本發(fā)明一般涉及用于自動手動變速器的電子換檔系統(tǒng)，并且更具體地講，涉及一種具有阻尼器、鎖定器和抓握機構(gòu)以產(chǎn)生手動變速器的換檔感覺的電子換檔系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

此章節(jié)中的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息并可以或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

自動手動變速器(AMT)是一種混合變速器，其組合了手動變速器和自動變速器的特性中的一些。一般來講，AMT提高駕駛舒適性并有助于減少燃料消耗和廢氣排放。AMT的換檔操作類似于手動變速器的換檔操作，其中駕駛員握住換檔桿，并且該換檔桿通過換檔纜線以機械方式連接到內(nèi)部選擇器。內(nèi)部選擇器與控制器連通，該控制器與電控離合器和換檔叉連通。實際齒輪比變化基于各種因素由控制器命令，所述多個因素包括由駕駛員通過換檔桿命令的齒輪比。

但是，盡管這些系統(tǒng)可用于它們所期望的目的，但換檔纜線可能松動，因此在機動車輛中產(chǎn)生不需要的噪聲或通過換檔桿產(chǎn)生不期望的感覺。因此，本領(lǐng)域需要具有換檔系統(tǒng)的AMT，該換檔系統(tǒng)具有手動變速器的換檔感覺和特性同時消除換檔纜線松動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供了一種用于自動手動變速器的電子換檔系統(tǒng)。電子換檔系統(tǒng)包括可在至少一個空檔位置與第一檔位之間移動的換檔桿、離合器踏板、連接 到換檔桿的將換檔桿偏置到空檔位置的偏置構(gòu)件，和被配置成當(dāng)釋放離合器踏板時選擇性地將換檔桿固定在第一檔位的抓握系統(tǒng)。電路包括連接到換檔桿的開關(guān)、連接到開關(guān)的電源、設(shè)置在第一檔位的第一觸點，和與第一觸點相關(guān)聯(lián)的第一電阻器?？刂颇K與電路和離合器踏板連通。使用者可使用換檔桿選擇檔位。換檔桿當(dāng)在第一檔位時利用第一接觸閉合開關(guān)，并且第一電阻器產(chǎn)生對應(yīng)于連通到控制模塊的第一檔位的第一電壓。控制模塊隨后命令對應(yīng)于第一檔位的齒輪比(前進(jìn)或后退)。

在電子換檔系統(tǒng)的一個方面中，阻尼器連接到偏置構(gòu)件。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，抓握系統(tǒng)包括第一抓握構(gòu)件和第二抓握構(gòu)件，并且換檔桿置于第一抓握構(gòu)件和第二抓握構(gòu)件之間。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，抓握系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接到第一抓握構(gòu)件的第一齒條、連接到第二抓握構(gòu)件的第二齒條，以及與第一齒條和第二齒條兩者嚙合的小齒輪。小齒輪的旋轉(zhuǎn)選擇性地將第一齒條、第二齒條、第一抓握構(gòu)件和第二抓握構(gòu)件朝向和遠(yuǎn)離換檔桿平移。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，電動機連接到小齒輪并與控制模塊連通，其中當(dāng)換檔桿位于第一檔位及釋放離合器踏板時，控制模塊命令電動機旋轉(zhuǎn)小齒輪以平移第一抓握構(gòu)件和第二抓握構(gòu)件以抓握換檔桿。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，換檔蓋限定換檔模式及換檔桿延伸通過換檔蓋的換檔模式。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，鎖定機構(gòu)置于換檔桿的空檔位置與第一檔位之間。鎖定機構(gòu)將換檔桿保持在第一檔位抵抗偏置構(gòu)件的偏置。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，鎖定機構(gòu)包括與第二球和彈簧相對的第一球和彈簧以將換檔桿保持在第一檔位。

在電子換檔系統(tǒng)的另一個方面中，鎖定機構(gòu)連接到換檔蓋。

進(jìn)一步的方面、實例和優(yōu)點將通過參考以下描述和附圖而變得顯而易見，在附圖中相似的參考號指相同的部件、元件或特征。

附圖說明

文中所述的圖示僅用于闡述并無意以任何方式限制本公開的范圍。

圖1為根據(jù)本發(fā)明原理的具有電子換檔系統(tǒng)的自動手動變速器的示意圖；

圖2為電子換檔系統(tǒng)的示意性橫截面圖；

圖3為在電子換檔系統(tǒng)中使用的換檔蓋的頂視圖；

圖4為在電子換檔系統(tǒng)中使用的換檔檢測系統(tǒng)的電氣圖；以及

圖5為在電子換檔系統(tǒng)中使用的鎖定系統(tǒng)的示意性橫截面圖。

具體實施方式

以下描述實際上只是示例性的并無意限制本公開、應(yīng)用或用途。

參考圖1，說明由參考號10指示的電子換檔系統(tǒng)，該電子換檔系統(tǒng)具有在電動車中使用的示例性自動手動變速器12。應(yīng)當(dāng)明白，雖然自動手動變速器12已被示意地說明為后輪驅(qū)動變速器，但是自動手動變速器12在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以是前輪驅(qū)動變速器。自動手動變速器12通常包括通常鑄造的金屬殼體14，該金屬殼體14包圍并且保護(hù)變速器12的各個部件。殼體14包括定位并且支撐這些部件的多種孔隙、通道、軸肩和凸緣。一般來說，變速器12包括變速器輸入軸16、變速器輸出軸18與設(shè)置在其間的齒輪和離合器布置20。變速器輸入軸16在功能上通過諸如干式或濕式雙離合器的起動裝置22與發(fā)動機(未示出)互連。離合器22是可嚙合的以選擇性地將發(fā)動機連接到變速器12。變速器輸出軸18優(yōu)選地與最終驅(qū)動單元(未示出)連接，該最終驅(qū)動單元包括例如連接到車輪的后驅(qū)傳動軸、差速組件和驅(qū)動軸。變速器輸入軸16耦合到并且將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩提供到齒輪和離合器布置20。

齒輪和離合器布置20包括將一個或多個齒輪組(未示出)與一個或多個軸(未示出)同步的至少一個犬牙式離合器或同步器24。齒輪組可以包括共平面、相互嚙合的齒輪，而軸可以包括副軸或?qū)D(zhuǎn)軸、套筒和中心 軸、回轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)軸或它們的組合。同步器24選擇性地可嚙合以通過將多個齒輪組內(nèi)的個別齒輪選擇性地耦合到多個軸來發(fā)動多個齒輪比或轉(zhuǎn)速比中的至少一個。應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以改變變速器12內(nèi)的齒輪組、同步器24和軸的具體布置和數(shù)量。還應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，變速器12可以是具有轉(zhuǎn)矩變換器、行星齒輪組、離合器和制動器的行星齒輪組變速器。

離合器22由第一電動機26致動或嚙合。同樣地，同步器24由第二電動機28致動。電動機26、28由變速器控制模塊(TCM)30控制。TCM30是具有預(yù)編程數(shù)字計算機或處理器、控制邏輯或電路、用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器和至少一個I/O外圍設(shè)備的非廣義電子控制裝置?？刂七壿嫲ɑ騿⒂枚鄠€邏輯例程以監(jiān)測、操控并產(chǎn)生數(shù)據(jù)和控制信號?？刂菩盘柾ㄟ^諸如控制器域網(wǎng)絡(luò)32的總線網(wǎng)絡(luò)傳送到第一電動機26和第二電動機28，并且通信到電動車內(nèi)的各個其他部件。應(yīng)當(dāng)明白，TCM 30可以是用于電控制電動車的運行的其他類型的控制模塊，例如發(fā)動機控制模塊、電子制動控制模塊、車身控制模塊等。

電子換檔系統(tǒng)10用于選擇變速器12內(nèi)的個別齒輪比并且包括各自經(jīng)由CAN 32與TCM 30電通信的換檔選擇單元34和離合器踏板36。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2和圖3，換檔選擇單元34包括延伸穿過換檔蓋40的換檔桿38。換檔桿38繞球窩接頭42樞轉(zhuǎn)并且可以在形成于換檔蓋40中的換檔模式44內(nèi)旋轉(zhuǎn)以及橫向移動(參照圖3)。在所提供的實例中，換檔模式44被說明為具有六個正向轉(zhuǎn)速比或齒輪比和一個反向齒輪比，但是應(yīng)當(dāng)明白可以采用任何數(shù)量的正向和反向齒輪比。換檔桿38具有相對于換檔模式44的空檔位置，該空檔位置不對應(yīng)于任何正向或反向齒輪比。阻尼系統(tǒng)48連接到換檔桿38以將換檔桿38偏置到空檔位置。阻尼系統(tǒng)48包括連接到換檔桿38和固定構(gòu)件52(諸如殼體)的多個偏置構(gòu)件或彈簧50。橡膠元件或阻尼器54設(shè)置在彈簧50中的每個上以抑制彈簧50上的振蕩和振動。彈簧50將換檔桿38偏置到空檔位置并且被調(diào)諧為需要所需換檔力，該換檔力提供等效于手動變速器中的常規(guī)換檔桿的換檔感覺。

參照圖4并且繼續(xù)參照圖3，機動車輛的駕駛員通過將換檔桿38移動 到換檔模式44中所示的檔位中的一個中來選擇齒輪比。當(dāng)換檔桿38移動到這些檔位中的一個中時，在換檔桿38與電路56之間形成電連接。例如，與換檔桿38相關(guān)聯(lián)的開關(guān)元件58被連接到電池或電源60。當(dāng)換檔桿38被移動至換檔模式44內(nèi)的檔位時，開關(guān)元件58接觸多個開關(guān)觸點62中的一個。開關(guān)觸點62中的每個被連接到與第一至第六檔位和倒擋檔位對應(yīng)的電阻器R1-R6和RR上。電阻器R1-R6和RR中的每個具有獨特的電阻值。因此，在與檔位中的一個對應(yīng)的電阻器R1-R6和RR中的每個上產(chǎn)生不同的電壓。電路56與TCM 30連通。TCM 30通過檢測在電阻器R1-R6和RR中的每個上產(chǎn)生的電壓確定所選擇的齒輪比。然后，TCM 30通過控制第一電動機26和第二電動機28(圖1)命令所期望的齒輪比以嚙合雙離合器22與和同步器24。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，電路56可以是具有決策部件或處理部件的電子電路。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5并且繼續(xù)參照圖3和圖4，為了確保開關(guān)元件58與開關(guān)觸點62之間的緊密連接，換擋蓋44中的每個檔位包括鎖定組件64。該鎖定組件64包括兩個相對的球和彈簧機構(gòu)66A和66B。球和彈簧機構(gòu)每個均被設(shè)置在形成于換擋蓋44中的相應(yīng)的通道68A和68B內(nèi)?？商娲兀i定組件64可被設(shè)置成與換擋蓋44分離。球和彈簧機構(gòu)66A、66B朝彼此偏置。當(dāng)換檔桿38被移動到一個檔位時，如圖5中虛線所示，換檔桿38使球和彈簧機構(gòu)66A、66B彼此遠(yuǎn)離移動。一旦在該檔位，球和彈簧機構(gòu)66A、66B自由閉合。然而，阻尼器系統(tǒng)48仍然在換檔桿38上施加朝向空擋位置的力。球和彈簧機構(gòu)66A、66B對抗阻尼器系統(tǒng)48的力并且將換檔桿38保持在所選擇的檔位。

回到圖2并且繼續(xù)參照圖1，電子換檔系統(tǒng)10進(jìn)一步包括用于將換檔桿38保持在檔位且防止換檔桿38的擺動或移動的抓握機構(gòu)70。該抓握機構(gòu)70包括與第二抓握件74相對的第一抓握件72。抓握件72、74中的每個被配置成以機械方式抓住抓握件72、74之間的換檔桿38。第一抓握件72被連接到具有多個齒輪齒76A的第一齒條76。第二抓握件74被連接到具有多個齒輪齒78A的第二齒條78。小齒輪80被設(shè)置在第一齒條76與第二齒條78之間且與它們每個相嚙合。小齒輪80可由第三電動機82旋轉(zhuǎn)。 第三電動機82與TCM 30連通。當(dāng)離合器踏板36被釋放時，TCM 30命令第三電動機82順時針旋轉(zhuǎn)以閉合抓握件72、74來抓住換檔桿38，從而防止換檔桿38移動。當(dāng)TCM 30檢測到離合器踏板36已經(jīng)被踩下時，TCM30命令第三電動機82使小齒輪80逆時針旋轉(zhuǎn)以開啟抓握件72、74并釋放換檔桿38。

本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅是示例性的，并且不脫離本發(fā)明要旨的變型都預(yù)期在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此類變型不能被視為脫離本發(fā)明的精神和范圍。