本公開涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)變速器領(lǐng)域。更具體地，本公開與駐車機(jī)構(gòu)有關(guān)。

背景技術(shù)：

許多車輛在寬的車速范圍(包括向前運(yùn)動(dòng)和倒車運(yùn)動(dòng)兩者)下使用。但是，一些類型的發(fā)動(dòng)機(jī)只能夠在窄的速度范圍內(nèi)高效地運(yùn)行。因此，能夠在多種傳動(dòng)比下高效傳輸功率的變速器被頻繁使用。當(dāng)車輛處于低速時(shí)，變速器通常在高傳動(dòng)比下運(yùn)行使得其放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩用于改善加速。在高車速下，在低傳動(dòng)比下運(yùn)行變速器允許與安靜的、有燃料效率的巡航相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

圖1示出了具有包含線控駐車系統(tǒng)的變速器12的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。實(shí)線示出了機(jī)械動(dòng)力的流動(dòng)，而虛線表示信息信號(hào)的流動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)14產(chǎn)生動(dòng)力并且動(dòng)力被傳送到變速器輸入軸16。在允許發(fā)動(dòng)機(jī)14以合適的曲軸速度運(yùn)行的同時(shí)，變矩器18和齒輪箱20改變速度和扭矩，在該速度和扭矩下輸送動(dòng)力以匹配車輛需求。其它類型的變速器可以利用其它類型的傳動(dòng)比操縱裝置。傳動(dòng)軸22將動(dòng)力從變速器12傳遞到差速器24。差速器24在驅(qū)動(dòng)輪26和28之間分配動(dòng)力，同時(shí)允許在諸如轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪之間輕微的轉(zhuǎn)速差。一些變速器(諸如前輪驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)橋)可以包括與齒輪箱和變矩器位于同一殼體中的差速器。在這些變速器中，到差速器的動(dòng)力傳遞可以利用齒輪或鏈條，而不是傳動(dòng)軸。在一些車輛中，可將分動(dòng)箱置于變速器和差速器之間以將一些動(dòng)力傳遞到其它車輪。

變矩器18包括由輸入軸16驅(qū)動(dòng)的泵輪，泵輪液力地驅(qū)動(dòng)渦輪。每當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)得比泵輪慢時(shí)(包括當(dāng)渦輪靜止時(shí))，扭矩從泵輪傳遞到渦輪。變矩器18還包括導(dǎo)輪，使得施加在渦輪上的扭矩可以是由輸入軸上的泵輪施加的扭矩的倍數(shù)。變矩器還可包括主動(dòng)控制的鎖止離合器，以允許在泵輪與渦輪之間沒(méi)有任何轉(zhuǎn)速差從而高效地傳遞扭矩。齒輪箱可以是離散傳動(dòng)比齒輪箱，其能夠通過(guò)選擇性地接合離合器的多種組合而建立具有多個(gè)傳動(dòng)比的多個(gè)動(dòng)力流動(dòng)路徑?；蛘?，齒輪箱可以包括無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)。

變速器控制器30基于多個(gè)輸入(包括車速測(cè)量、加速踏板位置所指示的駕駛員扭矩需求和選擋器32)調(diào)節(jié)變速器12的狀態(tài)。例如，駕駛員使用選擋器以指示向前(D)或向后(R)移動(dòng)的期望?？刂破?0可以通過(guò)發(fā)送信號(hào)到閥體34來(lái)調(diào)節(jié)變速器的狀態(tài)。響應(yīng)于這些信號(hào)，閥體34調(diào)節(jié)液壓回路中的壓力以接合特定的離合器，諸如齒輪箱20內(nèi)的離合器和變矩器鎖止離合器。

響應(yīng)于駕駛員通過(guò)選擋器32選擇駐車擋(P)而接合駐車機(jī)構(gòu)36，以在車輛未被使用時(shí)防止車輛移動(dòng)。駐車機(jī)構(gòu)必須被設(shè)計(jì)為使得一旦接合，系統(tǒng)就保持接合而無(wú)需任何車輛動(dòng)力。在一些車輛中，駐車機(jī)構(gòu)被機(jī)械地連接到選擋器32。然而，在線控駐車系統(tǒng)中，變速器控制器30響應(yīng)于來(lái)自于選擋器32的電信號(hào)而接合和分離駐車機(jī)構(gòu)36?？刂破?0可以通過(guò)發(fā)送電信號(hào)到閥體34而產(chǎn)生至駐車機(jī)構(gòu)36的液壓或機(jī)械信號(hào)從而間接地控制駐車機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種變速器包括殼體、駐車齒輪、棘爪、桿、凸輪和彈簧。駐車齒輪固定地可傳動(dòng)地連接到輸出軸。棘爪由殼體支撐以在接合位置和分離位置之間樞轉(zhuǎn)。在接合位置，棘爪接合駐車齒輪以防止輸出軸旋轉(zhuǎn)。在分離位置，輸出軸可相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)。所述桿被支撐為相對(duì)于殼體在駐車位置和非駐車位置之間軸向地滑動(dòng)。諸如液壓閥的致動(dòng)器可以被構(gòu)造為朝向非駐車位置拉動(dòng)所述桿。控制器可以被配置為響應(yīng)于來(lái)自變速桿位置傳感器的信號(hào)而命令致動(dòng)器朝向非駐車位置拉動(dòng)所述桿。凸輪被支撐為相對(duì)于桿在伸出位置和縮回位置之間軸向地滑動(dòng)。止動(dòng)件防止運(yùn)動(dòng)超過(guò)伸出位置。每當(dāng)桿處于駐車位置而凸輪處于伸出位置時(shí)，凸輪將棘爪保持在接合位置。每當(dāng)桿處于非駐車位置時(shí)，棘爪自由地樞轉(zhuǎn)到分離位置。彈簧反作用于殼體，朝向伸出位置偏壓凸輪并朝向駐車位置偏壓桿。彈簧可以是螺旋壓縮彈簧，桿延伸通過(guò)彈簧。

一種駐車機(jī)構(gòu)包括桿、凸輪和第一彈簧。桿被支撐為相對(duì)于殼體在駐車位置和非駐車位置之間滑動(dòng)。凸輪被支撐為相對(duì)于桿在伸出位置和縮回位置之間滑動(dòng)，其中，止動(dòng)件防止超過(guò)伸出位置的運(yùn)動(dòng)。第一彈簧反作用于殼體以朝向伸出位置偏壓凸輪并朝向駐車位置偏壓桿。棘爪可被支撐為在接合位置和分離位置之間樞轉(zhuǎn)。在接合位置，棘爪與駐車齒輪接合以防止駐車齒輪旋轉(zhuǎn)。在分離位置，駐車齒輪自由旋轉(zhuǎn)。每當(dāng)凸輪處于伸出位置而桿處于駐車位置時(shí)，凸輪可將棘爪保持在接合位置。第二彈簧可朝向分離位置偏壓棘爪。致動(dòng)器可以被構(gòu)造為響應(yīng)于來(lái)自控制器的信號(hào)而朝向非駐車位置拉動(dòng)所述桿。

一種駐車機(jī)構(gòu)包括桿和第一彈簧。所述桿被支撐為在駐車位置和非駐車位置之間移動(dòng)。所述桿具有限制凸輪相對(duì)于桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)件。每當(dāng)桿處于駐車位置而凸輪抵靠止動(dòng)件時(shí)，凸輪保持棘爪與駐車齒輪接合。第二彈簧可迫使棘爪與駐車齒輪分離。致動(dòng)器可以響應(yīng)于來(lái)自控制器的信號(hào)而朝向非駐車位置拉動(dòng)所述桿。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種駐車機(jī)構(gòu)，包括：桿，被支撐為在駐車位置和非駐車位置之間運(yùn)動(dòng)，該桿具有限制凸輪相對(duì)于桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的止動(dòng)件，所述凸輪被構(gòu)造為當(dāng)桿處于駐車位置而凸輪抵靠止動(dòng)件時(shí)保持棘爪與駐車齒輪接合；第一彈簧，朝向駐車位置偏壓所述桿，同時(shí)允許凸輪運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離止動(dòng)件以在桿處于駐車位置的情況下允許駐車齒輪旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，駐車機(jī)構(gòu)還包括第二彈簧，第二彈簧被構(gòu)造為迫使棘爪與駐車齒輪脫離接合。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，駐車機(jī)構(gòu)還包括致動(dòng)器，致動(dòng)器被構(gòu)造為響應(yīng)于來(lái)自控制器的信號(hào)而朝向非駐車位置拉動(dòng)所述桿。

附圖說(shuō)明

圖1是具有帶有線控駐車系統(tǒng)的變速器的車輛的示意圖。

圖2是適用于圖1的變速器的駐車機(jī)構(gòu)的剖視圖，示出了當(dāng)接合駐車擋時(shí)部件的位置。

圖3是圖2的駐車機(jī)構(gòu)的剖視圖，示出了當(dāng)分離駐車擋時(shí)部件的位置。

圖4是圖2的駐車機(jī)構(gòu)的剖視圖，示出了當(dāng)在車輛運(yùn)動(dòng)的同時(shí)已經(jīng)命令了駐車時(shí)部件的位置。

具體實(shí)施方式

在此描述本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例僅是示例，其他實(shí)施例可采用各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；一些特征可被夸大或最小化以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出和描述的各個(gè)特征可與一個(gè)或更多個(gè)其他附圖中示出的特征結(jié)合以產(chǎn)生未被明確示出或描述的實(shí)施例。所示出的特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

圖2至圖4示出了適用于圖1的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的駐車機(jī)構(gòu)。圖2示出了已接合駐車擋時(shí)的駐車機(jī)構(gòu)。駐車齒輪40被固定到固定地可傳動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)車輪的軸。當(dāng)在兩個(gè)元件之間建立動(dòng)力流動(dòng)路徑而使得一個(gè)元件的旋轉(zhuǎn)需要另一個(gè)元件的旋轉(zhuǎn)時(shí)，則它們被可傳動(dòng)地連接。例如，駐車齒輪40可被固定到變速器12的輸出軸，輸出軸被固定到傳動(dòng)軸22。驅(qū)動(dòng)輪26和28共同地可傳動(dòng)地連接到傳動(dòng)軸22(但是由于差速器24的作用，傳動(dòng)軸22可能會(huì)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪靜止的情況下旋轉(zhuǎn))。在前輪驅(qū)動(dòng)的變速器中，可以有被可驅(qū)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)輪從而可以被固定到駐車齒輪40的多個(gè)軸。

駐車棘爪42安裝到變速器殼，使得它可以在接合位置(圖2所示)和分離位置之間樞轉(zhuǎn)。在接合位置，駐車棘爪的齒與駐車齒輪40的齒互鎖以防止駐車齒輪旋轉(zhuǎn)，由此防止車輛的移動(dòng)。凸輪46位于駐車棘爪42的平坦面48與變速器殼的支座(abutment)50之間。在這個(gè)位置，凸輪防止棘爪42樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離駐車齒輪40。壓縮彈簧52反作用于變速器殼的凸緣54而朝向圖2所示的位置推動(dòng)凸輪46。凸輪46沿桿56滑動(dòng)。止動(dòng)件58沿一個(gè)方向限制凸輪46相對(duì)于桿56的位置。桿也相對(duì)于殼體在駐車位置(圖2所示)和非駐車位置之間移動(dòng)。彈簧52通過(guò)凸輪46和止動(dòng)件58起作用而朝向駐車位置偏壓桿。也可以將第一主動(dòng)控制的液壓壓力施加到閥60而通過(guò)連桿62朝向駐車位置偏壓桿56。

圖3示出了當(dāng)選擇不同于駐車的諸如前進(jìn)或倒車等驅(qū)動(dòng)模式時(shí)的駐車機(jī)構(gòu)。第二主動(dòng)控制的液壓壓力被施加到閥60而通過(guò)連桿62朝向圖3所示的非駐車位置偏壓桿56。當(dāng)桿56處于此位置時(shí)，止動(dòng)件58拉動(dòng)凸輪46遠(yuǎn)離棘爪42而壓縮彈簧52。扭轉(zhuǎn)彈簧(未示出)將棘爪42樞轉(zhuǎn)到圖3所示的分離位置。在該狀態(tài)下，駐車齒輪40相對(duì)于變速器殼自由旋轉(zhuǎn)，所以車輛可以自由移動(dòng)。

如果在車輛移動(dòng)時(shí)駐車機(jī)構(gòu)被突然接合，則系統(tǒng)組件可能會(huì)被施加非常高的應(yīng)力，這可能導(dǎo)致故障。由于駐車機(jī)構(gòu)通常是主動(dòng)控制的，所以這一般可以通過(guò)軟件避免。然而，如果液壓壓力源失效，則該機(jī)構(gòu)可能被機(jī)械地偏壓而被動(dòng)地進(jìn)入駐車狀態(tài)。因此，該機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成當(dāng)車速超過(guò)閾值時(shí)不接合駐車擋。

圖4示出了在車輛運(yùn)動(dòng)的同時(shí)已經(jīng)選擇駐車擋時(shí)駐車機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。彈簧52將凸輪46推動(dòng)到圖4所示的位置。反過(guò)來(lái)，凸輪46通過(guò)止動(dòng)件58和連桿62起作用而將桿56和閥60推動(dòng)到圖示的位置。當(dāng)凸輪46的倒角表面接觸殼體的倒角表面64和棘爪42的倒角表面66時(shí)，它迫使棘爪42朝向接合位置移動(dòng)。然而，駐車齒輪40的齒也具有倒角表面68，棘爪42的齒具有倒角表面70。駐車齒輪40的旋轉(zhuǎn)通過(guò)倒角表面68和66起作用而使棘爪42樞轉(zhuǎn)脫離接合。凸輪46通過(guò)沿桿56滑動(dòng)到縮回位置而適應(yīng)棘爪42的這種運(yùn)動(dòng)。由于駐車齒輪40的不同齒接觸棘爪42，所以凸輪46在相對(duì)于桿56的伸出位置和相對(duì)于桿56的縮回位置之間擺動(dòng)。這種操作模式被稱為棘輪效應(yīng)。桿56不需要擺動(dòng)以適應(yīng)這種運(yùn)動(dòng)，而將閥60和連桿62與涉及的力隔離開。一旦車輛充分地減速，棘爪42將在接合位置保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間而使得凸輪46滑動(dòng)到圖2所示的接合位置。

雖然以上描述了示例性實(shí)施例，但并不意味著這些實(shí)施例描述了由權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)是描述性詞語(yǔ)而不是限制性詞語(yǔ)，并且可以理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。如前所述，各個(gè)實(shí)施例的特征可以組合以形成可能未被明確地描述或示出的本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然各個(gè)實(shí)施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或在一個(gè)或更多個(gè)預(yù)期特性方面比其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式更為優(yōu)選，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，可以折衷一個(gè)或更多個(gè)特征或特性以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)的屬性，這依賴于特定應(yīng)用和實(shí)施方式。因此，被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式合意的實(shí)施例并非在本公開的范圍之外，并且可以期望用于特定應(yīng)用。