專利名稱：可在系統(tǒng)電源丟失條件下操作的雙功能保持設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合器操控器，特別是涉及一種包括保持設(shè)備的離合器操控器，該保持設(shè)備可以進(jìn)行操作來鎖住離合器操控器以將離合器保持在打開位置，或者可以進(jìn)行操作來允許離合器操控器將離合器移動(dòng)到閉合位置。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)要求申請(qǐng)于2006年5月1日，申請(qǐng)?zhí)枮?0/796,473的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，在此通過參考而包括該申請(qǐng)的內(nèi)容。
在具有電制動(dòng)離合器的車輛中，最好能夠?yàn)殡娫磥G失(例如向離合器操控器提供電源的系統(tǒng)電源丟失)條件下的離合器提供一種故障安全操作模式。在車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)下，離合器脫開或打開而發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下發(fā)生電源丟失時(shí)，最好確保電源丟失不導(dǎo)致離合器操控器使得離合器嚙合或關(guān)閉，而引起車輛向前開動(dòng)。
可選地，如果在車輛處于運(yùn)動(dòng)中并且電制動(dòng)離合器已經(jīng)脫開時(shí)(例如在換擋中間)發(fā)生電源丟失，離合器最好移動(dòng)至嚙合位置。例如，當(dāng)車輛下坡時(shí)，在電源丟失條件下最好提供離合器的嚙合從而將驅(qū)動(dòng)輪連接至發(fā)動(dòng)機(jī)，以便于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)可以降低車輛的速度。在這種條件下，必須能夠操控離合器使其從脫開位置移動(dòng)到嚙合位置。
因此可見，根據(jù)車輛的工作狀態(tài)，對(duì)于車輛系統(tǒng)電源丟失情況需要兩種相反的離合器狀況。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于離合器的操控器，該操控器包括電動(dòng)機(jī)和接收來自該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸入的傳動(dòng)系統(tǒng)，其中該傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)使得離合器在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動(dòng)。操控器還包括保持設(shè)備，用于在第一電源丟失條件下保持該操控器傳動(dòng)系統(tǒng)靜止在預(yù)定位置，并且用于在第二電源丟失條件下釋放該操控器傳動(dòng)系統(tǒng)以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在第二電源丟失條件下由該傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在具有包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)和從動(dòng)輪之間的離合器的動(dòng)力傳動(dòng)系的車輛中提供一種裝置，該裝置包括用于該離合器的操控器，該操控器包括電動(dòng)機(jī)和為電動(dòng)機(jī)供電的電源。操控器傳動(dòng)系統(tǒng)接收來自該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸入，其中該傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)使得離合器在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動(dòng)。保持設(shè)備在第一電源丟失條件下保持該傳動(dòng)系統(tǒng)靜止在預(yù)定位置，并且用于在第二電源丟失條件下釋放該傳動(dòng)系統(tǒng)以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述第一電源丟失條件包括車輛靜止并且所述離合器脫開時(shí)來自電源的電力丟失，所述第二電源丟失條件包括在車輛運(yùn)動(dòng)并且所述離合器脫開時(shí)來自電源的電力丟失。在第二電源丟失條件下由傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方面，提供了一種用于離合器的操控器，該操控器包括機(jī)殼，包括定子和轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)，連接至該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的軸以及保持設(shè)備。該保持設(shè)備包括包含電磁體的主體，其中該軸可旋轉(zhuǎn)地穿過主體。該軸嚙合插入保持設(shè)備轉(zhuǎn)子中，以使得該保持設(shè)備轉(zhuǎn)子和該軸一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)該保持設(shè)備轉(zhuǎn)子進(jìn)行支持以相對(duì)于該軸縱向運(yùn)動(dòng)。電樞位于該主體和該保持設(shè)備轉(zhuǎn)子之間，該軸通過該電樞。彈簧位于該主體和該電樞之間，用于將該電樞朝著離開該主體的方向偏置以使得該保持設(shè)備轉(zhuǎn)子與該機(jī)殼接合以防止該軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。提供控制器，用于控制從電源向該電動(dòng)機(jī)提供的電力。該控制器包括用于響應(yīng)于第一和第二電源丟失條件中至少一個(gè)的裝置，控制器響應(yīng)于所述第一電源丟失條件維持驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的控制模式；并且控制器響應(yīng)于第二電源丟失條件切換至從電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電力的另一控制模式。


盡管說明書以特別指出并清楚主張了本發(fā)明的權(quán)利的權(quán)利要求作了總結(jié)，但是結(jié)合附圖閱讀對(duì)于本發(fā)明的詳細(xì)描述能夠更好地理解本發(fā)明，附圖中相同的附圖標(biāo)記指同樣的元件，其中圖1是包括本發(fā)明的電離合器操控器的系統(tǒng)框圖；圖2是ECA機(jī)殼中包含的電離合器操控器的組件的橫截面圖；圖3是電離合器操控器可以控制的離合器的橫截面圖；圖4是用于控制電離合器操控器中的電動(dòng)機(jī)的電路的一部分的示意圖；
圖5是在不同電動(dòng)機(jī)速度時(shí)的電動(dòng)機(jī)的平均制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和峰值相位電流的圖示；圖6是圖4所示電路基于測(cè)量的總線電壓執(zhí)行的控制占空比切換的狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式
在下述關(guān)于優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中，參考了作為本說明書一部分的附圖，其中通過示例說明而不是以限制的方式描述了可以實(shí)施本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例。需要理解也可使用其它實(shí)施例并且在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以進(jìn)行改變。
參考圖1，示例說明了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的電離合器操控器(ECA)10的概略圖。圖中顯示ECA 10包括于車輛內(nèi)，用于控制車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的離合器。ECA 10包括電子控制器12，電子控制器12包括控制機(jī)構(gòu)14、連接至控制機(jī)構(gòu)14的軟件16、由軟件16控制的例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的功率電子設(shè)備18。ECA 10連接至車輛的電源電路，該電路包括車輛電池20和車輛點(diǎn)火器22。將包括來自傳送ECU 24、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器26和其它傳感器28的信號(hào)的來自車輛傳動(dòng)系的信號(hào)作為輸入信號(hào)輸入ECA 10，由ECA 10進(jìn)行處理以用于控制控制器12的輸出。
電子控制器12的輸出包括電壓輸出，用于為DC不帶刷永磁電動(dòng)機(jī)32的定子30、在電動(dòng)機(jī)32的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36上操作的保持設(shè)備34、接收指示電動(dòng)機(jī)32的操作狀態(tài)的信號(hào)的傳感器電路板38供電。
ECA 10進(jìn)一步包括接收來自電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36的輸出的行星齒輪系40。行星齒輪系40包括齒輪減速器，該齒輪減速器產(chǎn)生用于控制離合器操控器98的制動(dòng)的輸出。
參考圖2，ECA 10的上述組件包含在ECA機(jī)殼44中。電動(dòng)機(jī)32包括外部靜止部分，該外部靜止部分包括承載繞絲48來限定定子30的定子棧46。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36位于定子30內(nèi)并包括永久磁部，由在控制器12的控制下提供的電流生成的定子30的磁場(chǎng)作用于該永久磁部，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36以已知的方式產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。需要理解盡管本發(fā)明描述為包括不帶刷永磁電動(dòng)機(jī)32，此處描述的原理也可使用帶刷永磁電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36固定地安裝在用于提供電動(dòng)機(jī)32的旋轉(zhuǎn)輸出的轉(zhuǎn)子軸50上。轉(zhuǎn)子軸50延伸通過保持設(shè)備34，保持設(shè)備34包括包圍保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56的制動(dòng)裝置機(jī)殼68、電樞板(armature plate)60和線圈組74?；ㄦI元件(splinemember)52固定地安裝于電動(dòng)機(jī)軸50上，并且包括限定多個(gè)花鍵54的外部表面。在花鍵元件52上支持保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56，保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56包括限定和花鍵元件52的花鍵54嚙合的多個(gè)花鍵58的內(nèi)表面。保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56可沿花鍵元件52軸向移動(dòng)并且和花鍵元件52嚙合從而和轉(zhuǎn)子軸50一起旋轉(zhuǎn)。電樞板60位于保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56邊上并包括圍繞花鍵元件52并且和花鍵元件52不嚙合的孔62。
線圈組74包括安裝在制動(dòng)裝置機(jī)殼68上并和制動(dòng)裝置機(jī)殼68及ECA機(jī)殼44保持靜止關(guān)系的主體部分76。主體部分76包括其中包含包括線圈80的電磁體的第一環(huán)形區(qū)域78，以及其中包含壓縮彈簧84的第二環(huán)形區(qū)域82。彈簧84的一端接合于第二環(huán)形區(qū)域82的內(nèi)表面，彈簧84的另一端接合于電樞板60上以朝著離開線圈組74的方向偏置電樞板60和保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56。電樞板60包括用于接合保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56的第一接觸表面71的接合表面70，保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56進(jìn)一步包括用于接合制動(dòng)裝置機(jī)殼68的制動(dòng)表面73的第二接觸表面72。在保持設(shè)備34被無效的狀態(tài)中，電樞板60偏置保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56，使得第二接觸表面72摩擦地接合于制動(dòng)表面73，從而停止或者阻止保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56和轉(zhuǎn)子軸50旋轉(zhuǎn)。
主體部分76優(yōu)選地由例如鋼材料的磁性材料形成，并且和線圈80絕緣。類似地，電樞板60包括磁性材料。線圈80連接至功率電子設(shè)備18，以將電流傳導(dǎo)通過線圈80從而在保持設(shè)備34的工作狀態(tài)中在主體部分76內(nèi)生成電磁場(chǎng)。在保持設(shè)備34的工作狀態(tài)中，與彈簧84的力相反地將電樞板60拉向主體部分76，使得保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56從與制動(dòng)裝置機(jī)殼68的摩擦接合中脫開，從而使得轉(zhuǎn)子軸50可以相對(duì)于制動(dòng)裝置機(jī)殼68旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
中心齒輪86固定安裝于轉(zhuǎn)子軸50遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)32的一端，鄰近中心齒輪86的轉(zhuǎn)子軸50的一部分通過安裝在主體部分76內(nèi)的軸承88并且由該軸承88支持。中心齒輪86是行星齒輪系40的一部分，向連接至一系列附加行星齒輪組92和94的行星齒輪組90中的多個(gè)行星齒輪提供并輸入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。行星齒輪系40提供從轉(zhuǎn)子軸到ECA輸出軸96的齒輪減速，從而輸出軸96的輸出速度比轉(zhuǎn)子軸50的輸入速度要低很多而輸出軸96處的輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)增加。
參考圖3，輸出軸96作為輸入連接到離合器100的離合器操控器98。圖示的離合器100包括連接至發(fā)動(dòng)機(jī)(圖未示)機(jī)軸103的離合器機(jī)殼102，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)軸103用于驅(qū)動(dòng)離合器機(jī)殼102旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。中間板(intermediate plate)104和壓力板106受到支持以與離合器機(jī)殼102一起旋轉(zhuǎn)。離合器機(jī)殼102包括接合表面108，中間板104包括一對(duì)接合表面110和112，壓力板106包括接合表面114。第一從動(dòng)板116位于接合表面108和110之間，第二從動(dòng)板118位于接合表面112和114之間。第一和第二從動(dòng)板116和118分別包括各自的帶有花鍵的通道120和122，用于嚙合輸入軸126的花鍵部分124。
脫開套管128受到支持以相對(duì)于輸入軸126進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，并且嚙合脫開桿130的遠(yuǎn)端，脫開桿130安裝為用于在離合器機(jī)殼102上進(jìn)行樞軸運(yùn)動(dòng)。通過壓力彈簧或彈簧132將脫開套管128向嚙合位置偏置，使得脫開桿130壓向壓力板106，從而將從動(dòng)板116和118夾在各個(gè)接合表面108、110和112、114之間，使得輸入軸126和離合器機(jī)殼102的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。需要指出只是出于說明的目的而描述離合器100，本發(fā)明并不限于使用該特定離合器。
離合器操控器98包括和輸出軸96的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)臂134。制動(dòng)臂134的一端136位于用于和脫開軸承140的外部機(jī)殼表面138接合的位置，脫開軸承140與脫開套管128嚙合。當(dāng)輸出軸96逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖3所示，制動(dòng)臂的端部136與外部機(jī)殼表面138接合，朝著離開離合器機(jī)殼102的方向推動(dòng)脫開套管128，使得接合表面108、110和112、114從從動(dòng)板116和118脫離從而使得離合器100脫開。輸出軸96的反向旋轉(zhuǎn)，即順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致離合器100的接合。
為了使離合器100脫開或接合，必須使得保持設(shè)備34活動(dòng)來允許輸出軸96旋轉(zhuǎn)并移動(dòng)離合器操控器98。在系統(tǒng)電源丟失的條件下，并且沒有用于保持設(shè)備34的輔助電源的情況下，在電源丟失時(shí)會(huì)將輸出軸96鎖在其當(dāng)前位置。這在車輛靜止而離合器100脫開的第一電源丟失條件下通常是期望的，以防止由于在系統(tǒng)電源丟失期間離合器突然接合而導(dǎo)致的車輛向前開動(dòng)。另一方面，在車輛在系統(tǒng)電源丟失期間處于運(yùn)動(dòng)并且離合器100脫開的第二電源丟失條件下，通常期望允許離合器100接合，以利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)來使得車輛減速，特別是如果車輛在下坡時(shí)更是如此。如上所述，本發(fā)明為保持設(shè)備34和電動(dòng)機(jī)32提供了針對(duì)這兩種系統(tǒng)電源丟失條件的控制器。
參考圖4，示例說明了用于控制至電動(dòng)機(jī)32的電流的反相器電路142，所示例的電動(dòng)機(jī)32為可以使用脈寬調(diào)制(PWM)控制的三相永磁無刷電動(dòng)機(jī)。電路142包括三個(gè)高壓側(cè)FET Q1、Q3、Q5和三個(gè)低壓側(cè)FET Q2、Q4、Q6，這些FET由軟件16控制從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)32的控制。在需要維持離合器100的當(dāng)前位置的第一系統(tǒng)電源丟失條件下，例如當(dāng)車輛靜止時(shí)，控制器12以100％的占空比打開三個(gè)低壓側(cè)FET Q2、Q4、Q6從而將電動(dòng)機(jī)端子短接在一起的模式下工作。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36在旋轉(zhuǎn)，由于短接的端子，會(huì)在電動(dòng)機(jī)阻抗上生成反電動(dòng)勢(shì)(即阻抗和同步電抗的向量和)。在電動(dòng)機(jī)線圈48中得到的循環(huán)電流會(huì)產(chǎn)生反作用轉(zhuǎn)矩以降低反電動(dòng)勢(shì)。換句話說，會(huì)生成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩從而使得電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)減速。
參考圖5，示例說明了不同電動(dòng)機(jī)速度下電動(dòng)機(jī)32的平均制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和峰值相位電流的實(shí)例。由于電動(dòng)機(jī)32的同步電抗，即電動(dòng)機(jī)角速度×電動(dòng)機(jī)電感，峰值電流在高速度時(shí)幾乎飽和。在高速度時(shí)同步電抗相對(duì)于電動(dòng)機(jī)阻抗占主導(dǎo)作用，從而電流在高速度時(shí)變得飽和。相應(yīng)地，同步電抗的效果允許即使在高電動(dòng)機(jī)速度時(shí)也能短接三個(gè)電動(dòng)機(jī)端子。
在期望維持當(dāng)前離合器位置的第一電源丟失條件下將使得保持設(shè)備34不活動(dòng)，并可以提供電路(圖未示)來使得保持設(shè)備34的線圈組74生成的磁場(chǎng)快速消失。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36仍然在旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36的速度降低到保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56會(huì)進(jìn)一步制動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36的旋轉(zhuǎn)并保持轉(zhuǎn)子軸50不會(huì)進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的速度。即，保持設(shè)備轉(zhuǎn)子56會(huì)將轉(zhuǎn)子軸50保持在固定位置以將輸出軸96和操控器98維持在脫開位置，逆著壓力彈簧132的力操作以將脫開套管128，從而離合器100，維持在脫開位置。
在期望將離合器100從脫開位置移動(dòng)到接合位置的第二系統(tǒng)電源丟失條件下，例如當(dāng)車輛移動(dòng)時(shí)，控制器12在其中對(duì)于占空比的預(yù)定制動(dòng)部分(DB)打開三個(gè)低壓側(cè)FET Q2、Q4、Q6從而將電動(dòng)機(jī)端子短接在一起，并且對(duì)于占空比的剩余再生部分(DR)，即等于1-DB的占空比的部分關(guān)閉所有FET的模式下工作。如下將會(huì)詳細(xì)描述的，在第二電源丟失條件下，提供了使得保持設(shè)備34活動(dòng)以釋放轉(zhuǎn)子軸50來旋轉(zhuǎn)足夠的時(shí)間以允許離合器100接合。在轉(zhuǎn)子軸50的旋轉(zhuǎn)期間，在占空比的制動(dòng)部分DB期間會(huì)以和上述第一電源丟失條件下相同的方式從電動(dòng)機(jī)32施加制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在占空比的剩余再生部分DR期間將從電動(dòng)機(jī)32提供再生能量。
ECA控制器總線包括控制器總線電容器144，見圖2，用于在ECA控制器12的正常加電操作中維持所存儲(chǔ)的量的能量，并用于在占空比的再生部分DR中接收和存儲(chǔ)來自電動(dòng)機(jī)32的再生能量。在系統(tǒng)電源丟失條件下利用存儲(chǔ)在電容器144中的能量向ECA控制器12和保持設(shè)備34提供電源。電容器144能夠存儲(chǔ)足夠的能量，包括從電動(dòng)機(jī)32接收的額外的再生能量，以將保持設(shè)備34維持在活動(dòng)狀態(tài)以將輸出軸96和離合器操控器98旋轉(zhuǎn)至接合離合器100的接合位置。即，在輸出軸96和轉(zhuǎn)子軸50的旋轉(zhuǎn)中，隨著離合器100在彈簧132的壓力下朝著接合位置移動(dòng)時(shí)，在占空比的再生部分DR電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子36會(huì)旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生提供給電容器的再生能量。再生能量會(huì)繼續(xù)貢獻(xiàn)于已經(jīng)存儲(chǔ)在電容器144中的任何能量，以將保持設(shè)備34維持在活動(dòng)狀態(tài)，允許輸出軸96和離合器操控器98的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直到在彈簧132中存儲(chǔ)的能量的影響下在脫開套管128移動(dòng)的末端離合器100完全接合。
可以基于提供的再生能量和需要用來使得保持設(shè)備34活動(dòng)和操作ECA控制器12的功率量之間的平衡增加或降低總線電壓Vbus。參考圖6，描述了基于測(cè)量的總線電壓Vbus控制占空比的狀態(tài)圖。特別地，在第二電源丟失條件開始時(shí)將占空比的制動(dòng)部分DB初始設(shè)置為0.95(DR＝0.05)。如果Vbus大于20V，將DB增加到0.97并相應(yīng)地將占空比再生部分DR減少至0.03。如果當(dāng)將DB設(shè)置到0.97時(shí)Vbus低于18V，將DB再次設(shè)置為0.95。如果當(dāng)將DB設(shè)置到0.97時(shí)Vbus大于30V，將DB增加至0.99并相應(yīng)地將占空比再生部分DR減少至0.01。如果當(dāng)將DB設(shè)置到0.99時(shí)Vbus低于28V，將DB再次設(shè)置為0.97。
可見ECA 10能夠滿足上述兩種電源丟失條件。在系統(tǒng)電源丟失期間離合器100脫開并且期望離合器100保持在它當(dāng)前位置狀態(tài)的電源丟失條件下，保持設(shè)備134會(huì)運(yùn)動(dòng)到其關(guān)閉不活動(dòng)的位置以防止離合器100的操控器98的運(yùn)動(dòng)。在系統(tǒng)電源丟失期間離合器100脫開并且期望離合器100移動(dòng)到接合位置狀態(tài)的電源丟失條件下，使用ECA電動(dòng)機(jī)32作為發(fā)生器，將離合器壓力彈簧132的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能來為打開保持設(shè)備134提供能量以使其保持活動(dòng)。維持保持設(shè)備134活動(dòng)允許離合器100運(yùn)動(dòng)到接合位置并從而允許在系統(tǒng)電源丟失中使用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提下本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進(jìn)行各種其它改變和變型。本發(fā)明的權(quán)利要求意欲涵蓋本發(fā)明范圍內(nèi)所有的變化和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于離合器的操控器，包括電動(dòng)機(jī)；接收來自所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸入的傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)使得離合器在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動(dòng)；保持設(shè)備，用于在第一電源丟失條件下保持所述傳動(dòng)系統(tǒng)靜止在預(yù)定位置，并且用于在第二電源丟失條件下釋放所述傳動(dòng)系統(tǒng)以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；和在所述第二電源丟失條件下由所述傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操控器，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)在來自所述電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)輸入期間逆著所述離合器中的離合器彈簧的力工作，并且所述離合器彈簧在所述第二電源丟失條件下向所述傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操控器，其中所述保持設(shè)備由電動(dòng)勢(shì)操作，所述電動(dòng)機(jī)在所述第二電源丟失條件下產(chǎn)生電力輸出從而將所述保持設(shè)備維持在釋放狀態(tài)，允許所述傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的操控器，包括用于控制從電源向所述電動(dòng)機(jī)提供的電力的控制器，所述控制器從向所述電動(dòng)機(jī)提供電力的控制模式切換到響應(yīng)于所述第二電源丟失條件從所述電動(dòng)機(jī)生成電力的另一控制模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操控器，其中所述離合器位于車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系中，所述第一電源丟失條件包括車輛靜止并且所述離合器脫開，所述第二電源丟失條件包括車輛運(yùn)動(dòng)并且所述離合器脫開。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的操控器，其中所述保持設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，該可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子由彈簧偏置到和所述操控器的靜止部分接合，以維持所述傳動(dòng)系統(tǒng)靜止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的操控器，其中所述保持設(shè)備包括加電來釋放所述轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的電磁體，允許所述傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的操控器，其中在所述第二電源丟失條件下所述電動(dòng)機(jī)生成電力以對(duì)所述電磁體加電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的操控器，其中在所述電動(dòng)機(jī)的正常供電操作條件期間對(duì)所述電磁體加電，其中對(duì)所述電動(dòng)機(jī)供電來使得所述離合器在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動(dòng)。
10.在具有包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)和從動(dòng)輪之間的離合器的動(dòng)力傳動(dòng)系的車輛中，用于所述離合器的操控器包括電動(dòng)機(jī)；為所述電動(dòng)機(jī)供電的電源；接收來自所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸入的傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)使得所述離合器在接合位置和脫開位置之間運(yùn)動(dòng)；保持設(shè)備，用于在第一電源丟失條件下保持所述傳動(dòng)系統(tǒng)靜止在預(yù)定位置，并且用于在第二電源丟失條件下釋放所述傳動(dòng)系統(tǒng)以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述第一電源丟失條件包括所述車輛是靜止的并且所述離合器脫開時(shí)來自所述電源的電力丟失，所述第二電源丟失條件包括在所述車輛是運(yùn)動(dòng)的并且所述離合器脫開時(shí)來自所述電源的電力丟失；和在所述第二電源丟失條件下由所述傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)輸出驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操控器，其中所述離合器在所述第二電源丟失條件期間從所述脫開位置移動(dòng)到所述接合位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操控器，其中所述傳動(dòng)系統(tǒng)在來自所述電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)輸入期間逆著所述離合器中的離合器彈簧的力工作，并且所述離合器彈簧在所述第二電源丟失條件下向所述傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力輸入。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的操控器，其中所述保持設(shè)備包括可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，該可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子由彈簧偏置到和所述操控器的靜止部分接合，以維持所述傳動(dòng)系統(tǒng)靜止。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的操控器，其中所述保持設(shè)備包括由所述電源加電來釋放所述轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的電磁體，允許所述傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的操控器，其中在所述第二電源丟失條件期間所述電動(dòng)機(jī)生成電力以對(duì)所述電磁體加電。
16.一種用于離合器的操控器，包括機(jī)殼；包括定子和轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)；連接至所述電動(dòng)機(jī)的所述轉(zhuǎn)子的軸；保持設(shè)備，包括包括電磁體的主體，所述軸可旋轉(zhuǎn)地穿過所述主體；保持設(shè)備轉(zhuǎn)子，所述軸嚙合插入所述保持設(shè)備轉(zhuǎn)子中，以使得所述保持設(shè)備轉(zhuǎn)子和所述軸一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)所述保持設(shè)備轉(zhuǎn)子進(jìn)行支持以相對(duì)于所述軸縱向運(yùn)動(dòng)；位于所述主體和所述保持設(shè)備轉(zhuǎn)子之間的電樞，所述軸穿過所述電樞；位于所述主體和所述電樞之間的彈簧，用于將所述電樞朝著離開所述主體的方向偏置以使得所述保持設(shè)備轉(zhuǎn)子與所述機(jī)殼接合從而防止所述軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；控制器，用于控制從電源向所述電動(dòng)機(jī)提供的電力；所述控制器包括用于響應(yīng)于第一和第二電源丟失條件中至少一個(gè)電源丟失條件的裝置；所述控制器響應(yīng)于所述第一電源丟失條件維持驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的控制模式；所述控制器響應(yīng)于所述第二電源丟失條件切換至從所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電力的另一控制模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操控器，其中將所述第二電源丟失條件期間生成的電力提供給所述保持設(shè)備的所述電磁鐵以釋放所述軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操控器，其中在所述第一電源丟失條件期間所述保持設(shè)備防止所述軸旋轉(zhuǎn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的操控器，其中所述操控器連接至離合器，所述離合器包括將所述離合器朝著接合位置偏置的離合器彈簧，所述軸的旋轉(zhuǎn)使得逆著所述離合器彈簧的力運(yùn)動(dòng)以脫開所述離合器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的操控器，其中所述離合器位于車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系中，所述第一電源丟失條件包括所述車輛是靜止的并且所述離合器脫開，所述第二電源丟失條件包括所述車輛是運(yùn)動(dòng)的并且所述離合器脫開。
全文摘要
一種能夠在兩種電源丟失條件下操作的電離合器操控器。在正常接合的離合器在系統(tǒng)電源丟失時(shí)脫開并且期望離合器保持在脫開的位置狀態(tài)的條件下，保持設(shè)備運(yùn)動(dòng)到電源關(guān)閉活動(dòng)位置以防止離合器的操控器運(yùn)動(dòng)。在離合器在系統(tǒng)電源丟失時(shí)脫開并且期望離合器移動(dòng)到接合位置狀態(tài)的條件下，使用電離合器操控器中的電動(dòng)機(jī)作為發(fā)生器，將離合器壓力彈簧的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能來為保持設(shè)備供電以保持不活動(dòng)，允許離合器操控器運(yùn)動(dòng)到接合位置。維持保持設(shè)備不活動(dòng)允許離合器運(yùn)動(dòng)到接合位置并從而允許在系統(tǒng)電源丟失的情況下使用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。
文檔編號(hào)F16D48/00GK101067426SQ20071010775
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月1日
發(fā)明者布雷特·埃林·斯文斯加德, 賽義德·阿夫賈爾·霍塞恩 申請(qǐng)人:環(huán)球動(dòng)力機(jī)械公司