專利名稱：用于變速器檔位控制模塊系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)換檔拉索對(duì)準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變速器檔位(range)控制模塊。
背景技術(shù)：
自動(dòng)變速器、雙離合器變速器和混合變速器包括輸入構(gòu)件，其接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；輸出構(gòu)件，其將轉(zhuǎn)矩傳遞至最終傳動(dòng)系統(tǒng)；以及帶有多個(gè)離合器的齒輪系，這些離合器可按各種組合接合從而提供輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間的多個(gè)速比。自動(dòng)變速器、 雙離合器變速器和混合變速器具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位，這些檔位通常包括泊車檔、倒檔、空檔、 前進(jìn)檔、和低速檔，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。一些變速器具有可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸；該軸的旋轉(zhuǎn)位置決定了選擇驅(qū)動(dòng)檔位中的哪一個(gè)檔位。

發(fā)明內(nèi)容
一種變速器，其特征在于具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位。該變速器包括可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，該構(gòu)件的特征在于具有多個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置。每個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。致動(dòng)器具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力。連接裝置可操作地將輸出構(gòu)件連接到檔位選擇構(gòu)件，使得輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。每個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。制動(dòng)機(jī)構(gòu)(detent mechanism)可操作地連接到檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止檔位選擇構(gòu)件從每個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)?？刂破骺刹僮鞯剡B接到致動(dòng)器，并且構(gòu)造成利用制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。本發(fā)明所提供的變速器通過利用來自制動(dòng)機(jī)構(gòu)的反饋向控制器提供有關(guān)如何操縱致動(dòng)器從而獲得期望的變速器檔位的數(shù)據(jù)，便于在既有變速器設(shè)計(jì)上實(shí)施“線控?fù)Q檔”系統(tǒng)。本發(fā)明也提供一種相應(yīng)的方法。該方法包括提供一種特征為具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位的變速器。該變速器包括可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，該構(gòu)件的特征為具有多個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置。每個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。該變速器還包括致動(dòng)器、連接裝置、和制動(dòng)機(jī)構(gòu)。致動(dòng)器具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力。連接裝置可操作地將輸出構(gòu)件連接到檔位選擇構(gòu)件，使得輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。每個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。制動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作地連接到檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止檔位選擇構(gòu)件從每個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)。所述方法還包括利用制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案。方案1. 一種特征為具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位的變速器，包括
可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，其特征為具有多個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置，每個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；
致動(dòng)器，其具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向所述輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力；
連接裝置，其可操作地將所述輸出構(gòu)件連接到所述檔位選擇構(gòu)件，使得所述輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得所述輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，每個(gè)所述輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；
制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可操作地連接到所述檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止所述檔位選擇構(gòu)件從各所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)；以及
控制器，其構(gòu)造成利用所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。方案2.如方案1所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成通過導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)并且在所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)測(cè)由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。方案3.如方案2所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成記錄由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力的量增大或改變方向時(shí)的所述輸出構(gòu)件的位置。方案4.如方案3所述的變速器，其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括
第一制動(dòng)構(gòu)件，其相對(duì)于所述檔位選擇構(gòu)件而安裝以與之一起運(yùn)動(dòng)，所述第一制動(dòng)構(gòu)件限定了特征為具有多個(gè)峰和谷的表面； 第二制動(dòng)構(gòu)件，其與所述表面接觸；以及彈簧，其將所述第二制動(dòng)構(gòu)件偏置抵靠在所述表面上；
其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得當(dāng)所述檔位選擇構(gòu)件處在所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置時(shí)，所述第二制動(dòng)構(gòu)件與所述谷中的一個(gè)谷接觸。方案5.如方案4所述的變速器，其中，所述檔位選擇構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸； 其中，所述致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)；并且
其中，所述輸出構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。方案6.如方案1所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成通過導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)至預(yù)選的輸出構(gòu)件位置并且允許所述輸出構(gòu)件從各所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)的一個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。方案7.如方案6所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成在所述輸出構(gòu)件從所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)之后記錄所述輸出構(gòu)件檔位位置。方案8.如方案5所述的變速器，其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括
第一制動(dòng)構(gòu)件，其相對(duì)于所述檔位選擇構(gòu)件而安裝以與之一起運(yùn)動(dòng)，所述第一制動(dòng)構(gòu)件限定了特征為具有多個(gè)峰和谷的表面；
5第二制動(dòng)構(gòu)件，其與所述表面接觸；以及
彈簧，其將所述第二制動(dòng)構(gòu)件偏置抵靠在所述表面上；
其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得當(dāng)所述檔位選擇構(gòu)件處在所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置時(shí)，所述第二制動(dòng)構(gòu)件與所述谷中的一個(gè)谷接觸。方案9.如方案8所述的變速器，其中，所述檔位選擇構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸； 其中，所述致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)；并且
其中，所述輸出構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。方案10. —種方法，包括
提供特征為具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位的變速器，所述變速器包括
可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，其特征為具有多個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置，每個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；
致動(dòng)器，其具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向所述輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力；
連接裝置，其可操作地將所述輸出構(gòu)件連接到所述檔位選擇構(gòu)件，使得所述輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得所述輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，每個(gè)所述輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；
制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可操作地連接到所述檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止所述檔位選擇構(gòu)件從各所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)；并且
利用所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。方案11.如方案10所述的方法，其中，所述的確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置包括導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，并且在所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)測(cè)由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力。方案12.如方案11所述的方法，還包括記錄由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力的量增大或改變方向時(shí)的所述輸出構(gòu)件的位置。方案13.如方案10所述的方法，其中，所述的確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置包括導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)至預(yù)選的輸出構(gòu)件位置，并且允許所述輸出構(gòu)件從各所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)的一個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。方案14.如方案13所述的方法，還包括在所述輸出構(gòu)件從所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)之后記錄所述輸出構(gòu)件檔位位置。從以下對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述中，并結(jié)合附圖，可容易地了解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是具有檔位控制模塊的變速器系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。圖2是圖1的檔位控制模塊的示意圖。圖3是可操作地連接到圖1的變速器檔位控制軸的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。圖4是可操作地連接到圖1的變速器檔位控制軸的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)示意圖。圖5是可操作地連接到圖1的變速器檔位控制軸的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，變速器10包括輸入構(gòu)件14和輸出構(gòu)件18。在變速器10的殼體22內(nèi)設(shè)置有多個(gè)行星齒輪組(未圖示)和多個(gè)可選擇性接合的離合器(未圖示)。行星齒輪組和離合器可操作以提供輸入構(gòu)件14與輸出構(gòu)件18之間的多個(gè)不同速比，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。輸入構(gòu)件14可以可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，以接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。輸出構(gòu)件18可以可操作地連接到車輛的驅(qū)動(dòng)輪(未圖示)以將轉(zhuǎn)矩傳遞至驅(qū)動(dòng)輪?；旌献兯倨骺梢圆话▉碜园l(fā)動(dòng)機(jī)的輸入構(gòu)件14，但是將包含附接到變速器的或者容納于變速器內(nèi)的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電機(jī)。變速器10的特征為具有多個(gè)變速器驅(qū)動(dòng)檔位或者模式。在被描述的實(shí)施例中，變速器驅(qū)動(dòng)檔位包括“泊車檔”、“倒檔”、“空檔”、“前進(jìn)檔”、和“低速檔”。變速器10構(gòu)造成使得可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件(相對(duì)于殼體2 的位置決定選擇哪一個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位。在被描述的實(shí)施例中，變速器檔位選擇構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸26。更具體地，軸沈的特征為具有多個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置；每個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。亦即，每個(gè)預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置導(dǎo)致變速器10在相應(yīng)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位下運(yùn)行。因此，當(dāng)軸沈處在第一預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置時(shí)，變速器10處在“泊車檔”檔位； 當(dāng)軸沈處在第二預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置時(shí)，變速器10處在“倒檔”檔位；當(dāng)軸沈處在第三預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置時(shí)，變速器10處在“空檔”檔位；當(dāng)軸沈處在第四預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置時(shí)，變速器10處在“前進(jìn)檔”檔位；當(dāng)軸沈處在第五預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置時(shí)，變速器10處在“低速檔”檔位。在被描述的實(shí)施例中，預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置是旋轉(zhuǎn)位置。線控?fù)Q檔系統(tǒng)30包括相對(duì)于殼體22而安裝的檔位控制模塊(RCM) 34。RCM 34構(gòu)造成通過使軸26運(yùn)動(dòng)至與期望檔位相對(duì)應(yīng)的預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置而導(dǎo)致變速器10進(jìn)入車輛駕駛員所期望的變速器驅(qū)動(dòng)檔位。更具體地，參照?qǐng)D2，RCM 34包括電子控制器38、 致動(dòng)器42、和旋轉(zhuǎn)變壓器46。致動(dòng)器42具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向輸出構(gòu)件施加力或轉(zhuǎn)矩。在被描述的實(shí)施例中，致動(dòng)器42是具有定子50和轉(zhuǎn)子M的電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子M是輸出構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)變壓器46是一種傳感器，其構(gòu)造成測(cè)量轉(zhuǎn)子M的旋轉(zhuǎn)位置和轉(zhuǎn)子M相對(duì)于定子50的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)42可操作地連接到軸26，并且構(gòu)造成選擇性地使軸沈旋轉(zhuǎn)，由此改變所選擇的變速器檔位。更具體地，參照?qǐng)D1和圖2，連接裝置56可操作地將轉(zhuǎn)子討連接到軸 26，使得轉(zhuǎn)子M的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致軸沈的運(yùn)動(dòng)，并且使得轉(zhuǎn)子M的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。每個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)檔位相對(duì)應(yīng)。亦即，連接裝置可操作地將轉(zhuǎn)子M連接到軸沈，使得轉(zhuǎn)子M的位置決定所選擇的變速器檔位。因此，轉(zhuǎn)子M的每個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置導(dǎo)致變速器10在相應(yīng)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位中運(yùn)行。在被描述的實(shí)施例中，連接裝置56包括換檔拉索58和臂62。電動(dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)子M可操作地連接到換檔拉索58，換檔拉索58轉(zhuǎn)而利用臂62連接到軸沈。由此，轉(zhuǎn)子 54的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸沈的旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，輸出構(gòu)件檔位位置可從轉(zhuǎn)子M相對(duì)于定子50 的參考位置開始測(cè)量，并且可涵蓋大于360度的范圍。應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖中是示意性地示出變速器10、RCM 34和連接裝置56，因而變
7速器、換檔拉索58和RCM 30的相對(duì)尺寸和位置可以與或者可以不與圖1中所示的有相當(dāng)大的不同。例如，在一些情況下，可能期望將RCM 34定位于比圖示的更遠(yuǎn)離軸沈的位置， 這取決于封裝考慮等。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在被描述的實(shí)施例中RCM 34與軸沈之間的連接裝置56包括柔性的換檔拉索58，但在請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)也可以使用其它連接裝置。例如，換檔拉索58可被一個(gè)或多個(gè)可樞轉(zhuǎn)地相互連接的剛性連接裝置所取代。控制器38可操作地連接到車輛乘客艙(未圖示)中的控制系統(tǒng)(未圖示)。該控制系統(tǒng)構(gòu)造成響應(yīng)于車輛駕駛員的操縱而產(chǎn)生電子信號(hào)。由控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的電子信號(hào)指示駕駛員期望的變速器檔位?？刂葡到y(tǒng)將指示駕駛員期望的變速器檔位的電子信號(hào)傳送至控制器38?？刂破?8可操作地連接到致動(dòng)器42，并且構(gòu)造成響應(yīng)于指示駕駛員期望變速器檔位的信號(hào)而讓致動(dòng)器42使軸沈運(yùn)動(dòng)至與期望變速器檔位相對(duì)應(yīng)的位置。參照?qǐng)D3，制動(dòng)機(jī)構(gòu)66可操作地連接到軸沈，并且構(gòu)造成阻止軸沈自各預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)。更具體地，制動(dòng)機(jī)構(gòu)66包括第一制動(dòng)構(gòu)件70，該構(gòu)件可操作地連接到軸沈而與軸沈一起旋轉(zhuǎn)。第一制動(dòng)構(gòu)件70限定表面74，表面74的特征為具有峰78、 178、278、378、478、578 ；谷 82、182、282、382、482 ；和斜面 86、186、286、386、486、586、686、 786、886、986。斜面86將峰78和谷82互連。斜面186將谷82和峰178互連。斜面沘6 將峰178和谷182互連。斜面386將谷182和峰278互連。斜面486將峰278和谷觀2 互連。斜面586將谷282和峰378互連。斜面686將峰378和谷382互連。斜面786將谷 382和峰478互連。斜面886將峰478和谷482互連。斜面986將谷482和峰578互連。制動(dòng)機(jī)構(gòu)66還包括與表面74接觸的第二制動(dòng)構(gòu)件90。彈簧94相對(duì)于變速器殼體22而安裝并且使第二制動(dòng)構(gòu)件90偏置抵靠在表面74上。在被描述的實(shí)施例中，構(gòu)件90 是彈簧94的一部分。因此，當(dāng)軸沈和第一制動(dòng)構(gòu)件70旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二制動(dòng)構(gòu)件90經(jīng)過表面 74的峰、谷和斜面。制動(dòng)機(jī)構(gòu)66和變速器10構(gòu)造成使得當(dāng)軸沈處在預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置時(shí)第二制動(dòng)構(gòu)件90與谷82、182、282、382、482中的一個(gè)接觸。更具體地，當(dāng)構(gòu)件90接觸谷82時(shí)變速器處在“泊車檔”檔位，當(dāng)構(gòu)件90接觸谷182時(shí)變速器處在 “倒檔”檔位，當(dāng)構(gòu)件90接觸谷282時(shí)變速器處在“空檔”檔位，當(dāng)構(gòu)件90接觸谷382時(shí)變速器處在“前進(jìn)檔”檔位，當(dāng)構(gòu)件90接觸谷482時(shí)變速器處在“低速檔”檔位。當(dāng)?shù)诙?gòu)件90與谷82、182、282、382、482中的任一個(gè)接觸時(shí)，軸沈的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致第二構(gòu)件90沿著斜面86、186、286、386、486、586、686、786、886、986升高，從而導(dǎo)致彈簧94的彈性變形；因此，彈簧94阻止軸沈自每個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的旋轉(zhuǎn)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)子M可操作地經(jīng)由換檔拉索58和臂62而連接到軸沈，所以轉(zhuǎn)子M的旋轉(zhuǎn)位置決定了軸26的旋轉(zhuǎn)位置。因此，各變速器檔位與轉(zhuǎn)子M的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置(即，輸出構(gòu)件檔位位置)相對(duì)應(yīng)。控制器38構(gòu)造成利用制動(dòng)機(jī)構(gòu)66的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。更具體地，控制器38構(gòu)造成執(zhí)行如下方法控制器38基于由制動(dòng)機(jī)構(gòu)66所施加的對(duì)轉(zhuǎn)子M的運(yùn)動(dòng)的阻力來確定和/或確認(rèn)轉(zhuǎn)子M的哪些位置與所述變速器檔位相對(duì)應(yīng)。本文中所使用的“確定”所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置包括確認(rèn)預(yù)先記錄的一組輸出構(gòu)件檔位位置是準(zhǔn)確的。在第一實(shí)施例中，控制器38所執(zhí)行的方法包括導(dǎo)致輸出構(gòu)件(即轉(zhuǎn)子54)運(yùn)動(dòng)。 在被描述的實(shí)施例中，控制器38通過控制致動(dòng)器42使得致動(dòng)器42向轉(zhuǎn)子M施加轉(zhuǎn)矩，而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子M運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)致轉(zhuǎn)子M運(yùn)動(dòng)會(huì)引起換檔拉索58的運(yùn)動(dòng)，這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致軸沈和第一制動(dòng)構(gòu)件70發(fā)生旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸沈旋轉(zhuǎn)經(jīng)過所有可能的變速器檔位位置(即，預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置)時(shí)，第二構(gòu)件90經(jīng)過表面74，包括所有的谷82、182、282、382、482。該方法還包括在導(dǎo)致轉(zhuǎn)子M運(yùn)動(dòng)時(shí)，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子M的旋轉(zhuǎn)位置(利用旋轉(zhuǎn)變壓器46)以及由致動(dòng)器 42所施加的力或轉(zhuǎn)矩(例如，利用反電動(dòng)勢(shì))。由控制器所執(zhí)行的方法也包括記錄輸出構(gòu)件(即，轉(zhuǎn)子54)的位置，在此位置由致動(dòng)器42所施加的轉(zhuǎn)矩或力的量增大或改變方向。由于制動(dòng)彈簧94，必須由電動(dòng)機(jī)42所施加的使軸26發(fā)生旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，會(huì)隨著軸沈的旋轉(zhuǎn)位置而變化。更具體地，當(dāng)?shù)诙苿?dòng)構(gòu)件 90處在任一個(gè)谷82、182、282、382、482中時(shí)，軸沈在任何方向上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致彈簧94的彈性應(yīng)變，因此為了使軸沈旋轉(zhuǎn)需要更大的來自電動(dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)構(gòu)件90處在任一個(gè)峰上時(shí)，軸在任何方向上的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致由彈簧94所儲(chǔ)存的能量協(xié)助軸沈的旋轉(zhuǎn)，因而需要較小的來自電動(dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)矩。因此，參照?qǐng)D4，軸沈處在“泊車檔”位置與“倒檔”位置之間，同時(shí)構(gòu)件90處在與峰178相鄰的斜面286上。制動(dòng)彈簧94將力施加于斜面286上，該力將軸沈向倒檔位置推動(dòng)。因此，軸沈從圖4中所示的位置運(yùn)動(dòng)至圖5中所示的位置，與軸沈從圖5中所示的位置運(yùn)動(dòng)至圖4中所示的位置相比，需要更小的來自電動(dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)制動(dòng)構(gòu)件70處在圖5中所示位置時(shí)，軸沈處在倒檔位置。類似地，參照?qǐng)D3，軸沈處在“倒檔”位置與“空檔”位置之間，同時(shí)構(gòu)件90處在與峰278相鄰的斜面386上。制動(dòng)彈簧94將力施加于斜面386上，該力將軸沈向倒檔位置推動(dòng)。因此，軸沈從圖3中所示的位置運(yùn)動(dòng)至圖5中所示的位置，與該軸從圖5中所示的位置運(yùn)動(dòng)至圖3中所示的位置相比，需要更小的來自電動(dòng)機(jī)42的轉(zhuǎn)矩。因此，控制器38可以通過在所施加的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時(shí)確定轉(zhuǎn)子M的位置來確定轉(zhuǎn)子M的哪個(gè)旋轉(zhuǎn)位置與軸沈的“倒檔”位置(當(dāng)構(gòu)件90處在谷182中時(shí))相對(duì)應(yīng)?？刂破?8可導(dǎo)致軸沈旋轉(zhuǎn)，使得構(gòu)件90數(shù)次經(jīng)過斜面286和386，取平均值來計(jì)算“倒檔” 位置。然后，對(duì)于其它的各變速器檔位位置，控制器38重復(fù)這些步驟來確定與“泊車檔”、 “空檔”、“前進(jìn)檔”和“低速檔”相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子M的位置?？刂破?8記錄與各變速器檔位相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置以供將來使用，即，當(dāng)控制器38接收到使變速器運(yùn)動(dòng)至其中一個(gè)檔位的信號(hào)時(shí)。亦即，預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置將大致是由致動(dòng)器42所施加的力或轉(zhuǎn)矩改變方向時(shí)的位置，即，致動(dòng)器從抑制制動(dòng)構(gòu)件變?yōu)橥苿?dòng)制動(dòng)構(gòu)件時(shí)的位置。為了考慮(account for)泊車系統(tǒng)中的滯后，所述方法也可以包括使軸沈在第一方向上旋轉(zhuǎn)然后使軸沈在第二方向上旋轉(zhuǎn)，并且對(duì)于各檔位，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)矩或力發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)軸位置。然后，所述方法還將包括在轉(zhuǎn)矩或力發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)軸位置之間進(jìn)行內(nèi)插，以確定標(biāo)稱的預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置。記錄由致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力的量增大或改變方向時(shí)的輸出構(gòu)件位置，可以包括在請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)記錄平均位置或內(nèi)插位置?？商娲?，控制器38可構(gòu)造成執(zhí)行如下的替代方法控制器38確定和/或確認(rèn)轉(zhuǎn)子M的哪些位置與所述變速器檔位相對(duì)應(yīng)。該替代方法包括導(dǎo)致輸出構(gòu)件(即，轉(zhuǎn)子54) 運(yùn)動(dòng)至預(yù)選的輸出構(gòu)件位置，隨后允許輸出構(gòu)件從各預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)的一個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。換句話說，控制器讓電動(dòng)機(jī)42導(dǎo)致?lián)Q檔拉索58運(yùn)動(dòng)指定量，使
9得軸沈運(yùn)動(dòng)至預(yù)測(cè)的檔位位置，然后讓電動(dòng)機(jī)42進(jìn)入到“無轉(zhuǎn)矩”模式，在此模式中制動(dòng)彈簧94的力將使軸沈運(yùn)動(dòng)任何的剩余距離到適當(dāng)?shù)妮S位置，即，預(yù)定的檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置。制動(dòng)彈簧94將“反向”驅(qū)動(dòng)自由旋轉(zhuǎn)的(free-wheeling)轉(zhuǎn)子M到正確位置。這一旦發(fā)生，那么控制器38將會(huì)記錄該轉(zhuǎn)子M位置作為所要求檔位的正確位置。對(duì)于各檔位位置，重復(fù)進(jìn)行該過程。因此，例如，控制器38具有與“倒檔”檔位相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)子位置。為了確定所儲(chǔ)存的轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確度，控制器38命令電動(dòng)機(jī)42使轉(zhuǎn)子M運(yùn)動(dòng)至與“倒檔”檔位相對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存的轉(zhuǎn)子位置(即，預(yù)測(cè)的導(dǎo)致軸26處在“倒檔”位置的位置)。如果轉(zhuǎn)子M的命令位置是不準(zhǔn)確的并且導(dǎo)致軸26處在圖3和圖4中所示的任一位置，那么一旦控制器38 允許轉(zhuǎn)子討“自由旋轉(zhuǎn)(free-wheel)”，則彈簧94將使軸沈運(yùn)動(dòng)至圖5中所示的“倒檔” 位置。然后，控制器38將軸沈處在圖5所示位置時(shí)的轉(zhuǎn)子M的位置記錄為修正過的“倒檔”位置。對(duì)于其它的各變速器檔位(泊車檔、空檔、前進(jìn)檔、和低速檔)，控制器38重復(fù)這些步驟并且儲(chǔ)存導(dǎo)致這些檔位的轉(zhuǎn)子M位置。因此，當(dāng)車輛駕駛員把期望獲得特定檔位的信號(hào)傳遞至控制器38時(shí)，控制器38導(dǎo)致轉(zhuǎn)子M運(yùn)動(dòng)至與期望的變速器檔位相對(duì)應(yīng)的修正位置?？稍谧兯倨鹘M裝期間和/或在汽車使用壽命期間的各種時(shí)間執(zhí)行由控制器38所采用的方法。所述方法允許在自動(dòng)變速器、雙離合器變速器和混合變速器中實(shí)施線控?fù)Q檔技術(shù)，而無需對(duì)現(xiàn)有變速器系統(tǒng)和相關(guān)的換檔拉索進(jìn)行大量變速器硬件和軟件的再設(shè)計(jì)。 所述方法也消除了在車輛組裝工廠中的換檔拉索的手動(dòng)調(diào)節(jié)，并且提供用于檢驗(yàn)操作的下線測(cè)i式能力(end of line testing capability)。在被描述的實(shí)施例中，致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)42，致動(dòng)器的輸出構(gòu)件是轉(zhuǎn)子Μ。然而，在請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使用其它致動(dòng)器。例如，致動(dòng)器可以是螺線管、或者其它具有做線性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件的致動(dòng)器。在這樣的實(shí)施例中，用于監(jiān)測(cè)輸出構(gòu)件線性位移的傳感器將會(huì)取代旋轉(zhuǎn)變壓器，控制器38將會(huì)監(jiān)測(cè)由致動(dòng)器所施加的力而不是監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)矩。雖然已詳細(xì)描述了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到用于在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)施本發(fā)明的各種替代的設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種特征為具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位的變速器，包括可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，其特征為具有多個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置，每個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；致動(dòng)器，其具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向所述輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力；連接裝置，其可操作地將所述輸出構(gòu)件連接到所述檔位選擇構(gòu)件，使得所述輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得所述輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，每個(gè)所述輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可操作地連接到所述檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止所述檔位選擇構(gòu)件從各所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)；以及控制器，其構(gòu)造成利用所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成通過導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)并且在所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)測(cè)由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成記錄由所述致動(dòng)器所施加的轉(zhuǎn)矩或力的量增大或改變方向時(shí)的所述輸出構(gòu)件的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一制動(dòng)構(gòu)件，其相對(duì)于所述檔位選擇構(gòu)件而安裝以與之一起運(yùn)動(dòng)，所述第一制動(dòng)構(gòu)件限定了特征為具有多個(gè)峰和谷的表面； 第二制動(dòng)構(gòu)件，其與所述表面接觸；以及彈簧，其將所述第二制動(dòng)構(gòu)件偏置抵靠在所述表面上；其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得當(dāng)所述檔位選擇構(gòu)件處在所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置時(shí)，所述第二制動(dòng)構(gòu)件與所述谷中的一個(gè)谷接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中，所述檔位選擇構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸； 其中，所述致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)；并且其中，所述輸出構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。
6.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成通過導(dǎo)致所述輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)至預(yù)選的輸出構(gòu)件位置并且允許所述輸出構(gòu)件從各所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)至相應(yīng)的一個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。
7.如權(quán)利要求6所述的變速器，其中，所述控制器構(gòu)造成在所述輸出構(gòu)件從所述預(yù)選的輸出構(gòu)件位置自由運(yùn)動(dòng)之后記錄所述輸出構(gòu)件檔位位置。
8.如權(quán)利要求5所述的變速器，其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一制動(dòng)構(gòu)件，其相對(duì)于所述檔位選擇構(gòu)件而安裝以與之一起運(yùn)動(dòng)，所述第一制動(dòng)構(gòu)件限定了特征為具有多個(gè)峰和谷的表面； 第二制動(dòng)構(gòu)件，其與所述表面接觸；以及彈簧，其將所述第二制動(dòng)構(gòu)件偏置抵靠在所述表面上；其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得當(dāng)所述檔位選擇構(gòu)件處在所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置中的一個(gè)位置時(shí)，所述第二制動(dòng)構(gòu)件與所述谷中的一個(gè)谷接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的變速器，其中，所述檔位選擇構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的軸；其中，所述致動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)；并且其中，所述輸出構(gòu)件是可選擇性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。
10.一種方法，包括提供特征為具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)檔位的變速器，所述變速器包括可選擇性運(yùn)動(dòng)的檔位選擇構(gòu)件，其特征為具有多個(gè)預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置，每個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置與相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；致動(dòng)器，其具有可選擇性運(yùn)動(dòng)的輸出構(gòu)件，并且構(gòu)造成選擇性地向所述輸出構(gòu)件施加轉(zhuǎn)矩或力；連接裝置，其可操作地將所述輸出構(gòu)件連接到所述檔位選擇構(gòu)件，使得所述輸出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述檔位選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，并且使得所述輸出構(gòu)件的特征為具有多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置，每個(gè)所述輸出構(gòu)件檔位位置與相應(yīng)的一個(gè)所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置和相應(yīng)的一個(gè)所述檔位相對(duì)應(yīng)；制動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可操作地連接到所述檔位選擇構(gòu)件，并且構(gòu)造成阻止所述檔位選擇構(gòu)件從各所述預(yù)定檔位選擇構(gòu)件位置的運(yùn)動(dòng)；并且利用所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力來確定所述多個(gè)輸出構(gòu)件檔位位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于變速器檔位控制模塊系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)換檔拉索對(duì)準(zhǔn)。具體提供了一種包含控制器的變速器，所述控制器利用來自制動(dòng)機(jī)構(gòu)的力反饋來確定為獲得期望的變速器檔位所用的適當(dāng)致動(dòng)器輸出，這便于在既有的變速器設(shè)計(jì)上實(shí)施“線控?fù)Q檔”系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F16H59/02GK102213309SQ20111008505
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者M·A·維爾納基亞, W·F·蘇爾策 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司