專利名稱：一種自動(dòng)操縱變速箱選檔機(jī)構(gòu)的鎖定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖定裝置，即根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的把變速箱自動(dòng)選檔機(jī)構(gòu)鎖定的裝置。
這種類型的裝置在1991年的日本專利JP-A239868中首先記載過(guò)，為了松開(kāi)各個(gè)鎖定，用電磁激振使與P位置配合的鎖定銷和與R位置配合的鎖定突塊都能脫開(kāi)。所述的各個(gè)鎖定功能均是由彈簧力來(lái)維持，因此，即使車輛的全部動(dòng)力系統(tǒng)都失靈時(shí)，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)也不會(huì)被推到P位置。
在另一種已知類型的選擇器機(jī)構(gòu)的鎖定用裝置(見(jiàn)日本專利JP6-17526A)中，手動(dòng)選擇器桿是與設(shè)有相應(yīng)于該手動(dòng)選擇器桿各個(gè)情況的一系列鎖定爪的鎖定槽板以固定方式連接。如果到達(dá)或已經(jīng)達(dá)到與一種行駛速度定值所對(duì)應(yīng)的該位置時(shí)，依據(jù)著所被移入的鎖定端位置及手動(dòng)選檔桿對(duì)應(yīng)位置的鎖定爪，通過(guò)電磁接觸可使一個(gè)鎖桿在一個(gè)鎖端位與一個(gè)松開(kāi)端位間動(dòng)作?，F(xiàn)有技術(shù)中還包括了一種對(duì)自動(dòng)控制變速箱用的降速鎖定，具體為機(jī)動(dòng)車用的自動(dòng)變速齒輪減速箱，(見(jiàn)德國(guó)專利DE411851a)，其中有在臨界行駛狀態(tài)下防止自高速檔向低速檔的手動(dòng)降速換檔，其中的選擇器桿的降速鎖定是這樣裝置的，選擇器桿以與其殼體可作擺動(dòng)方式、繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)?yè)Q檔，在一個(gè)方向上、自空檔位(N)至正常行駛換檔位(D)，再越過(guò)它到一個(gè)或更多個(gè)低速檔位(1，2)，在反向上，至倒檔位(R)，再超過(guò)它至停車檔位(P)。在這種已知的降速鎖定裝置中，盡管是在所有工作狀態(tài)下都可自任何選擇器桿位置上選擇空檔，其目的是要只有在該行駛速度也能夠滿足允許選擇器桿朝一個(gè)低檔位方向變換時(shí)，才讓該給出的換檔指令執(zhí)行。這種降速鎖定還進(jìn)一步要實(shí)現(xiàn)所謂的剎車鎖定功能，即通過(guò)防范選擇器桿從停車位變換至行駛檔位以防止意外的溜車，而這種功能無(wú)需另作添設(shè)即可完成的。為此目的，在該已知的降速鎖定中仍使該選擇器桿呈相對(duì)其殼體能擺動(dòng)，還設(shè)置有由諸多棘輪爪及棘輪桿的一個(gè)棘輪系組成的棘輪鎖定機(jī)構(gòu)，在此情況下，該選擇器桿的自停車檔位(P)至倒檔位(R)，以及從正常行駛檔位(D)到低速檔位(1，2)和從各低速檔位(2)至一個(gè)更低的低速檔位(1)的這些移動(dòng)都經(jīng)該棘輪鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，而該選擇器桿在反向的運(yùn)動(dòng)該棘輪裝置則不予約束，其中該棘輪裝置的棘輪爪是由一個(gè)電子控制器操縱的電磁線圈執(zhí)行控制的，在遇到下列條件之一時(shí)，棘輪爪會(huì)頂住一個(gè)彈簧壓力使從該棘輪桿上松開(kāi)嚙合a)選檔桿在停車檔位(P)-點(diǎn)火接道，剎車起作用；b)選檔桿于正常行駛檔位(D)或一個(gè)低檔位；一個(gè)特定變速箱轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)標(biāo)示出此狀態(tài)下可作安全降速換檔的一個(gè)適當(dāng)轉(zhuǎn)速。
在下列條件之一的情況下，該已知降速鎖定就會(huì)讓該棘輪爪抵抗住一個(gè)彈簧的壓力使從棘輪上抬起而與棘輪軸脫開(kāi)嚙合、使棘輪桿及電磁線圈處于不起作用的狀態(tài)；a)選檔桿在停車檔位(p)，剎車不起作用；b)選檔桿在正常檔位(D)或低檔位；一個(gè)特定變速箱轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)表示出不宜作安全降速的一個(gè)太高轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的主要目的在于設(shè)計(jì)一種在前已描述過(guò)的那種類型的選檔機(jī)構(gòu)的鎖定裝置、通過(guò)這種方式可使汽車在全部動(dòng)力系統(tǒng)失靈時(shí)，能安全地停車。
本發(fā)明所述目的根據(jù)權(quán)利要求1所描述的特征是能夠達(dá)到的。
在本發(fā)明所述的鎖定轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的裝置中，與R位置配合的鎖定銷在彈簧力的作用下處于松開(kāi)位置，因此，在動(dòng)力失靈以后，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)能進(jìn)入P位置，使汽車能安全地停車。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的鎖定裝置的進(jìn)一步的改進(jìn)如從屬權(quán)利要求2～6所述。
權(quán)利要求7是本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)鎖定裝置的控制方法。
結(jié)合附圖及兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1是本發(fā)明的自動(dòng)變速箱的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)鎖定裝置的第一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明所述裝置伺服裝置的控制方法方框圖，該方框圖適用于兩個(gè)實(shí)施例，圖3是本發(fā)明的自動(dòng)變速箱的轉(zhuǎn)換桿鎖定裝置的第二個(gè)實(shí)施例。所述裝置在第一鎖定狀態(tài)。
圖4是圖3所示裝置的第二鎖定狀態(tài)。
圖5是圖2所示控制裝置的信號(hào)流程圖。
選檔器軸27，其轉(zhuǎn)軸30垂直于汽車的縱向，以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式被裝在一個(gè)選檔器機(jī)構(gòu)6(圖1)的殼體上(未予詳示)，還有一個(gè)手動(dòng)選擇元件10，采用手動(dòng)選檔桿28的形式，和與之固定連接的槽導(dǎo)板29。手動(dòng)選檔桿28則由一個(gè)選檔槽板38作導(dǎo)向，可從圖示的該p檔位、處于停車剎車的咬合狀態(tài)，經(jīng)由一個(gè)可用以倒檔咬合用的一個(gè)R檔位以及當(dāng)它繼續(xù)在如由箭頭21標(biāo)示的推動(dòng)方向上向前，還會(huì)經(jīng)過(guò)中斷扭矩傳送的N檔位，再進(jìn)到前行、使啟動(dòng)排檔程序的一個(gè)D檔位。
該槽板29設(shè)有切槽31形式的鎖定槽8，它大體是沿著相對(duì)轉(zhuǎn)軸30的圓周方向作延伸，而這兩個(gè)徑向相對(duì)設(shè)置的槽壁32和33各有一個(gè)鎖定爪19和22，該鎖定爪19位于徑向內(nèi)槽壁32上，其按安裝定位是上槽壁，是相對(duì)P檔位用的，而另一個(gè)鎖定爪22則是給R擋位用的。
與切槽31接觸的是一個(gè)銷裝置20-23，它以固定方式布置在一個(gè)差長(zhǎng)桿件11的一個(gè)桿臂34上，差長(zhǎng)桿件在此被用作一個(gè)鎖定執(zhí)行器，而它又是被裝配成能相對(duì)殼體作繞一個(gè)平行于轉(zhuǎn)軸30的軸39作轉(zhuǎn)動(dòng)的。差長(zhǎng)桿件11的再一個(gè)臂35以可操縱方式與一個(gè)電磁線圈13形式的伺服裝置相連接，如圖所示，用一個(gè)整體復(fù)位彈簧(15)(未予詳示)，伺服裝置被移至其回縮行程的端位36(不工作狀態(tài))，其安裝位置則相對(duì)其行程軸線37成垂直。
處在電磁線圈的端位36時(shí)，因復(fù)住彈簧(15)的作用，差長(zhǎng)桿件11被推進(jìn)圖示的轉(zhuǎn)角端位17，該鎖銷裝置20-23對(duì)應(yīng)于P檔位用的鎖定銷20就會(huì)在手動(dòng)選檔桿28自P位離開(kāi)、朝向D位—即在致動(dòng)方向21時(shí)，與該鎖定槽8的鎖定爪19接觸咬合。
位處差長(zhǎng)桿件11的轉(zhuǎn)角端位17時(shí)，鎖定槽8上配合R位用的鎖定爪22與該鎖銷裝置20-23上的配合R位用的鎖定銷23是脫離的，鎖定槽8配合R位用的鎖定爪22有比鎖定槽8配合P位用鎖定爪19相對(duì)轉(zhuǎn)軸30更大的一個(gè)半徑，而這個(gè)半徑差則是與一個(gè)轉(zhuǎn)角距25相匹配的，在此，該轉(zhuǎn)角距25是指該轉(zhuǎn)角端位17當(dāng)電磁線圈因激磁而延伸至其行程另一端位40時(shí)令差長(zhǎng)桿件11移至其另一轉(zhuǎn)角端位18，兩者間所分開(kāi)的距離。
如果手動(dòng)選檔桿28處在N位或D位，于超過(guò)N位而向R位方向、即在推動(dòng)方向24上作位移，那末與R位配合作用的鎖定爪銷22和23就會(huì)相互接觸。
由于電磁線圈作成垂直設(shè)置，再加上配合P位使用的鎖定爪19被安排在上部，電磁線圈銜鐵的重量在對(duì)于P位的鎖定裝置的穩(wěn)定以及對(duì)在R位的鎖定爪銷22，23的退出中對(duì)該彈性復(fù)位裝置15具有輔助作用。
在圖3和4所顯示的按本發(fā)明的第二種裝置的實(shí)施例中，線性移動(dòng)手動(dòng)選檔元件10(未予詳示)可作移動(dòng)，即既可如在圖3中所示的P位相對(duì)用作鎖定執(zhí)行器的一個(gè)差長(zhǎng)桿12的固定轉(zhuǎn)軸39向該推動(dòng)方向21-9的D位方向，也可是從D位向推動(dòng)方向24-9上的P位方向作移動(dòng)。
手動(dòng)選檔元件10屬于一個(gè)選檔機(jī)構(gòu)7，它也有一個(gè)U型的銷定槽導(dǎo)板9，差長(zhǎng)桿12以及采用帶復(fù)位彈簧16電磁線圈14的一個(gè)伺服裝置。
以運(yùn)動(dòng)相關(guān)方式接于手動(dòng)選檔元件10上的鎖定槽板9于其一個(gè)支叉上有如圖3所示的與P位配合的鎖定爪19，及在另一支叉上與R位相配合的鎖定爪22。
該差長(zhǎng)桿12的、以可操縱方式接于電磁線圈14的桿臂34具有其自由桿端處的一個(gè)爪裝置20-23，而復(fù)位彈簧16則作用于另外一個(gè)桿臂35上。
該復(fù)位彈簧16則將差長(zhǎng)桿12移至一個(gè)轉(zhuǎn)角端位17，如果差長(zhǎng)桿12是在該轉(zhuǎn)角端位17上而且該手動(dòng)選檔件10自P位在推動(dòng)方向21-9上被移動(dòng)，那末該爪裝置20-23的配合P位作用的鎖定爪20就會(huì)與鎖定槽板9的鎖定爪19于該處接觸咬合。處在差分桿12轉(zhuǎn)角端位17狀態(tài)，設(shè)定為電磁線圈14的伸展行程端位40-14(為非工作位置)。
鎖定槽導(dǎo)板9上配合R位作用的鎖定爪22與配合P位起作用的鎖定爪19所隔開(kāi)的距離26是與一個(gè)轉(zhuǎn)角距離25相當(dāng)?shù)?，該轉(zhuǎn)角距離25則是指該差長(zhǎng)桿12因線圈14受激勵(lì)、即它被移至其縮回行程的端位36-14的過(guò)程中由轉(zhuǎn)角端位17與轉(zhuǎn)角位18間分開(kāi)的轉(zhuǎn)角距離。
如圖4中所示，若手動(dòng)選檔元件10是處在推動(dòng)方向24-9上被移過(guò)N位，而差長(zhǎng)桿12又在其轉(zhuǎn)角位18的區(qū)域內(nèi)，該鎖定槽板9上的鎖定爪22就會(huì)與該銷裝置20-23上配合以R位作用的鎖定銷23接觸。
圖2中的電子控制器41既適合于圖1，也適合于圖3和4的兩個(gè)實(shí)施中的對(duì)應(yīng)電磁線圈13或14，它與一個(gè)CAN總線連接并處理有關(guān)該手動(dòng)選檔元件10的位置，變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速，指示給汽車司機(jī)的行駛認(rèn)可以及汽車剎車等方面的信號(hào)。按圖5的情況，循環(huán)開(kāi)始于啟動(dòng)階段43，于該方法的第一步驟44中，是檢測(cè)手動(dòng)選檔件10是否在P位。若是，則進(jìn)入方法第二步驟45，確定是否給出了行駛認(rèn)可。若否，則信號(hào)返回，通過(guò)該啟動(dòng)階段43，至有關(guān)檢測(cè)P位的該方法步驟44。若在方法第2步45認(rèn)定行駛認(rèn)可已給出，則至方法第三步46以確定剎車踏板是否在起作用。若否，信號(hào)返回，通過(guò)啟動(dòng)階段43至方法第一步44檢測(cè)P位。若在方法第三步46中確認(rèn)出剎車板作用，電磁線圈13或14的轉(zhuǎn)換器就會(huì)在方法第4步47中動(dòng)作，分別讓其進(jìn)入行程端位40或36-14，致使配合P位作用的鎖定爪銷19，20脫開(kāi)。
在方法第一步44的檢測(cè)中若手動(dòng)選檔件10不在P位，則會(huì)在方法第五步48中檢測(cè)當(dāng)前車速是否大于8公里/小時(shí)(Km/h)。若否，信號(hào)返回，通過(guò)起動(dòng)階段43，再至檢測(cè)P位的方法第一步。若確認(rèn)出方法第5步48中的當(dāng)前車速為＞8km/h，就會(huì)在方法的同步步驟49和50中檢測(cè)確定手動(dòng)換檔件10是否在D位或N位。若是，信號(hào)通過(guò)至方法第四步47，而激磁線圈13或14遂使對(duì)應(yīng)的鎖定執(zhí)行器11或12移至其轉(zhuǎn)角位18，于彼處該手動(dòng)換檔件10若是被移動(dòng)，該鎖定爪銷22，23就會(huì)接觸嚙合以鎖定倒車檔。
若在方法步驟49和50中測(cè)得手動(dòng)換檔件10既不在D位也不在N位的話，則信號(hào)返回，經(jīng)過(guò)起動(dòng)階段43至方法第一步44以檢測(cè)P位。
權(quán)利要求
1.一種用作自動(dòng)變速箱的選檔機(jī)構(gòu)鎖定用裝置，通過(guò)一個(gè)手動(dòng)轉(zhuǎn)換元件以運(yùn)動(dòng)相關(guān)的方式接至一個(gè)鎖定槽導(dǎo)板，可被移動(dòng)至于停車制動(dòng)的檔位上相咬合的一個(gè)P位，于倒檔上咬合的一個(gè)R位，移至中止扭短傳送的空檔N位及使向前行駛實(shí)現(xiàn)換檔程序的檔位D位，并具有與該手動(dòng)選擇元件的鎖定用鎖定槽板相互作用于P位、阻礙手動(dòng)選擇元件執(zhí)行移向R位運(yùn)動(dòng)的一個(gè)鎖定執(zhí)行器，而該鎖定執(zhí)行器可通過(guò)一個(gè)帶彈性復(fù)位裝置并與其共同起作用的伺服裝置在兩個(gè)端位間往復(fù)變換，而在該選擇機(jī)構(gòu)中，于該鎖定槽導(dǎo)板的相應(yīng)處作出的一個(gè)鎖定爪與相應(yīng)于P檔位該鎖定執(zhí)行器相應(yīng)處作出的一個(gè)鎖定銷就會(huì)在該鎖定執(zhí)行器處、在其復(fù)位裝置起作用的端位處及該鎖定槽板處于相對(duì)該P(yáng)檔位作定位時(shí)相互咬合，以阻礙該手動(dòng)選擇元件執(zhí)行自P位向D位方向上的移動(dòng)；在該選擇機(jī)構(gòu)中，該鎖定槽導(dǎo)板相應(yīng)處作的一個(gè)鎖定爪與該鎖定執(zhí)行器相對(duì)R檔位的相應(yīng)處作的一個(gè)鎖定銷就會(huì)在該鎖定槽板向相應(yīng)于N檔位方向被移動(dòng)并超過(guò)該位置而處于相對(duì)該R檔位處作定位、并且該鎖定執(zhí)行器正處在它的一個(gè)端位處的時(shí)候互相嚙合，以阻礙該手動(dòng)選擇元件執(zhí)行自D檔位向P檔位方向上的運(yùn)動(dòng)，其特征在于其中對(duì)應(yīng)于R位并制作于鎖定槽板(8或9)相應(yīng)處的該鎖定爪(22)和對(duì)應(yīng)于P位并制作于鎖定槽板(8或9)對(duì)應(yīng)處的鎖定爪(19)彼此間被偏置的一個(gè)量(26)，與當(dāng)該鎖定執(zhí)行器(11或12)處于端位(18)、即于該位處該伺服裝置(13或14)正由附加力起作用而鎖定爪22與對(duì)應(yīng)于R位的鎖定銷23相互咬合，并在相應(yīng)鎖定執(zhí)行器(11或12)處于靜止時(shí)，該鎖定執(zhí)行器(11或12)的兩端位(17和18)之間的距離(25)保持相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于其中的一個(gè)手動(dòng)選擇桿(28)及一個(gè)槽導(dǎo)板(29)都以固定方式被接到一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式裝于殼體上的選擇器軸(27)上，并且其中的槽導(dǎo)板(29)具有大致布置于該選擇器軸(27)轉(zhuǎn)軸(30)圓周方向上的導(dǎo)槽(31)，而它具有各帶一個(gè)鎖定爪(分別為19和22)的兩個(gè)于徑向相對(duì)的壁(32和33)。
3.按權(quán)利要求2的裝置，其特征為其中的用在鎖定執(zhí)行器上的鎖定桿(11或12)被裝配成可相對(duì)殼體擺動(dòng)并備有兩個(gè)鎖銷(20和23)，其中之一(20)在P檔位處與槽板(31)的鎖定爪(19)嚙合，而另一個(gè)(23)則可在R檔位處與槽板(31)上的鎖定爪(22)相接觸。
4.按權(quán)利要求2或3的裝置，其特征在于其中該鎖定爪(19)、它相對(duì)P檔位起作用并在鎖定槽板(8或9)上有固定位置，其裝置位置設(shè)在該上槽壁的槽壁(32)上。
5.按權(quán)利要求3或4的裝置，其特征為其中該鎖定桿(11)為一個(gè)差長(zhǎng)桿，而其中該鎖定銷(20和23)以可操縱方式接至一個(gè)桿臂(34)，并且該伺服裝置(13)則以可操縱方式連接于該差長(zhǎng)桿的另一桿臂(35)。
6.按權(quán)利要求1至5中之一的裝置，其特征各其中該伺服裝置(13)能作線性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有用以使其至壓縮回行程端位(36)的一個(gè)整體復(fù)位彈簧(15)并且有相對(duì)其行程軸線(37)垂直的一個(gè)安裝位置。
7.按權(quán)利要求1至6其中之一的裝置中該伺服裝置的控制方法，用以自動(dòng)操縱變速箱選檔機(jī)構(gòu)的鎖定，該方法中是在該方法的一個(gè)步驟中檢測(cè)手動(dòng)選檔件的當(dāng)前位置。以及一個(gè)按變速箱當(dāng)前輸出轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)信號(hào)與在該方法另一步驟中的一個(gè)臨界信號(hào)作比較，并且在該方法的一個(gè)附加步驟中，若是該手動(dòng)選檔件在N位或D位而且該實(shí)時(shí)信號(hào)小于臨界值，則該伺服裝置可被以一種受控制的方式移進(jìn)到該處配合與R位起作用的鎖定爪鎖為脫開(kāi)狀態(tài)的端位的那個(gè)端位位置去，其特征為其中，于該方法的附加步驟中，該伺服裝置(13或14)以其斷電下由彈性復(fù)位裝置(15或16)提供其附加力，可被移入該處配合于R位起作用的鎖定爪銷(22，23)為脫開(kāi)的該端位(圖6的36；圖3的40-14)。
全文摘要
一個(gè)對(duì)自動(dòng)排檔變速箱的選檔器鎖定用裝置,用一個(gè)手動(dòng)選檔件移動(dòng)、尤其是移入P位和R位,一個(gè)伺服裝置就會(huì)由附加力被移入一個(gè)端位,在該處將鎖定手動(dòng)換檔件在P位用的鎖定爪銷脫開(kāi),而由彈簧力使進(jìn)入其另一個(gè)端位時(shí),于該處用以阻礙該手動(dòng)換檔桿件移至R位的鎖定爪銷會(huì)被脫開(kāi)。
文檔編號(hào)F16H61/22GK1183354SQ9712259
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月10日
發(fā)明者安德烈亞斯·布勞恩斯, 馬雷克·米萊夫斯基, 京特·克雷茨梅爾, 克勞斯－彼得·漢森, 魯文·韋斯特法爾 申請(qǐng)人:戴姆勒－奔馳公司