專利名稱：可變壓力的分段式部分的致動器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下列同時待審的美國專利申請申請?zhí)枮?24924，名稱為“副變速器部分的致動器的控制系統(tǒng)和方法”；申請?zhí)枮?24673，名稱為“用于分段式部分的隨動閥的聯(lián)鎖機構(gòu)”；申請?zhí)枮?24675，名稱為“選檔閥予排氣裝置”；申請?zhí)枮?24961，名稱為“兩級分段式部分的活塞/氣缸組件”；申請?zhí)枮?24925，名稱為“可變壓力分段式部分的致動器活塞”；申請?zhí)枮?24960，名稱為“復(fù)式壓力調(diào)節(jié)器”；申請?zhí)枮?24645，名稱為“可變壓力分段式部分的致動器活塞”；申請?zhí)枮?24957，名稱為“副變速器的致動器的氣動控制系統(tǒng)”；申請?zhí)枮?24638，名稱為“用于防止分段式部分的同步器損壞的分段式部分的致動器的控制系統(tǒng)和方法”和申請?zhí)枮?24956，名稱為“同步的插入式部分的保護系統(tǒng)和方法”。這些申請和本申請一樣，都轉(zhuǎn)讓給同一個受讓人伊頓公司(Eaton Corporation)，并在同一天1992.1.23申請。
本發(fā)明涉及一種用于車輛組合變速器的副變速器部分的致動器組件的控制系統(tǒng)/方法。更具體地說本發(fā)明涉及用于控制這種組合變速器的副變速器部分的同步顎形離合器的嚙合的壓力流體(氣動)致動器的組件。這種組合變速器包括一個或多個與一個多速主變速器部分串接的多速副變速器部分。更確切地說，本發(fā)明涉及在組合變速過程中用于保護重型車輛的分段式組合變速器的副變速器部分的同步顎式離合器，特別是分段式副變速器的高速同步顎形離合器的壓力流體致動器組件的控制系統(tǒng)/方法。
具有一個或多個與主變速器部分串接的副變速器部分的這種組合換檔變速器已經(jīng)公知，這種變速器一般用在重型車輛上，如大型卡車、牽引車/半拖車及類似車輛。簡而言之，通過使主變速器部分和副變速器部分串接，并設(shè)定適當(dāng)大小的傳動比的間隔，可獲得的總傳動比就等于主和副變速器部分的傳動比的乘積。例如，至少在理論上，具有與一個3速副變速器部分串接的4速主變速器部分的組合換檔變速器將提供12(4×3＝12)個有用的傳動比。
副變速器部分通常具有三種形式分段式，插入式或分段/插入組合式。
在具有分段式副變速器的組合變速器中，分段式部分的傳動比間隔大于主變速器部分的總傳動比范圍，且主變速器部分是通過每級中的速比逐漸變速的。帶有分段式副變速器的組合變速器的例子可以參見下列美國專利4974474,4964313,4920815,3105395,2637222和2637221，其內(nèi)容在此作為參考。
受讓人的公知的RT/RTO 11609和RT/RTO 11610＂Roadranger＂變速器是“(4＋1)×(2)”、9速和“(5)×(2)”10速重載分段式變速器的例子。
在具有插入式副變速器的組合變速器中，插入式副變速器的傳動比間隔小于主變速器的傳動比間隔，并且，各主變速器傳動比被副變速器分解或細(xì)分。具有插入式副變速器的組合變速器的實例可以參見下列美國專利4290515,3799002,4440037和4527447，其內(nèi)容在此作參考。
在分段和插入組合式的副變速器中，提供了分段式和插入式兩種形式的傳動比，使得主變速器按至少兩種系列逐漸轉(zhuǎn)變其傳動比，并且按至少一種系列分解主變速器的傳動比。
具有一單一組合的分段插入式變速器的組合變速器的一個實例可以參見下列美國專利3283613,3648546，其內(nèi)容在此作為參考。一個三組齒輪4速組合的插入/分段式副變速器可以參見美國專利4754665，其內(nèi)容在此作為參考。受讓人的公知的RT/RTO 11613和RT/RTO 14718＂Eaton Roadrarger＂變速器是“(4＋1)×(3)”13速和“(4＋1)×(4)”18速分段/插入組合式變速器的實例。
另一個例子是聯(lián)邦德國Friedrichshafen的ZahnredfabrikFriedrichshafen Aktiengeseushaft銷售的“Ecosplit”型變速器，它在主變速器的前后分別使用了一個單獨的插入式和分段式副變速器。
應(yīng)注意到，術(shù)語主變速器和副變速器是相對的，如果主變速器和副變速器的命名顛倒過來，那么副變速器的類型(分段式或插入式)也將被顛倒。換言之，給出一個通常作為具有兩速分段式副變速器的4速主變速器的例子，若將通常指定的副變速器作為主變速器，則通常指定的主變速器被視為具有4速的插入式副變速器。按傳動領(lǐng)域通常認(rèn)可的慣例，且如在本發(fā)明說明書中使用的那樣，組合變速器的主變速器部分是這樣的，它具有最多數(shù)量的(或至少不少于其它部分)前進(jìn)檔傳動比，且它允許選擇空檔，并包含倒車檔傳動比，和/或它(在手動或半自動變速器中)靠操縱與主閥/隨動閥/氣缸裝置或類似裝置不同的變速桿或變速軌或變速軸或變速指組件變速。
在分段式或分段/插入組合式或插入/分段組合式的組合變速器中，主變速器的變速通常是借助由手動操縱的變速桿或類似件控制的一個變速桿箱組件或單個的變檔軸組件來完成的。在“疊H”型變速器中副變速器變速是借助一般手動的按鈕或開關(guān)來完成的。該按扭或開關(guān)控制一個遠(yuǎn)程隨動閥/致動器機構(gòu)。在所謂“雙H”或“1加1/2H”型控制中，靠響應(yīng)變速桿位置的開關(guān)使分段式變速部分變速，雙H式控制已公知，且可參見美國專利4633725和4275612，其內(nèi)容在此作為參考。
由于分段式變速部分經(jīng)常使用同步顎形離合器，為了提供滿意的變速質(zhì)量和防止分段式變速部分的同步顎形離合器的過度磨損和/或損害，已有技術(shù)的一個目的就是提供這樣的裝置在主變速器處于空檔時它確保分段式變速部分的變速的起動和順利完成。
鑒于如上所述，已有組合的分段式變速器一般包括通常為氣動控制系統(tǒng)的一個控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有聯(lián)鎖裝置，它可借助于主控制閥上的選擇器按鈕或開關(guān)預(yù)選擇分段式變速部分的變速，但該變速直到主變速器轉(zhuǎn)換到空檔或至少向空檔轉(zhuǎn)換時方起動。這種系統(tǒng)一般在分段式變速部分的驅(qū)動器的機械連桿上使用機械式聯(lián)鎖機構(gòu)，以在主變速器轉(zhuǎn)換到空檔之前實際上防止分段式變速部分的拔叉的移動，即在這種系統(tǒng)中，向分段式變速部分的活塞提供壓力氣體的閥(一般叫“隨動閥”)不是不能就是不提供帶壓力流體，直到檢測到主變速器轉(zhuǎn)換到空檔為止，或者在主變速器轉(zhuǎn)換到并保留在空檔時，該閥才動作或向其供給壓力流體。這種變速器和控制系統(tǒng)的例子可以參見美國專利2654268,3138965和4060005，其內(nèi)容在此作為參考。使用當(dāng)主變速器空檔時才聯(lián)鎖的分段式變速器分的控制閥(供給和/或排出)的變速器可以參見美國專利3229551,4450869,4793378和4974474，其內(nèi)容在此作為參考。
在已有的系統(tǒng)中，盡管通過在主變速器轉(zhuǎn)換到空檔之前通過防止分段式變速部分的變速的起動已對分段式變速部分的同步器提供了相當(dāng)?shù)谋Ｗo，但其并不完全令人滿意，因為盡管它們確保了在主變速器轉(zhuǎn)換到空檔時才起動分段式變速器部分的變速，它們并不能防止主變速器的變速快于分段式變速部分的變速的情況發(fā)生(即差拍)。正如已知的，在一定條件下，如果分段式變速部分的同步離合器試圖嚙合而主變速器已嚙合時，發(fā)動機扭矩的一部分將由嚙合的同步器摩擦面全部傳遞到車輛驅(qū)動輪上，這會很迅速地?fù)p壞同步器磨擦件。在這種情況下，分段式變速部分的同步器，特別是增速或高速分段式變速部分的同步器可能會相當(dāng)快地?fù)p壞或破壞。在無意識地只對分段式變速部分進(jìn)行變速時，這種損壞在2秒鐘內(nèi)就可發(fā)生。
使用一個剛性和一個彈性式機械聯(lián)鎖裝置的變速器可以參見美國專利4974474,4944197和4296642，其內(nèi)容在此作為參考。這種裝置通常將分段式變速部分的離合器鎖定在高速位或低速位，此時主變速器不在空檔和/或如果分段式變速部分的離合器沒有在高速位或低速位嚙合的話，將主變速器鎖定在空檔。盡管這些系統(tǒng)在操作合適時將能防止當(dāng)主變速器不在空檔時由嚙合離合器所引起的分段式變速部分的同步器的損壞，但其不完全令人滿意，因為(i)主變速器的快速變速可能導(dǎo)致副變速器鎖定在一個不希望的傳動比上，(ii)如果分段式變速部分的離合器掛在聯(lián)鎖塊上，操縱離合器，則主變速器將不能嚙合，(iii)彈性裝置可能不正確地聯(lián)鎖或緊固，(iv)聯(lián)鎖和/或變速驅(qū)動件可能產(chǎn)生相當(dāng)大的磨損和應(yīng)力，(v)由于磨損，聯(lián)鎖機構(gòu)可能產(chǎn)生磨擦鎖緊。
本發(fā)明通過提供副變速器致動的組件控制系統(tǒng)和方法，克服或大大減少了現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，采用這種控制系統(tǒng)和方法，當(dāng)主變速器在副變速器試圖完成變速以前進(jìn)行嚙合時，能夠保護副變速器的同步器，而且，當(dāng)正在接合的同步器的顎形嚙合件達(dá)到基本的同步旋轉(zhuǎn)時，也允許副變速器完成試圖進(jìn)行的變速。
上述方案通過提供一個副變速器部分的致動器組件控制裝置來實現(xiàn)。該裝置用于檢測致動器是否處于相應(yīng)于同步器摩擦嚙合表面嚙合和同步離合器的顎形嚙合件的軸向嚙合鎖止的位置(即同步顎形離合器的“鎖止位置”)，并相應(yīng)地使選擇的換檔嚙合，通常是高速傳動比換檔嚙合，如果離合器不處于鎖止位置，就施加第一個較大的力，如果離合器處于鎖止位置，就施加一個逐漸減小的第二個較小的力。
在氣動致動器組件的最佳實施例中，比較大的力是通過給差動活塞的較大的表面加壓獲得的，而逐漸減小的較小的力是通過給較小的表面逐漸增壓，同時在差動活塞的較大的表面上保持充分地加壓獲得的。
本發(fā)明特別適于控制分段式高速或增速同步離合器的嚙合。對低速或減速同步離合器的保護一般不需要，因為副變速器轉(zhuǎn)換到低速的變速時，作用在同步器全部摩擦面的扭矩將有助于使鎖止的同步器解鎖，使離合器快速嚙合，在銷式同步器中尤為如此。
因此，本發(fā)明的一個目的是為在其副變速器部分中利用同步顎形離合器的這種組合變速器提供一種新的經(jīng)過改進(jìn)的副變速器部分的變速控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供壓力流體操縱的副變速器部分的致動器系統(tǒng)，用于將可選擇的副變速器部分的同步離合器(通常是增速或高速檔傳動比)推入嚙合位置，如果離合器處于非鎖止位置，就用第一個較大的力，如果離合器處于鎖止位置，就用從所述的較大的力逐漸減小到較小的第二個力的力。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點通過閱讀與附圖有關(guān)的最佳實施例的詳細(xì)描述將變得更加清楚。


圖1是本發(fā)明的具有分段式副變速器部分并使用氣動控制系統(tǒng)的組合變速器的示意圖。
圖1A是圖1的變速器的變速機構(gòu)的示意圖。
圖1B是圖1的變速器的“疊H”型變速方式的示意圖。
圖1C是圖1的變速器的“雙H”型變速方式的示意圖。
圖2是具有一個插入/分段組合式副變速器部分的組合變速器的示意圖，有了它，本發(fā)明的氣動控制系統(tǒng)特別有利。
圖3(A和B)是組合變速器100的副變速器102的部分剖視圖。
圖4是一單一變速軸式變速機構(gòu)的透視圖。
圖5是實現(xiàn)本發(fā)明的氣動控制系統(tǒng)的示意圖。
圖5A是圖5的部分放大圖。
圖6是另一個氣動控制系統(tǒng)的示意圖。
為參照方面起見在下面的描述中將使用某些特定的術(shù)語，但它們并不由此而受到限制。術(shù)語“向上”、“向下”、“向右”和“向左”表示在附圖中所參照的方向，術(shù)語“向前”、“向后”將分別指的是按習(xí)慣安裝在車輛中的變速器的前端和后端，即圖1所示變速器的左側(cè)和右側(cè)，術(shù)語“向內(nèi)”和“向外”將分別指的是向著和離開裝置及所指部件的幾何中心的方向。所述術(shù)語將包括上述特定的詞、其派生詞和類似含義的詞。
術(shù)語“組合傳動裝置”用于表示一個變速或換檔的變速器，它具有多個前進(jìn)速度的主變速器部分和一個串連的多速副變速器部分，從而，在主變速器部分所選定的齒輪減速可與副變速器部分中所進(jìn)一步選定的齒輪減速來組合。“同步離合器組件”和類似含義的詞將表示一個顎形離合器組件，它借助于一個剛性離合器將一個選定的齒輪不回轉(zhuǎn)地聯(lián)接到一個軸上，其中，在離合器的件實際上同步旋轉(zhuǎn)之前可防止所說的離合器進(jìn)入嚙合，并且可將相當(dāng)大容量的摩擦裝置與離合器一起使用，在離合器開始嚙合時，它足以使離合器的件以及所有與之一起轉(zhuǎn)動的部件以基本同步的速度旋轉(zhuǎn)。
術(shù)語“空檔”和“非嚙合”是可互換的，指的是沒有扭矩由變速器輸入軸傳遞到主軸(在圖1，2所示的普通型變速器中)上時主變速器的狀態(tài)，術(shù)語“非空檔”和“嚙合”是可互換的，指的是在主變速器傳動比進(jìn)入嚙合且驅(qū)動扭矩由主變速器輸入軸傳到主軸(在圖1、2中所示的普通型變速器中)時主變速器的狀態(tài)。
術(shù)語“高速”傳動比指的是對于給定的輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速為最大時的變速器的傳動比。
參照圖1、1A和1B，其中表示出了一個分段式組合變速器10。組合變速器10包括與分段式副變速器部分14串接的多速主變速器部分12。變速器10位于一個殼體H內(nèi)并具有一個輸入軸16和一個可轉(zhuǎn)動地固定到變速器的輸入軸16上的驅(qū)動部分22，輸入軸16由一個初級發(fā)動機(如柴油機)E經(jīng)過一個可選擇地脫離但通常為嚙合的主摩擦離合器C來驅(qū)動，離合器C具有一個可驅(qū)動地連接到發(fā)動機曲軸20上的輸入或驅(qū)動部分18。
在主變速器部分12中，輸入軸16承載著一個輸入齒輪24，用于以基本相同的轉(zhuǎn)速同時驅(qū)動多個基本相同的副軸組件26和26A。兩個基本相同的副軸組件安裝在主軸28徑向相對的兩側(cè)，通常，主軸28與輸入軸16在同一軸線上。每個副軸組件包括一個由殼體H(只示意地表示它的一部分)內(nèi)的軸承32和34支承的副軸30。每個副軸上裝有相同組合的副軸齒輪38、40、42、44、46和48，它們被固定在副軸上并隨副軸一起轉(zhuǎn)動。多個主軸齒輪50、52、54、56和58套裝在主軸28上并且通過如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的滑動離合器套60、62和64可選擇地一次個地被連接到主軸28上，與主軸28一起轉(zhuǎn)動。離合器套60也可用來將輸入齒輪24連接到主軸28上，以在輸入軸16和主軸28之間提供一種直接的驅(qū)動關(guān)系。
通常，離合器套60、62和64借助于分別與現(xiàn)有技術(shù)中公知的變速箱組件70相連的撥叉60A、62A和64A軸向定位。離合器套60、62和64可以是公知的同步或非同步雙作用顎形離合器。
主軸齒輪58是反向齒輪，并借助慣用的中間惰齒輪(未示出)與副軸齒輪48保持連續(xù)嚙合連接。也應(yīng)注意到，盡管主變速器部分12確實提供了5種可供選擇的前進(jìn)速比，但最低前進(jìn)速比，即將主軸驅(qū)動齒輪56可驅(qū)動地連接到主軸28上所提供的速比，是經(jīng)過這樣一種高的齒輪減速的，從而它應(yīng)當(dāng)作為一個低速或“蠕動”齒輪，其僅用于惡劣條件下車輛的起動，且通常不用于高變速范圍。相應(yīng)地，盡管主變速器部分確實提供5個向前速度，一般稱其為“四加一”或“(4＋1)”的主變速器，因為只有4個向前速度與所用的副分段式變速器部分14組合。
顎形離合器60、62和64是三位離合器，它們可借助變速桿72定位在如圖所示的中間非嚙合位置，或完全向右或向左的嚙合位置。正如已知的，在給定的時間上離合器60、62和64中只有一個可以嚙合，并且設(shè)有主變速器鎖定機構(gòu)(未示出)以將其它離合器鎖定在空檔位置上。
副分段式變速器部分14具有兩個基本相同的副軸組件74和74A，每個組件具有一個由在殼體H內(nèi)的軸承78和80支承的副軸76，并且承載著兩個副變速器的副軸齒輪82和84，以便與副軸一起轉(zhuǎn)動。副軸鹵輪82與分段式/輸出齒輪86保持嚙合并支承著它，齒輪86與主軸2.8固定在一起，以便轉(zhuǎn)動，副變速器的副軸齒輪84與套裝在變速器輸出軸90上的輸出齒輪88保持嚙合。
一個兩位同步顎形離合器組件92借助撥叉94和分段式變速部分的變速致動器組件96在軸向定位，用于將齒輪88連接到輸出軸90上使組合變速器10進(jìn)行低速運行，或?qū)X輪86連接到輸出軸90上使組合變速器10進(jìn)行直接傳動或高速運行。用于分段式組合變速器的“疊H”型變速方式圖示于圖1B中，變速器10的低或高速運行的選擇和/或預(yù)選擇借助于一個通常位于變速桿72上的操作器致動開關(guān)或按鈕98來實現(xiàn)。
盡管分段式副變速器14被描述為一個使用直齒或斜齒傳動的兩速變速器，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也適用于采用組合的插入/分段式副變速器的分段式變速器，它具有三個或多個可供選擇的傳動比和/或應(yīng)用行星式傳動裝置。同樣如上所述，任一個或多個離合器60、62或64也可以是同步的顎形離合器，并且變速器12和/或14可以是單獨的副軸的形式。
主變速器12由在變速桿的箱70內(nèi)的并由操縱變速桿72控制的至少一個變速軌或變速軸的軸向運動來控制。正如已知的，變速桿72可直按安裝到變速器上，或離開變速器安裝。這類裝置在現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公知并可參見美國專利4621527，其內(nèi)容在此作為參考。分段式變速部分通過操縱已公知的按鈕98或“雙H”型控制形式中的位置開關(guān)98A來控制。變檔桿的箱70也可以是更普遍的公知的多變速軌型的，這可參見下列美國專利4782719,4738863,4722237,4614126，其內(nèi)容在此作為參考。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)同樣適用于具有分段式，組合的分段/插入式或插入/分段式副變速器的組合變速器。
參見圖2，組合齒輪機械變速器100是一個有十八個前進(jìn)速度的變速器，它具有一個與前述現(xiàn)有變速器10相同或基本相同的主變速器12A，變速器100的主變速器12A與變速器10的主變速器12的區(qū)別僅在于主軸28A伸入副變速器102的長度比主軸28伸入副變速器14的長度稍多一些。由于主變速器12和12A具有基本相同的結(jié)構(gòu)，所以對主變速器12A將不再詳述。
副變速器102包括兩個基本相同的副軸組件104和104A，每個副軸組件包括一個由在箱體H中的軸承108和110支承的并載有三個與之固定以便一起轉(zhuǎn)動的副軸齒輪112、114和116。副軸齒輪112支承著套裝在主軸28A上的副變速器的插入式齒輪118，并與之保持嚙合。副軸齒輪114支承著在鄰近主軸28A同軸端的輸出軸122的端部套裝在輸出軸122上的副變速器10的插入/分段式齒輪120，并與之保持嚙合。副變速器的副軸齒輪116支承著套裝在輸出軸122上的副變速器的分段式齒輪124并與之保持嚙合。相應(yīng)地，副變速器的副軸鹵輪112和插入式齒輪118限定了一個第一傳動級，副變速器的副軸齒輪114和插入/分段式齒輪120限定了一個第二傳動級，以及副變速器的副軸齒輪116和分段式齒輪124限定了一個第三傳動級或組合的插入式和分段式副變速器102的齒輪組。
一個滑動二位顎形離合器套126用于有選擇地將插入式的齒輪118或插入/分段式的齒輪120連接到主軸28A上，而一個二位同步組件128用于有選擇地將插入/分段式的齒輪120或分段式的鹵輪124連接到輸出軸122上。雙作用滑動顎形離合器套126的結(jié)構(gòu)和功能基本上與變速器10所使用的滑動離合器套60、62和64的結(jié)構(gòu)和功能相同，而雙作用同步離合器組件128的結(jié)構(gòu)和功能則基本上與變速器10中使用的同步離合器組件92的結(jié)構(gòu)和功能相同。同步離合器組件，例如組件92和128已為公知，并且其實例可以參見下到美國專利4462498,4125179,2667955，其內(nèi)容在此作為參考。
這種離合器通常包括一對可軸向嚙合的顎形嚙合件，一個用于檢測顎形嚙合件的同步旋轉(zhuǎn)并鎖閉其軸向嚙合的傳感/鎖閉裝置，以及一對一般為錐形的摩擦面，該摩擦面可與上述顎形嚙合件摩擦嚙合并產(chǎn)生與之基本同步的旋轉(zhuǎn)。這些離合器組件在試圖嚙合時，如果處于一種基本上非同步的條件，離合器將處于鎖閉位置，鎖閉裝置阻止顎形合件軸向嚙合，并且摩擦面是在受力狀態(tài)下嚙合。如果離合器組件在高軸向嚙合力的作用下保持在鎖閉位置而主變速器嚙合相當(dāng)長時間的話，過高的扭矩載荷可能損壞和/或破壞摩擦面。
副變速器102的最佳實施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示于圖3A和3B中，從中可以看到，伸入副變速器102的主軸28A的后端帶有外花鍵130，它與離合器套126上的內(nèi)花鍵132相配合，以將離合器套126可轉(zhuǎn)動地連接到主軸28A上，同時允許兩者之間的相對軸向運動。離合器套126上帶有嚙合齒134和136，用于分別與齒輪118和120上的嚙合齒138和140進(jìn)行有選擇地軸向嚙合離合器套126上還具有容納撥叉142的凹槽141。
齒輪118套裝在主軸18A上并且通?？上鄬S28A自由旋轉(zhuǎn)，并借助保位壞144相對主軸28A軸向定位。嚙合齒136和138具有斜面146和148，其相對主軸28A的軸線傾斜約35°，這提供了一種有利的相互作用，即有助于阻止非同步嚙合和產(chǎn)生同步嚙合，這在美國專利3265173中已作了更詳細(xì)的描述，其內(nèi)容在此作為參考。嚙合齒136和140具有類似的輔助斜面。
插入/分段式的齒輪120借助一對止推軸承可旋轉(zhuǎn)地支承在輸出軸122的內(nèi)端150上，而分段式的齒輪124套裝在輸出軸122上，并借助止推墊圈軸向保持在軸122上。雙作用二位同步離合器組件128位于齒輪120和124軸向之間且借助外花鍵和內(nèi)花鍵可旋轉(zhuǎn)地固定到輸出軸122上。許多公知的同步剛性離合器結(jié)構(gòu)也適用于本發(fā)明的副變速器。所示的同步離合器組件128在上述的美國專利4462489中是銷式的。簡單地說，它具有一個可滑動的顎形嚙合件102，顎形嚙合件162由撥叉164軸向定位并載有嚙合齒166和168，可分別依次與分別位于齒輪120和124上的嚙合齒170和122作軸向嚙合。齒輪120和124上分別具有錐形摩擦面174和176，可分別依次與分別位于同步離合器組件摩擦環(huán)182和184上的配合摩擦錐面174和176作摩擦同步嚙合。鎖閉銷186和188可回轉(zhuǎn)地分別固定到摩擦環(huán)184和182上，并與滑動件162上的鎖閉孔190相互配合，以提供在現(xiàn)有技術(shù)中已公知的鎖閉功能。同步組件128也可以具有若干個彈簧鎖(未示出)，以在離合器開始嚙合時使錐形摩擦面進(jìn)行初始嚙合。
通過監(jiān)測撥叉91/164或軸向可移動的件的軸向位置，就可確定同步離合器組件的現(xiàn)行情況。
輸出軸122由箱體H中的軸承192支承并從箱體H中伸出與一個叉件Y或類似件相連，該叉件Y通常構(gòu)成萬向節(jié)的一部分，用于驅(qū)動去差速器或類似傳動裝置的萬向節(jié)軸。輸出軸122上也可以裝有一個速度表齒輪194和/或各密封件(未示出)。
由圖2和圖3可以看到，通過使插入式的離合器126和分段式的離合器128在其向前和向后軸向位置上有選擇地進(jìn)行軸向定位，可以提供四種明顯不同的主軸到輸出軸的傳動比，相應(yīng)地，副變速器102是一個組合的分段和插入式的三級副變速器，它在輸入(主軸28A)和輸出(輸出軸122)之間提供了四種可供選擇的速度或傳動比。這種類型的變速器已經(jīng)公知并已由受讓人伊頓公司(EatonCorporation)以商標(biāo)名＂Super 10＂和＂Super 18＂銷售，其更詳細(xì)的說明可參見美國專利4754665，其內(nèi)容在此作為參考。
變速器100的變速形式示于圖2A中，其中“S”箭頭表示插入式的變速，“R”箭頭表示分段式的變速。
在本發(fā)明的最佳實施例中，使用了圖4所示形式的一個單變位軸式變速機構(gòu)200，該類機構(gòu)已經(jīng)公知并可參見美國專利4920815和4621537，其內(nèi)容在此作為參考。
簡單地講，變速桿98將與鎖閉件102相互配合，以使軸204相對變速桿箱產(chǎn)生轉(zhuǎn)動或軸向運動，轉(zhuǎn)動運動將使鍵，如鍵206和另一個看不見的鍵與撥叉60A、62A和64A軸套內(nèi)的齒格或槽相配合，以便相對箱殼軸向固定兩個撥叉并將另外的撥叉軸向固定到軸204上，然后軸204和選擇的軸向固定在它上面的撥叉的軸向運動將導(dǎo)致與之相關(guān)的顎形離合器的嚙合或脫離。
因此，通過監(jiān)測所選擇的變速軸204選定部分的軸向位置，例如一個或多個空檔制動槽210，可以測得組合變速器10的主變速器12的空檔--非空檔狀態(tài)。
本發(fā)明也適合于使用公知的多平行軌式變速桿箱組件的組合變速器，可參見美國專利4445393,4275612,4584895和4722237，其內(nèi)容在此作為參考。這種裝置一般包括一個與變速軌(它通常與一個變速軌聯(lián)鎖機構(gòu)相連)垂直的組件，當(dāng)所有的變速軌處于軸向中間的空檔位置時，該組件將處于第一位置，當(dāng)任一個變速軌由軸向中間空檔位置發(fā)生位移時，組件將處于第二個位置。
盡管副變速器一般連接到主變速器上，但所用的術(shù)語“副變速器”也適用于分離的傳動系裝置，如多級速軸、多級速度變速箱及其它類似裝置。
由于本發(fā)明同等地適用于圖1中的變速器10，圖2和圖3中的變速器100以及其它使用同步副變速器顎形離合器組件的組合變速器，為簡便及易于理解起見，本發(fā)明將主要結(jié)合圖1、1A、1B和1C中所示的組合分段式變速器予以描述。
假定為圖1B所示形式的變速控制，即“疊H”式控制，那么，一個第4到第5檔的組合換檔包括使顎形離合器60脫離第4/第8檔輸入齒輪24，然后將離合器92與分段式低速或減速齒輪86脫開，再將離合器92與高速或增速齒輪88嚙合，然后將顎形離合器62與第1/第5檔主變速器齒輪54嚙合。為完成上述過程，車輛駕駛員將通過分段式的選擇按鈕98預(yù)選擇“高速”(“HI”)，通過變速桿72將檔由4/8位變到空檔(N)然后再變至1/5位。在現(xiàn)有的分段式變速器中，例如由伊頓公司制造并銷售的9-速RT/RTO 11609＂Roadranger＂變速器中，一個兩位隨動閥具有產(chǎn)生所要選擇的“高”換檔的一個第一位置和一個產(chǎn)生所要選擇的“低”(＂LO＂)換檔的第二位置，該隨動閥由一個柱塞或類似件聯(lián)鎖在它的兩個位置之一上，而無論主變速器10是否處于非空檔位置。這種閥和聯(lián)鎖機構(gòu)的實施例可參見前述的美國專利3229551,4450869,4793378和4974474。
如前所述，盡管這些裝置在大多數(shù)情況下在主變速器換檔到空檔之前通過防止分段式換檔的起動將能保護分段式部分的同步器，但在某些情況下，主變速器可能會先于分段式換檔，這將使分段式的同步器處于危險之中，這個問題對于分段式變速器向高速換檔(第4到第5檔)來說比分段式變速器向低速(由第5到第4檔)換檔會更加嚴(yán)重，因為增速檔齒輪88嚙合時，作用在同步器整個摩擦錐面(圖3A中的174/178)的扭矩將有助于增加同步器掛到同步聯(lián)鎖塊上的傾向，而在嚙合低速分段式齒輪86時，作用在整個摩擦錐面(圖3B中的176/180)上的扭矩將同步器拉到非聯(lián)鎖狀態(tài)。通常，在圖1和圖2中所示類型的變速器中，在分段式變速器掛低檔時，分段式變速器的同步器的燒壞不視為一個突出問題。
參見圖1的變速裝置，如果司機在第4檔決定換高檔，然后預(yù)選一個分段式變速器的高檔，按著將變速桿移到或移向空檔位時，可能會發(fā)生另一個嚴(yán)重問題，即如果司機馬上改變決定并將變速桿移回到4/8檔位而沒改變對分段式變速器的選擇，那么分段式變速器的離合器會試圖只使分段式變速器完成一個4-8的高檔，從而橫貫同步器錐形摩擦面的大的速度差會使摩擦面迅速損壞。在這種情況下，兩秒鐘的時間即可嚴(yán)重?fù)p壞或破壞一個同步器。
類似疏忽地試圖復(fù)合快速改變升檔將會具有同樣的結(jié)果。再例如，如果司機誤預(yù)選或忘記了預(yù)選的分段式變速器的升檔，然后試圖進(jìn)行4-3降檔時，實際的結(jié)果將是一個試圖的4-7的升檔，這樣，橫貫同步器摩擦面將產(chǎn)生大的速度差。
本發(fā)明的副變速器的控制系統(tǒng)/方法，在檢測到高速同步離合器處于閉鎖位置的條件下，通過逐漸減小撥叉94施加的使高速檔齒輪88嚙合的力，將該力減到較小，來克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點。應(yīng)這樣選擇這個較小的力，當(dāng)具備同步條件時，足以產(chǎn)生同步嚙合，且這個較小的力要小到足以保證使同步器燒壞的危險減到最小或消除。
雖然本發(fā)明特別適于控制分段式的離合器，尤其是組合變速器的高檔或直接檔離合器的嚙合，但并不限于這些用途，它還能用于控制插入式的同步離合器或類似件的嚙合。
為簡化起見，本發(fā)明將結(jié)合其所希望的最有利的用途進(jìn)行描述，即，控制使組合變速器的分段式副變速器(10)/分段/插入或插入/分段式副變速器(100)的增速或高速檔同步離合器嚙合(圖3中的離合器齒166和170)所施加的力。
盡管使一個分段式離合器嚙合所施加的典型力是施加在有效活塞面積上的有效流體壓力(一般為氣壓)產(chǎn)生的，但也可以用諸如電機驅(qū)動的滾珠螺桿或類似形式的電-機械裝置，諸如螺線管式裝置類的電磁裝置或其它施力裝置來施加嚙合力。借助流體壓力施力裝置時，加入分段式離合器的力可改變有效流體壓力和/或有效活塞面積來加以調(diào)整，在使用電磁和電-機械裝置時，可以通過改變電流、電壓或其它類似參數(shù)來調(diào)整作用力。
本發(fā)明將通過氣動系統(tǒng)的最佳方式進(jìn)行描述，但并不局限于此。
在現(xiàn)有的分段式離合器的致動器中，假定已選擇/預(yù)選了一個分段式變速，主變速器換至空檔而且選檔閥聯(lián)鎖被釋放，該閥將給所選擇的分段式離合器致動氣缸/活塞的腔室提供一個壓力(通常到約60-80磅/時2)，該壓力足以提供一個大約(300磅)的力以快速將選擇的離合器移至嚙合/或鎖閉位置，并且上述壓力還通過同步器摩擦錐面提供一個足夠的同步力，以使嚙合件迅速同步旋轉(zhuǎn)，使同步器解除鎖閉，并使嚙合件穿過聯(lián)鎖快進(jìn)入可靠的嚙合。如果主變速器保持在空檔，或分段式副變速器轉(zhuǎn)換到低檔或低傳動比時，上述力將不會損壞同步器并將會使分段式副變速器較快進(jìn)入嚙合。然而，當(dāng)主變速器在分段式副變速器試圖完成向高檔或增速傳動比轉(zhuǎn)換之前進(jìn)入嚙合時，同步器可能會較快地嚴(yán)重?fù)p壞和/或破壞，在試圖快速換檔時，上述的損壞和/或破壞一般會在2秒鐘之內(nèi)發(fā)生。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)檢測顯示在分段式部分試圖轉(zhuǎn)換到它的高速或增速傳動比的過程中，同步轉(zhuǎn)換離合器處于閉鎖位置時，如果用于嚙合增速轉(zhuǎn)換離合器所施加的力逐漸減少到較低的第二力(約40至80磅)，增速傳動比同步轉(zhuǎn)換離合器當(dāng)嚙合件(圖3A中的套162和齒輪114)達(dá)到基本同步的旋轉(zhuǎn)速度時仍然嚙合，而同步器至少在一定時間內(nèi)(如20至45秒)不會損壞或破壞。
當(dāng)因為沒有足夠的力施加到同步器的摩擦嚙合件上，較小的第二個力不能使分段式的同步器的嚙合件作正常嚙合時，第二個較低的力只能是從第一個較大的力逐漸減小而獲得，許多換檔會不合適地用去較長的時間。
當(dāng)使用一個可調(diào)壓的壓力調(diào)節(jié)器來獲得用于施加到增速轉(zhuǎn)換離合器上的第二力時，在最佳實施例中使用了一種差動活塞的方法。如圖5，和5A所示，分段式離合器致動器活塞組件220是一個差動活塞221，它具有一個用于低檔嚙合增壓的第一表面積222(約3.96英時2)和一個用于高檔嚙合增壓的能提供第一個力(P*a222約等于371磅)和較大的第二表面積(約4.65英時2)，對這兩個表面積加壓將會在相差的面積(第二面積224減第一面積222)上產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力(60至80磅)并將一個較小的第二力P*(a224-a222)約等于54磅)施加到增速檔離合器上。
活塞221密封地可滑動地裝于一個被分隔為兩腔室222A和224A的缸體中?；钊?21包括一個軸226，其上固定有撥叉114，用于將同步離合器128或92轉(zhuǎn)換到所選定位置。
為了保護同步器，同時使增速檔(高速)離合器進(jìn)入嚙合，本發(fā)明的方法是(i)當(dāng)選擇分段式換檔進(jìn)入增速檔而離合器處于非閉鎖位置時，僅對第二表面224加壓，(ii)當(dāng)選擇分段式換檔進(jìn)入增速檔而同步顎形離合器處于閉鎖位置時，繼續(xù)對第二表面(224)加壓并對第一表面(222)逐漸加壓。
第二個力必須足夠大，以在高速檔離合器嚙合件達(dá)到同步或基本同步旋轉(zhuǎn)時使增速檔離合器嚙合，并且最好使增速檔離合器保持在嚙合位置(或設(shè)置嚙合穩(wěn)定裝置)。第二個力還應(yīng)足夠小，以便當(dāng)主變速器處于嚙合位置，同步器在聯(lián)鎖塊上嚙合時，使同步器錐形嚙合件或類似件在預(yù)定的時間，如20-45秒之內(nèi)基本不會遭到損壞。
作為一個例子，第一個力為約300-400磅，第二個力為約40-80磅證明是非常滿意的。
達(dá)到上述效果的氣動系統(tǒng)的簡圖可以參見圖5和6，而特別適于達(dá)到上述效果的檢測器/閥組件則可以參見圖5A。
如上面所指出的那樣，高速同步分段式離合器的閉鎖和非閉鎖位置可通過檢測撥叉94/164和/或可軸向移動的件如活塞221或軸226的位置來測得。
向撥叉施加一個第一力或第二較小力的裝置，例如它用一個較大的第一力進(jìn)行嚙合而用一個較小的第二力脫離，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公知，可參見美國專利4928544，其內(nèi)容在此作為參考。
圖5中示了一個同步器保護換檔氣動控制系統(tǒng)230。主換檔閥232經(jīng)過濾調(diào)節(jié)器234與已過濾和調(diào)節(jié)的氣源相連。在重載車輛中，經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣壓力通常為60-80磅/時2?？刂崎_關(guān)或桿98用于對低壓信號或控制管路236加壓(低位)或排氣(高位)，低檔控制管236與換檔隨動閥238相連，閥238是一個二位四通閥，彈簧240向高檔位偏壓(即腔224A加壓而腔室222A排氣)且響應(yīng)控制管線236的壓力，移動到低檔位(腔222A加壓而224A排氣)。
一個既可移至一個嚙合位置又可移至空檔位置的軸(未畫出)上具有一個聯(lián)鎖柱塞(未畫出)，用于在主變速器轉(zhuǎn)換至空檔之前阻止隨動閥238的初始運動?？刂葡到y(tǒng)230的前述的所有部件在現(xiàn)有的分段式變速器中均是比較標(biāo)準(zhǔn)的。
上述部件還附加有一個二位三通換檔保護閥246，換檔保護閥246經(jīng)管路248和節(jié)流器250與壓力源保持連接，并連接到與低檔腔222A相連的隨動閥的出口252和低檔腔222A上。換檔保護閥246包括一個用于檢測高檔同步離合器的閉鎖位置和非閉鎖位置的柱塞254。
當(dāng)高速檔同步顎形離合器處于非嚙合位置時，如圖5所示，隨動閥238的出口250通過換檔保護閥246直接與腔室222A相連。當(dāng)高速檔同步顎形離合器處于嚙合位置時，柱塞254將與軸226上的缺口或凹槽256相配合，換檔保護閥246經(jīng)節(jié)流器250將低檔腔室222A與壓力流體源相連，不管隨動閥238處于什么位置。
因此，在開始換到高檔位后的任意時間，如果高速檔同步顎形離合器處于閉鎖位置，那么低檔腔室222A將逐漸加壓，不管隨動閥238處于什么位置。如果閉鎖位置得到保持，則可正常完成向高檔位的換檔，即用一個相當(dāng)小的第二力換向高檔位。
圖6示出了一個類似的控制系統(tǒng)260。系統(tǒng)260與上述系統(tǒng)230的主要區(qū)別在于，它是“殘壓”系統(tǒng)，其中腔室222A和224A既可加壓又可排放，然后將腔室與外界隔絕。
系統(tǒng)260使用了一個換檔保護閥262，它具有一個柱塞254，用于與閉鎖部分256配合，以便檢測高速檔同步離合器的非閉鎖和閉鎖位置。閥262是一個兩位雙通閥，它通過節(jié)流排放口264將腔室224A逐漸排放減壓到一個予定的最小壓力，這時柱塞254進(jìn)入軸226上的閉鎖槽256，表示高檔離合器處于閉鎖位置。
換檔保護閥246或262可以是致動器220活塞的兩個零件，而槽或缺口256可軸向延伸，從而可以檢測被監(jiān)測的同步顎形離合器的即刻的和執(zhí)行中的閉鎖位置。
雖然對本發(fā)明作了相當(dāng)詳細(xì)的描述，但是應(yīng)該明白，這些描述只是通過舉例而完成的，在本發(fā)明要求保護的原則和范圍內(nèi)，可以對各部分進(jìn)行改變和調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種控制方法，用于控制與一個同步顎形離合器(92)相關(guān)的變速驅(qū)動器(96)，以便在一個組合變速器(10)的一個第一變速器部分(14)中有選擇地嚙合和脫離一個可選擇的傳動比(高)，該組合變速器(10)包括串接的第一和第二(12)多速部分，所說的同步顎形離合器具有一個非鎖止和一個鎖止位置，所說的方法包括(a)檢測所說的第一變速器部分可選擇的傳動比選擇嚙合；(b)檢測所說的同步顎形離合器是處于鎖止位置還是處于非鎖止位置；(c)相應(yīng)檢測的情況(i)所說的第一變速器部分可選擇的傳動比選擇嚙合(ii)所說的同步顎形離合器處于鎖止位置，則用第一個力(p*(a224-a222))使所說的驅(qū)動器推動所說的同步顎形離合器進(jìn)入嚙合，所說的第二個力小于所說的第一個力。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所說的組合變速器是一個手動分段式變速器，所說的第一變速器部分是一個具有高速和低速傳動比的分段式副變速器部分，所說的可選擇的傳動比是分段式副變速器部分的高速傳動比。
3.一種用于控制一種組合換檔變速器(10)的變速的方法，這種組合變速器(10)包括與一多速副變速器部分(14)串接的且可轉(zhuǎn)換到嚙合位置或非嚙合位置的手動換檔的多速主變速器部分(12)，所說的副變速器部分包括低速(168/172)和高速(166/170)同步顎形離合器(92)，離合器(92)響應(yīng)主閥選擇器(98/98A/412，402和404)的選擇，借助一個驅(qū)動器(96)的幫助，可分別嚙合副變速器部分的一個低速(減)或高速(增)傳動比，所說的每個顎形離合器都具有一個非鎖止位置和一個鎖止位置，所說的方法其特征于，檢測所說的副變速器部分轉(zhuǎn)換到所選擇的其低速或高速傳動比之一的選擇；至少要檢測所說的高速顎形離合器是處在鎖定位置還是非鎖定位置。相應(yīng)檢測的情況(i)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器部分的高速傳動比(ii)所說的高速顎形離合器處于非鎖止位置，則用第一個力使所說的驅(qū)動器推動所說的副變速器部分的高速顎形離合器進(jìn)入嚙合；和此后，相應(yīng)檢測的情況(i)繼續(xù)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器部分的高速傳動比(ii)所說的高速同步顎形離合器處于鎖止位置，則用比所說的第一個力小得多的第二個力使所說的驅(qū)動器推動所說的副變速器部分的高速同步離合器進(jìn)入嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所說的副變速器部分(14)是一個兩速分段式副變速器部分，所說的高速傳動比是增速傳動比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4的方法，其特征在于，所說的第一個力至少是所說的第二個力的兩倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于，所說的副變速器部分的高速同步離合器包括一個鎖式同步器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于，所說的組合變速器是一個具有最大額定輸入轉(zhuǎn)矩的車輛變速器，并且可用于具有所希望的最大車輛額定總重的車輛，選擇所說第二個力，(a)當(dāng)所說的副變速器部分的高速同步離合器的顎形嚙合件以基本相同的速度旋轉(zhuǎn)時，足以使該離合器嚙合，和(b)當(dāng)(i)所說的主變速器嚙合時，使所說的離合器嚙合且該離合器處于鎖止位置，(ii)所說的顎形嚙合件以明顯的非同步速度旋轉(zhuǎn)，(iii)將所說的最大額定輸入扭矩施加給變速器的輸入軸和(iv)所說的車輛具有所希望的最大車輛額定總重時，在超過予定的時間后，對副變速器的高速同步離合器的摩擦面不足以引起比予定的磨損更嚴(yán)重的磨損。
8.一種控制系統(tǒng)，用于控制與一個同步顎形離合器(92)相關(guān)的變速驅(qū)動器(96)，以便在一個組合變速器(10)的一個第一變速器部分(14)中有選擇地嚙合和脫離一個可選擇的傳動比，該組合變速器(10)包括串接的第一和第二(12)多速部分，所說的同步顎形離合器具有一個非鎖止位置和一個鎖止位置，所說的系統(tǒng)包括(a)用于檢測所說的第一變速器部分可選擇的傳動比選擇嚙合的裝置(98/236)；(b)用于檢測所說的第一變速器部分所選擇的傳動比選擇嚙合的裝置(98/236)；(c)相應(yīng)檢測的情況(i)所說的第一變速器部分的可選擇的傳動比選擇嚙合和(ii)所說的同步顎形離合器處于非鎖止位置，用于用第一個力使所說的驅(qū)動器推動所說的同步顎形離合器進(jìn)入嚙合的裝置；和(d)相應(yīng)檢測的情況(i)所說的第一變速器部分的可選擇的傳動比選擇嚙合和(ii)所說的同步顎形離合器處于鎖止位置，用于用比所說的第一個力小的第二個力使所說的驅(qū)動器推動所說的同步顎形離合器進(jìn)入嚙合的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于，所說的組合變速器是一個手動分段式變速器，所說的第一變速器部分是一個具有一個高速和一個低速傳動比的分段式副變速器部分，且所說的可選擇的傳動比是分段式部分的高速傳動比。
10.一種用于控制一種組合換檔變速器(10)的變速的系統(tǒng)，這種組合換檔變速器(10)包括與一多速副變速器部分(14)串接的且可轉(zhuǎn)換到嚙合和非嚙合位置的多速主變速器部分(12)，所說的副變速器部分包括高速(168/172)和低速(166/170)同步顎形離合器(92)，離合器(92)響應(yīng)主閥選擇器(98/98A/412)的選擇，借助一個驅(qū)動器(96)的幫助，可嚙合一個低速(減)和一個高速(增)副變速器的傳動比，所說的高速同步顎形離合器至少具有一個非鎖止和一個鎖止位置，所說的系統(tǒng)其特征在于用于檢測所說的副變速器部分轉(zhuǎn)換到所選擇的其低速和高速傳動比之一的選擇的裝置(98)；用于檢測所說的高速同步顎形離合器是處于所說的非鎖止或所說的鎖止位置的裝置(254/256)；相應(yīng)檢測的情況(i)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器的高速傳動比和(ii)所說的高速同步顎形離合器處于非鎖止位置，用于用第一個力使所說的驅(qū)動器推動所說的高速同步顎形離合器進(jìn)入嚙合的裝置；和此后，相應(yīng)檢測的情況(i)繼續(xù)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器的高速傳動比和(ii)所說的高速同步顎形離合器處于鎖止位置，用于用比所說的第一個力小得多的第二個力使所說的驅(qū)動器推動所說的副變速器部分的高速同步顎形離合器進(jìn)入嚙合的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，所說的副變速器部分(14)是一個兩速分段式副變速器部分，且所說的高速傳動比是增速傳動比。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的系統(tǒng)，其特征在于，所說的第一個力至少是所說的第二個力的兩倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11的系統(tǒng)，其特征在于，所說高速同步離合器包括一銷式同步器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11的系統(tǒng)，其特征在于，所說的組合變速器是一個具有最大額定輸入轉(zhuǎn)矩的車輛變速器，并且可用于具有所希望的最大車輛額定總重的車輛，選擇所說的第二個力，(a)當(dāng)所說的副變速器部分的高速同步離合器的顎形嚙合件以基本相同的速度旋轉(zhuǎn)時，足以使該離合器的嚙合，和(b)當(dāng)(i)所說的主變速器嚙合時，使所說的離合器嚙合，(ii)所說的顎形嚙合件以明顯.的非同步速度旋轉(zhuǎn)，(iii)將所說的最大額定輸入扭矩施加給變速器的輸入軸和(iv)所說的車輛具有所希望的最大車輛額定總重時，在超過予定的時間后，對副變速器的高速同步離合器的摩擦面不足以引起比予定的磨損更嚴(yán)重的磨損。
15.一種用于控制一個組合變速器(10)的一個副變速器部分(14)所用的一個壓力流體操縱的變速致動器(220)的方法，該組合變速器(10)包括一個與所說的副變速器部分串接的多速主變速器部分(12)，所說的副變速器部分包括一個可選擇的高速傳動比(增)和一個可選擇的低速傳動比(減)，所說的高速傳動比可借助一個同步顎形離合器組件(92)來實現(xiàn)嚙合，及用于選擇一個所需要的副變速器部分的傳動比的開關(guān)的裝置(98/98A/412)，所說的致動器(220)包括一個差動活塞(221)，它具有限定一個第一腔室(224A)的一個第一活塞表面(224)和限定一個第二腔室(222A)的一個第二活塞表面(222)，所說的第一活塞表面限定了一個第一活塞表面面積(a224)，所說的第二活塞表面限定了一個第二活塞表面面積(a222)，第一活塞表面面積(a224)大于第二活塞表面面積(a222)，對所說的第一腔室(224A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的高速傳動比，對所說的第二腔室(222A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的低速傳動比，每個所說的腔室有選擇地與一個壓力流體共用源(234)和一個排放口(EX)相連，所說的方法包括檢測所說的同步顎形離合器組件的現(xiàn)行的鎖止或非鎖止位置；當(dāng)所說的同步顎形離合器組件處于非鎖止位置且已選擇高速傳動比時，對所說的第一腔室加壓并對所說的第二腔室排放；和當(dāng)已選擇高速傳動比且所說的同步顎形離合器組件處于鎖止位置時，對所說的第一腔室加壓并對所說的第二腔室逐漸加壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括當(dāng)選擇低速傳動比時，對所說的第二腔室加壓并對所說的第一腔室排放。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其特征在于，所說的流體是壓縮氣體。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16的方法，其特征在于，所說的副變速器部分是一個分段式副變速器部分。
19.一種用于控制一個組合變速器(10)的一個副變速器部分(14)所用的一個壓力流體操縱的變速致動器(220)的方法，該組合變速器(10)包括一個與所說的副變速器部分串接的一個主變速器(12)，所說的副變速器部分包括一個可選擇的高速傳動比(增)和一個可選擇的低速傳動比(減)，所說的高速傳動比可借助一個同步顎形離合器組件(92/128)來實現(xiàn)嚙合，及用于選擇一個所需要的副變速器部分的傳動比的開關(guān)的裝置(98/98A/412)，所說的致動器(220)包括一個差動活塞(221)，它具有限定一個第一腔室(224A)的一個第一活塞表面(224)限定一個第二腔室(222A)的一個第二活塞表面(222)，所說的第一活塞表面限定一個第一活塞表面面積(a224)，所說的第二活塞表面限定了一個第二活塞表面面積(a222)，第一活塞表面面積(a2224)大于第二活塞表面面積(a222)，對所說的第一腔室(224A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的高速傳動比，對所說的第二腔室(222A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的低速傳動比，每個所說的腔室有選擇地與一個壓力流體源(234)和一個排放口(EX)相連，所說的方法包括檢測所說的同步顎形離合器組件的現(xiàn)行的非鎖止和鎖止位置；相應(yīng)檢測的情況(i)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器的高速傳動比和(ii)所說的同步顎形離合器組件處于非鎖止位置，對所說的第一腔室加壓并對所說的第二腔室排放；和此后，相應(yīng)檢測的情況(i)繼續(xù)選擇轉(zhuǎn)換到副變速器的高速傳動比和(ii)所說的同步顎形離合器組件處于鎖止位置，逐漸減少所說的第一腔室和所說的第二腔室之間的壓差。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，所說的副變速器部分(14)是一個兩速分段式副變速器部分，所說的高速傳動比是一個增速傳動比。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，所說的逐漸減少所說的壓力差包括逐漸地對所說的第一腔室進(jìn)行排放。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，所說的逐漸減少所說的壓力差包括逐漸地對所說的第二腔室減壓。
23.一種用于控制一個組合變速器(10)的一個副變速器部分(14)所用的一個壓力流體操縱的變速致動器(220)的系統(tǒng)(230)，該組合變速器(10)包括一個與所說的副變速器部分串接的主變速器部分(12)，所說的副變速器部分包括一個可選擇的高速傳動比(增)和一個可選擇的低速傳動比(減)，所說的副變速器部分的高速傳動比可借助一個同步顎形離合器組件(92)來實現(xiàn)嚙合，及用于選擇一個所需要的副變速器部分的傳動比的開關(guān)的裝置(98/98A/412)，所說的致動器包括一個差動活塞，它具有限定一個第一腔室(224A)的一個第一活塞表面(224)和限定一個第二腔室(222A)的一個第二活塞表面(222)，所說的第一活塞表面限定了一個第一活塞表面面積(a224)，所說的第二活塞表面限定了一個第二活塞表面面積(a222)，第一活塞表面面積(a224)大于第二活塞表面面積(a222)，對所說的第一腔室(224A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的高速傳動比，對所說的第二腔室(222A)加壓使所說的致動器推動所說的同步離合器組件嚙合所說的低速傳動比，每個所說的腔室有選擇地與一個壓力流體共用源(234)和一個排放口(EX)相連，所說的系統(tǒng)包括用于檢測所說的同步顎形離合器組件的現(xiàn)行的非鎖止和鎖止位置的裝置(254，236)；當(dāng)所說的同步顎形離合組件處于非鎖止位置且已選擇高速傳動比時，用于對所說的第一腔室加壓并對所說的第二腔室排放的裝置；和當(dāng)已選擇高速傳動比且所說的同步顎形離合器組件處于鎖止位置時，用于對所說的第一腔室加壓并對所說的第二腔室逐漸加壓的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括，當(dāng)選擇低速傳動比時，對所說的第二腔室加壓，并對所說的第一腔室排放。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24的系統(tǒng)，其特征在于，所說的流體是壓縮氣體。
26.根據(jù)權(quán)利要求23或24的系統(tǒng)，其特征在于，所說的副變速器部分是一個分段式副變速器部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求23或24的系統(tǒng)，其特征在于，所說的第一表面面積(a224)比第二表面面積(a222)的兩倍小。
全文摘要
提供一個副變速器部分(14)的變速控制系統(tǒng)(230)/方法。在副變速器部分換擋過程中，如果主變速器部分處于非空擋位置，控制件(246)能防止副變速器部分的同步離合器(92，128)損壞。在轉(zhuǎn)換到副變器部分的高速傳動比的過程中，根據(jù)檢測到的同步顎形離合器組件鎖止位置的情況，把嚙合高速傳動比所用的力從第一個力(P
文檔編號F16H63/30GK1122287SQ9310206
公開日1996年5月15日 申請日期1993年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月23日
發(fā)明者D·E·邁斯肯斯, R·A·哈奇森 申請人:易通公司