CN1153915C - 具有电磁控制阀组件的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有电磁控制阀组件的变速器，本发明还涉及用于一加压流体操作的三位置换档致动器活塞组件(12)的强力控制。系统仅需一单个控制的加压流体源(44)来实现向三个轴向移位位置(D、N、OD)中所选择的一个位置移动和保持在位。由脉冲宽度调制来控制一电磁控制阀(42)。装置(46)控制施加给电磁线圈的电流、检测施加给电磁线圈的电压(V)并将其作为一控制参数，并且/或者一相对轻的棘爪(48)将组件偏压到一空档位置(N)来提供一强力控制。

Description

具有电磁控制阀组件的变速器
本发明涉及一种变速器，尤其涉及一种具有电磁控制阀组件的变速器。本发明还涉及用于一三位置致动器活塞组件型的一强力控制(robust control)，其用来控制一换档变速器内的双向啮合套，例如组合式变速器的插入式副变速(splitter)啮合套或者区段式副变速(range)啮合套。尤其是，本发明涉及用于一由加压流体致动的致动器活塞组件的强力控制，该致动器活塞可提供三个可选择和保持的位置(轴向居中、第一方向轴向移位和第二方向轴向移位)，并且仅需要一单个的包括一脉冲宽度调制之电磁控制阀的可控制、可变压力流体输送装置。
具有可以是同步型和非同步型的双向啮合机构的机械换档式变速器在现有技术中是周知的，例如可以参见美国专利3105395；3335616；4428469；4754665；4920815；4944197；5086897；5370013和5390561，上述专利公开的内容在此引为参考。与此相关的两位置和三位置流体致动的致动器活塞组件及致动器系统在现有技术中也是公知的，例如可以参见美国专利4899607；4928544；4936156；5054591；5193410；5263379；5272441和5329826，这些专利所公开的内容在此被引作参考。
采用一三位置插入式副变速器致动器和具有增大的后坐间隙的一插入式副变速器啮合套的一变速器公开在美国专利US5651292中，其公开的内容在此被引为参考。
只需一单个控制的加压流体源的一流体压力操作的、三位置换档致动器公开在美国专利US5661998中，其公开的内容在此被引为参考。
如美国专利US5661998所述，三位置活塞用来获得一中间位置或空档状态，此时插入式副变速器的任一齿轮均未啮合。该空档状态允许正在被换档的齿轮组获得与啮合件同步的速度并由此提供一更平顺的换档。
中间或空档位置是通过向插入式副变速器缸之较小的活塞面侧施加一恒定的空气压力信号和向较大的活塞面侧施加一较低的压力而获得的。该较低的压力是通过脉冲宽度调制PWM一电磁阀来取得，其中电磁阀向活塞的后侧施加空气压力。该脉冲宽度调制使得可以快速接通和然后关闭一三向、两位置电磁控制阀，以获得在零psi(磅/平方英寸)和满系统压力之间的某一压力。
现有技术系统的试验已表明在该空档状态所获得的PWM值的范围太小，以至于难以将这种控制方法用于车辆变速器应用中。诸如温度、电压、压力的操作变量、污染物以及电磁阀与插入式副变速器活塞两者的制造偏差一起都影响产生空档状态的PWM值的范围。
根据本发明，通过提供用于一相对简单和低廉的流体致动的三位置换档致动器活塞组件和致动器系统的一强力控制，可以使现有技术的缺陷减至最少或得以克服，其中该致动器活塞组件和致动器系统仅需一单个可控制的、可选择地变化的加压流体源。
通过以至少下述方式之一修改现有技术的控制可到达上述目的：(1)施加给电磁阀的电压直接影响阀的响应时间，并且同样地，影响导致一空档状态的PWM值。在一系统必须操作的9～18VDC(伏特直流电)范围内，该阀响应时间可以改变2个因数以上。因此，本发明的强力控制可检测ECU的系统电压并调节阀PWM值，从而插入式副变速器将获得一空档状态。(2)阀关闭的响应时间是由线圈内的最大电流直接影响的。因此本发明的强力控制在ECU内采用一电路，它将电磁阀线圈内的电流压低到一较低的和恒定的值而不管线圈上的电压。通过每次从同一点开始，阀关闭时间都是非常恒定的，并且同样地，线圈电流值的影响被大大地降低了。(3)采用安装到插入式副变速杆或活塞的一凹口内的一弹簧加载的柱塞来将插入式副变速活塞保持在空档。该弹簧加载的柱塞或棘爪增大了将插入式副变速器保持在空档状态的PWM值的范围，这是因为需要附加的力来移出该状态。棘爪如此设计，以至于在PWM状态中产生增大的力来将活塞保持在空档，但该力不至于大到当活塞从空档移向啮合时使得缸的响应时间减慢的程度。(4)阀内的流动孔口越大，则导致插入式副变速器活塞空档状态的PWM的范围就越小。这是因为较大的孔口可流过太多的空气，以至于在缸内的压力上升到使插入式副变速器移过空档的一程度之前，阀只能开启一非常短的时间。由于用于插入式副变速活塞的同一阀也可用于区段式副变速活塞(需要高流量的活塞)，因此本发明的强力控制首先只具有一非常小的用于空档的PWM范围。在插入式副变速电磁阀与插入式副变速活塞腔之间增加一孔来改善该情况。这大大增大了获得空档的PWM的范围，并且允许给插入式和区段式副变速活塞采用公共的阀。
通过采用一个或多个上述特征，提供了对各种系统变量的一更强力的开环控制。
本发明提供一种组合插入式机械变速器110，包括一双向插入式副变速爪式啮合套180，用于将所选择的两个插入式副变速齿轮174，176之一啮合到一轴146上；还包括一加压流体操作的三位置换档致动器组件12，用于有选择地将所述啮合套定位在一空档位置N、一在第一轴向方向上轴向偏离所述空档位置的第一啮合位置D或者一在相反于所述第一轴向方向的第二轴向方向上轴向偏离所述空档位置的第二啮合位置OD中可选择的一个位置上，以啮合其它的所述插入式副变速齿轮，所述换档致动器组件包括：一可操作地连于所述啮合套180的换档件18，180A；以及一被固定得随所述换档件轴向运动的差压面积活塞20，所述差压面积活塞具有一面向在一可选择变化加压的第一腔内之加压流体的较大端面20A和一面向在一恒定加压的第二腔内之加压流体的相反对置的较小端面20B，在所述较大面上的加压流体造成一在所述第一轴向上推压所述活塞的力，而在所述较小面上的加压流体造成一在所述第二轴向上推压所述活塞的力；其特征在于：一两位置电磁控制的插入式副变速阀组件42，用于有选择地将所述第一腔连接到一加压流体源或者一排泄口ATMO，所述阀组件包括一电磁线圈42A和一用于向该线圈施加脉冲宽度调制之电能的阀控制器42C；一控制单元36，用于接收输入信号38和根据预定的逻辑规则处理所述输入信号，以向包括所述阀控制器的致动器发出命令输出信号40；以及包括至少下列其一：(i)检测施加给所述电磁线圈的电压V并且将阀控制器作为所检测到的电压的一可变函数控制的装置；和(ii)调节施加给所述电磁线圈的电流的装置46。
结合下面的附图通过阅读对最佳实施例的下列描述，本发明的这一以及其它目的与优点将更加清楚。
图1为本发明的液压致动的三位置换档致动器系统的示意图。
图2为有利地采用本发明的致动器系统的一组合式变速器的示意图。
图3为图2所示变速器一最佳实施例的剖视图。
图4示出了图2所示变速器的典型的换档档位图和典型的齿轮传动比。
图5为表示由本发明的致动器组件施加的可变力与单个受控供给阀的可变脉冲宽度调制之间或者与由此提供给第一腔的可变流体压力之间的关系图。
在下列描述中采用特定的术语，但仅为方便起见而非限制性的。术语“向上”、“向下”、“向右”和“向左”是指图中参考用的方向。术语“向前’和“向后”分别指以常规方法安装于车辆上的变速器之前端与后端，即分别是图2所示的变速器的左侧与右侧。术语“向里”和“向外”分别是指朝向和离开装置及指定的部件之几何中心的方向。所述的术语包括上面具体提及的词、其派生词以及具有类似含义的词。
词语“组合式变速器”用于表示具有一主变速段和一副传动单元例如副变速段的变速或换档变速器，其中副传动单元与主变速段串列连接，从而主变速段中所选择的齿轮减速传动比可以与副变速段中进一步选定的齿轮减速传动比进行组合。在此所用的词语“换高档”表示由一低速齿轮传动比向一高速齿轮传动比换档，而在此使用的词语“换低档’是指由一高速齿轮传动比向一低速齿轮传动比换档。此处使用的词语“低速档”或“低档”是指在变速器内用于以相对较低的前进速度运作的档位(即一组输出轴速度相对于输入轴速度具有较高的减速比的齿轮)。“同步啮合套组件”及具有类似含义的术语是指一用于‘通过一可靠的啮合方式’使所选的一档位非差转地啮合于一轴上的啮合套组件，在这种可靠的啮合中，在所述啮合套部件基本上同步转动之前可阻止该啮合套想要进行的啮合，并且相对较大容量的摩擦装置与啮合套部件相结合，其在啮合套开始啮合时，该摩擦装置足以使啮合套部件及所有与之一起旋转的构件以基本同步的速度转动。
本发明的流体致动的三位置换档致动器系统10，以及其中使用的三位置致动器活塞组件12可非常有利地用作一组合式变速器110中的插入式副变速器啮合套致动器(asplitter clutch actuator)，如图2-4所示。
变速器110包括一主变速段112和一副变速段114，两者封装在壳体116内。壳体116包括一前端壁116A和一后端壁116B，但无中间壁。
输入轴118上固定安装有输入齿轮120，它可随输入轴一起旋转并且其上构成一向后开口的凹槽118A，其中输出轴158的一直径减小的延伸部分158A枢导于该凹槽中。可在凹槽或盲孔118A内设置一无摩擦的轴瓦118B或类似件。输入轴118的前端由前端壁116A内的轴承118C支承，而输出轴158的后端158C则由后端壁116B内的轴承装置158D支承。轴承装置158D可以是一对相反对置的滚锥轴承或者是一单个滚柱或滚珠轴承，如图3所示。
带有主轴啮合套148与150以及主轴插入式副变速器啮合套(splitter clutch)180的主轴146大致为圆管体形146A，它具有外花键的外表面146B和轴向延伸以便输出轴158穿过的通孔146C。在换挡啮合套148与150上分别设置有换档拨叉152和154。主轴146可相对于输入轴118和输出轴158独立地转动，并且最好是可相对于它们自由作有限的径向移动。
主变速段112包括两个基本一致的主变速段中间轴总成122，每一中间轴总成122包括一带有固定于其上的中间轴齿轮130、132、134、136和138的主变速段中间轴124。齿轮对130、134、136和138分别与输入齿轮120、主轴齿轮140、142以及惰轮157为常啮合，而惰轮157则与倒车主轴齿轮144啮合。
主变速段中间轴124向后伸入副变速段，其后端124A直接或间接地支承在后壳体端壁116B内。
副变速段114包括两个大致相同的副变速段中间轴总成160，每一个包括一带有可随其一起转动的副变速段中间轴齿轮对168、170和172的副变速段中间轴162。副变速段中间轴齿轮对168、170和172分别与插入式(splitter)副变速齿轮174、插入式/区段式副变速齿轮176以及区段式副变速齿轮178常啮合。插入式啮合套(clutch)180固定于主轴146上，以有选择地将齿轮174或176之一与主轴接合，而同步区段式副变速啮合套182则安装于输出轴158上，以有选择地将齿轮176或178与输出轴158接合。最好是由一换档拨叉180A来使插入式副变速啮合套轴向定位，而换档拨叉180A则由本发明的致动器系统10控制。
副变速段中间轴162大致为圆管形，其上构成一通孔162A，用于容纳主变速段中间轴124的向后延伸部分。设有轴承或轴瓦162B与162C，以将副变速段中间轴162可转动地支承于主变速段中间轴124上。轴承162D直接或间接地将中间轴124与162的后端支承于后端壁116B内。
双向(double-acting)爪式啮合套180的结构与功能实质上等同于主变速段112中采用的滑动式啮合套148与150的结构与功能，而双向同步啮合套组件182的功能实质上等同于现有技术中双向同步啮合套组件的结构与功能，作为其示例可以参见美国专利4462489；4125179以及2667955，这些专利所公开的内容在此引作参考。所示的同步啮合套组件182为前述美国专利4462489中所述的指销型结构。
当与本发明的致动器系统10配套使用时，插入型副变速爪式啮合套180为一种三位置啮合套组件，其可有选择地分别位于最右瑞(直接档)或最左瑞(超速档)位置，以分别将齿轮176或174与主轴146啮合，或者是位于中间非啮合(空档)位置。空档位置是指啮合套180的中间位置区段，在此不管是齿轮174还是176都不与主轴146啮合。
参见图2～4可以看出，通过有选择地将插入式副变速啮合套180与区段式副变速啮合套182轴向定位于各自的前后轴向位置，可提供主轴转动对输出轴转动的四个不同的传动比。由此，副变速段114为一由区段式与插入式组合的变速器的三级副变速段，它可以在其输入(主轴146)与输出(输出轴)58)之间提供四个可选择的速度或传动比。主变速段112设有一个倒档和三个可供选择的前进档。然而，在高速区段内，不使用与主轴齿轮142相连的可选择的主变速段前进档：低速齿轮传动档。因此，变速器110被适当地称为一“(2+1)×(2×2)”型变速器，根据需要以及插入低档齿轮传动比的实际情况，这种类型的变速器可以提供9个或10个可供选择的前进档。
换档变速器110的换档档位图示意性地表示在图4中。每一换档杆位置垂直方向的分支表示插入式换档，而在H形档位图的3/4或5/6分支到其7/8与9/10分支的水平方向的移动表示由变速器的低档区段向高档区段的换档。如上所述，通过由一车辆驾驶员致动的插入式副变速换档按钮或类似件以通常的方式来完成插入式换档，其中该按钮通常位于换档杆球头处，而区段式啮合套换档组件的操作则自动响应于变速换档杆在换档档位图的中央与最右分支之间的移动，如图6所示。这种基本类型的区段式换档装置在现有技术中已为公知，并且可参见美国专利3429202；4455883；4561325与4663725，和4974468，这些专利所公开的内容在此引作参考。
现再参照图4，并且假设需使变速器具有大致相同的传动比级，则主变速段传动比级应大致相等，而插入式副变速传动比级大致等于主变速段传动比级的平方根，并且区段式副变速传动比级应等于主变速段传动比级的大约N次方，其中N等于主变速段传动比级在两个区段中出现的数目(即在(2+1)×(2×2)的变速器110中，N＝2]。如果给定所需的理想传动比，则选择近似于这些传动比的换档。在上述例子中，插入式副变速传动比级约为33.3％，而区段式副变速传动比级大约为316％，其基本上适合于一具有大约78％的传动比级的“2+1”主变速段，因为1.78的平方根约等于1.33，而1.78的二次方(即N＝2)约等于3.16。
在利用类似于图2～4所示的变速器110之机械变速器的至少部分自动机械变速传动系统的特定情况中，可能需要在特定的操作条件下使插入式副变速爪式啮合套180移向并保持在空档位置，并且/或者改变作用于换档拨叉180A与啮合套180上的力。本发明的换档致动器活塞组件12和致动器系统10提供了一相对简单、低廉和可靠的装置，以提供这些所需的插入式副变速啮合套控制特征。
参照图1，流体致动的三位置致动器活塞组件1 2包括一两件式缸体14，即包括一主缸体14A和一端盖14B。该缸体限定一盲孔16，其中延伸出一活塞杆18，活塞杆上装有诸如换挡拨叉180A的一换档致动器，用以随活塞杆一起轴向移动。该盲孔16包括一扩大的内径部分16A、一缩小的内径部分16B和一位于较大与较小内径部分之间的中间内径部分16C。在孔部分16A与16C、16C与16B的交界处分别形成台肩16D和16E。例如，对于一重型变速器，孔部分16A、16B和16C的内径16F、16G和16H分别约为2.203英寸、1.197英寸和1.850英寸。
一具有较大面积差的活塞件20可滑动和密封地置于扩大的孔部分16A内并且固定于杆18上，以随其一起轴向移动。活塞20上构成一朝向左的较大端面20A和一朝向右的较小端面20B。
杆18可滑动地容置在较小直径的孔16B内并且在其外径表面18A上装有一环形管状活塞件22。环形管状活塞件22限定一内径表面22A，它由杆18的外径表面18A滑动并密封地支承着；还限定一外径表面22B，它滑动并密封地容置在中间直径部分16C内。管状活塞也限定一朝向左的活塞端面22C。
虽然杆18是以同换档拨叉180A相连的形式示出的，但其也可用于操作诸如美国专利4920815中所示类型的换档机构的其它装置。
环形管状活塞22相对于杆18的向右轴向运动由止动件24限制，而相对于杆18的向左轴向运动则受到活塞面20B的限制。管状活塞22相对于孔16和缸体14的向右轴向运动由台肩16E限制。活塞面20A与孔部分16A构成一第一腔26，它通过通道28连通于一可选择地加压和排放的流体管A，而活塞面20B、孔部分16A和管状第二活塞22的左端面22C构成一第二腔30，它通过通道32与一常加压管B相连。
可设置一位置传感器34，以提供表示杆18和/或换档拨叉180A轴向位置的一输入信号。如图所示，换档拨叉180A可完全向左移位，以啮合超速插入式副变速传动比(即齿轮174与主轴146啮合)，或者完全向右移位以啮合直接传动插入式副变速传动比(即齿轮176与主轴146啮合)，或者设置在中间居于空档位置区域(即主轴146与齿轮174或176均不啮合)。
可设置一基于微处理器的控制器36来接收各种输入信号38，根据预定的逻辑规则对这些输入信号进行处理以向各种系统致动器产生命令输出信号，例如用于控制导管A与活塞腔26的加压与排放的并由脉冲宽度调制的电磁控制阀组件42。这一类型的控制器在现有技术中是已知的，可以参见美国专利4360060；4595986；5281902和5445126，这些专利公开的内容在此引作参考。
一车载滤清的和经调节的空气源44，通常来源于车用压缩机，通过导管B和缸体14内的通道32而与腔30直接常连接。腔26可选择地通过导管A和通道与空气源44或大气连接(ATMO)，这取决于三通两位置脉宽调制的电磁控制阀组件42的位置。在一典型的重型车辆中，压缩空气源44被调节在大约80磅/每平方英寸(psi)的压力。
基于微处理器的控制器36可以通过电子数据链接收诸输入信号，例如通过那些符合诸如SAE J1922，SAE J1939和/或ISO 11898之类的工业协议的电子数据链，以及/或者从各种传感器接收输入信号，例如指示油门踏板位置的传感器、车速传感器、传动轴速度传感器、发动机转速传感器、发动机转矩传感器、指示换档杆和/或插入式副变速器选择器的控制的传感器、指示主离合器状态的传感器以及类似的传感器等。控制器36亦可向显示装置、变速器的主变速段和/或区段式变速段致动器、发动机控制器、主离合器操作器、传动系统驻车制动操作器等发出命令输出信号。控制器36还可向脉冲宽度调制的电磁控制阀组件42发送命令输出信号。
可设置一传感器158E来提供指示输出轴158转速(也指示车速)的信号，也可设置一传感器60来提供一指示位于换档杆64上的插入式副变速选择器开关62的操作的信号。
值得注意的是，当活塞杆18/换档拨叉180A位于空档位置而管状活塞22位于止动件24上时(这是常压腔30的固有结果)，则管状活塞22将与台肩16E接触。因此，如果杆18/拨叉180A沿超速档(向左)方向移动，则活塞22的端面22C将会向杆与拨叉施加一向右的力(在本实施例中约为130磅)，当杆18/拨叉180A移向空档或者由空档向直接档传动方向(向右)移动时，该力将会突然终止。这一特性用于控制三位置致动器12的定位，下面将更详细地描述。
图5是表示根据拨叉180A的定位，在不同程度的脉冲宽度调制下作用于换档拨叉180A上的力的曲线图，并且假设其尺寸如上所述，而且加压流体源的压力为80psi(磅/平方英寸)(即：20A＝2.203英寸；20B＝1.197英寸；20C＝1.850英寸；且空气源44＝80磅/平方英寸)。在图5中，脉冲宽度调制的百分比(％PWM)从0％调制(全驱动)到100％调制(不驱动)变化，并且正向力作用于直接档(向右)方向而负向力则作用于超速档(向左)方向。(曲)线50表示当拨叉移向空档的超速档(向右)方向时作用于拨叉上的力，而(曲)线52则表示当拨叉移向空档的直接档(向左)方向时作用于拨叉上的力。在电磁控制阀42的任何给定程度的脉冲宽度调制下，或者在相应的导管A的加压作用下，(曲)线50与52间的差大约是130磅向右的力，如果拨叉180A位于空档的左(超速档)侧，该力将由管状活塞提供。
例如，如果啮合在超速档，则当电磁控制阀42执行0％的调制(即全激励)时，拨叉将会在约220磅力的作用下由超速档位置被向空档偏压，直至到达空档(线50)，然后将在大约90磅力的作用下由空档被向直接档位置(线52)偏压。类似地，当在20％的调制(即电磁阀被激励80％的时间)时，则将以大约170磅的力促使拨叉朝空档移动，然后以大约40磅的力由空档移向直接档。
如线54所示，当在大约38％的调制时(即电磁阀激励62％的时间)，无论拨叉的位置在何处，也将以大约65磅的力使拨叉偏压向空档，然后突然停止在空档位置。理论上讲，在大约28％的调制(线56)到大约52％的调制(线58)时，拨叉将会以不同量的力被向空档偏压并且将保持在或邻近于空档位置。
因此，采用本发明的三位置致动器系统10仅需一单个脉冲宽度调制控制的电磁控制阀组件42和一具有三个可选择并可保持位置的致动器，并且提供可选择的可变致动力。
在所示的系统中，从0％至大约28％的调制将会使致动器换档到直接档位置，从大约28％～52％的调将会使致动器换至空档，而从大约52％～100％的调制将会使致动器换至超速档位置。另外，仅通过由在0psi～80psi之间可选择变化的压力源给导管A提供可变的压力，即可获得同样的结果，根据需要，通过改变活塞面20A、20B和22C的相对有效面积可以改变系统10的操作性能。
阀组件42包括用于控制两位置阀件42B之位置的一螺线管42A。设置一通过来自于ECU 36的命令信号40操作的一螺线管控制器42C，以从一车载电源(未示出)、例如一电池或交流发电机有选择地励磁和消磁螺线管42A的线圈。控制器42C全部或部分可与ECU36成为整体。阀可以是前述美国专利US5661998中所描述的结构。
施加给电磁阀42的电压V直接影响阀的响应时间，并且同样地，影响导致一空档状态的PWM值。在一典型的车载系统必须操作的9～18VDC(伏特直流电)范围内，该阀响应时间可以改变2个因数以上。系统电压V由控制器42C检测并且提供给ECU 36来调节阀的PWM值，从而插入式副变速器将获得一空档状态。因此，螺线管42A的控制是作为施加给该螺线管的所检测到的电压V的可变函数来进行的。特别是，可以认为响应时间(和所需的引导时间)与所检测到的电压成反比地变化。
阀关闭的响应时间是由线圈内的最大电流直接影响的。在ECU和/或控制器42C内采用了一电路46，它将电磁阀线圈内的电流压低到一较低的和恒定的值，而不管线圈中的电压如何。每次从同一点开始，阀关闭时间都是非常恒定的，并且同样地，线圈电流值的可变效果被大大地降低了。
采用安装到插入式副变速杆18或活塞之一凹口50内的一弹簧加载的柱塞48来将插入式副变速活塞20保持在空档。该弹簧加载的柱塞或棘爪增大了将插入式副变速器保持在空档状态的PWM值的范围，这是因为需要附加的力来移出该状态。棘爪如此设计，以至于在PWM状态中产生增大的力来将活塞保持在空档，但该力不至于大到当活塞从空档移向啮合时使得缸的响应时间减慢的程度。
阀和/或导管的流动孔口越大，则导致插入式副变速器活塞空档状态的PWM的范围就越小。这是因为较大的孔口可流过太多的空气，以至于在缸内的压力上升到使插入式副变速器移过空档的一程度之前，阀只能开启一非常短的时间。
由于用于插入式副变速活塞的同一阀42B也可用于区段式副变速活塞(需要高流量的活塞)，因此在插入式副变速电磁阀42B与插入式副变速活塞腔26之间增加一孔或限流装置52来改善该情况。这大大增大了获得空档的PWM的范围，并且允许给插入式和区段式副变速活塞采用公共的阀。
虽然以某种程度详尽描述了本发明的优选实施例，但只要不脱离权利要求所限定的本发明的实质和范围，可作出各种形式与结构细节上的变化。

Claims (6)

1.一种组合插入式机械变速器(110)，包括一双向插入式副变速爪式啮合套(180)，用于将所选择的两个插入式副变速齿轮(174，176)之一啮合到一轴(146)上；还包括一加压流体操作的三位置换档致动器组件(12)，用于有选择地将所述啮合套定位在一空档位置(N)、一在第一轴向方向上轴向偏离所述空档位置的第一啮合位置(D)或者一在相反于所述第一轴向方向的第二轴向方向上轴向偏离所述空档位置的第二啮合位置(OD)中可选择的一个位置上，以啮合其它的所述插入式副变速齿轮，所述换档致动器组件包括：
一可操作地连于所述啮合套(180)的换档件(18，180A)；以及
一被固定得随所述换档件轴向运动的差压面积活塞(20)，所述差压面积活塞具有一面向在一可选择变化加压的第一腔内之加压流体的较大端面(20A)和一面向在一恒定加压的第二腔内之加压流体的相反对置的较小端面(20B)，在所述较大面上的加压流体造成一在所述第一轴向上推压所述活塞的力，而在所述较小面上的加压流体造成一在所述第二轴向上推压所述活塞的力；
其特征在于：
一两位置电磁控制的插入式副变速阀组件(42)，用于有选择地将所述第一腔连接到一加压流体源或者一排泄口(ATMO)，所述阀组件包括一螺线管(42A)和一用于向该线圈施加脉冲宽度调制之电能的阀控制器(42C)；
一控制单元(36)，用于接收输入信号(38)和根据预定的逻辑规则处理所述输入信号，以向包括所述阀控制器的致动器发出命令输出信号(40)；以及
包括至少下列其一：
(i)所述阀控制器和所述控制单元包括检测施加给所述螺线管的电压(V)的装置和控制阀控制器以作为检测到的电压的可变函数的装置；和
(ii)调节施加给所述螺线管的电流的装置(46)。
2.如权利要求1的变速器，其特征在于：还包括一棘爪件(48，50)，用于弹性地偏压所述活塞，以将所述啮合套定位在其空档位置。
3.如权利要求1的变速器，其特征在于：所述第二腔被恒定地加压到一调节压力(80psi)，并且所述第一腔被选择地加压到一最大值不超过所述调节压力的可变压力。
4.如权利要求1的变速器，其特征在于；所述换档件是一可啮合于所述啮合套的换档拨叉(180A)。
5.如权利要求2的变速器，其特征在于：所述换档件是一可啮合于所述啮合套的换档拨叉(180A)。
6.如权利要求1的变速器，其特征在于：还包括一区段式变速段，该区段式变速段由一与所述两位置插入式副变速阀实质上等同的两位置区段式阀进行控制，还包括一设置于所述第一腔与所述第一两位置插入式副变速阀之间的限流装置(52)。
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