[发明专利]用于带取力接合空档开关的多档动力传动装置的电磁制动器的控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是在2006年3月7日申请的美国专利申请11/369245的部分连 续申请，该美国专利申请又是在2005年6月2日申请的名称为“用于车辆 动力传动系中的多档动力传动装置的电磁制动器”的美国专利申请 11/143069的部分连续申请，后者是在2004年1月20日申请的美国专利申 请10/760665、现于2006年2月21日授权、名称为“离合器制动器”的美 国专利US7000748的部分连续申请。

技术领域

用于重载动力传动装置的电磁摩擦制动器的保护电路和控制器，其用 于控制在换档期间变速器扭矩输入轴的减速和用于取力接合。

背景技术

用于例如卡车或拖车的重载车辆的动力传动系通常具有一发动机，在 汽车驾驶员的控制下，发动机通过主离合器连接到多档齿轮变速器的动力 输入轴。可使用驾驶员操作的拨叉导轨和拨叉来形成和中断通过所选的多 档变速器齿轮元件的扭矩传输路径。换档能通过使同步器接合套与配对齿 轮元件接合或脱开或通过移动非同步齿轮或离合器元件来手动地完成。齿 轮元件能形成一个通过传动主轴和副轴到扭矩输出轴的驱动扭矩传递路 径。

此类型的多档变速器以及具有通过传动齿轮装置形成和中断扭矩传递 路径的动力致动离合器的重载动力传动机构是众所周知的。换档顺序通常 包括脱开主离合器以在变速器的离合器元件选择性地接合和脱开时中断从 汽车发动机到变速器的扭矩输入轴的动力传递。当主离合器脱开时，变速 器的扭矩输入轴必须减速以使下一个扭矩传递路径的齿轮元件大致同步。 制动器可用于通过减速变速器扭矩输入轴、从而减少完成换档所需时 间来简化传动装置的换档。当车辆驾驶员在脱开主离合器后开始把档位从 空档换到低档或从空档换到倒档时，扭矩输入轴制动器尤其有用。

本领域已知的是提供一种变速器输入轴制动器，其包括以驱动关 系——例如通过花键——连接到变速器扭矩输入轴的摩擦构件。变速器主 离合器通过主离合器释放机构脱开，从而当主离合器脱开时，释放机构可 在变速器输入轴制动器上施加一个制动接合力。输入轴制动器的摩擦制动 器元件摩擦地接合，以产生减速变速器输入轴的摩擦阻力扭矩。

共同待决的在2004年1月20日提交的专利申请10/760665、现于2006 年2月21日授权的美国专利US7000748揭露了一种带有电磁制动器致动 器的变速器输入轴制动器。该共同待决的申请被转让给本发明的受让人。 在共同待决的申请中揭露的电磁制动器包括一衔铁，该衔铁固定到变速器 输入轴、靠近形成在相邻变速箱壳壁上的摩擦表面。当制动器通电时，衔 铁摩擦地接合位于变速箱壳壁上的静止摩擦表面，由此在开始换档时减慢 或阻止变速器扭矩输入轴的转动。

共同待决申请的电磁制动器形成一个部分地由制动器衔铁构成的磁通 量流路。该磁通量流路包围一部分变速器——其包括变速器输入轴、变速 器输入轴轴承和轴承盖——和一部分由驾驶员操作的主离合器释放机构。

共同待决申请所揭露的电磁输入轴制动器包括一壳体，其可替代通常 在重载变速器中可见的变速器输入轴轴承盖。电磁制动器包括线圈绕组， 其被安放在输入轴附近以减少线圈绕组的长度以及减少制造线圈所需的铜 的量。通常，电磁制动器的安置策略使得其容置在变速器组件中所需的空 间最小。

在变速器输入轴制动器通电时形成的磁通量的磁力线穿过炭含量较高 的变速器输入轴和变速器周围部分，这些构件在变速器输入轴制动器被频 繁地通电的一段时期后可能磁化。例如，变速器输入轴可能被部分地磁化， 即使在制动器断电后仍能保持有残留的磁场强度。通常由铸铝或低炭含量 的铸铁形成的变速箱壳因为这些材料是相对较弱的磁场导体而不容易被磁 化。然而，输入轴本身和轴承元件以及其他变速器元件和密封盖由高碳钢 形成并邻近输入轴制动器。

在这种类型的布置中的磁通量回流路径通常包括一输入轴制动器的衔 铁盘，该衔铁盘因为制造简单和低成本的原因可以是实心盘设计。

因为在输入轴制动器附近的变速器部件的局部或残余磁化，变速器操 作环境中的铁颗粒可以被吸到变速器的旋转部并破坏变速器的轴承、密封 件和其他变速器部件。