[发明专利]电动驻车锁致动器受限旋转断开

说明书

电子驻车棘爪致动器（10）使用较小的马达和较高的齿轮比，其具有将公鸡冠配置成与各种驻车止动器接合的能力，并且降低了机械和软件设计的复杂性。电子驻车制动器（10）限制用于防盗的可后驱动范围（不能执行驻车至空档换档），并允许操作（速度性能）和较低的马达峰值电流。电子驻车棘爪致动器（10）包括电动马达（12）、驱动齿轮和驱动机构（30、30A、30B），驱动齿轮可操作以用于由电动马达（12）驱动，并且驱动机构（30、30A、30B）由驱动齿轮驱动。驱动机构（30、30A、30B）与变速器的档位选择器的输出轴接合，并且驱动机构（30、30A、30B）可相对于驱动齿轮旋转，从而允许输出轴位于期望的位置中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月13日提交的临时申请62/684,577和2019年6月12日提交的美国非临时申请号16/439,256的权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及一种电子驻车棘爪致动器，该致动器具有使用较小的马达和较高的齿轮比来配置公鸡冠（rooster comb）以与各种驻车止动器接合的能力，并且降低了机械和软件设计的复杂性。

背景技术

机动车辆中的大多数变速器都具有驻车棘爪来锁定变速器，以防止在坡道上或在驻车时侧倾。这个驻车棘爪与变速器中齿轮上的齿啮合，从而防止旋转。驻车棘爪由弹簧加载的致动器杆致动，该致动器杆通过所谓的公鸡冠联接。公鸡冠是具有多个峰和谷或止动器的板。弹簧加载的从动件落入这些止动器中，以识别档位位置，包括驻车位置。致动器杆本身由驻车锁致动器或档位选择器（range selector）电子地驱动。

驻车棘爪通常是致动装置的一部分，该致动装置用于将变速器配置成以期望的档位操作。致动装置和驻车棘爪还执行各种功能，诸如驱动线范围选择、驻车锁和电子变速器范围选择。这些系统中使用的装置通常包括外部位置止动器定位器，其由机电和/或电液致动器驱动。

大多数当前的驻车锁或驻车棘爪致动器的典型设计包括机械联动装置，并依靠手动地将档位选择器切换到期望位置（PRNDL）。任何电子驻车锁致动器都应能够将变速器配置成在期望的档位下操作，并且在满足严格的封装要求的同时能够与公鸡冠（或止动器板）一起使用。

另外，控制致动器的输出位置对于满足功能性是重要的。已经通过提高位置运动的精度进行了若干种尝试来实现具有电驱动功能的致动装置。然而，对机械设计的改变增加了超出当前现有设计的附加成本。当前的电子致动器技术需要致动到要求高位置精度的限定位置。随着磨损和撕裂，精度会减小，这要求更高的基础精度来考虑这种随时间的降低。当前的电子致动器技术没有利用市场上已经有公鸡冠处的已为现有的选择位置机械定心。

当前试图允许在公鸡冠处进行位置控制导致更大的电动马达具有更低的齿槽转矩和更低的齿轮比，从而增加了附加的费用。

因此，存在对这样的电子驻车锁致动器的需要，即其能够与现有的机械系统（即，带有公鸡冠）一起工作，从而为现代车辆增加低成本的电子功能性。

发明内容

在一个实施例中，本发明是一种电子驻车锁致动器，其提供了电子致动器解决方案，该解决方案利用用于具有位置保持的驻车止动器的机械解决方案。本发明的电子驻车锁致动器允许使用具有更高齿轮比的较小尺寸和较高齿槽转矩的马达，因为马达的反向驱动是不必要的。

在一个实施例中，本发明包括狭槽，狭槽被设计到致动器中以允许外部弹簧加载的机械止动器从而实现其最低能量位置。在一个实施例中，本发明的电子驻车锁致动器允许更高的比率和更小的马达，从而防止致动器被反向驱动超过狭槽的范围。

在一个实施例中，本发明的电子驻车锁致动器包括电驱动的致动器上的受限旋转运动。

在一个实施例中，本发明的电子驻车锁致动器是两部分致动器。致动器的一个部分包括集成销，并且另一部分包括集成狭槽，诸如具有销的齿轮和具有狭槽的输出轴。