电磁脉冲断开系统和方法技术方案

本申请提供一种操作电磁脉冲断开组件的方法和系统，其选择性地啮合车辆传动系统的两个旋转部件。需要一种不是靠车辆发动机释放的真空运转的断开组件，因为现代引擎是为减少真空产生而开发的，并且移除运转外围设备(比如断开)的真空线路。提供一种通过电流脉冲运转的电磁脉冲断开组件，并且该组件包括用于转换离合器环组件的电磁线圈和选择性地联接两个旋转部件的锁闭环组件。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求在2014年4月23日提交的美国临时专利申请N0.61/983，388“”以及在2014年9月17日提交的美国临时专利申请N0.62/051, 858“”的优先权，其每一个的全部内容出于各种目的通过引用而结合于此。
本申请总体涉及用于啮合和断开车辆的两个旋转部件的电磁脉冲断开组件和相关系统。
技术介绍
现代车辆常常结合了一个或多个传动系统模式以将动力从发动机提供至被驱动的车轮。例如，仅具有两轮驱动系统或者4x2模式的车辆可以将动力经由一个或一组旋转轴提供至车辆的两个车轮。诸如小型汽车的车辆可以使用前轮驱动系统，其将动力提供至两个前轮。此外，通常更大型的车辆，其结合两轮驱动模式和四轮驱动模式二者常常是所需的，其中动力可以在一种模式下被选择性地分配至两轮以及在另一模式下被选择性地分配至四轮。为了能够在改变牵引条件期间更好地驾驶，同时仍然能够转换至两轮驱动，以减少油耗并且减少损耗的动力，不同大小的车辆常常结合后轮的两轮驱动和四轮驱动。对于具有可转换驱动模式的车辆而言，需要用于使传动系统部件诸如车轴和轴啮合和分开的装置和系统。因而，采用的断开组件常常包括离合器的形式，其能够移动以连接或者断开两个可旋转部件诸如两个轴。断开组件可被置于车辆的传动系统中的不同区域内，包括在车轮端处、在一个或多个车轴处、或者沿着驱动轴之一。通过使用断开系统，车辆能够通过具有根据驱动条件和操作者需求在不同的驱动模式之间转换的能力而更具通用性。在一些传动系统断开系统中，直接来自车辆发动机的真空被用作运转断开系统的动力或致动力。尤其是，断开系统致动器可以通过真空来运转。在许多系统中，真空直接经由通道来自汽油发动机的吸入歧管。由于此，真空水平或者从真空可获得的力或者压力的量可随着发动机节流阀设置变化以及发动机负载而改变。对于很多发动机系统，真空水平(可获得的压力的量)可由于海拔高度的影响而受到限制或者改变。此外，温度变化也能够导致真空水平的波动，由此导致断开致动器的移动的波动，这可导致断开部件诸如隔板和离合器部件的不良移动。另外，在一些车辆中，真空可能不易于获得，因为各种车辆辅助系统不能被真空运转，或者为了提高发动机控制和性能，车辆可能被设计为去除发动机吸入连接诸如真空线路。最后，对于更先进的车辆设计，真空运转的传动系统断开系统变得不可取。因而，需要被除了真空之外的源运转并且使得对于现代车辆系统进行的设计起作用的传动系统断开系统。专利技术人在此已经认识到以上问题和解决他们而被开发的各种途径。
技术实现思路
因此在一个示例中，真空运转断开相关联的上述问题可以至少部分通过一种操作传动轴的断开组件的方法解决，该方法包括:通过电磁线圈产生冲压电枢凸轮组件的轴向驱动转换器装置从第一自锁位置到第二自锁位置，该电枢凸轮组件包括与转换装置的延伸导向件轴向地连接的一系列双向坡道，线圈只在第一和第二自锁位置之间转换过程中被激励，该第一和第二自锁位置包括传动轴啮合位置和传动轴分开位置。以这种方式，提供了由位于断开组件中的电流和电磁线圈的离散脉冲运转的压缩断开组件，而不是依赖于真空运转。该电磁线圈可以被设计为只在线圈被激励或激活时与断开组件的电枢接触，从而增加该接触部件的寿命。该电磁脉冲端口组件还包括磁位置传感器组件，用于监控被允许在不同驱动模式(比如四轮驱动和二轮驱动)之间切换的该组件的移动部件的位置。该传感器组件可以被配置为检测磁铁产生的磁场强度，其位于断开组件的转换但不旋转的部件上。将磁场强度与断开组件的位置关联起来能够准确地监控断开组件的转换运动。此外，通过使用磁传感器，可以维持一个空间使得该传感器不与断开组件的运动接触。所提出的电磁断开组件可以减轻真空运转断开相关联的问题。通过从电源提供电流脉冲，断开组件可以比其它提供连续电路以进行转换和维持转换位置的断开消耗更少的电量。电流脉冲可以激励电磁线圈减慢电枢的旋转，从而使得斜道环在轴向方向转换以便在相同方向移动(translate)离合器环。如下面所解释的，这一沿着偏压啮合弹簧力量方向的运动可以造成两个旋转部件(比如传动轴)之间的联接和断开。应该理解，以上的总结被提供来以简化的形式介绍构思的选择，其在详细描述中被进一步描述。这不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围被权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上提及的任何缺点的实施或者本专利技术的任何部分。【附图说明】图1示出根据本专利技术的车辆的简化动力系统。图2示出电磁脉冲断开组件的组装视图的横截面。图3示出电磁脉冲断开组件的组装视图。图4示出电磁脉冲断开组件的附加视图。图5示出电磁脉冲断开组件在4x2位置中的视图。图6示出电磁脉冲断开组件在转换位置的一端的视图。图7示出了电磁脉冲断开组件在4x4位置中的视图。图8示出了电磁脉冲断开组件的锁闭轨道的示意图。图9示出电磁脉冲断开组件的转换位置、该组件的磁通量密度和位置传感器输出之间的关系的曲线图。图10和11示出图2-8的电磁脉冲断开组件的一般操作的方法。图12-16示出沿着车轴放置的中心电磁脉冲断开的不同实施方式。图17示出适合于验证车轴放置的中心电磁脉冲断开的第一实施方式的外观视图。图18示出中心电磁脉冲断开的分解视图。图19示出中心电磁脉冲断开的横截面视图。图20示出中心电磁脉冲断开的不同转换位置的位置传感器组件的方向。图21-23示出具有单个连续壳体的中心电磁脉冲断开的第二实施方式。图24示出具有单个连续壳体的中心电磁脉冲断开的第三实施方式。【具体实施方式】以下的详细描述提供关于用于选择性地连接车辆的旋转部件的电磁脉冲断开组件及其操作方法的信息。车辆动力系统的示例实施方式在图1中示出，其包括用于将发动动力提供至车辆的发动机、传动装置、各种车轴和轴以及车轮。通过离散电脉冲操作的电磁脉冲断开组件的一个实施方式在图2-3中示出，其可以用于图1的动力系统。电磁脉冲断开(EMPD)组件的分解视图在图4中示出，并且显示了 EMH)组件的各个部件，包括电磁线圈、与转换器接触的电枢凸轮组件、用于选择性地啮合两个相邻旋转部件(例如，比如轴或车轴)的离合器环。这样，EMPD组件可以将离合器环移动到4x4中，其中，两个旋转部件旋转地相互联接，也可以将其移动到4x2位置中，其中，两个旋转部件不会旋转地相互联接。图5-7示出不同转换位置(例如、4x2、转换的一端和4x4位置)中的电磁脉冲断开组件的横截面和组装视图。EMPD组件还可以包括锁闭系统，其保持该组件在选择的转换位置而无需电磁线圈保持被激励。这样，该线圈可以只在从一个转换位置移动到另一个位置时需要被激励。锁闭系统的一个示例性锁闭方案在图8中示出。EMH)组件还可以包括用于确定该组件的转换位置的磁位置传感器组件。图9示出转换位置和磁位置传感器的输出之间的关系的示例性曲线图。图10和11示出根据命令的转换模式(例如，位置)操作该电磁断开组件的方法的流程图。该电磁脉冲断开组件可以被放置在沿着车辆传动系统(比如图1中所示的传动系统)的各个位置。例如，EMH)组件可以被放置在靠近车轮端(例如，作为车轮端断开)和/或放置在前车轮轴或后车轮轴(例如，作为中心断开)。验证前车轮轴或后车轮轴的中心EMPD组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作轴的断开组件的方法，包括：通过电磁线圈生成贯穿电枢凸轮组件的轴向力驱动转换器装置从第一自锁位置到第二自锁位置，所述电枢凸轮组件包括与所述转换装置的轴线延伸的导向连接的一系列双向斜道，所述线圈只在所述第一和第二自锁位置之间转换时被激励，所述第一和第二自锁位置包括轴啮合位置和轴分开位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗·赫拉维，艾德里安·西穆拉，布莱恩·埃弗里尔，
申请(专利权)人：沃恩工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US