CN101504068B - 一种手动变速器电控操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手动变速器电控操纵装置，包括驱动电机、减速机构、操纵力分配机构、手动变速箱、变速箱选/换档操纵杆、离合器及其分离机构，其驱动电机为1个，并和减速机构、操纵力分配机构依次相连，操纵力分配机构与变速箱选/换档操纵杆连接，并和离合器及其分离机构连接。本发明结构简单，其仅采用一个电机就可完成离合器操纵、换档操纵和选档操纵，能有效降低成本，且体积、重量也相对减小。

Description

一种手动变速器电控操纵装置

技术领域

本发明涉及一种车辆传动操纵装置，更具体的说，是一种适用于自动机械变速器(AMT)的电机驱动操纵装置。

背景技术

在传统的汽车传动技术领域主要的变速器种类中，轴线固定式手动变速器(MT)传动效率高，制造加工方便，成本低、可靠性高，因此一直是国内车用变速器市场上的主流技术。但是MT在车辆操作使用过程中存在一些问题，1)在城市拥挤路况、坡道起步等特殊行驶工况工况下会频繁的起步、换挡，驾驶员开车时操作强度非常大；起步离合器的控制对驾驶技巧要求比较高，在紧急情况或不熟练操作情况下会造成起步熄火；2)换挡过程中，如果换档时机掌握不好会增加燃料消耗和发动机的磨损，离合器和换挡手柄之间的配合不当会造成“打齿轮”从而引起变速器的早期失效。

已知技术中有提出用自动操纵换档机构来替代完成手动换档操纵，即所谓的自动机械变速器(AMT)。该技术是在MT基础上增加自动操纵装置，代替驾驶员完成离合器和选换档的操纵，因其成本较低，维护和保养容易，效率高，利于节能减排，因此占有了一部分变速器市场。

当前市场上的AMT操纵机构样式很多，尤以液压操纵机构为主。近年来以电机为执行机构的操纵装置因为成本低，性能稳定等优点越来越得到重视。但是，液压系统可以方便地用一套高压油源同时解决三个机构的操作问题，而现有电机驱动操纵机构中，均须2个以上的独立电机进行操纵，考虑到AMT操纵所需的电机功率较大，相对液压系统在体积、重量和成本上劣势明显。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种手动变速器电控操纵装置，其仅采用一个电机就可完成离合器操纵、换档操纵和选档操纵，能有效降低成本，且体积、重量也相对减小。

本发明通过以下技术方案予以解决：

一种手动变速器电控操纵装置，包括驱动电机、减速机构、操纵力分配机构、手动变速箱、变速箱选/换档操纵杆、离合器及其分离机构，所述的驱动电机为1个，并和减速机构、操纵力分配机构依次相连，所述操纵力分配机构与变速箱选/换档操纵杆连接，并和离合器及其分离机构连接。

本发明所述操纵力分配机构与变速箱选/换档操纵杆和离合器及分离机构之间可采用连杆、拉索或直接机构方式连接。

由于采用以上技术方案，本发明结构简单，有效解决了电机操纵换档的实现问题。本发明还具有以下技术效果：

1)采用一个电机，所需要的电机驱动控制也只需要一套，因此可以控制系统成本同时降低；

2)采用一个电机后，电操纵装置的体积、成本和重量可以显著降低；

3)操纵装置简化可以提高系统可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1是本发明结构示意图。

图中：

1、驱动电机；2、减速机构；3、手动变速箱；4、操纵力分配机构；5、变速箱选/换档操纵杆；6、离合器及其分离机构。

具体实施方式

如图1所示，一种手动变速器电控操纵装置，包括1个驱动电机1、减速机构2、操纵力分配机构4、手动变速箱3、变速箱选/换档操纵杆5、离合器及其分离机构6，其中驱动电机1和减速机构2、操纵力分配机构4依次相连，操纵力分配机构4与变速箱选/换档操纵杆5和离合器及其分离机构6之间采用连杆、拉索或直接机构连接。

本发明的基本原理为：按照以往AMT的操纵机构设计思路，要为离合器，选档和换挡装置分别配置电机，但是换挡的时候离合器、选换档总是顺序进行，其过程是：离合器分开，退档，选档，进档，离合器结合，因此原有技术方案会造成电机及其驱动的重复浪费。

鉴于上述三个操纵动作总是顺序执行的，本发明提出将三个电机合并成一个，用一个电机来顺序完成换挡过程中的各操纵动作。因为每个动作所操纵的机械装置是不同的，因此需要加入动力分配机构，在换挡过程中将电机的操作力顺序分配给离合器推杆或齿轮箱上的换挡/选档杆。

本发明中驱动电机1是本发明中唯一将电功率转化为机械驱动力的能量装换装置，其作用是为所有操作提供驱动功率，该驱动功率将具有足够容量确保完成离合器操纵、换档操纵、选档操纵中的任何一个独立动作。该驱动电机1能够工作于驱动和制动不同工况并且能够正反向运转。驱动电机1可以选用已知的任何能够满足上述功能和容量要求的电机实现。

减速机构2，其作用有两个：1)对驱动电机1的输出进行减速和力矩放大，从而减小电机的体积；2)将驱动电机1的旋转运动变换成最终操纵所需要的直线运动。这可以利用已知常用的减速机构如齿轮、行星排、涡轮蜗杆、齿轮齿条或丝杠螺母等机构或其组合，本发明对此不作限定。

操纵力分配机构4，其作用也主要有两个：1)将唯一的动力顺序分配给三个不同的操纵机构，根据具体情况，该功能也可以合并在减速机构2中实现；2)将最终的操纵力施加到变速箱3上，这可以根据具体变速箱3的结构形式采用现有的已知技术方案，比如连杆、拉索或直接操纵等方式。本发明的操纵力分配机构4通过已知的连接方式将减速机构2传递来的力分配到变速箱选/换档操纵杆5和离合器及其分离机构6上。这里所说的已知的连接方式包括连杆、拉索和直接机构连接等。力的分配可以通过纯机械的顺序互锁机构实现，也可以通过机电一体化组合机构来实现，这里不作具体限定，但该力分配机构不需要对减速机构2所传递的驱动功率进行放大，因此仅需要控制功率和装置而不需要额外的驱动功率和装置。

为保障本发明功能实现必要的控制电源、控制器、电机驱动器和操纵位置传感器等本领域内技术人员可以想到的其他部件，在此未一一列出。

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (3)

1.一种手动变速器电控操纵装置，包括驱动电机、减速机构、操纵力分配机构、手动变速箱、变速箱选/换档操纵杆、离合器及其分离机构，其特征在于：所述的驱动电机为1个，并和减速机构、操纵力分配机构依次相连，所述操纵力分配机构与变速箱选/换档操纵杆连接，并和离合器及其分离机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种手动变速器电控操纵装置，其特征在于：所述操纵力分配机构与变速箱选/换档操纵杆之间可采用连杆、拉索或直接机构方式连接。

3.根据权利要求2所述的一种手动变速器电控操纵装置，其特征在于：所述的操纵力分配机构与离合器及其分离机构之间可采用连杆、拉索或直接机构方式连接。

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