CN101979900A

CN101979900A - 电机驱动选换档执行器

Info

Publication number: CN101979900A
Application number: CN2010105374934A
Authority: CN
Inventors: 赵健涛; 杨立功; 卢新田; 周辉
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2011-02-23

Abstract

本发明涉及一种电机驱动选换档执行器，由选换档执行器主体部分、选档电机、换档电机、选档传感器和换档传感器组成；其特征在于：执行器主体部分由选档减速机构、换档减速机构、选档指、选档定位、换档缓冲器、换档导轴、换档输出，换档齿轮和换档齿扇组成；选档电机与换档电机的电机轴端加工成扁头，直接与两部分减速机构中的蜗杆连接，并分别用一个金属环加强；减速机构的输出扭矩经花键连接和齿轮传动的方式传递到下一级。其能使车辆既具有良好的动力性，同时又能保证良好的经济性，加工成本低廉，维护简便。

Description

电机驱动选换档执行器

技术领域

本发明涉及一种电机驱动选换档执行器，应用于手自一体式自动换档的轿车上。

背景技术

随着汽车保有量的快速发展以及非专业驾驶员数量的急剧增加，汽车自动变速器正呈现快速发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器（AT），无级变速器（CVT），以及电控机械式自动变速器（AMT）三种。

最早在汽车上实现自动变速的变速器是液力机械式自动变速器，简称AT，也是目前应用最广泛的汽车自动变速器。它不切断动力换档，具有起步、换档平顺，对阻力矩变化可自适应等优点。但同时它也具有结构复杂，难制造，传动效率低等缺点。

手动固定轴式齿轮变速器是有级变速传动机构，其优点是效率高，成本低，生产工艺成熟，目前在我国应用广泛。缺点是换档困难，换档时动力中断，要求驾驶员操纵熟练，所以人们期望它能实现自动化。计算机控制技术使这种变速机构实现自动换档成为可能。电控机械式自动变速器（AMT）就是通过微机控制使固定轴式变速器自动化的产物。它保留了原齿轮变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、成本低、易制造、维护容易等优点；而且实现了起步、换档过程的自动化，在操纵方便性上具备了AT的优点。AMT以其经济、使用方便、简单安全又具有较好舒适性受到青睐，而且它还具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速箱生产投资的优点，因此受到了各大汽车厂的重视。

AMT是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元（TCU）为核心，通过执行机构控制离合器的分离与接合、选换档操作和通过电子装置控制发动机的供油，来实现起步、换档的自动操纵。AMT控制的基本思想是：根据驾驶员的意图（加速踏板、制动踏板、操纵手柄等）和车辆的状态（发动机转速、输入轴转速、车速、档位），依据适当的控制规律（换档规律、离合器接合规律等），借助于相应的执行机构（离合器执行机构、选换档执行机构）和电子装置（发动机供油控制电子装置）对车辆的动力传动系（发动机、离合器、变速器）进行联合操纵。

电控单元（TCU）根据软件程序，实时、在线地担负起多路输入信号的采集、加工处理、以及控制决策和执行指令的发出；操纵控制机构则根据TCU的指令，控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换等动作，使换档过程自动完成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机驱动选换档执行器，其采用车上现成的蓄电池供电，通过电信号控制执行器相应电机正反转来实现选、换档动作，包含3个选档位和3个换档位；具有换档力均匀、定位准确、换档冲击小、结构简单、清洁、易维护等特点。

本发明的技术方案是这样实现的：电机驱动选换档执行器，由选换档执行器主体部分、选档电机、换档电机、选档传感器和换档传感器组成；其特征在于：执行器主体部分由选档减速机构、换档减速机构、选档指、选档定位、换档缓冲器、换档导轴、换档输出，换档齿轮和换档齿扇组成；选档电机与换档电机的电机轴端加工成扁头，直接与两部分减速机构中的蜗杆连接，并分别用一个金属环加强；减速机构的输出扭矩经花键连接和齿轮传动的方式传递到下一级。

所述的选档指与换档导轴配合安装在一起, 换档导轴上装有换档齿扇、换档拨头和回位弹簧，其中换档导轴上的换档齿扇与换档齿轮配合安装在一起，换档齿轮与换档缓冲器通过花键连接。

所述的换档齿轮与换档导轴上的换档齿扇相啮合，换档齿扇套在换档导轴上与换档导轴为花键和销共同连接。

本发明的积极效果是能使车辆即具有良好的动力性，同时又能保证良好的经济性，加工成本低廉，维护简便。

附图说明

图1为本发明的选换档执行机构结构示意图。

图2为本发明的选换档执行机构主体部分结构示意图。

图3为本发明的选换档执行机构主体部分另一侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述；如图1-3所示，电机驱动选换档执行器，由选换档执行器主体部分1、选档电机2、换档电机3、选档传感器4和换档传感器5组成；其特征在于：执行器主体部分1由选档减速机构10、换档减速机构14、选档指15、选档定位13、换档缓冲器9、换档导轴8、换档输出6，换档齿轮11和换档齿扇12组成；选档电机2与换档电机3的电机轴端加工成扁头，直接与两部分减速机构中的蜗杆连接，并分别用一个金属环加强；减速机构的输出扭矩经花键连接和齿轮传动的方式传递到下一级。

所述的选档指15与换档导轴8配合安装在一起, 换档导轴8上装有换档齿扇12、换档拨头6和回位弹簧7，其中换档导轴8上的换档齿扇12与换档齿轮11配合安装在一起，换档齿轮11与换档缓冲器9通过花键连接。

所述的换档齿轮11与换档导轴8上的换档齿扇12相啮合，换档齿扇12套在换档导轴8上与换档导轴8为花键和销共同连接。

具体工作过程分为选档动作和换档动作两部分。选档动作实现是由选档电机通过蜗轮蜗杆减速增扭，驱动选档指拨动换档轴上下运动，实现选档动作；换档动作是通过换档电机经蜗轮蜗杆减速后驱动换档缓冲器转动，缓冲后通过花键将动作传递到换档齿轮上，从而驱动换档齿扇带动换档导轴完成换档动作。

换档缓冲器的作用：换档缓冲器9的结构类似于干式离合器冲动盘中的缓冲部分，可以使换档电机3在换档动作进行到变速器同步时，不至于形成长时间的堵转，而是逐渐减速，同时在同步结束时可以通过缓冲器弹簧的释放，使变速器中的齿环快速啮合。减小电机高速转动时产生的惯性冲击。

选档和换档部分的减速机构均采用蜗轮蜗杆传动，并且要求传动副不自锁，效率尽可能高。因为选档有专门的定位轮保证，换档有变速器本身保证，这里只需要提高系统的效率。

此机构采用闭环控制，选换档传感器5直接安装在了换档齿轮11和选档蜗轮上，信号直接反映了选换档到位与否，为程序决定电机的正转、反转和停止提供准确依据。

Claims

1. 电机驱动选换档执行器，由选换档执行器主体部分、选档电机、换档电机、选档传感器和换档传感器组成；其特征在于：执行器主体部分由选档减速机构、换档减速机构、选档指、选档定位、换档缓冲器、换档导轴、换档输出，换档齿轮和换档齿扇组成；选档电机与换档电机的电机轴端加工成扁头，直接与两部分减速机构中的蜗杆连接，并分别用一个金属环加强；减速机构的输出扭矩经花键连接和齿轮传动的方式传递到下一级。

2. 根据权利要求1所述的电机驱动选换档执行器，其特征在于所述的选档指与换档导轴配合安装在一起, 换档导轴上装有换档齿扇、换档拨头和回位弹簧，其中换档导轴上的换档齿扇与换档齿轮配合安装在一起，换档齿轮与换档缓冲器通过花键连接。

3. 根据权利要求1所述的电机驱动选换档执行器，其特征在于所述的换档齿轮与换档导轴上的换档齿扇相啮合，换档齿扇套在换档导轴上与换档导轴为花键和销共同连接。