CN102126495A - 一种电动自动机械变速器执行机构控制电路 - Google Patents

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钟再敏
吴海康
蒋昌恺
余卓平
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Tongji University
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Abstract

本发明涉及一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，该控制电路包括升压电路、储能电容、选档电机驱动模块、换档电机驱动模块和离合器电机驱动模块，升压电路输入端与车辆供电网络连接，其输出端与储能电容及离合器电机驱动模块并联连接，选档电机驱动模块、换档电机驱动模块及离合器电机驱动模块的输出端驱动连接对应的选档电机、换档电机及离合器电机。与现有技术相比，本发明节省了材料，提高了效率，减少了开关管的使用数量及升压电路的功率，还能够节省完成一次选换档以及离合器操纵动作所需的能量。

Description

一种电动自动机械变速器执行机构控制电路
技术领域
本发明涉及一种控制电路，尤其是涉及一种电动自动机械变速器执行机构控制电路。
背景技术
在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传动方式效率高，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。但是轴线固定式手动变速方式在车辆操作使用过程中存在一些问题，尤其是在坡道起步等特殊行驶工况，相对其他类型变速器操作不方便；此外，换档时机掌握不好会增加燃料消耗和发动机的磨损，驾驶员的操作负担重。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)。目前电动AMT执行机构已经得到了应用，大部分电动AMT执行机构中的电机是直接由车载供电网络驱动。因此供电电流大，对驱动电路中开关管的要求高，导致效率较低。此外，大部分电动AMT执行机构的控制电路和操纵机构独立，没有集成到变速箱上，因此供电线路长，损耗大，电磁干扰严重。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种节省材料、效率较高的电动自动机械变速器执行机构控制电路。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，其特征在于，该控制电路包括升压电路、储能电容、选档电机驱动模块、换档电机驱动模块和离合器电机驱动模块，所述的升压电路输入端与车辆供电网络连接，其输出端与储能电容及离合器电机驱动模块并联连接，所述的选档电机驱动模块、换档电机驱动模块及离合器电机驱动模块的输出端驱动连接对应的选档电机、换档电机及离合器电机。
所述的电动自动机械变速器执行机构控制电路与自动机械变速器执行机构集成安装在变速箱上。
所述的电机驱动模块包括直流电机驱动模块或直流无刷电机驱动模块。
所述的储能电容为并联的电机驱动模块提供驱动功率，使其能至少完成一次换档动作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)由于加入了升压电路，使得所述电动AMT执行机构中的供电电流减小，所用驱动线路直径变小，节省了材料，效率得到了提高，对其他的电子器件的电磁干扰减小，同时还减小了对所述控制电路中开关电子器件的要求；
(2)由于本发明应用于AMT变速器，控制电路中各套驱动电路不会同时工作，所以不同时工作的驱动电路之间可以共用一些开关电子器件，减少了开关管的使用数量；
(3)由于在升压电路后增加了所述储能电容，所以减少了对升压电路的功率要求；
(4)由于可以实现能量的反馈，节省了完成一次选换挡以及离合器操纵动作所需的能量；
(5)由于操纵机构和控制电路集成在变速箱上，所用驱动线路变短，节省了材料。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中1为电感、2为二极管、3为开关管、4为电池、5为开关管、6为储能电容、7为开关管、8为开关管、9为开关管、10为开关管、11为开关管、12为开关管、13为开关管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种电动自动机械变速器(AMT)执行机构控制电路，该电路由操纵机构和控制电路两部分组成。操纵机构包括选档操纵机构，换档操纵机构，离合器操纵机构，其结构示意图如图1所示，虚线包围的区域是DC/DC boost升压电路，其中包括升压电路中的电感1，二极管2，升压电路中的开关管5、电池4以及储能电容6，升压电路输入端与车辆供电网络连接，其输出端与储能电容及离合器电机驱动模块并联。开关管3、开关管7、开关管8、开关管13及附属线路构成选档电机驱动模块，输出端对应选挡电机，开关管8、开关管9、开关管12、开关管13及附属线路构成换档电机驱动模块，输出端对应换挡电机，开关管9、开关管10、开关管11、开关管12及附属线路离合器电机驱动模块，输出端对应离合器电机。
当电动AMT执行机构没有发生选换挡以及离合器操纵动作时，控制电路使选档电机、换档电机以及离合器电机各自的电机驱动电路都不导通。与此同时，控制电路通过对升压电路的控制使储能电容6充电，当储能电容6中电量达到预订值时，停止对储能电容6的充电。本实施例中控制电路通过关断3开关管、开关管13、开关管12、开关管11、开关管7、开关管8、开关管9、开关管10这些开关管并同时控制虚线包围的DC/DC升压电路来对储能电容6进行充电，当达到预订的电压范围时，关断DC/DC升压电路。当电控AMT执行机构发生选换挡以及离合器结合分离动作时，控制电路控制升压电路配合储能电容6中的电能一起来为选档电机、换档电机以及离合器电机提供能量，使这三部分按照一定的次序完成相应的动作。本实施例中控制电路首先导通开关管12、开关管10(或开关管9、开关管11)使离合器分离。之后，控制电路先导通开关管13、开关管9(或开关管8、开关管12)完成退挡动作，再导通开关管3、开关管8(或开关管7、开关管13)完成选档动作，最后导通开关管13、开关管9(或开关管8、开关管12)完成换挡动作。最后，控制电路导通开关管9、开关管11(或开关管12、开关管10)使得离合器闭合。在选挡电机、换挡电机以及离合器电机按照既定的次序完成相应动作的过程中，三者可以向电控部分反馈能量。当选换档以及离合器操纵动作完成后，控制电路重新关断电机驱动电路，对储能电容6充电，这样一个过程反复循环。之后，当选换挡以及离合器操纵动作发生时，重复上述过程。
当然上述实施例中的升压电路很容易通过其他结构的调压电路实现。例如根据实际选用的选换档以及离合器电机的种类，所用调压电路可以是直流升压电路也可以是交流逆变电路。例如当选换档以及离合器电机为直流有刷电机时，调压电路可以采用直流升压电路；当选换档以及离合器电机为直流无刷电机时，调压电路可以采用交流逆变电路；上述实施例中的电机驱动电路很容易通过其他的结构形式实现，例如当操纵电机采用直流有刷电机，而功能上又无需反向驱动时，可以只使用半桥驱动电路；当操纵电机采用直流无刷电机，可以使用三相驱动电路。

Claims (4)

1.一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，其特征在于，该控制电路包括升压电路、储能电容、选档电机驱动模块、换档电机驱动模块和离合器电机驱动模块，所述的升压电路输入端与车辆供电网络连接，其输出端与储能电容及离合器电机驱动模块并联连接，所述的选档电机驱动模块、换档电机驱动模块及离合器电机驱动模块的输出端驱动连接对应的选档电机、换档电机及离合器电机。
2.根据权利要求1所述的一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，其特征在于，所述的电动自动机械变速器执行机构控制电路与自动机械变速器执行机构集成安装在变速箱上。
3.根据权利要求1所述的一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，其特征在于，所述的电机驱动模块包括直流电机驱动模块或直流无刷电机驱动模块。
4.根据权利要求1所述的一种电动自动机械变速器执行机构控制电路，其特征在于，所述的储能电容为并联的电机驱动模块提供驱动功率，使其能至少完成一次换档动作。
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