CN102352896B - 一种机械式自动变速器的离合器执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械式自动变速器的离合器执行机构，包括气缸体、设在气缸体前端的推杆，固定在气缸体后端的阀块、设置在气缸体内的气缸活塞、固定在气缸活塞前侧的活塞杆，活塞杆连接推杆，气缸活塞的后侧与阀块前端面之间设预紧弹簧，阀块的后端面设进气电磁阀、排气电磁阀和位置传感器，气缸体的后端面设进气口和排气口，进气电磁阀通过阀块进气气道连接进气口，排气电磁阀通过阀块排气气道连接排气口，气缸活塞和活塞杆上开设有连通的孔，阀块上开设与孔同轴的通孔，位置传感器的信号杆穿入通孔和孔，气缸活塞上设与信号杆对应的位置传感器磁环。本发明的电磁阀及传感器布置紧凑，安装接线方便。

Description

一种机械式自动变速器的离合器执行机构

技术领域

本发明涉及自动变速器执行机构技术领域，具体涉及一种机械式自动变速器的离合器执行机构。

技术背景

随着汽车技术的发展，自动变速器技术逐渐走入了人们的视野，而机械式自动变速器(AMT，Automated Mechanical Transmission)以其结构简单、技术难度低及开发成本低等优点，成为重型车自动变速技术的首选目标。而AMT系统中，离合器控制是及其重要的，相应的离合器执行器也就是其中不可或缺的部分。

目前的自动变速器的离合器执行机构，如中国专利号为ZL200720088217.8的发明专利《气动式AMT离合器操纵机构》介绍了一种离合器操纵机构。该机构包括有气缸，气缸内设置有活塞，在气缸的一侧固定设置有机构体，机构体上设置有进气控制电磁阀和排气控制电磁阀，进气控制电磁阀和排气控制电磁阀经气道与气缸连通，机构体内部对应活塞设置有电感式位移传感器。工作时通过进排气电磁阀分别控制气缸进气及排气，实现离合器控制，电感式位移传感器反馈离合器分离、结合的行程，实现闭环控制。该机构存在以下不足：

1)活塞回位时，气缸前腔体积变大，会从外界吸气，从而带来灰尘及水进入气缸，长期如此会损坏活塞密封圈，最终导致总成失效；

2)电磁阀及传感器均裸露布置在总成外部，易损坏；

3)电磁阀及传感器都没有插接件，且布置较为松散，集成度低，安装接线时较为麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种能使电磁阀及传感器布置紧凑，安装接线方便的机械式自动变速器的离合器执行机构。

为实现此目的，本发明所设计的一种机械式自动变速器的离合器执行机构，包括气缸体、设置在气缸体前端的推杆，固定在气缸体后端的阀块、设置在气缸体内的气缸活塞、固定在气缸活塞前侧的活塞杆，其中，所述活塞杆连接推杆，所述气缸活塞的后侧与阀块前端面之间设有预紧弹簧，其特征在于：所述阀块的后端面设置有进气电磁阀、排气电磁阀和位置传感器，气缸体的后端面设有进气口和排气口，进气电磁阀通过阀块进气气道连接进气口，排气电磁阀通过阀块排气气道连接排气口，所述气缸活塞和活塞杆上开设有连通的孔，阀块上开设有与所述孔同轴的通孔，位置传感器的信号杆穿入所述通孔和孔，所述气缸活塞上设有与信号杆对应的位置传感器磁环。

所述阀块的后端面上还设有电磁阀线束插接件。

所述活塞杆与推杆之间设有球窝推杆座，推杆连接端为与球窝推杆座的球窝配合的球头，球窝推杆座与活塞杆固定连接，球窝推杆座内的球窝通过卡环连接推杆的球头。

所述气缸体的前侧设有排气阀，所述排气阀的进气口连接排气电磁阀，排气阀的出气口连通气缸体前侧腔。

所述进气电磁阀、排气电磁阀和位置传感器上设有防护盖。

它还包括防尘罩、活塞支撑板和压板，其中，所述活塞支撑板和压板固定在气缸体前端，防尘罩的底座压在支撑板和压板之间固定，所述防尘罩包裹住活塞杆。

所述位置传感器和防护盖之间设有异形密封圈。

所述进气电磁阀和排气电磁阀均有两个。

本发明的有益效果是：通过将进气电磁阀和排气电磁阀及位置传感器集成于气缸体后端的阀块上，使总成轴向长度更短，集成度更高，便于布置；通过在气缸活塞上设置位置传感器磁环，使得本发明的结构更加紧凑，活塞位置信号更为精确；通过在气缸体的前侧设有排气阀，并使排气阀的进气口连接排气电磁阀，出气口连通气缸体前腔，使得气缸排气时可以将气缸气体的一部分导入气缸前腔，更有利于活塞回位时的气流反冲，使活塞回位更快，控制延迟更低，并且不会产生前腔吸气现象，避免灰尘、水进入气缸体。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为图1侧视图。

其中，1-推杆、2-防尘罩、3-球窝推杆座、4-气缸体、5-压板、6-气缸活塞、7-活塞支撑板、8-位置传感器磁环、9-排气阀、10-进气接头、11-阀块、12-预紧弹簧、13-进气电磁阀、14-电磁阀线束插接件、15-防护盖、16-位置传感器、17-通孔、18-排气电磁阀、19-异形密封圈、20-活塞杆、21-孔、22-信号杆。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图1～3所示的一种机械式自动变速器的离合器执行机构，包括气缸体4、设置在气缸体4前端的推杆1，固定在气缸体4后端的阀块11、设置在气缸体4内的气缸活塞6、固定在气缸活塞6前侧的活塞杆20，其中，活塞杆20连接推杆1，气缸活塞6的后侧与阀块11前端面之间设有预紧弹簧12，阀块11的后端面设置有进气电磁阀13、排气电磁阀18和位置传感器16，气缸体4的后端面设有进气口和排气口，进气电磁阀13通过阀块进气气道连接进气口，排气电磁阀18通过阀块排气气道连接排气口，气缸活塞6和活塞杆20上开设有连通的孔21，阀块11上开设有与孔21同轴的通孔17，位置传感器16的信号杆22穿入通孔17和孔21，气缸活塞6上设有与信号杆22对应的位置传感器磁环8。上述传感器磁环8的设置位置增强了整个机构的集成度，提高了活塞位置信号的准确度。

上述技术方案中，阀块11的后端面上还设有电磁阀线束插接件14。所以进气电磁阀13、排气电磁阀18的线束均通过插接件14接入TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)，使得电磁阀的安装更方便，对电磁阀线束的防护性能更好。

上述技术方案中，活塞杆20与推杆1之间设有球窝推杆座3，推杆1连接端为与球窝推杆座3的球窝配合的球头，球窝推杆座3与活塞杆20固定连接，球窝推杆座3内的球窝通过卡环连接推杆1的球头。推杆1的前端与离合器分离装置连接，推杆1可在球窝推杆座3上一定角度的空间内摆动。

上述技术方案中，气缸体4的前侧设有排气阀9，排气阀9的进气口连接排气电磁阀18，排气阀9的出气口连通气缸体4前侧腔。阀块11的侧面通过螺栓固定有进气接头10，进气接头10通过气道与进气电磁阀13连接。上述结构使得气缸排气时可以将气缸气体的一部分导入气缸前腔，更有利于气缸活塞6回位时的气流反冲，使气缸活塞6回位更快，控制延迟更低，并且不会产生前腔吸气现象，避免灰尘、水进入气缸体4。

上述技术方案中，进气电磁阀13、排气电磁阀18和位置传感器16上设有防护盖15。防护盖15保护电磁阀，并方便拆卸维修。

上述技术方案中，还包括防尘罩2、活塞支撑板7和压板5，其中，活塞支撑板7和压板5固定在气缸体4前端，防尘罩2的底座压在支撑板7和压板5之间固定，防尘罩2包裹住活塞杆20。该结构能有效避免灰尘、水进入气缸体4。

上述技术方案中，所述位置传感器16和防护盖15之间设有异形密封圈19。保证电磁阀与防护盖15之间的密封效果，起到防尘、防水的作用。

上述技术方案中，进气电磁阀13和排气电磁阀18均有两个。

本发明的工作过程为：当离合器需要分离时，变速器控制单元(TCU)给进气电磁阀13发送动作指令，进气电磁阀13打开，压缩空气依次通过进气接头10、阀块进气气道、进气电磁阀13，然后进入气缸体4的后腔，推动气缸活塞6往前运动，再由气缸活塞6前端的推杆1推动离合器分离装置，实现离合器分离；而由于位置传感器磁环8一直随着气缸活塞6运动，位置传感器16将活塞位置信号实时的反馈给TCU，在由TCU判断是否需要调整电磁阀的动作，实现闭环控制；当活塞到达设定位置时，进气电磁阀停止工作，从而活塞也稳定在指定位置；到此整个离合器分离动作完成。

而当离合器需要结合时，同样由TCU发送动作指令给排气电磁阀18，排气电磁阀18打开，压缩空气依次通过阀块排气气道、排气电磁阀18、排气阀9，最后排入大气，此时气缸活塞6在离合器的预紧弹簧12回位力作用下往后运动，实现离合器结合；位置传感器16同样将气缸活塞6位置信号实时的反馈给TCU，以实现闭环控制；由于离合器结合控制直接影响整个驾驶舒适性，我们需要离合器结合时实现可快可慢。在离合器执行器中，进排气电磁阀均为高频电磁阀，可以实现PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制，即可以通过控制电磁阀的工作频率及占空比来实现进排气的快慢，以达到我们需求的快速分离、柔和结合的目的，提高驾驶舒适性。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种机械式自动变速器的离合器执行机构，包括气缸体（4）、设置在气缸体（4）前端的推杆（1），固定在气缸体（4）后端的阀块（11）、设置在气缸体（4）内的气缸活塞（6）、固定在气缸活塞（6）前侧的活塞杆（20），其中，所述活塞杆（20）连接推杆（1），所述气缸活塞（6）的后侧与阀块（11）前端面之间设有预紧弹簧（12），其特征在于：所述阀块（11）的后端面设置有进气电磁阀（13）、排气电磁阀（18）和位置传感器（16），气缸体（4）的后端面设有进气口和排气口，进气电磁阀（13）通过阀块进气气道连接进气口，排气电磁阀（18）通过阀块排气气道连接排气口，所述气缸活塞（6）和活塞杆（20）上开设有连通的孔（21），阀块（11）上开设有与所述孔（21）同轴的通孔（17），位置传感器（16）的信号杆(22)穿入所述通孔（17）和孔（21），所述气缸活塞（6）上设有与信号杆(22)对应的位置传感器磁环（8），所述气缸体（4）的前侧设有排气阀（9），所述排气阀（9）的进气口连接排气电磁阀（18），排气阀（9）的出气口连通气缸体（4）前侧腔。

2.根据权利要求1所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：所述阀块（11）的后端面上还设有电磁阀线束插接件（14）。

3.根据权利要求1或2所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：所述活塞杆（20）与推杆（1）之间设有球窝推杆座（3），推杆（1）连接端为与球窝推杆座（3）的球窝配合的球头，球窝推杆座（3）与活塞杆（20）固定连接，球窝推杆座（3）内的球窝通过卡环连接推杆（1）的球头。

4.根据权利要求1或2所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：所述进气电磁阀（13）、排气电磁阀（18）和位置传感器（16）上设有防护盖（15）。

5.根据权利要求1或2所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：它还包括防尘罩（2）、活塞支撑板（7）和压板（5），其中，所述活塞支撑板（7）和压板（5）固定在气缸体（4）前端，防尘罩（2）的底座压在支撑板（7）和压板（5）之间固定，所述防尘罩（2）包裹住活塞杆（20）。

6.根据权利要求4所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：所述位置传感器（16）和防护盖（15）之间设有异形密封圈（19）。

7.根据权利要求1所述的机械式自动变速器的离合器执行机构，其特征在于：所述进气电磁阀（13）和排气电磁阀（18）均有两个。

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