CN106122461B - 用于自动手动变速器的电子换档系统 - Google Patents

Abstract

一种用于自动手动变速器的电子换档系统，包括能够在至少一个空挡位置和第一齿轮位置之间移动的换挡杆、离合器踏板、连接到换挡杆的将换挡杆偏置至空挡位置的偏置构件，以及抓握系统，当离合器踏板被释放时，该抓握系统被配置成选择性地将换挡杆固定在第一档位。电路使换挡杆的位置传送到控制模块。当换挡杆处于第一档位时，控制模块命令自动手动变速器实现对应于第一档位的齿轮比(前进或后退)。

Description

用于自动手动变速器的电子换档系统

技术领域

本发明一般涉及用于自动手动变速器的电子换档系统，并且更具体地讲，涉及一种具有阻尼器、锁定器和抓握机构以产生手动变速器的换档感觉的电子换档系统。

背景技术

此章节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息并可以或可以不构成现有技术。

自动手动变速器(AMT)是一种混合变速器，其组合了手动变速器和自动变速器的特性中的一些。一般来讲，AMT提高驾驶舒适性并有助于减少燃料消耗和废气排放。AMT的换档操作类似于手动变速器的换档操作，其中驾驶员握住换档杆，并且该换档杆通过换档缆线以机械方式连接到内部选择器。内部选择器与控制器连通，该控制器与电控离合器和换档叉连通。实际齿轮比变化基于各种因素由控制器命令，所述多个因素包括由驾驶员通过换档杆命令的齿轮比。

但是，尽管这些系统可用于它们所期望的目的，但换档缆线可能松动，因此在机动车辆中产生不需要的噪声或通过换档杆产生不期望的感觉。因此，本领域需要具有换档系统的AMT，该换档系统具有手动变速器的换档感觉和特性同时消除换档缆线松动。

发明内容

提供了一种用于自动手动变速器的电子换档系统。电子换档系统包括可在至少一个空档位置与第一档位之间移动的换档杆、离合器踏板、连接到换档杆的将换档杆偏置到空档位置的偏置构件，和被配置成当释放离合器踏板时选择性地将换档杆固定在第一档位的抓握系统。电路包括连接到换档杆的开关、连接到开关的电源、设置在第一档位的第一触点，和与第一触点相关联的第一电阻器。控制模块与电路和离合器踏板连通。使用者可使用换档杆选择档位。换档杆当在第一档位时利用第一接触闭合开关，并且第一电阻器产生对应于连通到控制模块的第一档位的第一电压。控制模块随后命令对应于第一档位的齿轮比(前进或后退)。

在电子换档系统的一个方面中，阻尼器连接到偏置构件。

在电子换档系统的另一个方面中，抓握系统包括第一抓握构件和第二抓握构件，并且换档杆置于第一抓握构件和第二抓握构件之间。

在电子换档系统的另一个方面中，抓握系统进一步包括连接到第一抓握构件的第一齿条、连接到第二抓握构件的第二齿条，以及与第一齿条和第二齿条两者啮合的小齿轮。小齿轮的旋转选择性地将第一齿条、第二齿条、第一抓握构件和第二抓握构件朝向和远离换档杆平移。

在电子换档系统的另一个方面中，电动机连接到小齿轮并与控制模块连通，其中当换档杆位于第一档位及释放离合器踏板时，控制模块命令电动机旋转小齿轮以平移第一抓握构件和第二抓握构件以抓握换档杆。

在电子换档系统的另一个方面中，换档盖限定换档模式及换档杆延伸通过换档盖的换档模式。

在电子换档系统的另一个方面中，锁定机构置于换档杆的空档位置与第一档位之间。锁定机构将换档杆保持在第一档位抵抗偏置构件的偏置。

在电子换档系统的另一个方面中，锁定机构包括与第二球和弹簧相对的第一球和弹簧以将换档杆保持在第一档位。

在电子换档系统的另一个方面中，锁定机构连接到换档盖。

进一步的方面、实例和优点将通过参考以下描述和附图而变得显而易见，在附图中相似的参考号指相同的部件、元件或特征。

附图说明

文中所述的图示仅用于阐述并无意以任何方式限制本公开的范围。

图1为根据本发明原理的具有电子换档系统的自动手动变速器的示意图；

图2为电子换档系统的示意性横截面图；

图3为在电子换档系统中使用的换档盖的顶视图；

图4为在电子换档系统中使用的换档检测系统的电气图；以及

图5为在电子换档系统中使用的锁定系统的示意性横截面图。

具体实施方式

以下描述实际上只是示例性的并无意限制本公开、应用或用途。

参考图1，说明由参考号10指示的电子换档系统，该电子换档系统具有在电动车中使用的示例性自动手动变速器12。应当明白，虽然自动手动变速器12已被示意地说明为后轮驱动变速器，但是自动手动变速器12在不脱离本发明的范围的情况下可以是前轮驱动变速器。自动手动变速器12通常包括通常铸造的金属壳体14，该金属壳体14包围并且保护变速器12的各个部件。壳体14包括定位并且支撑这些部件的多种孔隙、通道、轴肩和凸缘。一般来说，变速器12包括变速器输入轴16、变速器输出轴18与设置在其间的齿轮和离合器布置20。变速器输入轴16在功能上通过诸如干式或湿式双离合器的起动装置22与发动机(未示出)互连。离合器22是可啮合的以选择性地将发动机连接到变速器12。变速器输出轴18优选地与最终驱动单元(未示出)连接，该最终驱动单元包括例如连接到车轮的后驱传动轴、差速组件和驱动轴。变速器输入轴16耦合到并且将驱动转矩提供到齿轮和离合器布置20。

齿轮和离合器布置20包括将一个或多个齿轮组(未示出)与一个或多个轴(未示出)同步的至少一个犬牙式离合器或同步器24。齿轮组可以包括共平面、相互啮合的齿轮，而轴可以包括副轴或对转轴、套筒和中心轴、回转或空转轴或它们的组合。同步器24选择性地可啮合以通过将多个齿轮组内的个别齿轮选择性地耦合到多个轴来发动多个齿轮比或转速比中的至少一个。应当明白，在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变变速器12内的齿轮组、同步器24和轴的具体布置和数量。还应当明白，在不脱离本发明的范围的情况下，变速器12可以是具有转矩变换器、行星齿轮组、离合器和制动器的行星齿轮组变速器。

离合器22由第一电动机26致动或啮合。同样地，同步器24由第二电动机28致动。电动机26、28由变速器控制模块(TCM)30控制。TCM30是具有预编程数字计算机或处理器、控制逻辑或电路、用于存储数据的存储器和至少一个I/O外围设备的非广义电子控制装置。控制逻辑包括或启用多个逻辑例程以监测、操控并产生数据和控制信号。控制信号通过诸如控制器域网络32的总线网络传送到第一电动机26和第二电动机28，并且通信到电动车内的各个其他部件。应当明白，TCM 30可以是用于电控制电动车的运行的其他类型的控制模块，例如发动机控制模块、电子制动控制模块、车身控制模块等。

电子换档系统10用于选择变速器12内的个别齿轮比并且包括各自经由CAN 32与TCM 30电通信的换档选择单元34和离合器踏板36。

现在转向图2和图3，换档选择单元34包括延伸穿过换档盖40的换档杆38。换档杆38绕球窝接头42枢转并且可以在形成于换档盖40中的换档模式44内旋转以及横向移动(参照图3)。在所提供的实例中，换档模式44被说明为具有六个正向转速比或齿轮比和一个反向齿轮比，但是应当明白可以采用任何数量的正向和反向齿轮比。换档杆38具有相对于换档模式44的空档位置，该空档位置不对应于任何正向或反向齿轮比。阻尼系统48连接到换档杆38以将换档杆38偏置到空档位置。阻尼系统48包括连接到换档杆38和固定构件52(诸如壳体)的多个偏置构件或弹簧50。橡胶元件或阻尼器54设置在弹簧50中的每个上以抑制弹簧50上的振荡和振动。弹簧50将换档杆38偏置到空档位置并且被调谐为需要所需换档力，该换档力提供等效于手动变速器中的常规换档杆的换档感觉。

参照图4并且继续参照图3，机动车辆的驾驶员通过将换档杆38移动到换档模式44中所示的档位中的一个中来选择齿轮比。当换档杆38移动到这些档位中的一个中时，在换档杆38与电路56之间形成电连接。例如，与换档杆38相关联的开关元件58被连接到电池或电源60。当换档杆38被移动至换档模式44内的档位时，开关元件58接触多个开关触点62中的一个。开关触点62中的每个被连接到与第一至第六档位和倒挡档位对应的电阻器R1-R6和RR上。电阻器R1-R6和RR中的每个具有独特的电阻值。因此，在与档位中的一个对应的电阻器R1-R6和RR中的每个上产生不同的电压。电路56与TCM 30连通。TCM 30通过检测在电阻器R1-R6和RR中的每个上产生的电压确定所选择的齿轮比。然后，TCM 30通过控制第一电动机26和第二电动机28(图1)命令所期望的齿轮比以啮合双离合器22与和同步器24。应当认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，电路56可以是具有决策部件或处理部件的电子电路。

现在转向图5并且继续参照图3和图4，为了确保开关元件58与开关触点62之间的紧密连接，换挡盖44中的每个档位包括锁定组件64。该锁定组件64包括两个相对的球和弹簧机构66A和66B。球和弹簧机构每个均被设置在形成于换挡盖44中的相应的通道68A和68B内。可替代地，锁定组件64可被设置成与换挡盖44分离。球和弹簧机构66A、66B朝彼此偏置。当换档杆38被移动到一个档位时，如图5中虚线所示，换档杆38使球和弹簧机构66A、66B彼此远离移动。一旦在该档位，球和弹簧机构66A、66B自由闭合。然而，阻尼器系统48仍然在换档杆38上施加朝向空挡位置的力。球和弹簧机构66A、66B对抗阻尼器系统48的力并且将换档杆38保持在所选择的档位。

回到图2并且继续参照图1，电子换档系统10进一步包括用于将换档杆38保持在档位且防止换档杆38的摆动或移动的抓握机构70。该抓握机构70包括与第二抓握件74相对的第一抓握件72。抓握件72、74中的每个被配置成以机械方式抓住抓握件72、74之间的换档杆38。第一抓握件72被连接到具有多个齿轮齿76A的第一齿条76。第二抓握件74被连接到具有多个齿轮齿78A的第二齿条78。小齿轮80被设置在第一齿条76与第二齿条78之间且与它们每个相啮合。小齿轮80可由第三电动机82旋转。第三电动机82与TCM 30连通。当离合器踏板36被释放时，TCM 30命令第三电动机82顺时针旋转以闭合抓握件72、74来抓住换档杆38，从而防止换档杆38移动。当TCM 30检测到离合器踏板36已经被踩下时，TCM30命令第三电动机82使小齿轮80逆时针旋转以开启抓握件72、74并释放换档杆38。

本发明的描述在本质上仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变型都预期在本发明的范围内。此类变型不能被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于自动手动变速器的电子换档系统，所述电子换档系统包括：

能够在至少一个空档位置与第一档位之间移动的换档杆；

离合器踏板；

连接到所述换档杆的将所述换档杆偏置到所述空档位置的偏置构件；

连接到所述偏置构件的阻尼器；

配置成选择性地将所述换档杆固定在所述第一档位的抓握系统；

具有连接到所述换档杆的开关、连接到所述开关的电源、设置在所述第一档位处的第一触点和与所述第一触点相关联的第一电阻器的电路；

与所述电路和所述离合器踏板电子连通的控制模块，并且

其中，当在所述第一档位时所述换档杆利用所述第一触点闭合所述开关，且所述第一电阻器产生被传送到所述控制模块的与所述第一档位对应的第一电压，

其中，所述抓握系统包括第一抓握构件和第二抓握构件且所述换档杆被设置在所述第一抓握构件与所述第二抓握构件之间。

2.根据权利要求1所述的电子换档系统，其中，所述抓握系统进一步包括连接到所述第一抓握构件的第一齿条、连接到所述第二抓握构件的第二齿条以及与所述第一齿条和所述第二齿条两者相啮合的小齿轮，并且其中，当所述小齿轮顺时针旋转时，将所述第一齿条、所述第二齿条、所述第一抓握构件和所述第二抓握构件朝向换档杆平移；当所述小齿轮逆时针旋转时，将所述第一齿条、所述第二齿条、所述第一抓握构件和所述第二抓握构件远离换档杆平移。

3.根据权利要求2所述的电子换档系统，进一步包括连接到所述小齿轮并与所述控制模块连通的电动机，其中，当所述换档杆处于所述第一档位且所述离合器踏板被释放时，所述控制模块命令所述电动机旋转所述小齿轮以平移所述第一抓握构件和第二抓握构件以抓握所述换档杆。

4.根据权利要求1所述的电子换档系统，进一步包括限定换档模式的换档盖，且其中，所述换档杆延伸通过所述换档盖的所述换档模式。

5.根据权利要求4所述的电子换档系统，进一步包括设置在所述换档杆的所述空档位置和所述第一档位之间的锁定机构。

6.根据权利要求5所述的电子换档系统，其中，所述锁定机构包括与第二球和弹簧相对的第一球和弹簧以将所述换档杆保持在所述第一档位。

7.根据权利要求6所述的电子换档系统，其中，所述锁定机构连接到所述换档盖。