CN107830166A - 汽车电、气动amt自动变速器选、换挡执行机构 - Google Patents

汽车电、气动amt自动变速器选、换挡执行机构 Download PDF

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侯胜利
王明
徐鑫
陈霞琼
张农
张邦基
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
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    • F16H—GEARING
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    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
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Abstract

本发明为一种汽车电、气动式AMT自动变速器选、换挡执行机构，所述选、换挡执行机构包括上下位电磁阀、上下气道、上下气缸、过渡轴、选、换挡臂、线位移传感器、换挡电机、角位移传感器、传动齿轮等。其中气缸和电机分别是选、换挡动作的动力源，选挡时通过气缸内的过渡轴带动选挡臂上下运动来选择挡位，换挡时将电机的转动传递到换挡臂来带动换挡臂转动完成换挡动作。此选、换挡执行机构充分利用了电机转动的精确可控性和气动传动的快速性，能有效提高车辆换挡速度和换挡平顺性。

Description

汽车电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构
技术领域
本发明涉及自动变速器选、换挡机构，特指一种汽车电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构。
背景技术
随着我国经济高速发展，运输行业的迅速扩张，重型运输汽车的数量也越来越多，因此人们也越来越渴望重型汽车的驾驶舒适性能够得到提高。在此背景下，AMT自动变速器因其价格优势且能实现自动换挡而得到广泛应用，其选、换执行机构的各种技术也层出不穷。
传统的AMT自动变速器选、换挡执行机构多用单一的电机作为动力源，其传动过程通常为电机带动齿轮减速器和滚珠丝杠，然后连接选、换挡拨叉。当变速器接到换挡信号时，首先选挡电机转动通过滚珠丝杠带动拨叉移动完成选挡动作；然后换挡电机转动通过减速齿轮带动拨叉移动完成换挡动作，这种选、换挡执行机构存在以下缺陷：
1. 滚珠丝杠传动效率低，为了满足换挡所需动力要匹配较大功率的电机，成本较高；
2. 导致车辆燃油消耗较高，不利于环保；
3.结构比较复杂，不利于维修。
发明内容
本发明目的在于提供一种汽车电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构，为了解决上面提到的缺陷，本发明提供一种新的选、换挡执行机构，该机构保留了原有机构中电机带动齿轮减速器的换挡传动路线，把机构中原有的电机带动滚珠丝杠的选挡传递路线换掉，取而代之的是用气动作为动力源通过过渡轴带动选挡臂完成选挡动作。而重型车辆中自带气源，这也给这种选、换挡执行机构的使用带来了方便。
本发明的选、换挡执行机构有两套独立的传动路线：
1.电磁阀控制进入气缸的气体量，气缸内的过渡轴连接换挡臂的扇形端，换挡臂上连有线位移传感器用来测量换挡臂的位移；
2.电机上端连接角位移传感器用来测量电机的转动角度，电机下端通过同轴器连接一级齿轮减速器，其中大齿轮和换挡臂通过花键链接，换挡臂既能在齿轮作用下转动，又能在过渡轴作用下上下移动。
假设换挡臂的初始位置在靠近上气缸一侧，当变速器接收到变换挡位的信号时，首先由两个电磁阀分别控制上下气缸内的气体量，使上侧气缸内气体对过度轴的压力大于下侧气缸内气体对过渡轴的压力，在压力差的作用下过渡轴带动换挡臂向下运动到目标挡位处，从而完成选挡操作；此时电机开始转动，通过减速齿轮的一级减速带动固连在齿轮上的换挡臂转动，换挡臂再拨动换挡叉进而完成换挡动作。同理，当换挡臂的初始位置靠近下气缸一侧时，通过控制气缸气体量也能完成选挡动作，而且通过电机和减速齿轮也能完成换挡动作。
附图说明
附图1是本专利选换挡执行机构结构示意图
图中：1—上电磁阀；2—下电磁阀；3—上通气道；4—气缸体；5—上过渡轴；6—线位移传感器；7—角位移传感器；8—换挡电机；9—小齿轮；10—大齿轮；11—换挡臂；12—气封总成；13—下过渡轴；14—下通气道；15—气源通道。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图所示，气体通过气源通道15进入上下电磁阀1和2，上下电磁阀1和2分别连接上下气缸4和16，上下气缸4和16中的过渡轴5和13都和换挡臂11接触连接，线位移传感器6上下端分别与缸体和换挡臂11连接，换挡臂11与缸体连接的一端呈扇形以保证换挡臂11在转动时能和上下过渡轴5和13一直接触。电机8上端连接角位移传感器7，输出端连接小齿轮9，小齿轮9和大齿轮10连接，大齿轮10和换挡臂11之间通过花键连接。
假设换挡臂11扇形端的初始位置靠近上气缸4，当变速器收到变换挡位的信号时，首先进行选挡，分别控制上下电磁阀1和2，使上气缸4的过渡轴5所受空气压力F1大于下气缸16的过渡轴13所受空气压力F2，此时换挡臂11在上下过渡轴5和13压力差的作用下向下气缸16的方向运动。当换挡臂11的位置到达目标挡位所在位置范围时，控制上下电磁阀1和2，使上下过渡轴5和13所受气体压力相同以保证换挡臂停在目标挡位所在位置范围内。此时控制电机8，使电机8带动小齿轮9和大齿轮10转动，并带动换挡臂11转动，换挡臂11的下端拨动换挡拨叉使换挡动作完成。同理，当换挡臂11的初始位置靠近下气缸16时，通过电磁阀1和2控制上下气缸4和16内的气压，使上下过渡轴5和13在压力差的作用下保证换挡臂11向上气缸4的方向运动，并使换挡臂11运动到目标挡位所在位置范围，此时控制电机8，使电机8带动小齿轮9和大齿轮10转动，并带动换挡臂11转动，换挡臂11的下端拨动换挡拨叉使换挡动作完成。其中，在选挡时，换挡臂11的位置通过线位移传感器6来识别，并把位置信号反馈给控制电路以此来保证控制臂11精确到达目标挡位位置；在换挡时，与电机8相连的角位移传感器7识别电机的转动角度，并把角度信号反馈给控制电路以实现准确换挡。
以上所举实例仅为本发明的优选实例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种汽车电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构，包括有：选挡动力传动系统和换挡动力传动系统，其特征在于：所述选挡动力传动系统用于完成选挡动作，其包括有：上下电磁阀、上下气缸、上下过渡轴、换挡臂、线位移传感器；所述换挡动力传动系统用于完成换挡动作，其包括有：电机、角位移传感器、小齿轮、大齿轮、换挡臂。
2.根据权利要求1所述的电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构，其特征在于：选换挡动作使用两种独立的动力系统，一种是以气动作为动力源，另一种以电机作为动力源。
3.根据权利要求1所述的电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构，其特征在于：选挡动力传动系统有两个气缸，两个气缸各由一个电磁阀控制进气量，两气缸内的过渡轴分别与换挡臂接触连接，通过过渡轴控制换挡臂的位置，以实现换挡动作。
4.根据权利要求1所述的电、气动AMT自动变速器选、换挡执行机构，其特征在于：换挡动力传动系统通过电机控制，电机连接一级齿轮减速器，大齿轮和控制臂通过花键同轴连接，通过控制电机转动最终带动控制臂转动完成换挡动作。
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