CN112413113A - 一种基于商用车amt变速器总成的选换挡集成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，主要包括前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件和TCU模块；每个组件中气缸的输出轴上均连接有拨叉，主箱换挡气缸组件的拨叉与主箱选挡气缸组件的拨叉槽滑动连接；每个组件中气缸的输出轴上均安装有磁环，通过位移传感器采集位移信号发送至TCU模块。本发明部件布置紧凑，可以满足对空间有严苛要求的安装环境，结构上采用一组选换挡模块垂直布置控制多个拨叉轴的方式，使得部件布置简单，降低了制作成本，同时减短了各模块与TCU模块的连接线，降低了电信号在线束中的失真。

Description

一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置
技术领域
本发明涉及选换挡结构技术领域，尤其涉及一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置。
背景技术
手动变速器(MT)产品、液力自动变速器(AT)产品、机械自动无级变速器(CVT)和机械自动变速器(AMT)都是汽车广泛应用的变速器。AMT用选换挡支架将AMT选换挡执行机构与机械变速箱本体连接在一起，保留了原手动变速器总成的绝大部分机构，只是将其手动变速的操纵机构用自动操纵机构所取代，生产继承性好，改造成本低，见效快。目前机械式自动变速箱(AMT)换挡机构绝大多数是液压和气动的，实现选挡和换挡动作，其缺点是结构复杂，成本较高，并且对安装布置空间有较高要求。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，主要包括前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件和TCU模块；每个组件中气缸的输出轴上均连接有拨叉，主箱换挡气缸组件的拨叉与主箱选挡气缸组件的拨叉槽滑动连接；每个组件中气缸的输出轴上均安装有磁环，通过位移传感器采集位移信号发送至TCU模块。
进一步地，所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件平行布置，主箱选挡气缸组件与主箱换挡气缸组件垂直布置。
进一步地，所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件和主箱选挡气缸组件的拨叉安装于输出轴上远离气缸一侧的位置，且与输出轴联动。
进一步地，所述主箱换挡气缸组件的拨叉安装于输出轴上远离气缸一侧的位置，且以输出轴为中心转动，与输出轴轴向上联动。
进一步地，主箱选挡气缸组件的拨叉沿主箱选挡气缸组件的输出轴轴向联动，带动主箱换挡气缸组件的拨叉沿主箱换挡气缸组件的输出轴为中心转动。
进一步地，所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件的磁环套装于输出轴上，位于拨叉与气缸之间，且与输出轴联动。
进一步地，选换挡集成装置还包括主箱选挡位移传感器和位移传感器分总成；
所述主箱选挡位移传感器安装于主箱选挡气缸组件的磁环上方，主箱选挡气缸组件的磁环沿轴向与主箱选挡气缸组件的输出轴联动，主箱选挡位移传感器采集相应位移信号发送至TCU模块；
所述位移传感器分总成包括位移传感器分总成壳体、前副箱位移传感器、主箱换挡位移传感器和后副箱位移传感器；所述前副箱位移传感器、主箱换挡位移传感器和后副箱位移传感器安装在位移传感器分总成壳体中，并采集相应气缸组件的位移信号发送至TCU模块；
所述位移传感器分总成与TCU模块电连接。
进一步地，选换挡集成装置还包括上盖组件和壳体组件；所述上盖组件布置于壳体组件上部，通过相应紧固件进行连接；
所述上盖组件内部布置有TCU模块、上盖和防水透气塞组件，所述TCU模块通过相应紧固件与上盖进行安装，所述防水透气塞组件布置于上盖端面上。
所述壳体组件中安装有前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件、调压阀；所述调压阀安装布置于选换挡集成装置总气路入口，用于调节进气压力。
进一步地，所述壳体组件还安装有与TCU模块电连接的电磁阀分总成；所述电磁阀分总成包括后副箱电磁阀、电磁阀分总成阀体、主换挡气缸电磁阀、中央离合器快速电磁阀、中央离合器慢速电磁阀、前副箱电磁阀、主选挡气缸电磁阀和中间轴制动器电磁阀；
所述后副箱电磁阀、前副箱电磁阀主换挡气缸电磁阀和主选挡气缸电磁阀分别与对应的气缸气路连接；所述中央离合器快速电磁阀和中央离合器慢速电磁阀与变速器总成上的中央离合器气路连接；所述中间轴制动器电磁阀与变速器总成上的中间轴制动器气缸气路连接。
进一步地，所述电磁阀分总成还包括气压传感器；所述气压传感器实时监测气路中的气压值，反馈至TCU模块。本发明的有益效果：通过将各个模块集成化，使得机构的布置紧凑，可以满足对空间有严苛要求的安装环境，结构上采用一组选换挡模块垂直布置控制多个拨叉轴的方式，使得机构的布置简单，降低了制作成本，同时减短了各模块与TCU模块的连接线，降低了电信号在线束中的失真。
附图说明
图1为本发明选换挡集成装置外部示意图；
图2为本发明电磁阀分总成安装在壳体组件中的示意图；
图3为本发明选换挡集成装置的上盖示意图；
图4为本发明选换挡集成装置各气缸组件示意图；
图5为本发明选换挡集成装置的电磁阀分总成示意图；
图6为本发明选换挡集成装置的位移传感器分总成示意图；
图7为本发明实施例12挡AMT变速器结构图；
图中，1.上盖组件；2.壳体组件；3.电磁阀分总成；4.TCU模块；5.上盖；6.防水透气塞组件；7.后副箱气缸；8.主箱换挡气缸；9.前副箱气缸；10.调压阀；11.前副箱输出轴；12.前副箱磁环；13.前副箱拨叉；14.主箱换挡磁环；15.主箱换挡输出轴；16.主箱换挡拨叉；17.后副箱磁环；18.后副箱输出轴；19.后副箱拨叉；20.主箱选挡气缸；21.主箱选挡位移传感器；22.主箱选挡磁环；23.主箱选挡输出轴；24.主箱选挡拨叉；25.位移传感器分总成；26.位移传感器分总成壳体；27.后副箱电磁阀；28.气压传感器；29.电磁阀分总成阀体；30.主换挡气缸电磁阀；31.中央离合器快速电磁阀；32.中央离合器慢速电磁阀；33.前副箱电磁阀；34.主选挡气缸电磁阀；35.中间轴制动器电磁阀；36.位移传感器分总成壳体；37.前副箱位移传感器；38.主箱换挡位移传感器；39.后副箱位移传感器；40.一轴；41.双中间轴；42.二轴；43.半挡副变速器；44.主变速器；45.倍挡副变速器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-4所示，本发明提供的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其包括上盖组件1和壳体组件2，所述上盖组件1设置有TCU模块4、上盖5和防水透气塞组件6，所述壳体组件2设置有电磁阀分总成3、前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件、调压阀10、位移传感器分总成25、壳体26。
所述上盖组件1布置于壳体组件2上部，通过相应紧固件进行连接。所述调压阀10安装布置于选换挡集成装置总气路入口，用于调节进气压力。
所述TCU模块4(变速器控制单元模块)布置于上盖5内部，通过相应紧固件进行安装。
所述防水透气塞组件6布置于上盖5端面上。
所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件平行布置，主箱选挡气缸组件与主箱换挡气缸组件垂直布置。
如图5所示，所述电磁阀分总成3包括后副箱电磁阀27、气压传感器28、电磁阀分总成阀体29、主换挡气缸电磁30、中央离合器快速电磁阀31、中央离合器慢速电磁阀32、前副箱电磁阀33、主选挡气缸电磁阀34和中间轴制动器电磁阀35。
所述气压传感器28实时监测气路中的气压值，反馈至TCU模块4。
所述前副箱组件包括前副箱气缸9、前副箱输出轴11、前副箱磁环12、前副箱拨叉13。
所述前副箱拨叉13安装于前副箱输出轴11上远离前副箱气缸9的一侧位置，且与前副箱输出轴11联动。
所述前副箱磁环12套装于前副箱输出轴11上，位于前副箱拨叉13与前副箱气缸9之间，且与前副箱输出轴11联动。
所述后副箱气缸组件包括后副箱气缸7、后副箱磁环17、后副箱输出轴18、后副箱拨叉19。
所述后副箱拨叉19安装于后副箱输出轴18上远离后副箱气缸7的一侧位置，且与后副箱输出轴18联动。
所述后副箱磁环17套装于后副箱输出轴18上，位于后副箱拨叉19与后副箱气缸7之间，且与后副箱输出轴18联动。
所述主箱换挡气缸组件包括主箱换挡气缸8、主箱换挡磁环14、主箱换挡输出轴15、主箱换挡拨叉16。
所述主箱换挡拨叉16安装于主箱换挡输出轴15上远离主箱换挡气缸8的一侧位置，且可以以主箱换挡输出轴15为中心转动，与主箱换挡输出轴15轴向上联动。
所述主箱换挡拨叉16一端安装于主箱选挡拨叉24槽内，且可以在槽内滑动。
所述主箱换挡磁环14套装于主箱换挡输出轴15上，位于主箱换挡拨叉16与主箱换挡气缸8之间，且与主箱换挡输出轴15联动。
所述主箱选挡气缸组件包括主箱选挡气缸20、主箱选挡磁环22、主箱选挡输出轴23、主箱选挡拨叉24。
所述主箱选挡拨叉24安装于主箱选挡输出轴23上远离主箱选挡气缸20的一侧位置，且与主箱选挡输出轴23沿轴向联动。
所述主箱选挡拨叉24沿主箱选挡输出轴23轴向联动，带动主箱换挡拨叉16沿主箱换挡输出轴15为中心转动。
所述主箱选挡磁环22套装于主箱选挡输出轴23上，位于主箱选挡拨叉24与主箱选挡气缸20之间，且与主箱选挡输出轴23联动。
所述主箱选挡位移传感器21安装于主箱选挡磁环22上方，主箱选挡磁环22沿轴向与主箱选挡输出轴23联动，主箱选挡位移传感器21采集相应位移信号发送至TCU模块4。
如图6所示，所述位移传感器分总成25包括位移传感器分总成壳体36、前副箱位移传感器37、主箱换挡位移传感器38、后副箱位移传感器39。
所述位移传感器分总成25布置于磁环上方，一一对应，采集相应位移信号发送至TCU模块4。
所述TCU模块4与电磁阀分总成3电连接。
所述TCU模块4与位移传感器分总成25电连接。
所述电磁阀分总成3上的各个电磁阀分别与装置上的各个对应气缸气路连接，后副箱电磁阀27与后副箱气缸7气路连接，主换挡气缸电磁阀30与主箱换挡气缸8气路连接，中央离合器快速电磁阀31和中央离合器慢速电磁阀32与变速器总成上的中央离合器气路连接，前副箱电磁阀33与前副箱气缸9气路连接，主选挡气缸电磁阀34与主箱选挡气缸20气路连接，中间轴制动器电磁阀35与变速器总成上的中间轴制动器气缸气路连接。
实施例
以12挡AMT变速器结构图为例，如图7所示，所述12挡AMT变速器由前置的半挡副变速器43、中间布置的主变速器41和后置的倍挡副变速器45组合而成。
所述半挡副变速器43由2个挡位组成。
所述主变速器44由3个前进挡与1个倒车挡组成。
所述倍挡副变速器45由2个挡位组成。
由12挡AMT变速器结构图可见，所述前进挡位的增多是由主变速器44经半挡副变速器43和倍挡副变速器45进行扩展的结果。主变速器44前进挡只有3挡，经前置的半挡副变速器43扩展为6挡，再经后置的倍挡副变速器45扩展为12挡。
所述前副箱电磁阀33气接入AMT选换挡执行机构的前副箱气缸9，控制气缸动作。
所述前副箱气缸9上的前副箱拨叉13作用于半挡副变速器43的同步器上，实现换挡。
所述后副箱电磁阀27接入AMT选换挡执行机构的后副箱气缸7，控制气缸动作。
所述后副箱气缸7上的后副箱拨叉19作用于倍挡副变速器45的同步器上，实现换挡。
所述主选挡气缸电磁阀34气接入AMT选换挡执行机构的主箱选挡气缸20。
所述主箱选挡气缸20上的主箱选挡拨叉24作用于主箱换挡气缸8上的主箱换挡拨叉16实现选挡动作。
所述主换挡气缸电磁阀30气接入AMT选换挡执行机构的主箱换挡气缸8，控制气缸动作。
所述主箱换挡气缸8的主箱换挡拨叉16作用于主变速器44的同步器上，实现换挡。
所述TCU模块4接收到换挡信号，TCU模块4将接收到的换挡信号进行处理，发送控制信号到各个电磁阀通过控制气缸动作，从而达到换挡的目的。
以1挡为例：
TCU模块4发出控制信号到各电磁阀控制半挡副变速器43的同步器拨叉右移，倍挡副变速器45的同步器拨叉左移，主变速器44的1-R挡的同步器拨叉左移，从而达到换挡的目的。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：主要包括前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件和TCU模块；每个组件中气缸的输出轴上均连接有拨叉，主箱换挡气缸组件的拨叉与主箱选挡气缸组件的拨叉槽滑动连接；每个组件中气缸的输出轴上均安装有磁环，通过位移传感器采集位移信号发送至TCU模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件平行布置，主箱选挡气缸组件与主箱换挡气缸组件垂直布置。
3.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件和主箱选挡气缸组件的拨叉安装于输出轴上远离气缸一侧的位置，且与输出轴联动。
4.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述主箱换挡气缸组件的拨叉安装于输出轴上远离气缸一侧的位置，且以输出轴为中心转动，与输出轴轴向上联动。
5.根据权利要求4所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：主箱选挡气缸组件的拨叉沿主箱选挡气缸组件的输出轴轴向联动，带动主箱换挡气缸组件的拨叉沿主箱换挡气缸组件的输出轴为中心转动。
6.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件的磁环套装于输出轴上，位于拨叉与气缸之间，且与输出轴联动。
7.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：选换挡集成装置还包括主箱选挡位移传感器和位移传感器分总成；
所述主箱选挡位移传感器安装于主箱选挡气缸组件的磁环上方，主箱选挡气缸组件的磁环沿轴向与主箱选挡气缸组件的输出轴联动，主箱选挡位移传感器采集相应位移信号发送至TCU模块；
所述位移传感器分总成包括位移传感器分总成壳体、前副箱位移传感器、主箱换挡位移传感器和后副箱位移传感器；所述前副箱位移传感器、主箱换挡位移传感器和后副箱位移传感器安装在位移传感器分总成壳体中，并采集相应气缸组件的位移信号发送至TCU模块；
所述位移传感器分总成与TCU模块电连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：选换挡集成装置还包括上盖组件和壳体组件；所述上盖组件布置于壳体组件上部，通过相应紧固件进行连接；
所述上盖组件内部布置有TCU模块、上盖和防水透气塞组件，所述TCU模块通过相应紧固件与上盖进行安装，所述防水透气塞组件布置于上盖端面上。
所述壳体组件中安装有前副箱气缸组件、后副箱气缸组件、主箱换挡气缸组件、主箱选挡气缸组件、调压阀；所述调压阀安装布置于选换挡集成装置总气路入口，用于调节进气压力。
9.根据权利要求8所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述壳体组件还安装有与TCU模块电连接的电磁阀分总成；所述电磁阀分总成包括后副箱电磁阀、电磁阀分总成阀体、主换挡气缸电磁阀、中央离合器快速电磁阀、中央离合器慢速电磁阀、前副箱电磁阀、主选挡气缸电磁阀和中间轴制动器电磁阀；各电磁阀均安装在电磁阀分总成阀体上；
所述后副箱电磁阀、前副箱电磁阀主换挡气缸电磁阀和主选挡气缸电磁阀分别与对应的气缸气路连接；所述中央离合器快速电磁阀和中央离合器慢速电磁阀与变速器总成上的中央离合器气路连接；所述中间轴制动器电磁阀与变速器总成上的中间轴制动器气缸气路连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于商用车AMT变速器总成的选换挡集成装置，其特征在于：所述电磁阀分总成还包括气压传感器；所述气压传感器实时监测气路中的气压值，反馈至TCU模块。
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