CN201034156Y - 一种新型的自动变速箱选换档执行机构 - Google Patents

Abstract

一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：选换档执行器是由选档电机、换档轴、换档电机组成，选档电机与换档轴配合安装在一起，换档轴与换档电机配合安装在一起。本实用新型具有使车辆具有良好的动力性，同时保证了车辆具有良好的经济性，降低了加工成本，同时可以提高变速箱使用寿命等优点。

Description

一种新型的自动变速箱选换档执行机构

技术领域

本实用新型属于汽车制造业的汽车自动变速器技术领域，特别涉及一种新型的自动变速箱选换档执行机构。

背景技术

随着汽车保有量的快速发展以及非专业驾驶员数量的急剧增加，汽车自动变速器正呈现快速发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器(AT)，无级变速器(CVT)，以及电控机械式自动变速器(AMT)三种。

最早在汽车上实现自动变速的变速器是液力机械式自动变速器，简称AT，也是目前应用最广泛的汽车自动变速器。它不切断动力换档，具有起步、换档平顺，对阻力矩变化可自适应等优点。但同时它也具有结构复杂，难制造，传动效率低等缺点。

手动固定轴式齿轮变速器是有级变速传动机构，其优点是效率高，成本低，生产工艺成熟，目前在我国应用广泛。缺点是换档困难，换档时动力中断，要求驾驶员操纵熟练，所以人们期望它能实现自动化。计算机控制技术使这种变速机构实现自动换档成为可能。电控机械式自动变速器(AMT)就是通过微机控制使固定轴式变速器自动化的产物。它保留了原齿轮变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、成本低、易制造、维护容易等优点；而且实现了起步、换档过程的自动化，在操纵方便性上具备了AT的优点。AMT以其经济、使用方便、简单安全又具有较好舒适性受到青睐，而且它还具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速箱生产投资的优点，因此受到了各大汽车厂的重视。

AMT是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元(ECU)为核心，通过执行机构控制离合器的分离与接合、选换档操作和通过电子装置控制发动机的供油，来实现起步、换档的自动操纵。AMT控制的基本思想是：根据驾驶员的意图(加速踏板、制动踏板、操纵手柄等)和车辆的状态(发动机转速、输入轴转速、车速、档位)，依据适当的控制规律(换档规律、离合器接合规律等)，借助于相应的执行机构(离合器执行机构、选换档执行机构)和电子装置(发动机供油控制电子装置)对车辆的动力传动系(发动机、离合器、变速器)进行联合操纵，其工作原理如图3所示的自动换档系统原理图。

电控单元(TCU)根据软件程序，实时、在线地担负起多路输入信号的采集、加工处理、以及控制决策和执行指令的发出；操纵控制机构则根据TCU的指令，控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换等动作，使换档过程自动完成。

但是，在这一控制系统中，若想使系统的性能达到理想的境地，一方面需要深入研究控制手段和控制策略，提高控制效果；另一方面，则需要尽量挖掘被控元件的动态性能，使整个系统的配合发挥到完美的程度。这是因为，如果被控对象不可控的话，则控制系统不能正常工作，而被控对象性能的高低，也很大程度的影响了整个系统的性能。

在AMT系统中，为缩短动力中断的时间有两个解决途径：一是提高被控对象的响应速度，二是改变被控对象的结构。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述多档的电控机械式自动变速器(AMT)的问题，提供一种新型的自动变速箱选换档执行机构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：选换档执行器是由选档电机、换档轴、换档电机组成，选档电机与换档轴配合安装在一起，换档轴与换档电机配合安装在一起。

本实用新型具有使车辆具有良好的动力性，同时保证了车辆具有良好的经济性，降低了加工成本，同时可以提高变速箱使用寿命的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的换档轴结构示意图。

图3为自动换档系统原理图。

具体实施方案

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。

如图1和图2所示，选换档执行器主要由选档电机3、换档电机1和换档轴2等部分组成，选档电机3与换档轴2配合安装在一起，换档轴2与换档电机1配合安装在一起。

选档电机3的输出端集成安装了选档指5，选档电机3转子输出端的蜗杆与选档指5输入端的蜗轮啮合，选档电机3转子的旋转轴线与选档指5的旋转轴线互相垂直，选档指5卡在换档轴2上端凹槽内。

换档电机1输出端集成安装了换档齿轮，换档齿轮与换档电机转子啮合。

换档轴2上装有齿扇6、换档拨头7和回位弹簧8，换档齿轮与换档轴上的换档齿扇6相啮合，换档齿扇6套在换档轴上，换档拨头7与换档轴2固定在一起。

换档齿轮与换档轴上的换档齿扇相啮合，换档齿扇套在换档轴上与换档轴为花键和销共同连接。

具体工作过程为：选换档执行器是分别由选档电机选档指拨动换档轴、换档电机驱动齿扇控制变速箱的选换档动作。

选档电机输出端集成安装了选档指，图中可以看出电机转子旋转轴线与选档指旋转轴线是互相垂直的，其原因是电机转子输出端的蜗杆与选档指输入端的蜗轮啮合，使传递扭矩方向改变，这种传递方式可以增大传递扭矩使电机的额定功率降低进而减小了电机尺寸，使电机安装紧凑节省了执行器布置空间。从图中可以看到选档指卡在换档轴上端凹槽内，电机旋转时选档指拨动选档轴使电机的旋转运动转化成换档轴的直线运动，当电机得到选档信号开始旋转，通过上述传递过程实现选档动作。同时此机构还实现闭环控制，电机内部传感器反馈信号反映了选档到位与否，间接决定电机的正转、反转和停止，使选档轴在轴向可以有两个运动方向，这也完全符合多档口变速器设计思想。换档轴上的两根回位弹簧分别在选档的两个方向上起助力作用。

换档电机输出端集成安装了换档齿轮，换档齿轮与电机转子也是蜗轮蜗杆传动方式，换档齿轮与换档轴上的换档齿扇相啮合，换档齿扇套在换档轴上与换档轴为花键和销共同连接。花键连接具有极强而稳定传递力的效果，很好的限制了换档齿扇与换档轴相互转动，销连接则主要限制了换档齿扇在换档轴上的轴向运动，这样在选档过程中换档轴沿轴向运动带动换档齿扇，使其齿端在换档齿轮齿端滑动，保证了选档在任何位置上都能使换档齿轮与换档齿扇保持啮合，不会有挂档失败的情况出现。当电机得到换档信号开始旋转时通过蜗轮蜗杆传动带动换档齿轮旋转，使与之啮合的换档齿扇旋转，从而带动换档轴旋转。因换档拨头也是通过销钉与换档轴固定在一起(可视为换档轴、换档齿扇和换档拨头为同一刚体)，所以换档拨头也随换档轴旋转，此时换档拨头就可以推动变速器内部换档导块运动而实现了换档过程。

Claims (5)

1.一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：选换档执行器是由选档电机(3)、换档轴(2)、换档电机(1)组成，选档电机(3)与换档轴(2)配合安装在一起，换档轴(2)与换档电机(1)配合安装在一起。

2.根据权利要求1所述的一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：所述的选档电机(3)输出端集成安装了选档指(5)，选档电机(3)转子输出端的蜗杆与选档指(5)输入端的蜗轮啮合，选档电机(3)转子旋转轴线与选档指(5)旋转轴线互相垂直，选档指(5)卡在换档轴上端凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：所述的换档电机(1)的输出端安装有换档齿轮，换档齿轮与换档电机转子啮合。

4.根据权利要求2或根据权利要求3所述的一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：所述的换档轴(2)上装有换档齿扇(6)、换档拨头(7)和回位弹簧(8)，换档齿轮与换档轴上的换档齿扇(6)相啮合，换档齿扇(6)套在换档轴上，换档拨头(7)与换档轴(2)固定在一起，回位弹簧安装在换档轴(2)上。

5.根据权利要求3所述的一种新型的自动变速箱选换档执行机构，其特征为：所述的换档齿扇(6)套在换档轴上与换档轴为花键和销共同连接，换档拨头(7)通过销钉与换档轴固定在一起。

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