專利名稱：汽車變速器電控自動換檔控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車變速器電控自動換檔控制裝置，具體涉及一種電控機械自動變速器或雙離合器式自動變速器的電動換檔執(zhí)行裝置。
背景技術(shù)：
目前電控機械自動變速器換檔執(zhí)行機構(gòu)主要采用電控液壓和電控電動兩種驅(qū)動方式。其中電控液壓執(zhí)行機構(gòu)具有響應(yīng)速度快，控制精度高等優(yōu)點，但需要液壓動力源驅(qū)動，存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、安裝維護要求高、工作性能受溫度變化影響大，液壓油泄漏污染環(huán)境等缺點。電控電動執(zhí)行機構(gòu)通常由直流電動機與減速機構(gòu)組合而成，直接用車上電源驅(qū)動，不需要單獨的動力源，具有控制簡單、成本低、安裝維護方便等優(yōu)點，但電控電動執(zhí)行機構(gòu)的電機和減速機構(gòu)往往體積較大，不便于在變速器上布置，給將手動變速車輛尤其是空間較小的轎車改為電控機械自動變速帶來了困難。另外目前電控機械自動變速的換檔機構(gòu)通常采用選檔和換檔兩套機構(gòu)實現(xiàn)換檔操作，從一個檔換入另一個檔一般需要順序完成退檔、選檔、掛檔三個過程，造成換檔過程時間較長，而較長時間的動力中斷導(dǎo)致了車輛動力性的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出一種不直接安裝在變速器上，可實現(xiàn)無選檔過程直接換檔，結(jié)構(gòu)簡單、布置方便、通用性強的電控自動換檔裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種汽車變速器電控自動換檔控制裝置，由三組相同的執(zhí)行與檢測裝置組成，該執(zhí)行與檢測裝置包括電機、固定支架、減速機構(gòu)、推拉軟軸、軟軸支撐、撥叉軸、磁鐵、線性霍爾元件等。電機與減速機構(gòu)相連，并通過固定支架安裝在車架上，軟軸支撐固定在變速器箱體上，推拉軟軸一端與減速機構(gòu)相連，另一端與變速器上的撥叉軸相連，減速機構(gòu)可以是絲桿螺母機構(gòu)，也可以是蝸輪蝸桿機構(gòu)。絲桿螺母減速機構(gòu)包括殼體、滑動螺母、限位螺釘、端蓋和彈性檔圈，殼體為一端有法蘭盤的圓筒，中部有徑向螺紋孔并安裝有限位螺釘。殼體內(nèi)部安裝有圓柱形滑動螺母，殼體內(nèi)孔與滑動螺母外圓柱面為間隙配合。電機輸出軸為絲桿，滑動螺母右端內(nèi)螺紋與電機軸的絲桿配合?；瑒勇菽竿鈭A柱面上開有軸向限位槽，在限位螺釘?shù)南拗葡驴稍跉んw內(nèi)軸向移動但不能轉(zhuǎn)動。端蓋為帶螺紋孔的圓盤，通過彈性檔圈固定在殼體的左端。推拉軟軸內(nèi)芯右端與滑動螺母左端內(nèi)螺紋相連，并由鎖緊螺母鎖緊，推拉軟軸右端外殼與端蓋上的螺紋孔連接，并用螺母鎖緊，推拉軟軸左端外殼通過兩個螺母夾緊固定在軟軸支撐上，其內(nèi)芯通過螺紋與撥叉軸端部的內(nèi)螺紋孔相連，并由鎖緊螺母鎖緊。蝸輪蝸桿減速機構(gòu)包括殼體、蝸輪、蝸輪軸、彈性檔圈、軟軸鉸接銷和蓋板，在殼體和蓋板上有安裝蝸輪軸的孔，蝸輪軸固定在該孔內(nèi)，扇形蝸輪安裝在蝸輪軸上，并可繞蝸輪軸轉(zhuǎn)動，蝸輪上固定有軟軸鉸接銷，電機輸出軸為與蝸輪嚙合的蝸桿，推拉軟軸內(nèi)芯右端為耳環(huán)，安裝在軟軸鉸接銷上并用彈性檔圈定位，推拉軟軸右端外殼安裝在殼體的螺紋孔上并用螺母鎖緊。在撥叉軸左端部中心處安裝有磁鐵，在變速器箱體上與撥叉軸安裝孔封蓋上安裝有線性霍爾元件，用于檢測撥叉軸的位移量從而得到檔位信號。電機在電控單元控制下可正反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電控單元發(fā)出換檔信號時電機轉(zhuǎn)動，電機輸出軸絲桿驅(qū)動滑動螺母帶動推拉軟軸內(nèi)芯移動，或電機輸出軸蝸桿驅(qū)動蝸輪帶動推拉軟軸內(nèi)芯移動，推動或拉動撥叉軸及換檔撥叉運動，線性霍爾元件檢測撥叉軸的移動量，并反饋給電控單元，達到設(shè)定位置時電機停止，完成換檔動作。
由于采用上述方案，可實現(xiàn)無選檔過程的直接換檔，縮短換檔過程時間，提高汽車的動力性，并在電控系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)換檔自動控制。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，具有較強的適應(yīng)性和通用性，解決了變速器上空間有限，不便于安裝布置自動換檔機構(gòu)的問題，可適用于電控機械自動變速器、雙離合器式自動變速器的換檔自動控制。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明采用絲桿螺母減速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明采用蝸輪蝸桿減速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意4為圖3的A-A視中1-電機 2-固定支架 3-螺釘 4-減速機構(gòu) 5-推拉軟軸 6-軟軸支撐7-撥叉軸 8-換檔撥叉 9-電機軸 10-限位螺釘 11-滑動螺母 12-鎖緊螺母13-殼體 14-彈性檔圈 15-端蓋 16-螺母 17-磁鐵 18-線性霍爾元件19-蝸輪 20-蝸輪軸 21-殼體 22-彈性檔圈 23-軟軸鉸接軸 24-蓋板
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
一種汽車變速器電動換檔裝置，由三個相同的執(zhí)行與檢測裝置組成，所述執(zhí)行與檢測裝置包括電機1、固定支架2、減速機構(gòu)4、推拉軟軸5、軟軸支撐6、撥叉軸7、磁鐵17、線性霍爾元件18等。電機1與減速機構(gòu)4相連，并通過固定支架2安裝在車架上，軟軸支撐6固定在變速器箱體上，推拉軟軸5一端與減速機構(gòu)4相連，另一端與變速器上的撥叉軸7相連，減速機構(gòu)4可以是絲桿螺母機構(gòu)，也可以是蝸輪蝸桿機構(gòu)。在撥叉軸7端部中心處安裝有磁鐵17，在變速器箱體上撥叉軸7安裝孔的封蓋上安裝有線性霍爾元件18構(gòu)成檔位檢測裝置。
實施例1采用絲桿螺母為減速機構(gòu)(圖2)，電機軸9為絲桿，減速機構(gòu)殼體13為一端有法蘭盤的圓筒，中部有安裝限位螺釘10的徑向螺紋孔，殼體13內(nèi)安裝有圓柱體滑動螺母11，該滑動螺母內(nèi)孔右端有與電機軸9的絲桿配合的螺紋，外圓柱面上開有軸向限位槽，左端有連接推拉軟軸5內(nèi)芯的內(nèi)螺紋，滑動螺母外圓柱面與殼體13內(nèi)孔為間隙配合，滑動螺母11在電機14的驅(qū)動和限位螺釘10的限制下可在殼體13內(nèi)沿軸向運動但不能轉(zhuǎn)動。端蓋15為帶螺紋孔的圓盤，通過彈性檔圈14固定在殼體13的左端。推拉軟軸5右端外殼與端蓋15上的螺紋孔連接，并用螺母16鎖緊，內(nèi)芯與滑動螺母11右端的內(nèi)螺紋相連，并由鎖緊螺母12鎖緊。推拉軟軸5左端外殼通過兩個螺母夾緊固定在軟軸支撐6上，其內(nèi)芯通過螺紋與撥叉軸7端部的內(nèi)螺紋孔相連，并由鎖緊螺母鎖緊。軟軸支撐6固定在變速器箱體上。螺釘3將殼體13、固定支架2和電機1聯(lián)為一體，并通過固定支架上的孔將其安裝在汽車發(fā)動機倉內(nèi)或車架的空位上。電機1在電控單元的驅(qū)動下可正反向旋轉(zhuǎn)，帶動滑動螺母11在殼體13內(nèi)沿軸線方向運動，通過推拉軟軸內(nèi)芯帶動撥叉軸7及換檔撥叉8移動，線性霍爾元件18根據(jù)安裝在撥叉軸端部的磁鐵17的位置變化造成的磁場強度變化，檢測撥叉軸的位移，并向電控單元反饋與撥叉軸位移量成比例的電壓信號，當(dāng)撥叉軸到達預(yù)定位置即掛檔或退擋到位時，電機停止，完成掛檔或退檔動作。三套相同的執(zhí)行與檢測裝置分別單獨驅(qū)動三根換檔撥叉軸動作，實現(xiàn)無選檔過程的直接換檔。
實施例2采用蝸輪蝸桿為減速機構(gòu)(圖3、圖4)，蝸輪減速機構(gòu)殼體21有連接法蘭，通過螺釘3將其與固定支架2及電機1連為一體，并安裝在發(fā)動機倉內(nèi)或車架的空位上，扇形蝸輪安裝在固定于殼體21和蓋板24之間的蝸輪軸上，可繞蝸輪軸轉(zhuǎn)動，蝸輪上固定有軟軸鉸接銷23，電機輸出軸9為與蝸輪19嚙合的蝸桿，推拉軟軸5內(nèi)芯右端為耳環(huán)，安裝在軟軸鉸接銷23上并用彈性檔圈22定位，推拉軟軸5外殼安裝在殼體21的螺紋孔上并用螺母16鎖緊。電機在電控單元的驅(qū)動下可正反向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動蝸輪繞蝸輪軸擺動，通過軟軸鉸銷推動或拉動推拉軟軸內(nèi)芯帶動撥叉軸及換檔撥叉移動，線性霍爾元件檢測撥叉軸的位移，并向電控單元反饋電壓信號，當(dāng)撥叉軸到達預(yù)定位置即掛檔或退擋到位時，電機停止，完成掛檔或退檔動作。三套相同的執(zhí)行與檢測裝置分別單獨驅(qū)動三根換檔撥叉軸動作，實現(xiàn)無選檔過程的直接換檔。
權(quán)利要求
1.一種汽車變速器電控自動換檔控制裝置，由三個相同的執(zhí)行與檢測裝置組成，執(zhí)行與檢測裝置包括電機(1)、固定支架(2)、減速機構(gòu)(4)、推拉軟軸(5)、軟軸支撐(6)、撥叉軸(7)、磁鐵(17)、線性霍爾元件(18)等，其特征在于電機(1)與減速機構(gòu)(4)相連，并通過固定支架(2)安裝在車架上，軟軸支撐(6)固定在變速器箱體上，推拉軟軸(5)一端與減速機構(gòu)(4)相連，另一端與變速器上的撥叉軸(7)相連，在撥叉軸(7)端部中心處安裝有磁鐵(17)，在變速器箱體上與撥叉軸(7)安裝孔外部安裝有線性霍爾元件(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變速器電控自動換檔控制裝置，其特征在于減速機構(gòu)(4)為絲桿螺母機構(gòu)，包括殼體(13)、滑動螺母(11)、限位螺釘(10)、端蓋(15)和彈性檔圈(14)，殼體(13)為一端有法蘭盤的圓筒，中部有徑向螺紋孔并安裝有限位螺釘(10)，內(nèi)部安裝有圓柱形滑動螺母(11)，殼體(13)內(nèi)孔與滑動螺母(11)外圓柱面為間隙配合，電機輸出軸(9)為絲桿，滑動螺母(11)右端內(nèi)螺紋與電機軸(9)的絲桿配合，外圓柱面上開有軸向限位槽，在限位螺釘(10)的限制下可在殼體(13)內(nèi)軸向移動但不能轉(zhuǎn)動，端蓋(15)為帶螺紋孔的圓盤，通過彈性檔圈(14)固定在殼體(13)的左端，滑動螺母(11)左端內(nèi)螺紋與推拉軟軸(5)內(nèi)芯一端相連，并由鎖緊螺母(12)鎖緊，推拉軟軸(5)右端外殼與端蓋(15)上的螺紋孔連接，并用螺母(16)鎖緊，推拉軟軸(5)另一端外殼通過兩個螺母夾緊固定在軟軸支撐(6)上，其內(nèi)芯通過螺紋與撥叉軸(7)端部的內(nèi)螺紋孔相連，并由鎖緊螺母鎖緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車變速器電控自動換檔控制裝置，其特征在于減速機構(gòu)(4)為蝸輪蝸桿機構(gòu)，包括殼體(21)、蝸輪(19)、蝸輪軸(20)、彈性檔圈(22)、軟軸鉸接銷(23)和蓋板(24)，在殼體(21)和蓋板(24)上有安裝蝸輪軸的孔，蝸輪軸固定在該孔內(nèi)，扇形蝸輪(19)安裝在蝸輪軸上，并可繞蝸輪軸(20)轉(zhuǎn)動，蝸輪上固定有軟軸鉸接銷(23)，電機輸出軸(9)為與蝸輪(19)嚙合的蝸桿，推拉軟軸(5)內(nèi)芯一端為耳環(huán)，安裝在軟軸鉸接銷(23)上并用彈性檔圈(22)定位，推拉軟軸(5)外殼安裝在殼體(21)的螺紋孔上并用螺母(16)鎖緊。
全文摘要
一種汽車變速器電控自動換檔控制裝置，具體涉及一種電控機械自動變速器或雙離合器式自動變速器的電動換檔執(zhí)行裝置。該裝置由電機驅(qū)動，可安裝在汽車發(fā)動機倉或車架的空位上，通過絲桿螺母機構(gòu)或蝸輪蝸桿機構(gòu)將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑動螺母的軸向運動或蝸輪的擺動，并通過推拉軟軸帶動撥叉軸及換檔撥叉運動，完成掛檔和退檔動作。三套相同的執(zhí)行與檢測裝置分別單獨驅(qū)動變速器上的三根撥叉軸，并通過霍爾線性元件檢測檔位信號，實現(xiàn)變速器的自動換檔控制。由于取消了選檔過程，可縮短換檔時間，減小動力損失，提高汽車加速性能。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，布置方便，控制可靠，可用于各種汽車電控機械自動變速器和雙離合器式自動變速器的換檔控制。
文檔編號F16H1/04GK1920348SQ20061009512
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者劉振軍, 秦大同, 葉明 , 劉曉東 申請人:重慶大學(xué)