專利名稱：電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛自動變速裝置，具體涉及一種電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)。
背景技術：
隨著汽車技術的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了多種形式的車輛自動變速裝置，主要有液力機械式自動變速器(AT)，機械式無級變速器(CVT)，以及近幾年國內外正在花大力氣研究的電控機械式自動變速器(AMT)。特別是電控機械式自動變速器的發(fā)展，由于其具有目前汽車工業(yè)發(fā)展所要求的高燃油經濟性、低排放和保護現(xiàn)有手動變速器生產投資的優(yōu)點，正受到了各大汽車廠的重視。
電控機械式自動變速器按照換檔系統(tǒng)的不同可分為電控液動AMT、電控氣動AMT、電控電動AMT三種。電控液動AMT的換檔系統(tǒng)具有能容量大、操作簡便、易于實現(xiàn)安全保護、具有一定的吸振與吸收沖擊的能力以及便于空間布置等優(yōu)點，但是其執(zhí)行機構的工作受溫度變化的影響較大，另外其結構復雜，難于制造，成本高。電控氣動AMT換檔系統(tǒng)由于需要氣動裝置，只有在有氣壓系統(tǒng)的大型客車或重型車輛等場合使用。電控電動AMT的換檔系統(tǒng)具有結構相對簡單，重量輕的優(yōu)點，另外由于直接采用易于控制、精度更高的電動機取代液壓執(zhí)行元件，使得系統(tǒng)的動作的誤差減少了，控制方法上也更簡單。
目前現(xiàn)存的電控電動AMT在換檔系統(tǒng)執(zhí)行方面由選檔和換檔兩步組成，由計算機進行控制。如附圖3所示，汽車換檔時，變速箱中的換檔球頭13首先要在各換檔撥塊14中間運動，進行選檔，然后再沿撥叉軸方向通過換檔撥塊14推動撥叉軸15運動，進行換檔，換檔球頭13由執(zhí)行機構推動進行以上運動。執(zhí)行機構目前有多種形式，但都是按照以上原理進行工作，由于其運動部件要進行兩個方向的運動以實現(xiàn)選檔和換檔，所以需要解決運動中部件的干涉問題，其結構較為復雜，換檔品質不高，換檔時間也比較長。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)，以克服目前電控機械式自動變速器存在的其結構較為復雜、換檔品質不高、換檔時間較長的缺點。
本發(fā)明電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)，由換檔執(zhí)行機構和換檔控制系統(tǒng)兩部分組成。其特征在于所述的換檔執(zhí)行機構是由分別獨立驅動連接變速箱中各個換檔撥叉軸的直流電機、換檔齒輪、換檔齒條組成，即每個直流電機分別與一換檔齒輪相連接、固連在各換檔撥叉軸上的換檔齒條與換檔齒輪相嚙合，每個直流電機分別與所述的換檔控制系統(tǒng)相聯(lián)接。
本發(fā)明的工作原理是車輛運行中，由換檔控制系統(tǒng)按照換檔規(guī)律確定換檔時刻以及所換檔位，換檔時，控制系統(tǒng)控制換檔直流電機，帶動換檔齒輪，換檔齒輪帶動連接在換檔撥差軸上的齒條，從而移動換檔撥叉軸，進而移動換檔撥叉，進行換檔。它的特點為換檔時執(zhí)行機構無選檔過程，直接換檔。
本發(fā)明的積極效果在于1)取消了液壓系統(tǒng)，執(zhí)行機構采用全電控，在執(zhí)行機構設計上采用可使各檔位換檔直接獨立進行的新型結構，換檔時無選檔過程，縮短了換檔時間，并且使整個系統(tǒng)的結構相對于以往電控液動AMT和電控電動AMT的換檔系統(tǒng)更加簡單，重量更輕，易于制造，成本低。
2)由于直接采用易于控制、精度更高的電動機取代液壓執(zhí)行元件，減少了系統(tǒng)的動作誤差，控制方法上也更簡單。
3)本發(fā)明換檔機械結構的設計以傳統(tǒng)手動變速箱執(zhí)行機構為基礎，在原有結構上直接改動即可實現(xiàn)，易于產品化。
4)系統(tǒng)控制方面，在電控液動AMT換檔系統(tǒng)的基礎上，只須對軟件和硬件以及控制方法上作少許的改動就可實現(xiàn)對本系統(tǒng)的控制。


圖1為本發(fā)明電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)執(zhí)行機構示意圖；圖2為圖1所示執(zhí)行機構的換檔電機與換檔撥叉軸連接結構示意圖；圖3為目前車輛電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)執(zhí)行機構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖給出的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細闡述。
參照圖1、2，本實施例以四檔變速器的自動換檔系統(tǒng)為例。其換檔執(zhí)行機構由三個換檔齒輪(1、8、5)、分別與三個換檔齒輪嚙合的三個換檔齒條(10、11、12)及三個換檔電機(9、7、6)組成，換檔電機為直流電機。變速箱中共有三根換檔撥叉軸(2、3、4)，三個換檔齒條(10、11、12)分別固定連接在三個撥叉軸(2、3、4)上，每個換檔齒輪(1、8、5)都與一個換檔齒條相嚙合，換檔電機(9、7、6)分別與換檔齒輪(1、8、5)驅動連接，三個直流電機(9、7、6)分別與所述的換檔控制系統(tǒng)相聯(lián)接。
檔位的變換是由撥叉軸的運動所實現(xiàn)的，其中撥叉軸2控制一、二檔的變換(撥叉軸左移換一檔，右移換二檔)，撥叉軸3控制三、四檔的變換(撥叉軸左移換三檔，右移換四檔)，撥叉軸4控制倒檔的變換(撥叉軸右移換倒檔)。換檔時，換檔齒輪帶動與撥叉軸相連的換檔齒條，從而將齒輪的旋轉運動轉化為撥叉軸的直線運動，實現(xiàn)換檔，換檔齒輪1帶動撥叉軸2換一、二檔，換檔齒輪8帶動撥叉軸3換三、四檔，換檔齒輪5帶動撥叉軸4換倒檔。
車輛運動時系統(tǒng)運行過程如下車輛停止時，三根撥叉軸都處于中間位置，變速器為空檔。當車輛起步時，換檔控制系統(tǒng)根據控制規(guī)律控制一、二檔換檔電機9向相應方向轉動，通過一、二檔換檔齒輪1和與之嚙合的齒條的傳動，最終使一、二檔換檔撥叉軸2向換一檔的方向運動，變速器檔位換為一檔。當車輛需要在二檔下運行時，控制系統(tǒng)控制一、二檔換檔電機9向換二檔方向轉動，變速器先換為空檔，再換為二檔。
當變速器檔位需要升為三檔時，控制系統(tǒng)首先控制一、二檔換檔電機9運動，將檔位從二檔摘下，變速器置為空檔，然后控制三、四檔換檔電機7運動，將檔位換為三檔。三檔換四檔的原理與一檔換二檔相同。降檔的過程與升檔類似，換檔時先將檔位換為空檔，再換為下一檔。換倒檔時，倒檔換電機6轉動，通過倒檔換檔齒輪5以及與之嚙合的齒條，最后帶動倒檔撥叉軸4運動，使檔位換為倒檔。
由于一、二檔之間的轉換只由一、二檔換檔撥叉軸2的運動控制，所以一、二檔相互轉換時只需一個電機(一、二檔換檔電機9)的動作即可實現(xiàn)。三、四檔之間的轉換也是如此(只需三、四檔換檔電機7動作)。二、三檔相互轉換時，由于二檔和三檔分別由不同的撥叉軸控制，所以需要兩個電機(7和9)配合動作，才能進行。
以上僅就具有一、二、三、四、倒共五個檔位變速箱的實施例舉例說明了本發(fā)明技術方案的結構原理，按此構思完全可以實現(xiàn)更多的變速檔位設置方式，但只要是以變速器各換檔撥叉軸分別由獨立的電機控制的原理進行無選檔自動換檔的變速器換檔系統(tǒng)，均屬本發(fā)明技術構思的權利要求保護范圍。
權利要求
1.一種電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)，由換檔執(zhí)行機構和換檔控制系統(tǒng)兩部分組成，其特征在于所述的換檔執(zhí)行機構是由分別獨立驅動連接變速箱中各個換檔撥叉軸的直流電機、換檔齒輪、換檔齒條組成，即每個直流電機分別與一換檔齒輪相連接、固連在各換檔撥叉軸上的換檔齒條與換檔齒輪相嚙合，每個直流電機分別與所述的換檔控制系統(tǒng)相聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電控電動機械式自動變速器換檔系統(tǒng)。它由換檔執(zhí)行機構和換檔控制系統(tǒng)兩部分組成，其所述的換檔執(zhí)行機構是由分別獨立驅動連接變速箱中各個換檔撥叉軸的直流電機、換檔齒輪、換檔齒條組成，即每個直流電機分別與一換檔齒輪相連接、固連在各換檔撥叉軸上的換檔齒條與換檔齒輪相嚙合，每個直流電機分別與所述的換檔控制系統(tǒng)相聯(lián)接。該結構克服了目前電控機械式自動變速器存在的結構較為復雜、換檔品質不高、換檔時間較長的缺點。換檔時無選檔過程，縮短了換檔時間，并且使整個系統(tǒng)的結構相對于以往電控液動AMT和電控電動AMT的換檔系統(tǒng)更加簡單，重量更輕，易于制造，成本低。
文檔編號F16H61/28GK1635289SQ200410011419
公開日2005年7月6日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2004年12月31日
發(fā)明者程秀生, 孟慶勇, 畢乾坤, 張兵, 逯家鵬 申請人:吉林大學