[發明專利]車輛變速用自動換檔裝置及其方法

有效

• 申請號: 201110362638.6
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102384262A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 李磊;呂小科;劉振發
• 申請（專利權）人: 南京綠控傳動科技有限公司
• 主分類號: F16H63/32
• 分類號: F16H63/32;F16H59/02;F16H61/04
• 代理公司: 北京市振邦律師事務所 11389
• 代理人: 何自力

技術領域

本發明屬于車輛零部件，尤其涉及變速齒輪傳動裝置控制機構在車輛上的布置和安裝的車輛變速用自動換檔裝置及其方法。

背景技術

目前應用于汽車上的自動變速系統，絕大數是由液力變矩器和行星齒輪變速箱組成的液力自動變速器(AT)，由于成本高、油耗大，往往只應用于高檔轎車，難以普及。八十年代出現了在手動檔變速箱的基礎上通過加裝一套執行機構及電控單元，實現自動化的機械式自動變速器(AMT)，其變速箱的控制一直采用液壓執行機構，該機構由選檔、換檔油缸、油泵及電磁閥組成，通過控制電磁閥來實現選檔和換檔動作。其缺點是結構復雜，成本較高，動作過程存在動力損失。

中國發明專利ZL01226807.0公開一種車輛變速用自動換檔裝置，其包括電動機、減速器、凸輪軸、凸輪盤、一組換檔撥叉和角位移傳感器；所述的電動機通過減速器與凸輪軸相聯，凸輪盤通過鍵連接軸向固定在凸輪軸上，凸輪盤的端面和凸輪軸軸肩的端面分別設有凸輪槽，所述的撥叉的一端通過圓柱銷插在前述兩個凸輪槽內，撥叉的另一端插入汽車變速箱內換檔撥塊的凹槽內；所述的角位移傳感器置于凸輪軸的端部。該機構存在的主要缺陷是凸輪廓線是關鍵的技術環節，需要很高的加工精度，不利于批量生產；嚴格的凸輪廓線要求有高精度的傳感器進行位置檢測，并且要有高的控制精度；檔位必須依照凸輪廓線來依次升降檔，不能實現跳檔。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種車輛變速用自動換檔裝置，以簡化換檔裝置結構，提高傳動效率，降低成本，維修使用方便。

本發明的技術方案是：一種車輛變速用自動換檔裝置，其包括：選檔電機、與選檔電機相連并進行減速的選檔減速機、主軸、套裝在主軸上的撥頭、換檔電機、與換檔電機的輸出相連的絲杠、套設在絲杠上的螺母、套裝在主軸上并與螺母傳動配合的撥叉、設置在選檔減速機上的選檔位置傳感器、與主軸相連接的換檔位置傳感器、以及位于選檔減速機和換檔電機之間并包覆主軸的殼體。

在上述技術方案的基礎上，進一步包括如下附屬技術方案：

所述選檔減速機具有輸出平動軸、以及設置在輸出平動軸末端的選檔撥片，而所述撥頭設置有與選檔撥片卡接配合的環形凹槽。

所述的螺母兩側均有一個柱狀突起，而撥叉具有與柱狀突起卡裝的分叉部、和套裝在主軸的套接部。

其進一步包括與所述選檔位置傳感器和換檔位置傳感器均電氣連接的電控單元。

所述選檔電機緊固在選檔減速機上，而選檔減速機和換檔電機均緊固在殼體上，所述主軸通過位于兩端的軸承固定連接在殼體上。

另外本發明的另一技術方案是：一種車輛變速用自動換檔方法，其應用于車輛變速用自動換檔裝置中，其包括：

S1：當電控單元判斷需要換擋后，電控單元控制換檔電機，驅動絲杠和螺母，并將軸向推力傳遞給撥叉且在主軸上形成扭矩以驅動撥頭旋轉；再通過換檔位置傳感器的位置指示，先行進至變速箱的空檔位置；

S2：判斷是否需要進行選檔，如是則執行步驟S3，如否，則執行步驟S5；

S3：電控單元控制選檔電機，驅動選檔減速機，進而驅動輸出平動軸產生軸向平動，通過輸出平動軸上設的選檔撥片卡裝入撥頭上所設的環形凹槽內，從而帶動撥頭在主軸上平動；

S4：再通過選檔位置傳感器的位置指示，到達目標選檔位置，實現選檔；

S5：電控單元控制換檔電機，驅動絲杠和螺母，并將軸向推力傳遞給撥叉且在主軸上形成扭矩；進而驅動撥頭旋轉；

S6：再通過換檔位置傳感器的位置指示，到達目標檔位位置，實現換檔至結束。

在上述技術方案的基礎上，進一步包括附屬技術方案：

所述車輛變速用自動換檔裝置包括選檔電機、與選檔電機相連并進行減速的選檔減速機、主軸、套裝在主軸上的撥頭、換檔電機、與換檔電機的輸出相連的絲杠、套設在絲杠上的螺母、套裝在主軸上并與螺母傳動配合的撥叉、設置在選檔減速機上的選檔位置傳感器、與主軸相連接的換檔位置傳感器、以及位于選檔減速機和換檔電機之間并包覆主軸的殼體。

所述選檔減速機具有與主軸平行的輸出平動軸、以及設置在輸出平動軸末端并與撥頭卡接配合的選檔撥片；而所述撥頭設置有與選檔撥片配合的環形凹槽；所述螺母兩側均有一個柱狀突起；所述撥叉具有分叉部、和套裝在主軸的套接部；所述分叉部具有相對而設的一對分叉件，而柱狀突起分別卡裝在相應的分叉件上，且螺母位于分叉件之間