[实用新型]机械式自动变速器选/换档装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械式自动变速器技术领域，特别是指一种机械式自动变速器选/换档装置。

背景技术

与液力自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)相比，机械自动变速器(AMT)的制造成本要低得多，且结构简单，安装方便，市场潜力巨大。作为AMT系统中的一个重要功能模块，当前自动变速器在技术开发中存在的主要问题包括：复杂工况下起步失败、冲击剧烈、换挡不平稳、摩擦片寿命缩短和响应迟滞过大等。

目前国内外现有自动变速器选/换档自动控制装置主要采用液压装置或空间凸轮换档机构。

液力驱动机构具有能容量大，操作简便，易于实现安全保护，具有一定的吸振与吸收冲击的能力，以及便于空间布置等优点，但是在利用高速开关阀控制选换档的系统中，其主要缺点就是：温度的变化使变速器的执行机构中液压油的粘度发生变化，因而，使选换档作动缸回油管路压力损失发生变化，温度降低，阀出口压力增大，回油量减小，选换档的作动速度较慢导致汽车换挡延迟或不畅，而且温度降低到一定的程度之后，液压油的流动性大大降低，影响变速器的相应速度甚至影响其动作的可靠性；特别是由于其性能受温度的影响大，导致该系统在北方寒冷地带的使用受到一定的限制。

其次液压元件对加工的精度要求非常高，特别是高速电磁阀的加工，生产制造复杂，成本高，且和电机—螺杆驱动机构一样具有控制不够精确，难以达到自动变速器智能控制的要求。同时，电液驱动装置液压油容易泄漏，造成环境污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构简单紧凑、精确控制、反应灵敏、操纵平稳、换档柔和、成本低、具备前进档与倒档保护功能的机械式自动变速器选/换档装置。

本实用新型是采用下述方案实现的：机械式自动变速器选/换档装置包括选档执行机构、换档执行机构、选换档球头套。

所述选换档球头套套装在可沿其轴向滑动及径向转动的主轴上，在所述选换档球头套径向的一侧设有可与变速箱换档拨叉连接的球头，在其径向的另一侧对称设有一选换档轨迹槽及一选换档球头；

所述选档执行机构包括选档电机、涡轮、蜗杆、选档齿轮、选档齿条、选档销，所述涡轮、蜗杆相互啮合，在所述蜗杆的一端设有一与选档齿条啮合的选档齿轮；所述选档销一端固装在选档齿条上，另一端卡装在设于选换档球头套一侧的选换档轨迹槽中；

所述换档执行机构包括换挡电机、连杆、换档扇形齿轮、换档主动齿轮，所述换档主动齿轮与换档扇形齿轮啮合；所述连杆的一端球接在换档扇形齿轮上，另一端与设于选换档球头套一侧的换档驱动球头球接。

本实用新型中，所述选档电机、换档电机为集成有非接触式角位移传感器的直流电机。

本实用新型的工作原理简述于下：

1、选档过程：选档电机通过蜗轮蜗杆驱动选档齿轮转动，进而驱动与选档齿轮啮合的选档齿条作直线运动，选档齿条又带动与之固连的选档销作直线运动，选档销进而带动选换档球头套及选换档球头沿主轴滑动至相应的档位位置，完成选档。

2、换档过程：在选档后，换挡电机通过换档主动齿轮驱动换档扇形齿轮(曲柄)转过一个角度，驱动连杆带动选换档球头套转过一个角度，选换档球头套再带动选换档球头转过一个角度，完成换档。

3、倒档保护：参见附图3，在选档时，由于5档与倒档处于同一选档位置，为了防止挂5档时，误挂倒档，选换档执行机构通过电控单元和选档销与选换档球头套的相对运动轨迹控制来实现倒档保护；当变速器处于4档时，选档销处于A点位置，若变速器电控单元得到加速信号，换档执行机构并不立即退4档，而是先启动选档电机，带动选档销由A至B走过一个空行程，然后，换档电机启动，带动选换档球头套及选换档球头退档进入空档，此时选档销相对选换档球头套由B点运动至01点，选档电机再带动选档销由01至02走过一个空行程，然后带动选换档球头套及选换档球头向上走过一个选档行程，变速器进入5/R档位置，换档电机带动选换档球头套及选换档球头，变速器挂入5档，此时选档销相对选换档球头套由02点运动至C点。由于运动轨迹决定了选档销只能由02至C运动，而不能向右运动，从而使变速器由高速档挂入空档，进而保证了变速器不会由高速档直接挂入倒档。

本实用新型相对于电控---液动AMT而言具有以下几个方面的优势：

1)取消了液压系统从而使整个选换档机构的结构更加简单重量更轻；