[实用新型]一种电控气动四拨叉轴AMT总成

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合动力/电动车辆的AMT领域，具体的说是一种电控气动四拨叉轴AMT总成。

背景技术

机械式自动变速箱（Automatic Mechanical Transmission，简称AMT）是在传统手动变速箱的基础上引入自动控制系统，使用自动选换档执行机构代替驾驶员手动选换档。AMT由变速箱控制器（Transmission Control Unit，简称TCU）来控制， TCU则是根据整车控制器传来的换档信号控制选换档执行机构进行选档和换档操作。其中，在混合动力车辆中，整车控制器为混合动力系统控制器（Hybrid Control Unit，简称HCU）。

在混合动力/电动汽车中，动力电机由电机控制器（Motor Control Unit，简称MCU）控制。在动力传动中，动力电机的输出轴与AMT输入轴直接固联，对于采用制动器调速的AMT，由于动力电机转子的存在使得待制动的转动惯量大大增加，因此对制动器的制动力矩要求增大，要保证换档品质，实现快速换档，必须增大径向尺寸或增加轴向的摩擦片数，这将影响其整车布置的难度。同时，由于制动器采用滑动摩擦的方式调速，从能量的观点，增加了制动器的能量负荷，从而增加了制动器的温升和磨损，严重影响制动器的使用寿命。同理，对于采用同步器调速的AMT也一样，同步器的使用寿命也将受到严重影响。可见，现有技术中的同步器或制动器调速换档方案中，制动器或同步器负荷增大，磨损加剧、换档时间延长且影响换档品质。

目前，六档四拨叉轴AMT的选换档执行机构的动力多采用电机驱动，伺服电机或步进电机的控制较为复杂，所需电流较大，电机的功率密度较低，这样就增加了控制系统的复杂程度，增大了控制器的负荷，也会增加执行机构的机械复杂程度。另外，在混合动力车辆中，车载电力有限，使用电机驱动会耗费过多的电力，另外，电机的连接线路会和TCU的电控制部分的线路混杂在一起，线路间会相互干扰且影响美观。在大型或重型车上大都为制动系统配备有现成的空气压缩装置和蓄能装置，气动能源可以直接由储气罐提供，不需要额外的电机、油泵等能源装置，因此，AMT的选换档执行机构若能采用气动的方式，则会更加便捷且更加环保。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电控气动四拨叉轴AMT总成，其采用气动选换档执行机构进行选换档，采用动力电机进行调速同步，采用全结合套换档，整体结构简单、控制方便、换档可靠且调速精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型的电控气动四拨叉轴AMT总成包括变速箱、安装在变速箱上的选换档执行机构、可接收整车控制器的换档信号并控制选换档执行机构动作的变速箱控制器、与变速箱输入轴连接的动力电机以及可控制动力电机转速的电机控制器，其结构特点是所述变速箱为四拨叉轴全接合套换档变速箱，选换档执行机构为可择一地连接上述四根拨叉轴并驱动各拨叉轴进行选换档操作的气动选换档执行机构；所述变速箱控制器分别收集电机转速信号和变速箱输出轴转速信号并将两转速信号比较后向电机控制器发出电机转速调整信号。

采用上述结构，动力电机具有闭环控制回路，可实现精确的转矩控制和转速控制，可控性高，速度控制精度高；当驾驶员踩踏或松油门时，整车控制器分析当前发动机、电机、整车等工况，向变速箱控制器发送相应换档信号，变速箱控制器控制离合器断开并控制气动选换档执行机构带动拨叉退至空档位置，此时变速箱控制器通过比较电机转速信号和变速箱输出轴转速信号，向电机控制器发送电机调速信号，通过闭环反馈回路，控制动力电机调节转速同步，之后再由气动选换档执行机构进行挂档，从而实现快速、平顺、无冲击换档。其功率一般可达几十千瓦，输出转矩大，调速响应快。可见，由于采用动力电机调速，无需传统的中间轴制动器，同步器也并非必要的，从而简化了变速箱的机械结构，减轻质量，降低了生产和使用成本。

所述动力电机内置有与变速箱控制器电连接的电机转速传感器，变速箱的输出端安装有与变速箱控制器电连接的变速箱输出轴转速传感器。

所述气动选换档执行机构包括由可择一地与四根拨叉轴连接的换档指，该换档指由相互垂直设置的四位置选档气缸和三位置换档气缸驱动，选档气缸和换档气缸上分别安装有选档位置传感器和换档位置传感器，选档气缸的各气路连接到选档电磁阀上，换档气缸的各气路连接到换档电磁阀上，上述两电磁阀和两位置传感器均与变速箱控制器电连接。