一种三轴变速器气动自动操纵装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三轴变速器气动自动操纵装置及其控制方法，包括壳体、电磁阀、三根活塞杆、换挡拨头、三个随动杆和三个角位移传感器；壳体一侧设置三个气缸，气缸内分别设置活塞杆；在壳体内，每根活塞杆上设置一个换挡拨头，换挡拨头与配合的随动杆前端活动连接且换挡拨头的直线运动带动配合的随动杆进行周向转动，随动杆末端与相配合的角位移传感器连接；换挡拨头的延伸方向垂直于相配合的活塞杆轴向且前端伸出壳体；壳体外设置电磁阀组，气缸通过电磁阀与车辆的高压气源连接，电磁阀组与变速器控制器电连接，角位移传感器与变速器控制器电连接。该三轴变速器气动自动操纵装置能够用于三轴变速器自动、气动控制，结构简单且可靠性高，操纵的准确性高。

A pneumatic automatic control device for three axis transmission and its control method

The invention provides a pneumatic automatic control device for a three-axis transmission and its control method, which comprises a shell, an electromagnetic valve, three piston rods, a shifting head, three servo rods and three angular displacement sensors; three cylinders are arranged on one side of the shell and piston rods are respectively arranged in the cylinder; and one piston rod is arranged on each piston rod in the shell. The shifting head is movably connected with the front end of the matching follower rod and the linear motion of the shifting head drives the matching follower rod to rotate circumferentially, and the end of the follower rod is connected with the matching angular displacement sensor; the extension direction of the shifting head is perpendicular to the axial direction of the matching piston rod and the front end extends out of the shell; The cylinder is connected with the high-pressure air source of the vehicle through the solenoid valve, the solenoid valve group is connected with the transmission controller, and the angular displacement sensor is connected with the transmission controller. The pneumatic automatic control device of the three-axis transmission can be used for automatic and pneumatic control of the three-axis transmission. The structure is simple and reliable, and the control accuracy is high.

【技术实现步骤摘要】
一种三轴变速器气动自动操纵装置及其控制方法
本专利技术属于变速器
，特别涉及一种三轴变速器气动自动操纵装置及其控制方法。
技术介绍
目前国内纯电动商用车变速器领域，普遍使用电动自动操纵装置。相较于电动自动操纵装置，气动自动操纵装置在机械方面具有结构简单，可靠性高，寿命频次极高等优点；在电气方面，具有控制逻辑简单，对控制器的输入电流和控制精度要求低等特点。因此，有必要研发一种变速器气动自动操纵装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三轴变速器气动自动操纵装置，能够用于三轴变速器自动、气动控制，结构简单且可靠性高，操纵的准确性高。本专利技术的目的还在于提供一种三轴变速器气动自动操纵装置的控制方法，其节省机械选档时间，在机械上仅进行换挡动作，可以实现自动换挡过程，动作时间短，换挡响应迅速，极大降低整车动力中断时间。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种三轴变速器气动自动操纵装置，包括变速器控制器、壳体、六个电磁阀、三根活塞杆、三个换挡拨头、三个随动杆和三个角位移传感器；壳体一侧设置三个气缸，气缸内分别设置活塞杆；在壳体内，每根活塞杆上设置一个换挡拨头，换挡拨头与配合的随动杆前端活动连接且换挡拨头的直线运动带动配合的随动杆进行周向转动，随动杆末端与相配合的角位移传感器连接；换挡拨头的延伸方向垂直于相配合的活塞杆轴向且前端伸出壳体；壳体外设置六个电磁阀，两侧的腔体通过相应的电磁阀与车辆的高压气源连接，电磁阀的控制部分与变速器控制器电连接，角位移传感器与变速器控制器电连接。优选地，三根活塞杆平行。优选地，随动杆轴向垂直于相配合的活塞杆的轴向。优选地，随动杆通过轴孔配合连接在壳体上，随动杆前端在壳体内与相配合的换挡拨头连接；角位移传感器设置在壳体外且与随动杆前端连接。优选地，随动杆前端设置连接板，连接板上设置滑槽；换挡拨头的一侧设置拨杆，拨杆穿设在滑槽内。优选地，连接板所在平面平行于相配合的换挡拨头延伸方向和相配合的活塞杆的轴向，滑槽以随动杆的轴心为中心摆动且摆动的中心线垂直于活塞杆的轴向；拨杆轴向的垂直于连接板所在平面。优选地，换挡拨头通过卷轴销与活塞杆固定连接。优选地，电磁阀组包括六个电磁阀，每两个电磁阀分别控制一个气缸的两侧的腔体。优选地，三根活塞杆相互平行且在同一平面内，与两侧的活塞杆相配合的两个随动杆的轴心平行于三根活塞杆所在平面，与中间的活塞杆相配合的随动杆的轴心垂直于三根活塞杆所在平面。所述的三轴变速器气动自动操纵装置的控制方法，包括步骤：1)变速器控制器接收换挡指令，通过自身控制逻辑判断预选档位，并计算预选档位对应的换挡拨头的位置；2)变速器控制器控制电磁阀进行打开或关闭动作，进而控制相应的气缸腔体的充气或排气，使得相应的活塞杆作轴向平移运动；活塞杆带动相配合的换挡拨头运动；换挡拨头带动相配合的随动杆进行周向运动；3)角位移传感器检测相配合的随动杆的周向转动的角位移，并将角位移数据发送给变速器控制器；4)变速器控制器根据接收的角位移数据计算相应的换挡拨头的位置；当换挡拨头的位置达到预选档位对应的换挡拨头的位置时，变速器控制器控制电磁阀进行打开或关闭动作，使得换挡拨头停止运动。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的三轴变速器气动自动操纵装置，其采用气动力进行换挡，能最大限度利用整车现有气源，大幅度降低机构成本，而且气动执行机构具有体积小，结构简单，性能可靠，换挡寿命频次高的优点；不仅如此，角位移传感器通过随动杆与换挡拨头直接相连，减小中间连接环节，刚性大，极大降低传感器与换挡拨头间的传递误差，保证了换挡拨头的位置精度。本专利技术提供的一种三轴变速器气动自动操纵装置的控制方法，变速器控制器接收换挡指令后根据自身控制逻辑判断预选档位，不需要进行机械选档，节省了机械选档时间；在机械上仅进行换挡动作，可以实现自动换挡过程，通过角位移传感器的检测结果向变速器控制器反馈换挡拨头的位置，使得换挡操作更准确，动作时间短，换挡响应迅速，极大降低整车动力中断时间。附图说明图1为本专利技术提供的三轴变速器气动自动操纵装置的侧视图，保留了壳体。图2为本专利技术提供的三轴变速器气动自动操纵装置的仰视图，保留了壳体。图3为本专利技术提供的活塞杆--换挡拨头--随动杆--角位移传感器机构的立体图。1为壳体，11为气缸，2为电磁阀，3为活塞杆，4为换挡拨头，41为拨杆，5为随动杆，51为连接板，6为角位移传感器。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1所示，本专利技术提供一种三轴变速器气动自动操纵装置，包括壳体1、六个电磁阀2、三根活塞杆3、换挡拨头4、三个随动杆5和三个角位移传感器6；如图2所示，壳体1一侧设置三个气缸11，气缸11内分别设置活塞杆3；在壳体1内，每根活塞杆3上设置一个换挡拨头4，换挡拨头4与配合的随动杆5前端活动连接且换挡拨头4的直线运动带动配合的随动杆5进行周向转动，随动杆5末端与相配合的角位移传感器6连接；换挡拨头4的延伸方向垂直于相配合的活塞杆3轴向且前端伸出壳体1；壳体1外设置电磁阀组，气缸11通过电磁阀2与车辆的高压气源连接，电磁阀组与变速器控制器电连接，角位移传感器6与变速器控制器电连接。其中，三个换挡拨头4的延伸方向一致。在将本专利技术的三轴变速器气动自动操纵装置应用于变速器后，整体工作过程包括：选档过程：整车VCU将车辆当前工况的信号发送给变速器控制器(TCU)，变速器控制器通过自身控制逻辑判断预选档位，即选档过程通过电控控制逻辑完成，无需机械层面的操作，省去传统操纵装置选档过程中的机械执行时间。挂挡过程中：变速器控制器控制电磁阀2开与闭，实现电磁阀2动静铁芯的吸合与打开来控制高压气源的通与断；同时通过控制不同组合电磁阀2的开闭状态，能够控制气缸11中活塞杆3的运动方向，活塞杆3的沿轴向的前后运动带动换挡拨头4沿活塞杆3的沿轴运动，实现换挡动作。挂挡位置判断：换挡拨头4的运动带动配合的随动杆5进行周向转动，角位移传感器6检测随动杆5的周向转动，进而将换挡拨头4的位移信号转换为电压信号输入至变速器控制器，变速器控制器通过比对换挡拨头4现状态下的挂挡位移值与理论换挡行程间的差值来判断是否挂挡到位。本专利技术的三轴变速器气动自动操纵装置由三套各自独立的换挡机构总成构成。变速器控制器控制电磁阀2的开与闭，电磁阀2的开闭状态决定气缸11的活塞气缸11腔体中的充气与排气，利用高压气源推动活塞杆3运动，换挡拨头4固连于活塞杆3上，从而实现换挡动作；角位移传感器6通过随动杆5与换挡拨头4连接，从而测量出换挡拨头4的运动位置结果。其中，角位移传感器6通过随动杆5与换挡拨头4直接相连，减小中间连接环节，刚性大，极大降低传感器与换挡拨头4间的传递误差，保证了换挡拨头4的位置精度；其中，在整个换挡操作中，三轴变速器气动自动操纵装置在机械上仅进行换挡动作，节省了机械选档时间，具有动作时间短，换挡响应迅速，极大降低整车动力中断时间；其中，本专利技术采用气动力进行换挡，能最大限度利用整车现有气源，大幅度降低机构成本。其中，气动执行机构具有体积小，结构简单，性能可靠，换挡寿命频次高的优点。其中，气动自动操纵装置由三套各自独立的换挡机构总成构成，一套机构的失效不会影响到另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，包括变速器控制器、壳体(1)、六个电磁阀(2)、三根活塞杆(3)、三个换挡拨头(4)、三个随动杆(5)和三个角位移传感器(6)；壳体(1)一侧设置三个气缸(11)，气缸(11)内分别设置活塞杆(3)；在壳体(1)内，每根活塞杆(3)上设置一个换挡拨头(4)，换挡拨头(4)与配合的随动杆(5)前端活动连接且换挡拨头(4)的直线运动带动配合的随动杆(5)进行周向转动，随动杆(5)末端与相配合的角位移传感器(6)连接；换挡拨头(4)的延伸方向垂直于相配合的活塞杆(3)轴向且前端伸出壳体(1)；壳体(1)外设置六个电磁阀(2)，两侧的腔体通过相应的电磁阀(2)与车辆的高压气源连接，电磁阀(2)的控制部分与变速器控制器电连接，角位移传感器(6)与变速器控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，包括变速器控制器、壳体(1)、六个电磁阀(2)、三根活塞杆(3)、三个换挡拨头(4)、三个随动杆(5)和三个角位移传感器(6)；壳体(1)一侧设置三个气缸(11)，气缸(11)内分别设置活塞杆(3)；在壳体(1)内，每根活塞杆(3)上设置一个换挡拨头(4)，换挡拨头(4)与配合的随动杆(5)前端活动连接且换挡拨头(4)的直线运动带动配合的随动杆(5)进行周向转动，随动杆(5)末端与相配合的角位移传感器(6)连接；换挡拨头(4)的延伸方向垂直于相配合的活塞杆(3)轴向且前端伸出壳体(1)；壳体(1)外设置六个电磁阀(2)，两侧的腔体通过相应的电磁阀(2)与车辆的高压气源连接，电磁阀(2)的控制部分与变速器控制器电连接，角位移传感器(6)与变速器控制器电连接。2.如权利要求1所述的三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，三根活塞杆(3)平行。3.如权利要求1所述的三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，随动杆(5)轴向垂直于相配合的活塞杆(3)的轴向。4.如权利要求1所述的三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，随动杆(5)通过轴孔配合连接在壳体(1)上，随动杆(5)前端在壳体(1)内与相配合的换挡拨头(4)连接；角位移传感器(6)设置在壳体外且与随动杆(5)前端连接。5.如权利要求1所述的三轴变速器气动自动操纵装置，其特征在于，随动杆(5)前端设置连接板(51)，连接板(51)上设置滑槽；换挡拨头(4)的一侧设置拨杆(41)，拨杆(41)穿设在滑槽内。6.如权利要求5所述的三轴变速器气动自动操纵装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：多良，郑直，冉广军，张发勇，周思全，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61