一种变速器换挡执行器及变速器制造技术

本发明专利技术提供一种变速器的换挡执行机构，利用双程气缸活塞可以停留的三个位置，实现变速箱两个挡位加一个空档间的切换。包括气缸和布置在气缸内能够往返运动的主活塞，所述主活塞能够停留在所述气缸缸体内的2个以上位置，所述主活塞一端伸出所述缸体，活动连接于所述变速器的换挡机构。同时利用布置于气缸上的位置传感器，可以准确判断变速箱当前挡位，当变速箱本身或执行机构发生故障时，能够第一时间判断并报告给控制系统。

【技术实现步骤摘要】
一种变速器换挡执行器及变速器
本专利技术涉及一种变速器换挡执行器及其变速器，特别适用于陆地车辆驱动系统。
技术介绍
气动执行器多用于控制车辆变速箱的换挡。一般变速箱换挡执行器包括气缸和活塞及用于促进气缸活塞运动的电磁阀及其控制系统。在气缸中活塞被布置为在气缸中进行往返运动，带动变速箱的换挡机构帮助变速箱各齿轮相互组合以达到换挡的目的。活塞将气缸分成第一空间和第二空间，电磁阀的作用是将压缩空气通过空气阀同时或顺时充入第一空间或第二空间，利用两个空间的压力差使活塞往返运动。气缸用于变速箱换挡的工作的原理是:电子控制模块实时比较给定信号与位移传感器的反馈信号，当给定信号发生变化时，电子控制模块控制电磁阀组中的阀门通断，从而使气缸的活塞发生位置移动，当气缸的活塞发生位置移动时，带动换挡机构位置变化，从而实现挡位的切换。由于一个单程气缸仅能实现两个位置的切换，在多挡变速箱中，通常需要使用多个单程气缸分别控制实现多挡切换。双行程气缸可以实现三个位置切换，非常适用于两挡加空挡变速箱的换挡使用。变速箱的换挡执行机构要求反应迅速，位置精确，否则在换挡中由于气缸活塞位置的不稳定容易发生换挡错误的现象。传统的位移传感器精确度低，往往只能标记活塞在气缸内的大概位置，当执行机构误差加大或故障时，不能及时准确地反馈故障信息，从而造成变速器的换挡错误。
技术实现思路
本专利技术提供一种变速器的换挡执行机构，利用双程气缸活塞可以停留的三个位置，实现变速箱两个挡位加一个空档间的切换。同时利用布置于气缸上的位置传感器，可以准确判断变速箱当前挡位，当变速箱本身或执行机构发生故障时，能够第一时间判断并报告给控制系统。一种变速器换挡执行器，包括气缸和布置在气缸内能够往返运动的主活塞，其特征在于，所述主活塞能够停留在所述气缸缸体内的2个以上位置，所述主活塞一端伸出所述缸体，活动连接于所述变速器的换挡机构。根据上述换挡执行器，所述气缸缸体上设置有位置传感器，所述位置传感器反馈所述活塞在缸体内的位置。根据上述换挡执行器，还设置有辅助活塞，与所述主活塞同轴安装于所述气缸缸体内，所述气缸缸体由气缸壁分隔成前缸体和后缸体，所述辅助活塞设置于所述前缸体内，辅助活塞杆伸入到所述后缸体内，所述主活塞设置于所述后缸体内，主活塞杆伸出所述缸体。进一步地，所述气缸缸体上设置有磁性传感器，所述辅助活塞和主活塞上设置有磁环，当所述辅助活塞和/或主活塞经过所述磁性传感器时，所述传感器反馈活塞位置信肩、O更进一步，所述磁性传感器的数量不少于4个，其中至少I个用于检测辅助活塞位置，至少3个用于检测主活塞位置。作为本专利技术的另一种实施方式，所述变速器具有两个前进挡和一个空挡，所述主活塞停留在所述缸体内的位置分别对应于所述两个前进挡和一个空挡。本专利技术还提供一种变速器，使用上述任意一种的换挡执行器；具有一输入轴和一输出轴以及若干齿轮的变速器；至少一个气体源；至少三个控制阀，用于控制所述气体源向所述气缸缸体进气或者出气。此外，还提供一种机动车辆，其包括上述任意一种的变速器换挡执行器或变速器。【附图说明】图1本专利技术第一实施例的位置传感器布置示意图；图2本专利技术第二实施例的位置传感器布置示意图；【具体实施方式】图1给出了本专利技术的用于变速器的气动执行机构的示意图。变速器换挡执行器，包括气缸和布置在气缸内能够往返运动的主活塞202,主活塞杆203伸出气缸缸体外,用于活动连接预期的驱动部件。在本专利技术中，该气动执行机构特别适用于变速器换挡的执行操作。在一种理想实施例中，上述主活塞202能够沿同一方向停留在所述气缸缸体内的三个位置，导致由主活塞杆所带动的机构能够执行三种位置或者状态的运动。对于变速器而言，活塞在气缸体内的三种位置分别对应于变速器的三个挡位。为了实现上述的功能，本专利技术设计了一种实施方式，即将气缸缸体分成前气缸101和后气缸102，之间通过分隔壁阻隔。前气缸101和后气缸102分别各自设置两个气体通道，能够通过气体通道向前后气缸中充入气体或者使气体通过气体通道排出前后气缸。其中主活塞202置于后气缸内，活塞杆203伸出气缸外部，用于连接期望中的驱动部件。前气缸101中设置有辅助活塞201，辅助活塞杆穿过阻隔前后气缸腔体的分隔壁，利用辅助活塞201能够实现使主活塞202停留在气缸中的三个位置，进而提供三种执行状态，如图1至图3所示。以变速器为例，本实施例的执行气缸的三种状态能够实现变速器的一挡、二挡和空挡的执行动作。下面的结构描述是关于解决本专利技术的另一技术问题，即当使用上述能够提供变速器三挡执行的执行气缸时，如何直观地展示当前挡位信息，以及如何判断当前变速箱是否因执行机构故障而不可用。本专利技术的另一实施例中，利用合理布置位置传感器即可实时监控执行机构的状态，进而直接得出当前变速器的挡位状态。该位置传感器可以是磁感应开关的形式，对应于主活塞和辅助活塞上的感应磁环，当活塞带动磁环经过磁感应开关时，感应开关会反馈活塞位置信息，直接或间接传递给操作者。所述位置传感器布置于所述气缸缸体上，感应气缸内活塞的位置。图1显示了本专利技术涉及的位置传感器的一种布置方式，布置3个位置传感器301、302、303，分别布置于气缸体上对应于主活塞在气缸中的3个位置。该位置传感器可以是磁感应开关传感器，主活塞上设置有磁环300，当活塞上的磁环300经过设置于气缸上的磁感开关传感器时，传感器反馈信号。具体地，对于位置传感器的另一种布置方式，布置有4个位置传感器301、302、303、304，如图2所示。其中第一传感器301用于反馈辅助活塞201的位置，第二、三、四传感器302、303、304依次布置用于反馈主活塞202的位置。传感器反馈信息如下:主活塞202位于第一位置时，第二传感器302反馈位置信息；当主活塞202位于第二位置时，第一传感器301和第三传感器303同时反馈位置信息；当主活塞202位于第三位置时，第四传感器304反馈位置信息。以上传感器的布置方式是基于主活塞202的第二位置需要借助于辅助活塞201实现，当第一传感器301与第三传感器303同时反馈时，表明当前执行机构功能良好且主活塞处于第二位置。反之，如果第一传感器301或第三传感器303单独反馈，则表示当前执行器存在故障，需要检修。值得说明的是，以上的传感器布置方式和反馈信息的设置方式是依赖于具体执行器的结构的，即当执行器结构改变时，传感器的布置方式和反馈方式也会相应的变化，但不脱离本专利技术的技术原理和初衷。上述传感器的反馈信息可以是发光二极管点亮的方式，可以采用蜂鸣器等实现。当上述执行器布置于变速器上用于变速器的换挡执行构件时，能够通过执行器上的传感器反馈信息方便地读出当前的挡位。故本专利技术还提供了一种变速器，利用上述的执行器。其中包括控制装置，信号连接上述的位置传感器，收集传感器反馈信息。还包括至少一个气体源；至少三个气体开关阀，用于控制所述气体源向所述气缸缸体进气或者出气。气缸主活塞的活塞杆连接变速器换挡部件，如换挡拨叉。当主活塞杆移动时，带动换挡拨叉，使拨叉推动齿轮相互连接，实现换挡。主活塞在气缸内的位置对应于换挡拨叉的一种状态，即对应于变速器的一个挡位。需要进一步说明的是，信号连接于位置传感器的控制装置，通过检测位置感器反馈的活塞位置信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器换挡执行器，包括气缸和布置在气缸内能够往返运动的主活塞，其特征在于，所述主活塞能够停留在所述气缸缸体内的2个以上位置，所述主活塞一端伸出所述缸体，活动连接于所述变速器的换挡机构。

【技术特征摘要】
1.一种变速器换挡执行器，包括气缸和布置在气缸内能够往返运动的主活塞，其特征在于，所述主活塞能够停留在所述气缸缸体内的2个以上位置，所述主活塞一端伸出所述缸体，活动连接于所述变速器的换挡机构。2.根据权利要求1所述的变速器换挡执行器，其特征在于，所述气缸缸体上设置有位置传感器，所述位置传感器反馈所述活塞在缸体内的位置。3.根据权利要求1所述的变速器换挡执行器，其特征在于，还设置有辅助活塞，与所述主活塞同轴安装于所述气缸缸体内，所述气缸缸体由分隔壁分隔成前缸体和后缸体，所述辅助活塞设置于所述前缸体内，辅助活塞杆伸入到所述后缸体内，所述主活塞设置于所述后缸体内，主活塞杆伸出所述缸体。4.根据权利要求3所述的变速器换挡执行器，其特征在于，所述气缸缸体上设置有磁性传感器，所述辅助活塞和主活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟达，静占国，
申请(专利权)人：天津市松正电动汽车技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12