车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构技术方案

本实用新型专利技术涉及车辆工程领域中的车辆电控机械式自动变速系统的执行机构。它是由离合器控制、选档、换档三部分组成，这三部分均由各自的步进电机作动力源，每台步进电机的输出轴两端外伸，其一端有轮，另一端装有旋转电位器，离合器控制部分其轴端的轮与离合器分离杠杆用传动件连接，选、换档部分的步进电机上的传动件通过导向轮固定在拨杆套环上，拨杆套环套装在拨杆上，拨杆通过销轴装在操纵接杆上，操纵接杆与操纵杆球头固定。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构本技术涉及车辆工程领域中的车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构。目前用于车辆自动变速系统中的执行机构主要有两种：一种是液压执行机构；一种是直流电机--凸轮执行机构。上述两种执行机构，都有不足之处：1)液压执行机构：它的优点是工作平稳，起步换档品质好。缺点是结构复杂，它包括液压油油箱，油泵及驱动电机，电磁换向阀(6-10个)，油路比较复杂的集成阀块，驱动油缸，连接油管等。它不但成本高，而且还带来一些控制上的难题，如液压系统传动油特性受温度影响，电机带泵工作时有较大噪声，电机工作时对电脑(ECU)产生干扰，换档结束时活塞对缸体产生撞击等，这些问题可采用油温度传感器，压力传感器在系统中用模糊控制，自适应控制等控制方法来解决，但结果是控制更复杂，成本更高。而且由于零件多，安装维护困难大，故障点增加。降低了工作的可靠性。所以寻找一种结构简单，能保证起步换档品质好的执行机构，是非常必要的。2)直流电机--凸轮执行机构：它的优点是结构简单，成本低。缺点是小功率低压直流电机调速困难，很难保证高的起步换档品质。它转速高，需要结构复杂的减速器。完成选、换档动作，还需要结构复杂、高精度的凸轮机构。现有的汽车上用的直流电机和蜗轮蜗杆减速器总成种类较少，为了提高离合器分离时的驱动力，还要加装结构复杂的机械助力装置等。这些不但提高了成本，也使安装、调整变得复杂。本技术的目的是提供一种结构简单、安装调整方便，工作稳定可靠，起步、换档性能好的车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构。本技术的目的是这样实现的，结合附图说明如下：车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构是由离合器控制、选档、换档三部分组成，这三部分别由各自的步进电机3作动力源，每台步进电机的输出轴两端外伸，其中一端装有轮7，另一端装有旋转电位器1，离合器控制部分的步进电机安装在变速箱的壳体上，其轴端的轮7与离合器分离杠杆5用传动件6连接，选档和换档部分的步进电机上的传动件6通过两个导向轮8固定在拨杆套环9上，拨杆套环9套装在拨杆10上，拨杆10通过销轴10装在操纵接杆15上，操纵接杆15与操纵杆球头16固定。拨杆10的一端为扁形，它与操纵接杆15上的长方形孔B配合，长方形孔B的长度e大于拨杆10的直径f，销轴11穿过拨杆10上的孔c和操纵杆15上的孔A将拨杆10装在操纵接杆15上。本技术解决了现有两种执行机构存在的问题，具有结构简单、安装调整方便、工作稳定、可靠，起步、换档性能好，成本低等特点。全套执行机构只用3个步进电机(对于汽化器式发动机，还要增加一个控制油门的步进电机，)3～4个角位移传感器，3个转速传感器及一些非常简单的加工件。投产投资少，只要一台车床，一台铣床，一台钻床、一台电焊机即可。下面结合附图及附图所示实施例进一步说明本技术的具体结构及工作过程。图1离合器及油门的步进电机控制的传动简图；-->图2图1的侧视图；图3变速叉轴在变速箱壳体内的车辆的选换档步进电机控制传动图；图4拔杆10的局部剖视图；图5图4的侧视图；图6图3的A-A视图；图7操纵接杆15的剖视图；图8变速叉轴伸出变速箱壳体外车辆选换档步进电机控制的传动简图；图9图8中换档操纵杆18和换档操纵接杆19的局部视图；图10变速叉轴在变速体外，选档是齿轮传动，换档是通过拉绳或链条传动的步进电机控制传动简图。图中：1．旋转电位器(在本实施例中采用角位移传感器) 2．步进电机托板A 3．步进电机 4．步进电机钢带 5．离合器分离杠杆功节汽门拉臂 6．传动件 7．轮8．导向轮 9．拨杆套环 10．拨杆 11．肖轴 12．步进电机托架B 13．导向轮轴14．步进电机托板C 15．操纵接杆 16．操纵杆球头 17．变速叉轴 18．换档操纵杆 19．选档操纵接杆 20．步进电机托板D 21．齿轮A 22．齿轮B 23．步进电机托板E 24．叉轴套环 25．定位套 26．固定螺母 27．步进电机托板F 28．步进电机托板G。本技术采用步进电机3作为执行机构的动力源。步进电机的特点是：可以通过改变送入步进电机的驱动电流的频率，方便的进行调整，从而保证起步，换档的高品质。步进电机3采用双轴伸出式结构，其轴的两端分别固定有轮7(该轮可以采用绳轮或链轮)及旋转电位器。本实施例中采用的是角位移传感器。由于传感器是直接安装在电机轴上，所以传动精度高，寿命长，工作可靠。离合器分离时，它可时时检测离合器位置，以控制离合器在需要的位置停下。结合时，检测离合器位置，控制步进电机转速，实现离合器多种结合规律。保证起步平稳，换档无冲击以及大油门时快结合等性能。选、换档步进电机上的角位移传感器用来检测选、换挡行程，到位后立刻发出下一条指令，可减少选、换挡时间并能及时发现故障和避免到位后撞击。步进电机转速适中，它不需要复杂的减速装置。步进电机轴端固定有轮4(绳轮或链轮)，它经过导向轮8固连到拨杆套环9上。步进电机正反方向转动，便可完成所需要的选、换档动作。操纵接杆15固定在操纵杆球头16上(原来操纵杆球头上的操纵杆去掉)。拨杆10的一端为扁平，它与操纵接15上的长方形孔B配合，参阅图7，杆头部h动配合(参阅图7)，长方形通孔B的宽度g与拨杆10的头部h动配合，孔壁的长度e大于拨杆10的直径f，肖轴11与孔C动配合。它穿过操纵接杆15上的孔A将拨杆10固定到操纵接杆15上。拨杆10可绕肖轴11上下摆动，与拉绳或链条相连的拨杆套环9套装在拨杆10上，它可沿拨杆前后滑动。这种结构可保证选、换档时不发生干涉。采用上述方案可使执行机构中所需零件少，且结构非常简单。对变速叉轴伸到变速箱外的车辆，选档也可采用齿轮传动(参阅图10)，只是其加工、安装调整稍复杂些。实施例1：(参阅图1-7)本例是国产轻型轿货车(CA102102)的实施方案，该车变速箱的变速叉轴在箱内，为不改变原变速箱结构，采用此方案。16为原变速箱的操纵杆球头。将其上的操纵-->杆拿掉，焊上操纵接杆15。利用变速杆支座上的四个固定螺钉将一个支架固定在变速箱壳体上。在此支架上安装一支撑板，步进电机托板B12和步进电机托板C14固定在支撑板上，正转或反转步进电机，就可完成相应的选、换档动作。这些，全是由电脑自动控制。对于汽化器式发动机，其油门也是由步进电机控制，控制机理同离合器控制(参阅图1-2)。只是将传动件6即拉绳挂到原来挂油门拉线的地方。对于变速箱生产厂，它也可以把变速叉轴伸到箱体之外，这样，就可将全部执行机构都放在车下(驾驶室外)。电变速箱厂家还可在变速箱壳体上铸出专用以连接托板用的凸耳等，以方便安装和提高可靠性。实施例2：(参阅图8-9)这是变速箱变速叉轴伸到箱外的方案。轿车一般都是这种结构。17是原变速箱的变速叉轴，为安装方便，可将它接长，其它结构与实施例1完全相同。适用于轿车或微型车，变速叉轴在箱体外。选档是齿轮传动。齿轮B22固定在步进电机3的轴端，与固定在变速叉轴17上的齿轮A21啮合。齿轮B22的齿宽较齿轮A21的齿宽大，换档时齿轮A21可沿齿轮B22滑动。叉轴套环24滑套在叉轴17上，轴向一端靠轴上的台阶定位，另一端靠定位套25定位。选档时，叉轴17在套24中滑转。本文档来自技高网...

【技术保护点】
车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构是由离合器控制、选档、换档三部分组成，其特征在于这三部分均由各自的步进电机（３）作动力源，每台步进电机的输出轴两端外伸，其中一端装有轮（７），另一端装有旋转电位器（１），离合器控制部分的步进电机安装在变速箱的壳体上，其轴端的轮（７）与离合器分离杠杆（５）用传动件（６）连接，选档和换档部分的步进电机上的传动件（６）通过两个导向轮（８）固定在拨杆套环（９）上，拨杆套环（９）套装在拨杆（１０）上，拨杆（１０）通过销轴（１０）装在操纵接杆（１５）上，操纵接杆（１５）与操纵杆球头（１６）固定。

【技术特征摘要】
1．车辆电控机械式自动变速器系统的执行机构是由离合器控制、选档、换档三部分组成，其特征在于这三部分均由各自的步进电机(3)作动力源，每台步进电机的输出轴两端外伸，其中一端装有轮(7)，另一端装有旋转电位器(1)，离合器控制部分的步进电机安装在变速箱的壳体上，其轴端的轮(7)与离合器分离杠杆(5)用传动件(6)连接，选档和换档部分的步进电机上的传动件(6)通过两个导向轮(8)固定在拨杆套环(9)上，拨杆套环(9)套装在...

【专利技术属性】
技术研发人员：武文治，武雷，高炬，
申请(专利权)人：武文治，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]