汽车电控机械式自动变速器用的换档机构制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车自动变速器用换档机构，包括壳体，安装在壳体内的花键轴，安装在花键轴上的轴向位置传感器和径向旋转位置传感器，通过花键与花键轴连接的换档指，通过控制换档指进行选档和换档的选档装置和换档装置。本发明专利技术采用弹簧式回位，比例电磁铁推动换档指，回位弹簧采用阶梯式弹簧设计，在不同的位置不同的弹簧作用以产生不同的弹簧力，实现力与位置的一一对应关系，选档位置的数目随弹簧的数目增加而增加，可实现６档以上的档位变速器的自动化换档。结构紧凑，安装方便、通过调节电流的大小可控制自动换档，ＴＣＵ控制简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车变速器领域，特别是涉及一种汽车电控机械式自 动变速器用的换档执行机构。
技术介绍
现阶段汽车电控机械式自动变速器都用电机或液压控制。电机控 制可靠性差，其控制机构对机械式变速器改动很大，需要将选换档轴、 选换档零件等元件集成到换档控制机构上。液压控制结构复杂，控制 元件多。液压控制采用的换档方式多为常连接方式，连接强度方面无 法保证，同时常连接方式磨损严重。
技术实现思路
本专利技术采用弹簧式回位，比例电磁铁推动换档指实现换档控制， 具体技术方案如下。一种汽车自动变速器用换档机构，包括壳体，安装在壳体内的花键轴，姿装在花键轴上的轴向位置传感器和径向旋转位置传感器，通过 花键与花键轴连接的换档指，通过控制换档指进行选档和换档的选档 装置和换档装置。轴向位置传感器实时监测选档位置，径向位置传感 器实时监测换档位置。进一步，选档装置包括选档比例电磁铁、弹簧机构、第一扇形齿轮、 挡块、第二扇形齿轮，以及拨杆，选档比例电磁铁通电后，其顶杆向 选档比例电磁铁的外部运动，推动与第 一扇形齿轮连接在一起的挡块，带动第 一扇形齿轮绕自身转轴旋转，第 一扇形齿轮带动与其啮合的第 二扇形齿轮旋转，第二扇形齿轮旋转时带动与其固定在同 一轴上的拨 杆旋转，拨杆的旋转可以使换档指沿花键轴的轴向运动，实现选档动 作。换档装置包括正向换档比例电磁铁、反向换档比例电磁铁、以及 换档拨块，换档拨块与花键轴通过销连接在一起，正向换档比例电磁 铁通电其顶杆向其外部运动推动换档拨块，此时与之相对的反向换档 比例电磁铁不通电，换档拨块顺时针旋转，带动花键轴旋转，实现换 档。反向换档比例电磁铁通电、而正向换档比例电磁铁不通电时，实 现逆时针档位的换档。换档指的回位由三级弹簧机构控制，其中第 一 弹簧的刚度大于第二弹簧，第二弹簧的刚度大于第三弹簧；当选档比例电磁铁的力Fel通 过扇形齿轮传递到换档指上的力Fed大于第三弹簧到达最大压缩量的 弹簧力F12max，且小于第二弹簧的弹簧预安装力F10min时，第三弹簧 将被压缩，换档指位置定位于第二弹簧座的端面位置，实现换档指的 精确选档定位。通过控制选档比例电磁铁的电流来控制选档比例电磁铁的力Fel从 而实现多个位置的定位。通过增加弹簧级数，可实现多档位变速器的自动控制。本专利技术的换档机构可用于电控机械式自动变速器。本专利技术采用弹簧式回位，比例电磁铁推动换档指，回位弹簧采用阶 梯式弹簧设计，在不同的位置不同的弹簧作用以产生不同的弹簧力， 实现力与位置的——对应关系，选档位置的数目随弹簧的数目增加而 增加，可实现6档以上的档位变速器的自动化换档。结构紧凑，安装 方便、.通过调节电流的大小可控制自动换档，TCU控制简便。附图说明图1:换档机构结构示意图； 图2:选档动作结构示意图； 图3:换档动作结构示意图；附图标记i兌明1 -壳体；2 -选档比例电磁铁；3-径向旋转位置传感器； 4-轴向位置传感器；5-反向换档比例电磁铁；6-正向换档比例 电磁铁；7-拨杆；8-第一弹簧；9-第一弹簧座；10-第二弹簧； 11-第二弹簧座； 12-第三弹簧； 13-换档指； 14-销； 15-换档拨块；16-第一扇形齿轮；17-第二扇形齿轮； 18-花键轴；19-挡块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行具体描述。如图1所示，换档指13通过花键与花键轴18连接，换档指13可 以沿花键轴18轴向移动(选档动作)，花键轴18安装在壳体1上， 花键轴18能够绕自身轴线旋转(换档动作)，轴向不可运动；花键轴 18上安装有轴向位置传感器4和径向旋转位置传感器3;轴向位置传 感器4实时监测选档位置，径向位置传感器3实时监测换档位置。换 档指13直接与变速器内部的换档滑块作用。图2所示为换档动作结构示意图，用于选档的比例电磁铁2通电， 其顶杆向比例电磁铁2的外部运动，其施加的力随着电流的增大而增 大。其中换档指13的回位由三级阶梯式弹簧机构控制，设计不同的弹 簧刚度以获得在不同力的情况下得到不同的选档位置，弹簧座9、 11 给弹簧和选档定位。第一弹簧8和第三弹簧12的压缩量和精确选档定 位由第一弹簧座9和换档指13的左端面确定。第一弹簧8的回位定位 由第一弹簧座9的凸缘与壳体1上的凸台共同确定；第二弹簧10和第 三弹簧12的回位定位分别由第二弹簧座11凸缘和换档指13右端面与 壳体1上凸台共同确定。第一弹簧8的刚度大于第二弹簧10,第二弹簧10的刚度大于第三 弹簧12;且第三弹簧12到达最大压缩量时其弹簧力F12max与第二弹簧10的弹簧预安装力F10min有下列关系 F12max<FlOmin;笫二弹簧IO到达最大压缩量时其弹簧力F10max与第一弹簧8的 弹簧预安装力F8min有下列关系 Fl0max<F8minj同理如果控制8档以及以上档位变速器时，通过增加弹簧级数， 即可实现多档位变速器的自动控制。当比例电磁铁2的顶杆向外运动时推动与第一扇形齿轮17连接在 一起的挡块19,扇形齿轮17绕自身转轴旋转，并带动与之啮合的第二 扇形齿轮16旋转，扇形齿轮16旋转时可带动与之固定在同一轴上的 拨杆7旋转，拨杆7的旋转可以使换档指13沿花键轴18的轴向运动， 实现选档动作；当比例电磁铁2的力Fel通过扇齿传递到换档指13上 的力Fed大于弹簧12到达最大压缩量的弹簧力F12max，且小于弹簧 10的弹簧预安装力F10min时，弹簧12将被压缩，此时换档指位置定 位于第二弹簧座11的端面位置，精确实现换档指的选档定位。可以通 过控制比例电磁铁2的电流来控制比例电磁铁2的力Fel从而实现多 个位置的定位。并且针对不同的变速器可以调节第二扇形齿轮16和第 一扇形齿轮17的传动比，实现不同多档位变速的零部件通用性，即比 例电磁铁2具备较强的通用性。正向换档比例电磁铁6通电，其顶杆向其外部运动推动换档拨块15, 此时与之相对的反向换档比例电磁铁5不通电；换档拨块15可以顺时 针旋转，由于换档拨块15与花键轴18通过销14连接在一起，换档拨 块15顺时针旋转带动花键轴18旋转，花键轴18带动换档指13绕其 旋转中心旋转，拨动变速器内部滑轨，实现换档。如果反向换档比例 电磁铁5通电，将实现逆时针档位的换档。通过控制选档比例电磁铁2的电流大小可以实现选档位置的定位， 并通过位置传感器4将选档位置反馈给TCU;通过控制正向换档比例电 磁铁6和反向换档比例电磁铁5可以实现奇数档和偶数档的换档，并且通过位置传感器3将换档位置反馈给TCU;通过TCU的控制实现档位 的自动化。在上述实施例描述中换档轴的旋转动力由比例电磁铁提供，事实 上^走转动力也可以采用液压油釭和电枳4是供。权利要求1、一种汽车自动变速器用换档机构，包括壳体(1)，安装在壳体内的花键轴(18)，安装在花键轴(18)上的轴向位置传感器(4)和径向旋转位置传感器(3)，通过花键与花键轴连接的换档指(13)，通过控制换档指(13)进行选档和换档的选档装置和换档装置。2、 如权利要求1所述的汽车自动变速器用换档机构，其特征在于 选档装置包括选档比例电磁铁(2)、弹簧机构、第一扇形齿轮(17)、挡 块(19)、第二扇形齿轮(16)，以及拨杆(7),选档比例电磁铁(2)通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车自动变速器用换档机构，包括壳体（１），安装在壳体内的花键轴（１８），安装在花键轴（１８）上的轴向位置传感器（４）和径向旋转位置传感器（３），通过花键与花键轴连接的换档指（１３），通过控制换档指（１３）进行选档和换档的选档装置和换档装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑勇，廉星慧，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]