【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机动车电控换挡，尤其涉及一种电控换挡执行器。
技术介绍
1、电控换挡执行器是通过执行机械动作驱动变速箱或分动箱改变挡位并反馈当时位置电信号来实现的换挡功能，主要用于实现自动或半自动换挡，以提高驾驶舒适性和经济性，广泛应用于汽车、摩托车、工程机械等领域。
2、目前已有一种接触式换挡执行器，在换挡过程中，通过触片与接触电路之间的接触式传感来检测并输出换挡位置信号，控制程序根据该信号控制电机执行相应的动作，从而完成换挡操作。这种接触式结构的高频使用容易造成磨损而损坏，导致控制失灵，而且接触式结构对应的换挡角度固定，一个执行器只能专用于一种或几种型号的箱体，同时在产品开发阶段，接触式结构的换挡位置误差需要反复设计制作接触电路来进行试验调节，开发成本较高。
3、针对上述问题，中国专利cn201910330571.4公开了一种电子换挡执行器，包括外壳体和装在外壳体内的驱动电机、主控电板、三级传动机构；驱动电机通过三级传动机构的动力传递，再通过斜齿轮轴下端安装的转接套实现扭矩输出，达到控制变速箱换挡的目的；斜齿轮轴的上端安装有磁钢，主控电板上设置有通过感应磁钢转角位置来实现换挡信号输出的霍尔感应器，上壳体的上方设有与主控电板线路连接的电信号连接插套。换挡电信号能通过霍尔感应器传递给主控电板，再由主控电板经电信号连接插套与汽车的总控制器相连接。这种电子换挡执行器不存在接触式结构高频使用时易损坏的缺点，而且通过改变霍尔传感器的位置就能够适应不同的换挡角度，从而适用不同型号的箱体，适用性较强，同时，换挡位置的定
4、但是随着工业的发展，对电控换挡执行器的控制精度和性能提出了更高的要求。在齿形换挡离合机构中，经常会出现因为齿顶齿现象而无法及时换挡入位的情况，该专利公开的电子换挡执行器中的传动结构均为刚性连接，因此需要另外在换挡离合机构上设置柔性连接结构才能避免驱动电机因为齿顶齿问题而强扭烧毁；而且该执行器只能通过检测斜齿轮轴的位置来检测驱动电机是否转动到设定的换挡位置，而不能反馈换挡离合机构是否确切的换挡到位，因此不能保证换挡的可靠性；另外，在换挡过程中，受到机械结构摩擦、传动误差以及传感器精度、抗干扰能力等因素的影响，可能导致出现换挡位置误差，最终影响换挡的精确性；这些对于行车的安全性都是非常不利的。
5、因此，在现有技术基础上，需要研究和开发一种具有更高控制精度和可靠性的电控换挡执行器，以满足不断提高的要求。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种开发成本低、控制精度高、集成度高、适用性强、安全可靠的电控换挡执行器。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种电控换挡执行器，包括壳体，设置在所述壳体内的驱动电机、控制电板和减速传动机构，以及输出轴，所述驱动电机通过减速传动机构驱动输出轴旋转换挡，所述控制电板与驱动电机的控制电路相连接，其特征在于：还包括第一霍尔传感装置、第二霍尔传感装置和柔性连接件；所述第一霍尔传感装置用于检测驱动电机旋转位置，包括与驱动电机的电机轴联动的第一磁钢和固定在控制电板上的第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器通过感应第一磁钢的转角位置来检测驱动电机的旋转位置；所述第二霍尔传感装置用于输出换挡位置信号，包括随输出轴转动的第二磁钢和固定在控制电板上的第二霍尔传感器，所述第二霍尔传感器通过感应第二磁钢的转角位置来检测输出轴的旋转位置，从而输出换挡位置信号；第一霍尔传感器、第二霍尔传感器均与控制电板电连接，控制电板与整车的主控制器线路连接；所述柔性连接件设置在减速传动机构与输出轴之间，允许减速传动机构的末级传动件与输出轴之间产生相对转动。
4、将柔性连接件整合在换挡执行器中，设置在输出轴和减速传动机构之间，能够在换挡离合机构发生齿顶齿情况时，允许输出轴相对减速传动机构的末级传动件转动，以避免采用刚性连接时在此种情况下驱动电机强扭而导致烧毁；而设置第一霍尔传感装置、第二霍尔传感装置，在检测驱动电机旋转位置的同时，又能检测输出轴的旋转位置，即换挡离合机构的换挡情况，以降低换挡位置误差，确保换挡到位，从而提高换挡的精确性和可靠性；整个电控换挡执行器集成了换挡执行、换挡控制、换挡位置检测、驱动电机位置检测、柔性连接传动的功能，达到了简化设计、降低成本，以及集成化、模块化的目的。
5、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述减速传动机构为三级减速机构，包括蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、二级主动齿轮、二级从动齿轮、中间过渡轴、三级主动齿轮和三级从动齿轮，所述蜗杆固定安装在驱动电机的电机轴上，所述蜗轮和二级主动齿轮均固连在蜗轮轴上，所述二级从动齿轮和三级主动齿轮均固连在中间过渡轴上，所述三级从动齿轮为所述末级传动件，其通过所述柔性连接件连接在输出轴上；蜗杆与蜗轮啮合构成一级减速传动，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合构成二级减速传动，三级主动齿轮与三级从动齿轮啮合构成三级减速传动。
6、通过采用三级减速机构，不仅能够适当增大输出扭矩，保证换挡顺利，而且三级减速机构具有更大的减速比，驱动电机转一圈，输出轴转的角度更小，从而提高了换挡定位精度。
7、进一步的，在上述的电控换挡执行器中，所述第一磁钢至少间接地与蜗轮轴固定连接，驱动电机的电机轴旋转带动蜗轮轴旋转，第一磁钢随蜗轮轴的旋转而做圆周运动，所述第一霍尔传感器位于第一磁钢的上方。
8、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述蜗轮轴上靠近控制电板的位置固连有同轴的第一位置检测盘，第一磁钢固定安装在所述第一位置检测盘上。
9、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述第一磁钢的数量为3个，沿圆周等距分布。通过设置3个第一磁钢，驱动电机带动蜗轮轴转动一圈就会产生3个脉冲信号，再结合减速传动机构，在输出轴转动到设定换挡位置的过程中，会产生大量的脉冲信号，从而进一步提高了控制精度。
10、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述输出轴上靠近控制电板的位置固连有同轴的第二位置检测盘，第二磁钢固定安装在所述第二位置检测盘上，第二磁钢随第二位置检测盘的旋转而做圆周运动，所述第二霍尔传感器位于第二磁钢的上方。
11、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述第二霍尔传感器的数量为至少2个。第二霍尔传感器的数量对应挡位的数量，根据具体需要设计对应的第二霍尔传感器数量和间隔角度，能够适应各种变速箱或分动箱的换挡需求，适用性非常强。
12、作为优化的，在上述的电控换挡执行器中，所述柔性连接件为扭簧，所述扭簧设置在三级从动齿轮与第二位置检测盘之间，扭簧的中心同轴套设在输出轴上，第二位置检测盘的下方设有第一连接耳，三级从动齿轮的上方设有第二连接耳，所述第一连接耳位于第二连接耳的径向内侧，扭簧的两个扭簧臂箍扣在第一连接耳、第二连接耳外，对两个连接耳施加预紧力以使两者固连在一起。
13、通过设置扭簧，在换挡离合机构发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电控换挡执行器，包括壳体，设置在所述壳体内的驱动电机、控制电板和减速传动机构，以及输出轴，所述驱动电机通过减速传动机构驱动输出轴旋转换挡，所述控制电板与驱动电机的控制电路相连接，其特征在于：还包括第一霍尔传感装置、第二霍尔传感装置和柔性连接件；
2.根据权利要求1所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述减速传动机构为三级减速机构，包括蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、二级主动齿轮、二级从动齿轮、中间过渡轴、三级主动齿轮和三级从动齿轮，所述蜗杆固定安装在驱动电机的电机轴上，所述蜗轮和二级主动齿轮均固连在蜗轮轴上，所述二级从动齿轮和三级主动齿轮均固连在中间过渡轴上，所述三级从动齿轮为所述末级传动件，其通过所述柔性连接件连接在输出轴上；蜗杆与蜗轮啮合构成一级减速传动，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合构成二级减速传动，三级主动齿轮与三级从动齿轮啮合构成三级减速传动。
3.根据权利要求2所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述第一磁钢至少间接地与蜗轮轴固定连接，驱动电机的电机轴旋转带动蜗轮轴旋转，第一磁钢随蜗轮轴的旋转而做圆周运动，所述第一霍尔传感器位于第一磁钢的上方。
...【技术特征摘要】
1.一种电控换挡执行器，包括壳体，设置在所述壳体内的驱动电机、控制电板和减速传动机构，以及输出轴，所述驱动电机通过减速传动机构驱动输出轴旋转换挡，所述控制电板与驱动电机的控制电路相连接，其特征在于：还包括第一霍尔传感装置、第二霍尔传感装置和柔性连接件；
2.根据权利要求1所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述减速传动机构为三级减速机构，包括蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、二级主动齿轮、二级从动齿轮、中间过渡轴、三级主动齿轮和三级从动齿轮，所述蜗杆固定安装在驱动电机的电机轴上，所述蜗轮和二级主动齿轮均固连在蜗轮轴上，所述二级从动齿轮和三级主动齿轮均固连在中间过渡轴上，所述三级从动齿轮为所述末级传动件，其通过所述柔性连接件连接在输出轴上；蜗杆与蜗轮啮合构成一级减速传动，二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合构成二级减速传动，三级主动齿轮与三级从动齿轮啮合构成三级减速传动。
3.根据权利要求2所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述第一磁钢至少间接地与蜗轮轴固定连接，驱动电机的电机轴旋转带动蜗轮轴旋转，第一磁钢随蜗轮轴的旋转而做圆周运动，所述第一霍尔传感器位于第一磁钢的上方。
4.根据权利要求3所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述蜗轮轴上靠近控制电板的位置固连有同轴的第一位置检测盘，第一磁钢固定安装在所述第一位置检测盘上。
5.根据权利要求3或4所述的电控换挡执行器，其特征在于：所述第一磁钢的数量为3个，沿圆周等距分布。
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇荣，
申请(专利权)人：温岭市华鑫机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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