[实用新型]车辆电控机械式自动变速器的执行机构

说明书

本实用新型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。

目前用于车辆电控机械式自动变速中的执行机构主要有两种：一种是电液执行机构；一种是直流电机----减速器执行机构。上述两种执行机构，都有不足之处：1、电液执行机构：它的优点是起步换挡品质好。缺点：(1)结构复杂。它包括液压油油箱、油泵及驱动电机、电磁换向阀、集成阀块、驱动油缸、连接油管等。(2)液压系统传动油粘度受温度影响。(3)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，换挡结束时活塞对缸体产生撞击等。当然，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通过软件来解决，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。2、直流电机—减速器执行机构：它的优点是结构简单，成本低。缺点是：(1)调速困难，很难保证高的起步换挡品质。(2)直流电机转动受阻时，易造成驱动电路中晶体管损坏或烧毁电机。(3)直流电机转速高，需要大传动比的减速装置。小尺寸的减速装置结构复杂，成本高。(4)不易调整，易使同步器受冲击，降低使用寿命。所以寻找一种结构简单，起步、换挡性能好，工作稳定可靠性的执行机构，是发展电控机械式自动变速器非常重要的问题。

本实用新型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、换挡性能好的车辆电控机械式自动变速器的执行机构。

本实用新型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的执行机构是由离合器、油门控制机构和选、换挡控制机构四部分组成，这四部分均由各自的步进电机3作动力源，步进电机可采用双轴伸式结构，轴的一端装有旋转电位器1，轴的另一端通过传动机构与被动件相连，用于离合器、油门控制的步进电机3轴端的传动机构采用以下方式与被动件为离合器分离杠杆5和节气门转臂5相连：a)装在步进电机轴端传力轮7上的传动件6，b)减速机构。用于选、换挡控制的步进电机3轴端的传动机构采用以下方式分别与被动件为操纵接杆15上的拨杆10相连：a)导向轮机构，b)拨叉机构，d)齿轮加导向轮机构。

所说减速机构可以是轮蜗杆减速机构，螺旋减速机构，齿轮减速器，少齿差行星减速器或摆线针轮减速器。

所说的拨叉机构是由拨叉与上述减速器机构组成。

组成该机构的离合器、油门控制机构、选挡、换挡控制机构的动力源均采用步进电机3，该步进电机采用双轴伸式，其一端输出动力，一端装有旋转电位器，如角位移传感受器。离合器及油门控制参阅图1、图2：步进电机3的轴端固定传力轮7，该轮可以是绳轮或链轮，传动件6(可以采用拉绳6，该拉绳可以是钢丝绳或链条)的一端与传力轮7相连，另一端连在化油器的节气门转臂5上或离合器分离杠杆5上。步进电机正转时，通过传力轮7，拉绳6拉动分离杠杆5或节气门转臂5，可使离合器分离或使油门加大。步进电机在保持电流作用下可停在任意位置。使步进电机反转，则在离合器压板弹簧或脚踏板回位弹簧作用下，离合器接合或发动机减油。在汽车的不同使用工况下，对离合器接合特性的要求是不同的。离合器能否满足这些要求，是起步、换挡质量高低的关键。由于步进电机具有很好的调速性能，改变步进电机控制脉冲的频率，便可大范围、平稳的改变步进电机的转速，所以通过控制软件，可以很好的满足车辆在起步、换挡过程中对离合器接合特性的要求。对控制油门的步进电机，要求在踏下加油踏板时，节气门能迅速响应。此要求通过调节步进电机转速即可实现。选、换挡的控制原理，可参看图21、图22、图25、图26。拔叉34固定在步进电机输出轴的一端，此拨叉叉口套在拔杆10上。选、换挡步进电机转动，拨叉34拨动拨杆10，使变速叉轴17转动，完成选挡动作，使变速叉轴17前后移动，完成换挡动作。安装在步进电机轴另一端的旋转电位器可以发出转角信号，以便选、换挡到位时，及时发出停止指令。为了减少选、换挡时间，步进电机在到位前以高速旋转，在接近终点时减速以实现平稳同步和挂挡。离合器控制步进电机上的旋转电位器，监测离合器的移动位置，可在起步接合过程中实现快、慢、快的精确控制。在换挡时，根据不同挡位，不同油门、车速，实现不同接合规律的控制。油门控制步进电机的旋转电位器时时检测节气门轴的转角，通过微机使此转角与油门脚踏板的转角一致。(节气门转臂与油门步进电机相连，不与油门踏板相连。

本实用新型的优点是：

1、结构简单。用3～4个步进电机(电喷发动机车辆用3个电机即可)。若选用功率大些的步进电机，其传动件采用固定在电机输出轴上的拨叉。若选体积小些的步进电机，可采用相应的机械减速装置。