[发明专利]车辆变速用自动换档装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于车辆零部件，尤其涉及变速齿轮传动装置控制机构在车辆上的布置和安装的车辆变速用自动换档装置及其方法。

背景技术

目前应用于汽车上的自动变速系统，绝大数是由液力变矩器和行星齿轮变速箱组成的液力自动变速器(AT)，由于成本高、油耗大，往往只应用于高档轿车，难以普及。八十年代出现了在手动档变速箱的基础上通过加装一套执行机构及电控单元，实现自动化的机械式自动变速器(AMT)，其变速箱的控制一直采用液压执行机构，该机构由选档、换档油缸、油泵及电磁阀组成，通过控制电磁阀来实现选档和换档动作。其缺点是结构复杂，成本较高，动作过程存在动力损失。

中国发明专利ZL01226807.0公开一种车辆变速用自动换档装置，其包括电动机、减速器、凸轮轴、凸轮盘、一组换档拨叉和角位移传感器；所述的电动机通过减速器与凸轮轴相联，凸轮盘通过键连接轴向固定在凸轮轴上，凸轮盘的端面和凸轮轴轴肩的端面分别设有凸轮槽，所述的拨叉的一端通过圆柱销插在前述两个凸轮槽内，拨叉的另一端插入汽车变速箱内换档拨块的凹槽内；所述的角位移传感器置于凸轮轴的端部。该机构存在的主要缺陷是凸轮廓线是关键的技术环节，需要很高的加工精度，不利于批量生产；严格的凸轮廓线要求有高精度的传感器进行位置检测，并且要有高的控制精度；档位必须依照凸轮廓线来依次升降档，不能实现跳档。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种车辆变速用自动换档装置，以简化换档装置结构，提高传动效率，降低成本，维修使用方便。

本发明的技术方案是：一种车辆变速用自动换档装置，其包括：选档电机、与选档电机相连并进行减速的选档减速机、主轴、套装在主轴上的拨头、换档电机、与换档电机的输出相连的丝杠、套设在丝杠上的螺母、套装在主轴上并与螺母传动配合的拨叉、设置在选档减速机上的选档位置传感器、与主轴相连接的换档位置传感器、以及位于选档减速机和换档电机之间并包覆主轴的壳体。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

所述选档减速机具有输出平动轴、以及设置在输出平动轴末端的选档拨片，而所述拨头设置有与选档拨片卡接配合的环形凹槽。

所述的螺母两侧均有一个柱状突起，而拨叉具有与柱状突起卡装的分叉部、和套装在主轴的套接部。

其进一步包括与所述选档位置传感器和换档位置传感器均电气连接的电控单元。

所述选档电机紧固在选档减速机上，而选档减速机和换档电机均紧固在壳体上，所述主轴通过位于两端的轴承固定连接在壳体上。

另外本发明的另一技术方案是：一种车辆变速用自动换档方法，其应用于车辆变速用自动换档装置中，其包括：

S1：当电控单元判断需要换挡后，电控单元控制换档电机，驱动丝杠和螺母，并将轴向推力传递给拨叉且在主轴上形成扭矩以驱动拨头旋转；再通过换档位置传感器的位置指示，先行进至变速箱的空档位置；

S2：判断是否需要进行选档，如是则执行步骤S3，如否，则执行步骤S5；

S3：电控单元控制选档电机，驱动选档减速机，进而驱动输出平动轴产生轴向平动，通过输出平动轴上设的选档拨片卡装入拨头上所设的环形凹槽内，从而带动拨头在主轴上平动；

S4：再通过选档位置传感器的位置指示，到达目标选档位置，实现选档；

S5：电控单元控制换档电机，驱动丝杠和螺母，并将轴向推力传递给拨叉且在主轴上形成扭矩；进而驱动拨头旋转；

S6：再通过换档位置传感器的位置指示，到达目标档位位置，实现换档至结束。

在上述技术方案的基础上，进一步包括附属技术方案：

所述车辆变速用自动换档装置包括选档电机、与选档电机相连并进行减速的选档减速机、主轴、套装在主轴上的拨头、换档电机、与换档电机的输出相连的丝杠、套设在丝杠上的螺母、套装在主轴上并与螺母传动配合的拨叉、设置在选档减速机上的选档位置传感器、与主轴相连接的换档位置传感器、以及位于选档减速机和换档电机之间并包覆主轴的壳体。

所述选档减速机具有与主轴平行的输出平动轴、以及设置在输出平动轴末端并与拨头卡接配合的选档拨片；而所述拨头设置有与选档拨片配合的环形凹槽；所述螺母两侧均有一个柱状突起；所述拨叉具有分叉部、和套装在主轴的套接部；所述分叉部具有相对而设的一对分叉件，而柱状突起分别卡装在相应的分叉件上，且螺母位于分叉件之间