[发明专利]机械式自动变速器选换挡执行机构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种机械式自动变速器选换挡执行机构。

背景技术

能源短缺、环境污染、气候变暖已成为全世界共同面临和亟待解决的焦点问题，也是汽车工业和能源产业面对的巨大挑战；汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革，大力发展新能源汽车，实现交通能源转型，是实现交通可持续发展的重要途径。

作为新能源汽车的核心零部件，机电耦合驱动系统是将永磁同步电机与自动机械式变速箱(AMT)高度集成于一体的动力总成。相比于应用在新能源汽车上的直驱式动力系统，其充分结合了电机的输出特性以及变速箱的多传动功能。通过变换挡位来扩大输出转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使驱动电机在有利高效区工况下工作，其在动力性、能耗方面具有明显优势。

自动机械式变速箱(AMT)是在传统手动机械变速箱的基础上，加装电控操纵系统和控制系统组成的。它在干式离合器和固定轴式机械变速箱的基础上，运用电控技术，通过变速器电子控制单元(TCU)实现动力传动系相关部件的协调控制。TCU通过气压、液压或电机控制执行机构的动作，实现汽车起步与换挡过程的自动操作。执行机构作为AMT的执行单元，其系统性能(结构设计、制造与装配工艺、可靠性)的好坏直接影响整车起步与换挡品质，进而对整车可靠性、舒适性、经济性有一定的影响。

现有执行机构有电控液动执行机构，该电控液动执行机构的动力来源于液压系统，结构复杂，布置、安装和维修困难；供油压力波动、液压油粘度随温度变化会受到影响，不能实现精确快速控制效果；液压元件加工精度要求很高，使得整个机构成本增加。电控气动式执行机构以空气为动力源，需要气路管道传递动力，结构复杂，而且气体容易泄露，密封性差、工作噪声大，同时空气压缩性大，影响响应速度，换挡时间不稳定，换挡品质低。

综上所述，如何设计一种结构简单、成本低了、控制精度高、环境适用性强的选换挡执行机构仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种机械式自动变速器选换挡执行机构，该选换挡执行机构结构简单、成本低、控制精度高、环境适用性强。

本发明所采用的技术方案是：

一种机械式自动变速器选换挡执行机构，包括壳体、选档模块和换挡模块，所述壳体呈倒L型结构，所述壳体内部安装有一横向设置的主轴，所述主轴上设置有选换挡指；所述选挡模块包括选档电机、减速机构、凸轮、选档轴和选档辅轴，所述选挡电机横向设置在壳体的外侧壁上，所述凸轮、选挡轴和选档辅轴分别横向设置在壳体内部，所述减速机构设置在凸轮内部，所述选档电机的输出轴通过花键与凸轮内部的减速机构连接，所述凸轮上设有凹槽；所述选挡辅轴的一端与壳体的内侧壁固定连接，另一端与设置在壳体内的支座固定连接，所述选挡轴设置在选挡辅轴上；所述选挡轴的一端连接有滚珠，所述滚珠放置在凸轮上的凹槽内，所述选挡轴的另一端与选换挡指连接；所述换挡模块包括换挡电机、滚珠丝杠、螺母和换挡块，所述换挡电机纵向设置在壳体的外侧壁上，所述滚珠丝杠、螺母和换挡块纵向设置在壳体内部，所述换挡块套装在主轴上，所述滚珠丝杆的一端通过花键与换挡电机的输出轴连接，另一端与螺母连接，所述螺母上设有圆柱凸起，所述换挡块上设有与圆柱凸起相配合的半圆孔，所述换挡块和螺母通过半圆孔与圆柱凸起相配合连接。

进一步的，所述凹槽为曲线结构，用于实现凸轮转动角度与选换挡指轴向位置的对应关系，可快速准确进行选档，避免选档不到位造成的卡档等故障。

进一步的，所述选挡模块还包括选档位置传感器，所述选档位置传感器设置在壳体外侧壁上，所述选档位置传感器与凸轮尾端的输出轴连接。选档位置传感器通过检测凸轮转动角度实时反馈选换挡指的位置信息。

进一步的，所述换挡模块还包括换挡位置传感器，所述换挡位置传感器设置在壳体的外侧壁上，所述换挡位置传感器与主轴的一端连接。换挡位置传感器通过检测主轴的旋转角度实时反馈选换挡指的旋转位置。

进一步的，所述减速机构为行星排减速机构。

进一步的，所述选档换指与变速箱上的档位拨块连接。

进一步的，所述选挡轴套装选挡辅轴上，所述选挡轴的内壁与选挡辅轴的外壁相间隙配合，可在选档辅轴上轴向移动。

进一步的，所述选换挡指套装在主轴上，所述选换挡指的内壁与主轴的外壁相间隙配合，可在主轴上轴向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：