[发明专利]一种电磁增力式换挡机构

说明书

技术领域

本发明涉及车辆换挡机构的领域，特别涉及一种电磁增力式换挡机构。

背景技术

目前机械式自动变速器(AMT)普遍采用电液、电气、全电的换挡机构，其中电液、电气换挡机构借助液压储能装置通过电磁阀的控制来完成选挡、换挡动作，其缺点是体积大、结构复杂、制造成本昂贵、操作过程有动力损耗，而全电换挡机构采用正交两电机布置方案完成选挡、换挡动作，其缺点是控制难度大，容易导致换挡卡滞现象。

中国专利(CN202612594U)公开了电动汽车自动电磁换挡装置，电磁换挡机构上设置电磁线圈、拨叉轴与导向块连接，导向块设置于电磁线圈内部。

中国专利(CN102313001A)公开了一种带电磁控制的选换挡机构的机械式自动变速器，电磁控制带内轨和线圈的滑动拨头集成体在导轨轴上滑动换挡，由弹簧、限位体分别进行复位和定位。

上述专利都是线圈产生的电磁吸引力直接作用于拨叉上，存在换挡力不足的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种电磁增力式换挡机构，主要用于机械式自动变速器AMT上，取消选挡动作，用几个独立的换挡机构代替原来的选换挡机构，简化换挡机构、降低制造成本、提高换挡的可靠性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种电磁增力式换挡机构，包括扇形齿轮和电子控制装置ECU，所述扇形齿轮顶端与滑动拨叉相啮合，所述滑动拨叉与导轨轴同轴心配合，当扇形齿轮转动时，滑动拨叉在导轨轴上进行滑动，所述滑动拨叉上安装自锁装置，对滑动拨叉的位置进行自锁定位；所述扇形齿轮上端与定位轴承外圈过盈配合，且扇形齿轮以定位轴承为中心进行转动，所述扇形齿轮下端加工成梯形中空状，并留有三个平行的线圈轴，平行的线圈轴上绕有中间线圈；所述定位轴承内圈与总成支架凸起过盈配合，所述总成支架为倒“V”状，其两翼端分别设有“日”字形的第一安装架和第二安装架，所述第一安装架和第二安装架上分别绕有第一线圈和第二线圈；所述第一线圈、中间线圈、第二线圈分别通过导线与电子控制装置ECU 连接，所述电子控制装置ECU还与红外光电反射传感器通过导线连接；所述电子控制装置ECU通过控制第一线圈、中间线圈、第二线圈的通断电动作及电流情况使扇形齿轮转动，实现两个挡位切换。

优选的，所述第一线圈、第二线圈与中间线圈同轴心布置。

优选的，所述第一线圈、中间线圈、第二线圈的缠绕方向相同。

优选的，所述第一安装架对扇形齿轮一挡位置进行限位，所述第二安装架对扇形齿轮二挡位置进行限位。

优选的，所述自锁装置由自锁钢球和自锁弹簧组成，自锁钢球被自锁弹簧压入滑动拨叉相应凹槽内，起到锁止挡位的作用，防止脱挡。

优选的，所述中间线圈安装端的旋转力臂l₁大于齿轮端的旋转力臂l₂。

优选的，所述红外光电反射传感器有三个，即第一红外光电反射传感器、第二红外光电反射传感器及第三红外光电反射传感器，均与导轨轴垂直地安装在总成支架上，第二红外光电反射传感器位于总成支架凸起中心，用于反馈空挡位置信号，第一红外光电反射传感器与第三红外光电反射传感器对称布置，且分别与滑动拨叉处于一挡、二挡位置时同平面，分别用于反馈一挡、二挡位置信号；所述电子控制装置ECU通过导线接收红外光电反射传感器的反馈信号进行处理，从而控制第一线圈、中间线圈、第二线圈的通断电动作及电流情况。

优选的，当所需控制的挡位为X个时，只需安装Y套磁增力式换挡机构，X≤2Y≤X+1，便能完成所有挡位的切换。

本发明具有的技术效果为：

1)本发明方案利用杠杆原理，使扇形齿轮充当杠杆的角色，由于中间线圈安装端的旋转力臂大于齿轮端的旋转力臂，扇形齿轮起到增力的作用，提高了换挡的可靠性；与普通的变速器换挡机构相比，本发明采用电磁增力式换挡机构代替电液、电气、全电换挡机构，简化了换挡结构，降低了制造成本，提高了控制速度。

2)本发明采用红外光电反射传感器，可以反馈滑动拨叉的位置，将反馈信号传递给电子控制装置ECU，电子控制装置ECU根据红外光电反射传感器反馈的信号，控制第一线圈、中间线圈、第二线圈的通断电动作，实现精准换挡。

附图说明

图1为本发明一种电磁增力式换挡机构的侧向结构示意图；

图2为本发明一种电磁增力式换挡机构的俯视图；

图3为本发明一种电磁增力式换挡机构旋转力臂示意图；