一种车辆变速用自动选换挡装置及其控制方法与流程

本发明涉及车辆零部件技术领域，尤其是一种车辆变速用自动选换挡装置及其控制方法。

背景技术：

随着汽车保有量的增长，汽车变速箱技术得到了快速的发展。由于自动变速器具有变速平稳缓和，能有效减少驾驶强度，在市场上受到了广大消费者的青睐。目前主要采用的是at、cvt、dct等自动变速箱，但相对于机械式变速器，其成本较高、油耗大、牵阻制动效果差。现有技术中自动变速器的自动换挡执行机构主要采用液压控制和电机控制两种方式。

采用液压控制方式的换挡执行机构具有元器件较多、结构复杂、控制成本较高、对使用环境有温度要求，而且由于压力损失等原因容易导致机构精度较低等。

采用电机控制方式的换挡执行机构应用也较为广泛。目前市场上很多产品是采用滚珠丝杠、涡轮蜗杆、凸轮机构来实现选档和换挡。如中国专利zl01226807.0公开了一种车辆用自动换挡机构，其包括电机、减速机、凸轮轴、凸轮盘、换挡拨叉和角位移传感器。所述电机通过减速机与凸轮轴相联，凸轮盘通过键连接的方式轴向固定在凸轮轴上，凸轮盘端面和凸轮轴轴肩分别设有凸轮槽，所述的拨叉一端通过圆柱销插到前述的两个凸轮槽内，所述的角位移传感器至于凸轮轴端部。该结构的缺点是采用了凸轮机构，凸轮机构与从动件之间是高副接触，摩擦力较大易引起磨损；凸轮对加工精度要求很高，严格的轮廓线对传感器和控制精度要求也很高；不能实现跳档，档位只能按照轮廓线实现升降。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆变速用自动选换挡装置及其控制方法，通过该方案将换挡摆块和选档摆块合并为一个零件，有效的简化结构，降低制造成本和难度，减少零部件磨损提高机构寿命。

本发明的技术方案为：一种车辆变速用自动选换挡装置，包括壳体，所述壳体的两侧分别设有选档电机和换档电机，所述壳体的内部设有支座；

所述选档电机的的主轴上安装有齿轮i，所述齿轮i上配合安装有齿轮ii且齿轮ii固定安装在传动丝杆上，所述传动丝杆通过轴承i的支撑安装在支座上，所述传动丝杆上套装有导向螺母，所述导向螺母上安装有摆块，所述导向螺母上固定有选档传感器连杆的一端，所述选档传感器连杆的另一端插在壳体的滑槽内且选档传感器连杆此端联接有选档传感器拨叉的槽口，所述选档传感器拨叉插接入选档传感器的连接孔内；

所述换档电机的主轴上安装有齿轮iii，所述齿轮iii上配合安装有齿轮iv且齿轮iv通过键与齿轮轴连接，所述齿轮轴通过轴承ii的支撑安装在支座的轴孔内，所述齿轮轴与摆块下端轮齿相啮合，所述摆块的一侧插接在换档传感器拨叉的槽口内，所述换档传感器拨叉插接在换档传感器内；

所述壳体上固定设有选换挡装置，所述选档传感器和换档传感器分别设于选换挡装置的前、后两侧，所述选档传感器连杆、选档传感器拨叉和换档传感器拨叉均设于选换挡装置的上部。

优选地，所述齿轮ii通过键固定安装在传动丝杆上。

优选地，所述导向螺母的圆柱孔内固定有选档传感器连杆一端的凸起圆柱。

优选地，所述选档传感器拨叉的圆柱销插接入选档传感器的连接孔内。

优选地，所述摆块的一侧的圆柱销插接在换档传感器拨叉的槽口内。

优选地，所述换档传感器拨叉的圆柱销插接在换档传感器的圆柱孔内。

一种车辆变速用自动选换挡装置控制方法，包括如下步骤，

(1)当电控单元判断需要换挡后，电控单元控制换档电机动作，驱动齿轮轴带动摆块旋转，在位置传感器的指令下转至空挡位置；

(2)当电控单元控制选档电机驱动齿轮和丝杆并将轴向力传递给导向螺母，在位置传感器的指令下将摆块移动至目标的换挡位置；

(3)当电控单元控制换挡电机动作，驱动齿轮轴转动，在扭矩的作用下位于摆块的端部的拨头转动；在位置传感器指令下，转至目标档位位置，最终实现换挡。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的一种车辆变速用自动选换挡装置及其控制方法，结构简单、紧凑、效率高、控制程序简单，能够匹配六档机械式自动变速箱。

附图说明

图1为本发明的机构实施例示意图，其中部分内部结构有揭示。

图2为本发明的机构实施例俯视图。

图3为图1的a-a截面视图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步说明。

如图1至图3所示，一种车辆变速用自动选换挡装置，包括壳体14，壳体14的两侧分别设有选档电机7和换档电机1，壳体14的内部设有支座13。

其中，选档电机7的的主轴上安装有齿轮i6，齿轮i6上配合安装有齿轮ii8且齿轮ii8通过键固定安装在传动丝杆12上，传动丝杆12通过轴承i11的支撑安装在支座13上，传动丝杆12上设有套装有导向螺母9，导向螺母9上安装有摆块10，导向螺母9的圆柱孔内固定有选档传感器连杆15的一端，选档传感器连杆15的另一端插在壳体14的滑槽内且选档传感器连杆15此端联接有选档传感器拨叉16的槽口，选档传感器拨叉16的圆柱销插接入选档传感器17的连接孔内。

当选档电机7驱动齿轮i6转动将转矩传递给齿轮ii8和传动丝杆12使导向螺母轴9轴向移动从而实现选档动作；选档传感器17则通过选档传感器连杆15带动选档传感器拨叉16转动实现位置监控。

换档电机1的主轴上安装有齿轮iii2，齿轮iii2上配合安装有齿轮iv3且齿轮iv3通过键与齿轮轴4连接，齿轮轴4通过轴承ii5的支撑安装在支座13的轴孔内，齿轮轴4与摆块10下端的轮齿相啮合，摆块10的一侧的圆柱销插接在换档传感器拨叉18的槽口内，换档传感器拨叉18的圆柱销插接在换档传感器19的圆柱孔内。

当换挡电机1驱动齿轮iii2转动将转矩传递给齿轮iv3和齿轮轴4，在转矩的作用下，摆块10端部的拨头实现转动完成换挡动作，同时带动换挡传感器拨叉18转动实现位置监控。

壳体14上固定设有选换挡装置，选档传感器17和换档传感器19分别设于选换挡装置的前、后两侧，选档传感器连杆15设于选换挡装置的上部，选档传感器拨叉16设于选换挡装置的上部以连接选档传感器连杆15和选档传感器17，换档传感器拨叉18设于选换挡装置的上部以连接摆块10和换档传感器19。

本发明还提供了一种车辆变速用自动选换挡装置控制方法，包括如下步骤，

(1)当电控单元判断需要换挡后，电控单元控制换档电机动作，驱动齿轮轴带动摆块旋转，在位置传感器的指令下转至空挡位置；

(2)当电控单元控制选档电机驱动齿轮和丝杆并将轴向力传递给导向螺母，在位置传感器的指令下将摆块移动至目标的换挡位置；

(3)当电控单元控制换挡电机动作，驱动齿轮轴转动，在扭矩的作用下位于摆块的端部的拨头转动；在位置传感器指令下，转至目标档位位置，最终实现换挡。

本发明提供的一种车辆变速用自动选换挡装置及其控制方法，结构简单、紧凑、效率高、控制程序简单，能够匹配六档机械式自动变速箱。

上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。