变速器换挡机构及其控制系统、车辆的制作方法

文档序号:15369108发布日期:2018-09-07 22:38阅读:156来源:国知局

本公开涉及变速器换挡的技术领域,特别涉及一种变速器换挡机构及其控制系统、车辆。



背景技术:

目前,在变速器换挡机构中多采用电控电液式、电动气动式以及电控电动式,其中,电液式采用液压控制,油路建立复杂,制造难度大,检测维修较为困难;气动式操作系统中需要空压机、阀件、空气管路较多零件,占用较大的空间,且换气时有一定的噪音;而电控电动式是通过电机以及一系列的蜗轮、蜗杆等机构传递动力,实现换挡,结构复杂,增加制造难度,提高成本。



技术实现要素:

有鉴于此,本公开旨在提出一种结构简单的变速器换挡机构。

为达到上述目的,本公开的技术方案是这样实现的:

一种变速器换挡机构,其中,包括设置在变速器箱体内的换挡轴,该换挡轴上设置有用于与同步器相连的拨叉,所述换挡机构还包括用于驱动所述换挡轴沿其轴向双向运动,来使得所述拨叉带动所述同步器进行挡位切换的电磁驱动机构。

进一步的,所述电磁驱动机构设置在所述变速器箱体上,所述换挡轴上还设置有与所述电磁驱动机构相对的换挡拨块,该换挡拨块由所述电磁驱动机构驱动,以沿所述轴向移动来带动所述换挡轴的运动。

进一步的,所述电磁驱动机构包括驱动方向相反的第一电磁机构和第二电磁机构,所述第一电磁机构和所述第二电磁机构分别分布在所述换挡轴沿所述轴向布置两端的上方,所述换挡拨块包括由所述第一电磁机构驱动的第一拨块和由所述第二电磁机构驱动的第二拨块,所述拨叉位于所述第一拨块和所述第二拨块之间。

进一步的,所述箱体上还设置有用于限制所述换挡拨块运动的限位部,该限位部包括分别设置在所述第一电磁机构和所述第一拨块之间的第一限位销钉,以及设置在所述第二电磁机构和所述第二拨块之间的第二限位销钉。

进一步的,所述换挡轴的两端分别形成有台阶结构,且所述换挡轴的两端端部分别套设有回位弹簧,该回位弹簧的一端抵顶到所述箱体上,另一端抵顶到所述台阶结构上。

进一步的,所述拨叉的顶部形成有多个挡位槽,该多个挡位槽至少包括空挡槽、以及位于该空挡槽两侧的一挡槽和二挡槽,并且所述换挡机构还包括与所述挡位槽配合的定位检测件,以定位检测所述拨叉的挡位位置。

进一步的,所述档位槽形成为弧形槽,所述定位检测件的底部形成为与所述弧形槽配合的球形。

进一步的,所述定位检测件为霍尔开关。

相对于现有技术,本公开所述的变速器换挡机构具有以下优势:

通过电磁驱动机构的驱动来实现换挡轴的移动,以此实现拨叉带动同步器来实现挡位切换,传动结构简单、可靠,制造难度以及成本较低,后期维护更加方便。

本公开的另一目的在于提出一种变速器换挡机构的控制系统,以实现自动换挡。

为达到上述目的,本公开的技术方案是这样实现的:

一种变速器换挡机构的控制系统,其中,包括控制器和上述公开的变速器换挡机构,所述电磁驱动机构与所述控制器电连接,所述控制器与所述定位检测件电连接,以通过接收所述定位检测件的位置信号控制所述电磁驱动机构的通电或断电。

相比于现有技术,本公开所述的变速器换挡机构的控制系统具有以下优势:

通过定位检测件将位置信号传递到控制器,控制器根据当前位置信号能够自动控制电磁驱动机构的工作与否,以实现自动化换挡。

本公开的再一目的在于提出一种车辆,该车辆包括上述公开的变速器换挡机构的控制系统。

所述车辆与上述变速器换挡机构的控制系统相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:

图1为本公开实施例所述的变速器换挡机构的结构示意图。

附图标记说明:

1-变速器箱体,11-限位部,111-第一限位销钉,112-第二限位销钉,2-换挡轴,21-台阶结构,3-同步器,4-拨叉,41-空挡槽,42-一挡槽,43-二挡槽,5-电磁驱动机构,51-第一电磁机构,52-第二电磁机构,6-换挡拨块,61-第一拨块,62-第二拨块,7-回位弹簧,8-定位检测件。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外,在本公开的实施例中所提到的轴向,是指换挡轴的轴线方向,方位词“上”,是针对于图面的上下方向,也即远离同步器的为上方。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

如图1所示,本公开提供一种变速器换挡机构,包括设置在变速器箱体1内的换挡轴2,该换挡轴2上设置有用于与同步器3相连的拨叉4,其中,该换挡机构还包括用于驱动换挡轴2沿其轴向双向运动,来使得拨叉4带动同步器3进行挡位切换的电磁驱动机构5。

即,在本实施方式中,通过利用电磁驱动机构5来实现本换挡机构的挡位切换工作。具体地,电磁驱动机构5由电磁线圈、铁芯和衔铁等组成,当需要进行挡位切换时,电磁驱动机构5的电磁线圈通电产生磁场,使得衔铁获得足够的电磁力用以克服反作用力与铁芯吸合,此时衔铁能够沿着轴向直线移动,从而驱动换挡轴2随之移动,因而固定在换挡轴2上的拨叉4移动,最后带动同步器3移动以实现挡位的切换,驱动机构简单可控,传动零件简单、传动可靠,整个换挡机构结构简单、可操作性强,制造难度以及成本较低,后期维护更加方便。

更具体地,为了通过电磁驱动机构5能够驱动换挡轴2的移动,在本实施方式中,电磁驱动机构5设置在变速器箱体1上,换挡轴2上还设置有与电磁驱动机构5相对的换挡拨块6,该换挡拨块6由电磁驱动机构5驱动,以沿轴向移动来带动换挡轴2的运动。也即,通过在换挡轴2上设置有与电磁驱动机构相对的换挡拨块6,当电磁驱动机构5通电后,内部的衔铁会朝向换挡拨块6移动,从而能够带动换挡轴2的运动。

为了能够使得换挡轴2沿轴向进行双向运动,实现多档位的切换,在本实施方式中,电磁驱动机构5包括驱动方向相反的第一电磁机构51和第二电磁机构52,第一电磁机构51和第二电磁机构52分别分布在换挡轴2沿轴向布置两端的上方,换挡拨块6包括由第一电磁机构51驱动的第一拨块61和由第二电磁驱动机构52驱动的第二拨块62,拨叉4位于第一拨块61和第二拨块62之间。

也即,第一电磁机构51通电会驱动第一拨块61的移动,从而带动换挡轴2沿朝向第二电磁机构52的方向移动,可以实现相应挡位的转换,同样地,第二电磁机构52通电则会驱动第二拨块62的移动,从而能够带动换挡轴2朝向第一电磁机构51的方向移动,同样能够实现相应的挡位的转换。通过两个电磁机构使得换挡轴2能够进行双向运动,实现多挡位切换。

另外,为了避免换挡轴2在进行运动时,碰撞到箱体1产生噪音,在本实施方式中,箱体1上还设置有用于限制换挡拨块6运动的限位部11,该限位部11包括分别设置在第一电磁机构51和第一拨块61之间的第一限位销钉111,以及设置在第二电磁机构52和第二拨块62之间的第二限位销钉112。

这样,当第一电磁机构51驱动第一拨块61运动时,第二限位销钉112可以通过限制第二拨块62的移动,以限制换挡轴2的运动,避免在运动过程中碰撞到箱体1,产生噪声;同理,当第二电磁机构52驱动第二拨块62运动时,第一限位销钉111可以通过限制第一拨块61的移动,以限制换挡轴2的运动。换言之,当其中一个拨块作为被驱动件运动时,另外一个拨块作为限位件,限制换挡轴2的运动。

除此之外,在本实施方式中,换挡轴2的两端分别形成有台阶结构21,且换挡轴2的两端端部分别套设有回位弹簧7,该回位弹簧7的一端抵顶到箱体1上,另一端抵顶到台阶结构21上。这样,当电磁驱动机构5不通电时,也即需要从在相应挡位切换到空挡位时,相应被压缩的回位弹簧7的弹性回复力能够实现挡位自动回复到空挡位,挡位回位性好。

具体地,在本实施方式中,拨叉4的顶部包括多个挡位槽,该多个挡位槽至少包括空挡槽41、以及位于该空挡槽41两侧的一挡槽42和二挡槽43,为了方便检测和定位当前换挡机构的挡位,并且换挡机构还包括与档位配合的定位检测件8,以定位检测拨叉4的挡位位置。

其中,每个挡位槽即代表一个挡位,例如,在本实施方式中,第一电磁驱动机构51驱动换挡轴2运动,可以实现空挡槽41到二挡槽43的移动,相应地,第二电磁驱动机构52可以实现空挡槽41到一挡槽42的移动,以实现挡位切换,当然,可以根据需要设置多个挡位槽,对此本公开不作限制。

上述的电磁驱动机构5带动拨叉4移动的过程中,定位检测件8则相应的配合到其中一个档位槽内,定位检测件8一方面作为定位件,与电磁驱动机构5共同保证拨叉4处于相应档位槽,对其进行锁定,以能够准确定位空挡;另一方面作为检测件,可以检测到当前的拨叉4的挡位位置信号,随着拨叉4的移动,定位检测件8相应配合到不同的档位槽内。

其中,为了减小拨叉4与定位检测件8在移动过程中的摩擦,在本实施方式中,挡位槽形成为弧形槽,定位检测件8的底部形成为与该弧形槽配合的球形。这样,二者之间形成为滚动摩擦,有效降低定位检测件8与挡位槽之间的阻力,提高换挡的平顺性和吸入感。

为了同时能够实现检测和定位的双重作用,在本实施方式中,定位检测件8为霍尔开关。霍尔开关同时具有传感器的功能,性能稳定可靠,通过与拨叉4的挡位槽的配合,将定位与传递信号一体化。

根据本公开的另一方面,还提供一种变速器换挡机构的控制系统以及包括该控制系统的车辆,其中,该控制系统包括控制器和上述公开的变速器换挡机构,电磁驱动机构5与控制器电连接,控制器与定位检测件8电连接,以通过接收定位检测件8的位置信号控制电磁驱动机构5的通电或断电。

其中,控制器可以为车辆的中央控制单元,定位检测件8传递挡位信号到中央控制单元,由中央控制单元发送挡位切换指令,执行控制单元接收指令后,控制电磁驱动机构5进行挡位切换。

具体地,当处于空挡位时,第一电磁机构51和第二电磁机构52均不通电,此时换向轴2不移动,定位检测件8定位空挡;当需要切换到一挡挡位时,执行控制单元接收换挡指令后,向第二电磁机构52通电,第二电磁机构52中的衔铁移动,带动第二拨块62移动,使得拨叉4带动同步器进行换挡,完成设定换挡行程,由第一拨块61、第一限位销钉111进行挡位限位;当需要切换到二挡挡位时,执行控制单元接收换挡指令后,向第一电磁机构51通电,第一电磁机构51中的衔铁移动,带动第一拨块61移动,使得拨叉4带动同步器进行换挡,完成设定换挡行程,由第二拨块62、第二限位销钉112进行挡位限位;当需要回空挡位时,第一电磁机构、第二电磁机构均不通电,由回位弹簧7实现自动切换到空挡位。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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