一种amt自动变速箱系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种AMT自动变速箱系统，该系统在不改变原有手动变速箱的现有的结构上加上新型的换挡和离合执行机构配合电控单元(TCU)就可以实现换挡过程的自动化，系统包括手动变速箱、电控式离合器执行机构、电控式换挡执行机构和TCU。其中离合器执行机构负责完成手动变速箱人工踩离合器踏板的过程，换挡执行机构负责完成手动变速箱人工手动选挡和换挡的过程，TCU根据发动机转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机后控制电控式离合器执行机构和电控式换挡执行机构进行换挡操作。
【专利说明】—种AMT自动变速箱系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车用变速箱，更具体地说，它涉及一种AMT自动变速箱系统。
【背景技术】
[0002]目前，国内汽车的变速箱大多使用手动变速箱，手动变速箱其缺点是:操作复杂，换挡舒适性较差，对驾驶员的要求较高，由于其换挡过程由驾驶员手动操作，换挡时机不易掌握，容易造成油耗的增加。如采用机械式自动变速器(AMT)则能弥补其缺陷。机械式自动变速器(AMT)的电子控制器(TCU)能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机，控制原来由驾驶员人工完成的摘挡/挂挡和踩离合的过程，同时通过和发动机控制器通讯来调整发动机扭矩和转速的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。在机械结构方面，AMT保持了原有机械变速器的基本结构，仅需要改变原有变速箱的手动换挡和离合器操纵部分，就可以实现换挡的自动化，其具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服了现有手动变速箱的不足，提供了一种新型的AMT系统，在不改变原有手动变速箱现有结构的前提下，加上新型的换挡和离合执行机构，配合电控单元CTCU)就组成了 AMT系统从而可以实现换挡过程的自动化。
[0004]为了解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]离合器执行机构由离合电机、离合电机齿轮、离合中间齿轮、离合驱动齿轮、后制动块、螺杆、螺母、前制动块、导向杆、螺杆支撑套、球面轴承、拉力支架、锁紧螺母、定位螺杆、离合传感器驱动叉、传感器组成；离合电机轴伸上的离合电机齿轮与离合中间齿轮啮合；离合中间齿轮与离合驱动齿轮啮合；离合驱动齿轮与螺母通过扁位连接；后制动块套装在螺杆的一端并沿螺杆的轴线正向平移至螺母的端部阻止螺母的旋转起到周向限位的作用；前制动块套装在螺杆的一端并沿螺杆的轴线反向平移至螺母的端部阻止螺母的旋转起到周向限位的作用同时沿导向杆平移滑动；螺杆支撑套套在螺杆的前端光轴上起支撑作用减小螺杆平移时端部的摆动量；拉力支架一端通过球面周轴承与螺杆链接；拉力支架一端与定位螺杆螺纹连接来调节伸长量并用锁紧螺母锁紧；离合传感器驱动叉的开口一端与前制动块滑动连接同时由前制动块的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉的另一端插入传感器的D型孔中。
[0006]离合器执行机构负责完成手动变速箱人工踩离合器踏板的过程，离合电机由电控单元TCU控制输出驱动力，电机驱动力经过由离合电机齿轮、离合中间齿轮、离合驱动齿轮依次放大后传递到螺母上旋转并带动螺杆作直线运动，螺杆拉动球面轴承、拉力支架、定位螺杆做直线运动，以拉动离合器分离叉打开和关闭离合器。离合传感器驱动叉的开口一端与前制动块滑动连接同时由前制动块的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉的另一端为D形位插入传感器内；离合传感器驱动叉转懂并将位移量输出到传感器中。
[0007]换挡执行机构负责完成手动变速人工手动选挡和换挡的过程，选挡电机由TCU控制输出驱动力，选挡电机驱动力经由选挡电机齿轮、选挡一级传动大齿轮、选挡二级传动小齿轮、选挡二级传动大齿轮、依次放大后，由选挡定位轴、选挡摆臂轴、铜套、选换挡块将电机驱动力由旋转运动转换为直线运动，并带动选换挡轴上下移动以实现选挡功能。第一选挡传感器摆臂紧固在选挡定位轴上，第二选挡传感器摆臂一端放入第一选挡传感器摆臂的U型槽中，另一端插入传感器D型孔中，并将选挡的位移量通过传感器摆臂转动的角度输出到传感器中。换挡电机由TCU控制输出驱动力，换挡电机驱动力经由换挡电机齿轮、换挡一级传动大齿轮、换挡二级传动小齿轮、换挡二级传动大齿轮、依次放大后通过换挡二级传动大齿轮的内花键与换挡轴的外花键带动换挡轴转动，以实现换挡功能。选挡块的一端开口槽连接换挡传感器摆臂轴，换挡传感器摆臂另一端插入换挡传感器滑块的D型孔中，换挡传感器摆臂旋转带动传感器传动角度，并将换挡的转动量输出到传感器中。
[0008]所述的TCU通过发动机转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳换挡时机后，向离合器执行机构和换挡执行机构发出控制信号完成离合器打开/关闭和选挡、换挡的动作，并通过机构中传感器的实时信号来校正机构的移动量。最终实现挡位的自动更换。
[0009]和普通手动变速箱相比，使用本新型的有益效果是:(I)、结构简单，易于制造，不需要改变原有手动变速箱的结构，仅需要更换原有的手动操纵部分即可；(2)、由电控单元控制整个换挡过程，不会出现人为的误操作，可靠性高，寿命长；(3)、成本较低；(4)操作方便，降低了对汽车驾驶人员的要求，减少了驾驶人员的劳动强度；(5)、环保节能，降低油耗量；￠)、换挡舒适性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为AMT系统框架图；
[0011]图2为AMT结构示意图；
[0012]图3为AMT离合器执行机构外形图；
[0013]图4为AMT离合器执行机构的结构图；
[0014]图5为AMT换挡执行机构外形图；
[0015]图6为AMT选挡执行机构的结构图；
[0016]图7为AMT选挡执行机构的结构图。
[0017]图中:1-选挡电机、2-选挡电机齿轮、3-选挡级传动大齿轮、4-选挡二级传动小齿轮、5-选挡二级传动大齿轮、6-选挡摆臂轴、7-铜套、8-选挡快、9-弹性销、10-选换挡轴、11-定位销、12-换挡指、13-互锁板、14-选挡定位轴、15-第一选挡传感器摆臂、16-第二选挡传感器摆臂、17-传感器、18-上壳体、19-主壳体、20-下壳体、21-换挡电机、22-换挡电机齿轮、23-换挡一级传动大齿轮、24-换挡二级传动小齿轮、25-换挡二级传动大齿轮、26-换挡传感器摆臂、27-换挡传感器滑块、28-离合电机、29-离合电机齿轮、30-离合中间齿轮、31-离合驱动齿轮、32-后制动块、33-螺母、34-螺杆、35-前制动块、36-导向杆、37-螺杆支持套、38-球面轴承、39-拉力支架、40-锁紧螺母2、41_定位螺杆、42-离合传感器驱动叉、
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型对进行更进一步的描述:
[0019]如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，换挡的整个过程由T⑶400控制，TCU400根据图1 一中发动机500转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机后，图1中的TCU 400控制图4中的离合电机I转动提供驱动力，驱动力经由一组减速齿轮离合电机齿轮29、离合中间齿轮30依次放大后传递到离合驱动齿轮31上，离合驱动驱动齿轮31带动螺母33转动，螺母33带动螺杆34直线运动，螺杆34带动球面周轴承38、拉力支架39、定位螺杆41做直线运动，最终定位螺杆41将驱动力输出并推动离合器分离叉打开/关闭离合器。同时，前制动块35水平移动带动离合传感器驱动叉42转动，并将位移量输出到传感器中。当图1中的离合器执行机构300推开离合器后，图1中的TCU 400.控制图7中的选挡电机I由TCU控制输出驱动力，选挡电机驱动力经由选挡电机齿轮2、选挡一级传动大齿轮3、选挡二级传动小齿轮4、选挡二级传动大齿轮5、依次放大后，由选挡定位轴14、选挡摆臂轴6、铜套7、选换挡块8将电机驱动力由旋转运动转换为直线运动，并带动选换挡轴10上下移动以实现选挡功能。第一选挡传感器摆臂15紧固在选挡定位轴14上，第二选挡传感器摆臂16 —端放入第一选挡传感器摆臂15的U型槽中，另一端插入传感器D型孔中17，并将选挡的位移量通过传感器摆臂转动的角度输出到传感器17中。当选挡动作完成后，图1中的TCU400控制图7中的换挡电机21由TCU控制输出驱动力，换挡电机驱动力经由换挡电机齿轮22、换挡一级传动大齿轮23、换挡二级传动小齿轮24、换挡二级传动大齿轮25、依次放大后通过换挡二级传动大齿轮的内花键与换挡轴的外花键带动换挡轴10转动，以实现换挡功能。选挡块8的一端开口槽连接换挡传感器摆臂轴26，换挡传感器摆臂另一端插入换挡传感器滑块27的D型孔中，换挡传感器摆臂旋转带动传感器传动角度，并将换挡的转动量输出到传感器中。所以，放大后的换挡驱动力最终带动换挡轴10转动以实现换挡。换挡成功后，图1中的TCU 400会再次控制图4中的离合电机I转动提供驱动力，以关闭离合器，至此整个换挡过程完成。在整个换挡过程中TCU 400会通过读取离合器执行机构300和换挡执行机构200上的的传感器的信号来校正机构的移动量。
【权利要求】
1.一种AMT自动变速箱系统，其特征在于，包括手动变速箱(100)、电控式的离合器执行机构(300)、电控式的换挡执行机构(200)和T⑶(400)，所述离合器执行机构(300)安装于手动变速箱(100)上，所述换挡执行机构(200)安装于手动变速箱(100)上； 所述离合器执行机构(300)包括离合电机(28)和前制动块(35)，离合电机(28)由T⑶(400)控制输出驱动力，离合电机(28)转动提供驱动力，驱动力经由离合电机齿轮(29)和离合中间齿轮(30)依次放大后传递到离合驱动齿轮(31)上，离合驱动驱动齿轮(31)带动螺母(33)转动，螺母(33)带动螺杆(34)直线运动，螺杆(34)带动球面周轴承(38)、拉力支架(39)、定位螺杆(41)做直线运动，最终定位螺杆(41)将驱动力输出并推动离合器分离叉(42)打开/关闭离合器；前制动块(35)水平移动带动离合传感器驱动叉(42)转动，并将位移量输出到传感器中； 所述换挡执行机构(200)包括选挡电机(I)和换挡电机(21)，选挡电机(I)由TCU(400)控制输出驱动力，选挡电机(I)驱动力经由选挡电机齿轮(2)、选挡一级传动大齿轮(3)、选挡二级传动小齿轮(4)、选挡二级传动大齿轮(5)、依次放大后，由选挡定位轴(14)、选挡摆臂轴￠)、铜套(7)、选换挡块(8)将电机驱动力由旋转运动转换为直线运动，并带动选换挡轴(10)上下移动以实现选挡功能；选挡第一传感器摆臂(15)紧固在选挡定位轴(14)上，选挡第二传感器摆臂(16) —端放入选挡第一传感器摆臂的U型槽中，另一端插入传感器D型孔(17)中，并将选挡的位移量通过传感器摆臂转动的角度输出到传感器(17)中； 换挡电机(21)由TCU (400)控制输出驱动力，换挡电机(21)驱动力经由换挡电机齿轮(22)、换挡一级传动大齿轮(23)、换挡二级传动小齿轮(24)、换挡二级传动大齿轮(25)、依次放大后通过换挡二级传动大齿轮(25)的内花键与换挡轴的外花键带动换挡轴(10)转动，以实现换挡功能； 选挡块(8)的一端开口槽连接换挡传感器摆臂轴(26)，换挡传感器摆臂另一端插入换挡传感器滑块(27)的D型孔中，换挡传感器摆臂旋转带动传感器传动角度，并将换挡的转动量输出到传感器中； 所述的TCU (400)通过发动机转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳换挡时机后，向离合器执行机构(300)和换挡执行机构(200)发出控制信号完成离合器打开/关闭和选挡、换挡的动作，并通过机构中传感器的实时信号来校正机构的移动量；最终实现挡位的自动更换。
【文档编号】F16H59/04GK203979296SQ201420409952
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】周建中, 邓德 申请人:广东戈兰玛汽车系统有限公司