两挡电控AMT换挡执行机构制造技术

本实用新型专利技术属于汽车控制技术领域，具体的说是一种紧凑型的两挡电控AMT换挡执行机构。该换挡执行机构包括电路部分和机械结构部分，在电路部分增加了三个霍尔位置传感器，用来判断换挡拨叉所在位置。使用一个电流传感器来采集换挡电机的电流，通过实时采集电机电流来监测换挡电机的状态，同时判断出换挡拨叉所处的挡位。与霍尔位置传感器构成了一个冗余设计方法，保证了换挡的顺利完成，提高了行车安全性及使用的便利性。本实用新型专利技术机械结构部分使用较少的机械零部件，并且在变速箱齿轮及换挡机构磨损的情况下提高换挡成功率，同时降低了变速器未能完全接合的异常噪声，也可以及时解决换挡过程中电机完全堵转容易烧坏的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽车控制
，具体的说是一种紧凑型的两挡电控AMT换挡执行机构。
技术介绍
电控AMT换挡执行机构是在传统的机械式变速箱上加装电控换挡执行装置来实现变速箱的换挡，它取代了人力手动进行换挡的繁琐过程，可以根据当前车速及加速踏板开度来自动完成换挡过程，从而减轻了驾驶员疲劳，提高了行车安全性及通过设计合理的换挡规律可较大提高汽车燃油经济性。具体地，将直流电机作为换挡动作动力装置，电机输出转轴连接丝杠，从而带动丝杠的旋转运动。丝杠上有螺母，可以将丝杠的旋转运动转化为直线运动。螺母连接换挡拨叉，从而实现拨叉的换挡动作。为判断拨叉是否到达换挡完成位置，一般可以通过加装角位移传感器来实现，但会存在角位移传感器布置困难及使得换挡执行机构所占空间变大、结构变复杂的问题，并且在AMT长时间的使用后因为换挡动力传动机构及变速箱齿轮磨损，而造成AMT达到了指定位移仍然未成功挂上挡的问题。也存在换挡结合套接合过程中与被啮合齿轮小齿圈顶住而电机堵转没有发现造成损坏的问题。经过相关专利文献查询，电控AMT换挡执行机构专利具有代表性有以下两种：中国专利公布号为CN204852309U，授权公告日2015.12.09，专利技术名称为“AMT换挡执行机构”，专利权人为重庆蓝黛动力传动机械股份有限公司。该专利通过使用蜗杆、扇形斜齿轮、换挡导轴、换挡摆杆完成换挡电机与换挡拨叉的动力传递，其零部件结构较复杂且安装空间较大，安装在换挡导轴上的角度传感器在遇到换挡卡住的情况下并不知道换挡电机处于堵转状态而继续让电机工作会有损坏换挡电机及其传动装置的危险。中国授权公告号CN202579983U，授权公告日2012.12.05，专利技术名称为“电动车两档AMT系统”，专利权人为广东戈兰玛汽车系统有限公司。该专利在电机与换挡拨叉之间增加了两级减速齿轮、换挡轴及换挡拨头来传递换挡电机动力，在换挡轴上安装的角度位置传感器来监测换挡拨头位置。依然存在换挡执行机构复杂且没有对换挡电机状态的监测而不能及时发现换挡异常情况。在执行机构磨损后也可能会出现角位移传感器测得的换挡拨头位置不准确造成换挡失败的发生。
技术实现思路
本技术提供一种紧凑型的两挡电控AMT换挡执行机构，可以在安装空间较小的电动汽车或者混合动力汽车上使用，保证了换挡执行机构的安全工作与长期使用后的换挡成功率；在挡位位置传感器失效的情况下仍然可以成功换挡，保证了汽车行驶的安全性，解决了现有AMT换挡执行机构的上述不足。本技术技术方案结合附图说明如下：一种两挡电控AMT换挡执行机构，该换挡执行机构包括电路部分和机械结构部分，其中所述的电路部分包括变速箱TCU1、单片机2、换挡电机驱动器3、电流传感器4、换挡电机5、第一霍尔位置传感器6、第二霍尔位置传感器7和第三霍尔位置传感器8；所述的变速箱TCU1依次与单片机2、换挡电机驱动器3和换挡电机5相连；所述的电流传感器4安装在换挡电机驱动器3和换挡电机5之间的直流母线上；所述的第一霍尔位置传感器6、第二霍尔位置传感器7和第三霍尔位置传感器8安装在换挡执行机构的安装壳体盖16上的三个凹槽内；所述的机械结构部分包括丝杠9、第一橡胶缓冲块10、第一调整垫圈11、换挡拨叉12、磁铁13、第二调整垫圈14和第二橡胶缓冲块15；所述的丝杠9左端为长方体结构，该长方体结构能插入换挡电机5的转子中，所述的丝杠9的两端通过轴承支撑在变速箱壳体上；所述的丝杠9依次穿过第一橡胶缓冲块10、第一调整垫圈11、换挡拨叉12、第二调整垫圈14和第二橡胶缓冲块15；所述的第一橡胶缓冲块10支撑在变速箱壳体与第一调整垫圈11之间；所述的第一调整垫圈11右端面卡在丝杠9的轴肩上；所述的换挡拨叉12内部设置有与丝杠9的外螺纹相配合的内螺纹；所述的第二调整垫圈14左端面卡在丝杠9的轴肩上，右端面与第二橡胶缓冲块15相接触；所述的第二橡胶缓冲块15的右端面支撑在变速箱壳体上。所述的换挡拨叉12能沿着换挡执行机构安装壳体盖16移动至1挡、空挡、2挡三个位置，其上端面设置有长方体凹槽，凹槽内部固定有长方体磁铁13，长方体磁铁13固定在凹槽内。所述的第一霍尔位置传感器6的位置对应于长方体磁铁13在1挡的位置；所述的第二霍尔位置传感器7的位置对应于长方体磁铁13在空挡的位置；所述的霍尔位置传感器8的位置对应于长方体磁铁13在2挡的位置。所述的换挡拨叉12是由一长方体的滑块和拨叉焊接构成的。本技术的有益效果为：1、简化了电控换挡执行机构的繁琐结构，减少换挡执行机构的体积及提高长期使用后出现的换挡失效问题，本技术使用较少的机械零部件，并且在变速箱齿轮及换挡机构磨损的情况下提高换挡成功率，同时也降低了变速器未能完全接合的异常噪声，也可以及时解决换挡过程中电机完全堵转容易烧坏的问题。2、在现有的换挡执行机构的控制方法中，一般采用较为昂贵的角位移传感器来判断换挡拨叉到达挡位。这种方法的缺点是并没有及时发现电机的危险状态，当换挡卡死时，若没有发现这种状况而让电机继续开启运行，电机因为处于堵转状态而使得电流急剧上升，直到到达堵转电流，时间过长会导致电机烧毁或因为电机输出力矩过大而损坏换挡执行机构。当角位移传感器失效时，若因此不能正确完成换挡而导致长时间汽车动力中断，将危及行车安全，并且因为变速箱不能传递动力而导致无法跛行回家。若即使发现这种状况而可以采用换挡延时运行，同样存在换挡过程中发生异常情况不能及时处理的问题。3、本技术采用廉价的霍尔传感器判断换挡拨叉所在位置，即使霍尔传感器失效，仍然能够正常完成换挡。使用一个电流传感器来采集换挡电机的电流，通过实时采集电机电流来监测换挡电机的状态，同时判断出换挡拨叉所处的挡位。与霍尔位置传感器构成了一个冗余设计方法，保证了换挡的顺利完成，提高了行车安全性及使用的便利性。附图说明图1为本技术电路结构示意图；图2为本技术机械结构示意图；图3为本技术3个挡位传感器放置位置示意图；图4为本技术AMT换挡方法流程图；图5为本技术霍尔传感器失效模式换挡流程图。图中：1、变速箱TCU；2、单片机；3、换挡电机驱动器；4、电流传感器；5、换挡电机；6、第一霍尔位置传感器；7、第二霍尔位置传感器；8、第三霍尔位置传感器；9、丝杠；10、第一橡胶缓冲块；11、第一调整垫圈；12、换挡拨叉；13、长方体磁铁；14、第二调整垫圈；15、第二橡胶缓冲块。具体实施方式参阅图1—图3，一种两挡电控AMT换挡执行机构，该换挡执行机构包括电路部分和机械结构部分，其中所述的电路部分包括变速箱TCU1、单片机2、换挡电机驱动器3、电流传感器4、换挡电机5、第一霍尔位置传感器6、第二霍尔位置传感器7和第三霍尔位置传感器8；所述的变速箱TCU1依次与单片机2、换挡电机驱动器3和换挡电机5相连；所述的电流传感器4安装在换挡电机驱动器3和换挡电机5之间的直流母线上；所述的第一霍尔位置传感器6、第二霍尔位置传感器7和第三霍尔位置传感器8使用胶水安装在换挡执行机构的安装壳体盖16上的三个凹槽内；所述的第一霍尔位置传感器6、第二霍尔位置传感器7和第三霍尔位置传感器8的信号最终汇集到单片机2中用来判断拨叉所处位置及监测换挡电机5的状态。所述的机械结构部分包括丝杠9、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两挡电控AMT换挡执行机构，其特征在于，该换挡执行机构包括电路部分和机械结构部分，其中所述的电路部分包括变速箱TCU(1)、单片机(2)、换挡电机驱动器(3)、电流传感器(4)、换挡电机(5)、第一霍尔位置传感器(6)、第二霍尔位置传感器(7)和第三霍尔位置传感器(8)；所述的变速箱TCU(1)依次与单片机(2)、换挡电机驱动器(3)和换挡电机(5)相连；所述的电流传感器(4)安装在换挡电机驱动器(3)和换挡电机(5)之间的直流母线上；所述的第一霍尔位置传感器(6)、第二霍尔位置传感器(7)和第三霍尔位置传感器(8)安装在换挡执行机构的安装壳体盖(16)上的三个凹槽内；所述的机械结构部分包括丝杠(9)、第一橡胶缓冲块(10)、第一调整垫圈(11)、换挡拨叉(12)、磁铁(13)、第二调整垫圈(14)和第二橡胶缓冲块(15)；所述的丝杠(9)左端为长方体结构，该长方体结构能插入换挡电机(5)的转子中，所述的丝杠(9)的两端通过轴承支撑在变速箱壳体上；所述的丝杠(9)依次穿过第一橡胶缓冲块(10)、第一调整垫圈(11)、换挡拨叉(12)、第二调整垫圈(14)和第二橡胶缓冲块(15)；所述的第一橡胶缓冲块(10)支撑在变速箱壳体与第一调整垫圈(11)之间；所述的第一调整垫圈(11)右端面卡在丝杠(9)的轴肩上；所述的换挡拨叉(12)内部设置有与丝杠(9)的外螺纹相配合的内螺纹；所述的第二调整垫圈(14)左端面卡在丝杠(9)的轴肩上，右端面与第二橡胶缓冲块(15)相接触；所述的第二橡胶缓冲块(15)的右端面支撑在变速箱壳体上。...

【技术特征摘要】
1.一种两挡电控AMT换挡执行机构，其特征在于，该换挡执行机构包括电路部分和机械结构部分，其中所述的电路部分包括变速箱TCU(1)、单片机(2)、换挡电机驱动器(3)、电流传感器(4)、换挡电机(5)、第一霍尔位置传感器(6)、第二霍尔位置传感器(7)和第三霍尔位置传感器(8)；所述的变速箱TCU(1)依次与单片机(2)、换挡电机驱动器(3)和换挡电机(5)相连；所述的电流传感器(4)安装在换挡电机驱动器(3)和换挡电机(5)之间的直流母线上；所述的第一霍尔位置传感器(6)、第二霍尔位置传感器(7)和第三霍尔位置传感器(8)安装在换挡执行机构的安装壳体盖(16)上的三个凹槽内；所述的机械结构部分包括丝杠(9)、第一橡胶缓冲块(10)、第一调整垫圈(11)、换挡拨叉(12)、磁铁(13)、第二调整垫圈(14)和第二橡胶缓冲块(15)；所述的丝杠(9)左端为长方体结构，该长方体结构能插入换挡电机(5)的转子中，所述的丝杠(9)的两端通过轴承支撑在变速箱壳体上；所述的丝杠(9)依次穿过第一橡胶缓冲块(10)、第一调整垫圈(11)、换挡拨叉(12)、第二调整垫圈(14)和第二橡胶缓冲块(15)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭广河，徐士强，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22