專利名稱：一種新型的自動變速器離合器執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的自動變速器離合器執(zhí)行器，應用于轎車自動變速器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著乘用車保有量的快速發(fā)展以及非專業(yè)駕駛員數(shù)量的急劇增加，乘用車自動 變速器正呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。現(xiàn)在的乘用車自動變速器主要有液力機械式自動變速器 (AT),無級變速器(CVT)，以及電控機械式自動變速器(AMT)三種。最早在乘用車上實現(xiàn)自動變速的變速器是液力機械式自動變速器，簡稱AT，也是 目前應用最廣泛的乘用車自動變速器。它不切斷動力換擋，具有起步、換擋平順，對阻力矩 變化可自適應等優(yōu)點。但同時它也具有結(jié)構(gòu)復雜，難制造，傳動效率低等缺點。手動固定軸式齒輪變速器是有級變速傳動機構(gòu)，其優(yōu)點是效率高，成本低，生產(chǎn)工 藝成熟，目前在我國應用廣泛。缺點是換擋困難，換擋時動力中斷，要求駕駛員操縱熟練，所 以人們期望它能實現(xiàn)自動化。計算機控制技術(shù)使這種變速機構(gòu)實現(xiàn)自動換擋成為可能。電 控機械式自動變速器(AMT)就是通過微機控制使固定軸式變速器自動化的產(chǎn)物。它保留了 原齒輪變速器傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、成本低、易制造、維護容易等優(yōu)點；而且 實現(xiàn)了起步、換擋過程的自動化，在操縱方便性上具備了 AT的優(yōu)點。AMT以其經(jīng)濟、使用方 便、簡單安全又具有較好舒適性受到青睞，而且它還具有目前乘用車工業(yè)發(fā)展所要求的高 燃油經(jīng)濟性、低排放和保護現(xiàn)有手動變速器生產(chǎn)投資的優(yōu)點，因此受到了各大乘用車廠的 重視。AMT是在傳統(tǒng)固定軸式變速器和干式離合器的基礎(chǔ)上，應用電子技術(shù)和自動變速 理論，以變速器控制單元(TCU)為核心，通過執(zhí)行機構(gòu)控制離合器的分離與接合、選換擋操 作和通過電子裝置控制發(fā)動機的供油，來實現(xiàn)起步、換擋的自動操縱。AMT控制的基本思想 是根據(jù)駕駛員的意圖(加速踏板、制動踏板、操縱手柄等)和車輛的狀態(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸入 軸轉(zhuǎn)速、車速、檔位)，依據(jù)適當?shù)目刂埔?guī)律(換檔規(guī)律、離合器接合規(guī)律等)，借助于相應的 執(zhí)行機構(gòu)(離合器執(zhí)行機構(gòu)、選換檔執(zhí)行機構(gòu))和電子裝置(發(fā)動機供油控制電子裝置)對車 輛的動力傳動系(發(fā)動機、離合器、變速器)進行聯(lián)合操縱。電控單元(TCU)根據(jù)軟件程序，實時、在線地擔負起多路輸入信號的采集、加工處 理、以及控制決策和執(zhí)行指令的發(fā)出；操縱控制機構(gòu)則根據(jù)TCU的指令，控制直流電機，使 執(zhí)行機構(gòu)自動地完成離合器分離、接合；擋位的變化選擋、換擋。使整個換擋過程自動完 成。針對快速、準確、成本低廉，開發(fā)了該離合器執(zhí)行系統(tǒng)，可廣泛應用于乘用車自動 變速器領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的自動變速器離合器執(zhí)行器，采用直流電機控制 離合器執(zhí)行器，速度快，成本比較低，縮短了離合器的分離和結(jié)合時間，也就大大降低了動力中斷的時間；加上對離合器的閉環(huán)控制，因此對整車的平順性和動力性都有很大幫助。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的新型的自動變速器離合器執(zhí)行器，由離合器執(zhí) 行機構(gòu)和離合器執(zhí)行器控制系統(tǒng)組成，其特征在于離合器執(zhí)行機構(gòu)是由一個電機總成、一 對蝸輪蝸桿傳動副、曲柄擺桿機構(gòu)、總泵、助力彈簧、角位移傳感器組成；電機總成通過軸端 的扁頭與蝸桿軸端的U型切口直接聯(lián)結(jié)，并用一個加強套連接；蝸輪與總泵連桿之間采用 一個連接銷，形成一個鉸鏈結(jié)構(gòu)；總泵出口與離合器的分泵進油口相連；離合器控制系統(tǒng) 的外圍控制電路的輸出端與電機總成的輸入端電連接，外圍控制電路的輸入端與角位移傳 感器電連接。本發(fā)明的積極效果 是縮短了離合器的分離和結(jié)合時間，也就大大降低了動力中斷 的時間；加上對離合器的閉環(huán)控制，因此對整車的平順性和動力性都有很大幫助。


圖1為本發(fā)明的離合器執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述如圖1-2所示，新型的自動變速器離合 器執(zhí)行器，由離合器執(zhí)行機構(gòu)和離合器執(zhí)行器控制系統(tǒng)組成，其特征在于離合器執(zhí)行機構(gòu) 是由一個電機總成1、一對蝸輪蝸桿傳動副2、曲柄擺桿機構(gòu)3、總泵4、助力彈簧5、角位移傳 感器6組成；電機總成1通過軸端的扁頭與蝸桿軸端的U型切口直接聯(lián)結(jié)，并用一個加強套 連接；蝸輪與總泵4連桿之間采用一個連接銷，形成一個鉸鏈結(jié)構(gòu)；最終在總泵4出口形成 高壓油通過一根金屬管連接到離合器的分泵進油口。離合器控制系統(tǒng)的外圍控制電路的輸 出端與電機總成1的輸入端電連接，外圍控制電路的輸入端與角位移傳感器6電連接。自動變速器離合器執(zhí)行系統(tǒng)的電機為直流電機。如圖1所示，外圍驅(qū)動電路控制直流電機總成1旋轉(zhuǎn)，電機總成1旋轉(zhuǎn)帶動與電機 軸連接的蝸桿旋轉(zhuǎn)，然后通過蝸輪蝸桿傳動副2將電機輸出進行減速增扭，再經(jīng)蝸輪上的 偏心孔與總泵4推桿形成的曲柄連桿機構(gòu)3，使總泵4活塞運動，活塞的運動使前端總泵4 液壓腔建立起壓力，液體壓力驅(qū)動變速器原有分泵運動，從而達到分離離合器的目的。具體工作過程為當AMT系統(tǒng)的電控單元發(fā)出指令控制離合器分離時，外圍控制 電路驅(qū)動電機總成1順時針(面向電機軸，指向電機內(nèi)部方向)旋轉(zhuǎn)，電機總成1的旋轉(zhuǎn)通 過蝸輪蝸桿減速、曲柄連桿轉(zhuǎn)化為總泵4活塞的直線運動，因液壓總泵4與分泵為互通封閉 腔，腔內(nèi)液體受到活塞壓力建立起油壓，油壓推動離合器分泵運動從而使離合器分離，當角 位移傳感器6監(jiān)測到蝸輪旋轉(zhuǎn)到目標位置時，外圍控制電路使電機總成1停止供電，因整個 離合器執(zhí)行器傳動系統(tǒng)自鎖，可使離合器保持在當前位置。當控制離合器結(jié)合時，外圍控制 電路提供電機反向旋轉(zhuǎn)電壓，電機的旋轉(zhuǎn)使總泵4活塞反向運動，總泵4內(nèi)液體壓力下降， 導致液體壓力產(chǎn)生的作用力不能與離合器分離力平衡，液壓油由分泵被壓回總泵4，離合器
纟口口。執(zhí)行器在控制離合器分離結(jié)合過程中，分離時，需要電機輸出功率較大，結(jié)合時所 需功率較小，為平衡電機功率，在執(zhí)行器中加入助力彈簧5——分離時，助力彈簧5釋放；結(jié)合時，助力彈簧5被壓縮。助力彈簧5在裝配時具有一定預緊力，并在總泵4整個運動過程 中均處于壓縮狀態(tài)，所以在離合器分離過程中，助力彈簧5能夠達到幫助總泵4活塞克服離 合器分離力的目的，從而降低了電機輸出功率。在結(jié)合過程中，因電機還需要克服彈簧帶來 的負載，輸出功率需要提高，這樣就達到了平衡電機功率的目的。同時被平衡的還有離合器 分離接合的速度，便于控制。
在離合器的分離結(jié)合過程中，因有很多需要保證離合器位置不動的狀態(tài)，如果傳 動系統(tǒng)不自鎖，就需要電機長時間供電來保證位置的穩(wěn)定性，對電機壽命就有很大影響；但 如果通過蝸輪蝸桿傳動自鎖來實現(xiàn)，會降低整個系統(tǒng)的效率。針對這種情況，最傳動系統(tǒng)進 行整體考慮，包括電機的內(nèi)部阻力，在保證整個系統(tǒng)表現(xiàn)為自鎖的前提下，盡可能提高蝸輪 蝸桿傳動效率，從而提高整個系統(tǒng)的效率。這樣就即可以給電機停止供電仍然能夠保證離 合器長時間停止在某一個位置上，延長電機使用壽命，又可以降低電機負荷。
權(quán)利要求
新型的自動變速器離合器執(zhí)行器，由離合器執(zhí)行機構(gòu)和離合器執(zhí)行器控制系統(tǒng)組成，其特征在于離合器執(zhí)行機構(gòu)是由一個電機總成、一對蝸輪蝸桿傳動副、曲柄擺桿機構(gòu)、總泵、助力彈簧、角位移傳感器組成；電機總成通過軸端的扁頭與蝸桿軸端的U型切口直接聯(lián)結(jié)，并用一個加強套連接；蝸輪與總泵連桿之間采用一個連接銷，形成一個鉸鏈結(jié)構(gòu)；總泵出口與離合器的分泵進油口相連；離合器控制系統(tǒng)的外圍控制電路的輸出端與電機總成的輸入端電連接，外圍控制電路的輸入端與角位移傳感器電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的自動變速器離合器執(zhí)行器，由離合器執(zhí)行機構(gòu)和離合器執(zhí)行器控制系統(tǒng)組成，其特征在于離合器執(zhí)行機構(gòu)是由一個電機總成、一對蝸輪蝸桿傳動副、曲柄擺桿機構(gòu)、總泵、助力彈簧、角位移傳感器組成；電機總成通過軸端的扁頭與蝸桿軸端的U型切口直接聯(lián)結(jié)，并用一個加強套連接；蝸輪與總泵連桿之間采用一個連接銷，形成一個鉸鏈結(jié)構(gòu)；總泵出口與離合器的分泵進油口相連；離合器控制系統(tǒng)的外圍控制電路的輸出端與電機總成的輸入端電連接，外圍控制電路的輸入端與角位移傳感器電連接。其縮短了離合器的分離和結(jié)合時間，也就大大降低了動力中斷的時間；加上對離合器的閉環(huán)控制，因此對整車的平順性和動力性都有很大幫助。
文檔編號F16D48/06GK101979893SQ20101053794
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者盧新田, 周輝, 楊立功, 趙健濤, 顧振宇 申請人:中國第一汽車集團公司