專利名稱：Amt自動換擋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種純電動汽車專用的換擋結(jié)構(gòu)，尤其涉及ー種純電動汽車專用AMT自動換擋裝置。
背景技術(shù)：
目前，包括純電動汽車在內(nèi)的多數(shù)汽車的擋位控制為手動換擋,手動換擋操作復雜，且容易出錯，特別是對于新手來說，經(jīng)?？刂撇缓秒x合器而導致汽車熄火，或者在市區(qū)行駛時，走走停停，不停的踩離合器換擋，時間長了容易使人產(chǎn)生疲勞。在這種情況下，汽車電控換擋的換擋設(shè)備應(yīng)運而生。傳統(tǒng)的包括純電動汽車在內(nèi)的汽車的MT通過離合器與發(fā)動機動カ輸出部分相連，將發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動軸，在普通手動變速箱的基礎(chǔ)上，通過加裝微電腦·控制的電動裝置取代原來由人工操作完成的換擋動作，實現(xiàn)換擋全過程的自動化。但是傳統(tǒng)汽車采用發(fā)動機作為其動力源，發(fā)動機既不能帶負載起動，又無法反向運轉(zhuǎn)，因此傳統(tǒng)汽車的MT與發(fā)動機之間必須配備離合器，并且在MT中要設(shè)置倒擋機構(gòu)，使用時仍需要踩離合器，故操作麻煩。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種換擋方便、安全的AMT自動換擋裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、運行可靠、成本低。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供ー種AMT自動換擋裝置，該裝置安裝在變速箱上，包括換擋電機；其還包括傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)、與蝸輪蝸桿機構(gòu)連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號采集單元以及輪芯的輪芯軸另一端裝在變速箱的換擋撥叉上，所述換擋電機為直流換擋電機，該直流換擋電機經(jīng)傳動機構(gòu)后與所述蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動連接，所述信號采集單元與一個控制單元連接并且該控制單元用于通過接收所述信號采集單元所采集的信號而控制所述換擋電機動作。較佳地,所述傳動機構(gòu)包括依次哨合的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪，所述能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)由蝸桿和蝸輪組成，蝸輪與設(shè)置在蝸桿上的蝸桿齒形成自鎖性嚙合，所述第一齒輪與直流換擋電機的電機軸連接以及第三齒輪與蝸桿連接。較佳地，所述蝸輪為扇形蝸輪。較佳地，所述信號采集單元為霍爾傳感器。在采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型具有如下有益效果(I)本實用新型的AMT自動換擋裝置由于所述控制單元通過所述信號采集單元采集信號而控制所述換擋電機正反轉(zhuǎn)、進一歩借助傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)的配合最終實現(xiàn)由輪芯帶動所述變速箱換擋，從而本實用新型可以實現(xiàn)自動換擋，其操作簡單；由于采用蝸輪蝸桿機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖也保證了換擋后避免擋位跳動而確保換擋安全、運行可靠。本實用新型由換擋電機、傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)等構(gòu)成，其體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低。(2)本實用新型的傳動機構(gòu)采用第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪的三齒輪配合方式使傳動機構(gòu)的體積最合理。(3)另外，本實用新型的AMT自動換擋裝置可裝配在有級固定軸式機械變速箱上，使其具有自動變速箱和傳統(tǒng)手動變速箱的雙重優(yōu)點，既操作簡便、駕駛舒適，又提高了傳動效率、降低了生產(chǎn)成本、簡化了生產(chǎn)エ藝。同時擺脫了因人為換擋不利造成的離合器過度磨損及能源消耗増加。此外，在變速箱的換擋控制方面，本實用新型的AMT自 動換擋裝置可保留傳統(tǒng)的手動換擋裝置，實現(xiàn)集手動、自動換擋功能于一體。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施方式。

圖I為本實用新型AMT自動換擋裝置的示意圖；圖2為圖I中的輪芯部分的立體圖；圖3為輪芯與變速箱配合部分的示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施方式，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。請參考圖1-3，ー種AMT自動換擋裝置，該裝置安裝在純電動汽車的變速箱上，如可用在2擋純電動汽車上，其安裝在純電動汽車的有級固定軸式機械變速箱上。本實施方式還包括換擋電機I、傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)、與蝸輪蝸桿機構(gòu)連接的輪芯7，在所述輪芯7的輪芯軸一端連接有信號采集單元8以及輪芯7的輪芯軸另一端裝在變速箱的換擋撥叉上，所述換擋電機I為直流換擋電機，如12V的永磁直流電機，該直流換擋電機經(jīng)傳動機構(gòu)后與所述蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動連接，所述信號采集單元8與一個控制單元連接并且該控制単元用于通過接收所述信號采集單元8所采集的信號而控制所述換擋電機I動作。具體來說，所述傳動機構(gòu)包括依次嚙合的第一齒輪2、第二齒輪3、第三齒輪4,所述能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)由蝸桿5和蝸輪6組成，蝸輪6與設(shè)置在蝸桿5上的蝸桿齒形成自鎖性嚙合，所述第一齒輪2與直流換擋電機I的電機軸連接以及第三齒輪4與蝸桿5連接。在本實施方式中，傳動機構(gòu)也可以米用2個齒輪哨合或者3個以上的齒輪哨合的方式實現(xiàn)傳動效果，只是采用3個齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)能夠使結(jié)構(gòu)更加緊湊，體積更加合理，或者還可采用同步齒形帶傳動作為傳動結(jié)構(gòu)，或者通過ー個聯(lián)軸器直接把電機軸連接到蝸桿上而形成傳動結(jié)構(gòu)的作用均不影響本實用新型的保護。在本實施方式中，所述蝸輪6可為扇形蝸輪。所述信號采集單元8可為霍爾傳感器，用于采集發(fā)動機的工作狀態(tài)、車輛行駛速度狀態(tài)、油門狀態(tài)、剎車狀態(tài)、蝸桿5轉(zhuǎn)動角度等信號并傳遞給所述控制單元，霍爾傳感器可以降低系統(tǒng)干擾?？刂茊卧糜趯λ鲂盘柌杉瘑卧?傳輸?shù)母鞣N信號源進行分析、處理、并發(fā)出指令，控制所述換擋電機I正向或反向轉(zhuǎn)動等。換擋電機I是通過蓄電池供電啟動，用作動カ源，帶動負載啟動。上述的能自鎖的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)可采用N擋(空擋)、I擋、2擋三個擋位。[0020]當所述信號采集單元8采集到發(fā)動機的工作狀態(tài)、車輛行駛速度狀態(tài)、油門狀態(tài)、剎車狀態(tài)、蝸桿5轉(zhuǎn)動角度等信號并傳遞給所述控制單元時，所述控制單元發(fā)出指令而控制所述直流換擋電機正向或反向轉(zhuǎn)動，而所述換擋電機I的正向或反向轉(zhuǎn)動經(jīng)所述第一齒輪2、第二齒輪3、第三齒輪4、蝸桿5后帶動蝸輪6實現(xiàn)動作，即通過所述蝸桿5的正向或反向轉(zhuǎn)動使得與其嚙合的蝸桿5轉(zhuǎn)動而發(fā)生角度變化，所述蝸桿5的轉(zhuǎn)動使所述輪芯7帶動變速箱撥叉轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)自動換擋，此換擋過程簡單，井能在滿足發(fā)動機排放的要求下很好的與整車同時滿足氣體排放要求。始終使整車性能處于最佳狀態(tài)，具有機械繼承性強，傳動效率高，燃油經(jīng)濟性高，操作簡單等優(yōu)點。另外，本實施方式的AMT自動換擋裝置還有自我診斷功能，在AMT自動換擋裝置出現(xiàn)故障時顯示故障信息代碼，提示駕駛員的注意，便于維護人員進行修理。由于所述直流換擋電機可以帶負載啟動，純電動汽車的控制單元將所述換擋電機I的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動軸時，無需傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的離合器。由于所述換擋電機I的旋向可以通過電路控制實現(xiàn)變換，所以電動汽車無需內(nèi)燃機汽車變速箱中的倒擋。由于傳動機構(gòu)僅由第一齒輪2、第二齒輪3、第三齒輪4、蝸桿5構(gòu)成，故使得所述AMT自動換擋裝置體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，運行可靠。 由于本實施方式的AMT自動換擋裝置可裝配在有級固定軸式機械變速箱上，使其具有自動變速箱和傳統(tǒng)手動變速箱的雙重優(yōu)點，既操作簡便、駕駛舒適，又提高了傳動效率、降低了生產(chǎn)成本、簡化了生產(chǎn)エ藝。同時擺脫了因人為換擋不利造成的離合器過度磨損及能源消耗増加。下面對本實施方式的AMT自動換擋裝置具體執(zhí)行方式作詳細說明控制單元收到換擋指令后，檢測車速、撥桿位置信息，并控制所述直流換擋電機轉(zhuǎn)動帶動所述第一齒輪2轉(zhuǎn)動，經(jīng)過所述第二齒輪3、所述第三齒輪4傳遞給所述蝸桿5，所述蝸桿5帶動所蝸輪6轉(zhuǎn)動，即所述輪芯7也轉(zhuǎn)動，由于輪芯7的輪芯軸另一端裝在變速箱的換擋撥叉上，從而所述輪芯7的轉(zhuǎn)動又帶動變速箱撥叉運作實現(xiàn)換擋。所述霍爾傳感器8采集所述輪芯7的轉(zhuǎn)動角度等，然后傳遞給所述控制単元。擋位的分布情況為1 一 N— 2，因為N擋(空擋)在中間，所以從I擋到2擋，要先從I擋到N擋再從N擋到2擋，從2擋到I擋也ー樣先到N擋，其具體動作如下(I)起步階段所述控制単元接收到前進擋的擋位信號，檢測車輛狀態(tài)。在檢測到車輛無故障后，所述直流換擋電機正轉(zhuǎn)η圈，從N擋(空擋)掛入到I擋，然后輸出啟動引擎電機(正轉(zhuǎn))信號，同時檢測車速情況。(2)換擋階段(車速上升階段):當所述控制単元檢測到車速達到X km/h時，發(fā)出停機信號(對引擎電機)，同時使直流換擋電機反轉(zhuǎn)η圈，掛入N擋；這時檢測車速信號，發(fā)出啟動引擎電機信號；將引擎電機轉(zhuǎn)速與變速箱齒輪匹配后，所述直流換擋電機再反轉(zhuǎn)η圏，掛入2擋；從I擋到2擋，所述直流換擋電機反轉(zhuǎn)η圈到N擋，再反轉(zhuǎn)η圈到2擋，即所述直流換擋電機反轉(zhuǎn)2η圏。(3)換擋階段(車速下降階段)當所述控制單元檢測到車速下降打牌X km/h吋，發(fā)出停機信號(對引擎電機)，同時使所述直流換擋電機正轉(zhuǎn)η圈，掛入N擋；這時檢測車速信號，發(fā)出啟動引擎電機信號；將引擎電機轉(zhuǎn)速與變速箱齒輪匹配后，所述直流換擋電機再正轉(zhuǎn)η圈，掛入I擋；從2擋到I擋，所述直流換擋電機正轉(zhuǎn)2η圏。[0029](4)停車階段當汽車停止轉(zhuǎn)動后，同時接收到空擋或駐車信號后，將所述直流換擋電機反轉(zhuǎn)η圈,掛入空擋位置；從I擋到N擋，電機反轉(zhuǎn)η圈。(5)倒車階段，掛入倒擋后，所述控制単元接收到倒車擋的擋位信號后，使所述直流換擋電機正轉(zhuǎn)η圈，掛入I擋，同時發(fā)出輸出啟動引擎電機(反轉(zhuǎn))信號。以上結(jié)合最佳實施方式對本實用新型進行了描述，但本實用新型并不局限于以上掲示的實施方式，而應(yīng)當涵蓋各種根據(jù)本實用新型的本質(zhì)進行的修改、等效組合。
權(quán)利要求1.ー種AMT自動換擋裝置，該裝置安裝在變速箱上，包括換擋電機；其特征在于其還包括傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)、與蝸輪蝸桿機構(gòu)連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號采集單元以及輪芯的輪芯軸另一端裝在變速箱的換擋撥叉上，所述換擋電機為直流換擋電機，該直流換擋電機經(jīng)傳動機構(gòu)后與所述蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動連接，所述信號采集單元與一個控制單元連接并且該控制單元用于通過接收所述信號采集單元所采集的信號而控制所述換擋電機動作。
2.如權(quán)利要求I所述的AMT自動換擋裝置，其特征在干所述傳動機構(gòu)包括依次嚙合的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪，所述能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)由蝸桿和蝸輪組成，蝸輪與設(shè)置在蝸桿上的蝸桿齒形成自鎖性嚙合，所述第一齒輪與直流換擋電機的電機軸連接以及第三齒輪與蝸桿連接。
3.如權(quán)利要求2所述的AMT自動換擋裝置，其特征在干所述蝸輪為扇形蝸輪。
4.如權(quán)利要求I至3任一項所述的AMT自動換擋裝置，其特征在干所述信號采集單元為霍爾傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種AMT自動換擋裝置，該裝置安裝在變速箱上，包括換擋電機；其還包括傳動機構(gòu)、能自鎖的蝸輪蝸桿機構(gòu)、與蝸輪蝸桿機構(gòu)連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號采集單元以及輪芯的輪芯軸另一端裝在變速箱的換擋撥叉上，所述換擋電機為直流換擋電機，該直流換擋電機經(jīng)傳動機構(gòu)后與所述蝸輪蝸桿機構(gòu)傳動連接，所述信號采集單元與一個控制單元連接并且該控制單元用于通過接收所述信號采集單元所采集的信號而控制所述換擋電機動作。本實用新型的AMT自動換擋裝置換擋方便、安全、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、運行可靠、成本低。
文檔編號F16H61/32GK202629052SQ20122026592
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者呂濟明, 易高, 王俊, 黃 俊, 劉文文 申請人:廣州孔輝汽車科技有限公司