專利名稱：一種機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械式自動變速箱領(lǐng)域，具體的說是一種機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
機(jī)械式自動變速箱(Automated Mechanical Transmission,可簡稱為AMT)是在傳統(tǒng)的手動齒輪式變速箱的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，其保留了原機(jī)械式變速箱內(nèi)部的齒輪部件以及用于控制齒輪進(jìn)行選換檔的撥叉軸，而只改變原來需要手動操作的撥叉軸驅(qū)動部分，即由手動執(zhí)行變?yōu)樽詣訄?zhí)行。所謂的自動執(zhí)行是通過選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成的。AMT由變速箱控制器(Transmission Control Unit,可簡稱為TCU)來控制，TCU根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號和車速信號來對變速箱進(jìn)行自動控制，從而獲得良好的變速箱性能。選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括換檔指，該換檔指伸入到變速箱內(nèi)部且可選擇性地與任一根撥叉軸連接，換檔指與撥叉軸連接后再對該撥叉軸進(jìn)行控制，選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動換檔指的移動來完成撥叉軸的選擇連接以及對撥叉軸的控制，從而完成選檔和換檔動作。
AMT的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照動力來源可分為電控氣動、電控液動和電控電動三種類型。對于電控液動，其用油缸驅(qū)動換檔指移動，需要額外的油泵，油路布置十分不便且會占用過多的空間。對于電控電動，其用電機(jī)驅(qū)動換檔指移動，車載電力有限，使用電機(jī)驅(qū)動會耗費(fèi)過多的電力，另外，電機(jī)的連接線路會和TCU的電控制部分的線路混雜在一起，線路間會相互干擾且影響美觀。在大型或重型車上大都為制動系統(tǒng)配備有現(xiàn)成的空氣壓縮裝置和蓄能裝置，氣動能源可以直接由儲氣罐提供，不需要額外的電機(jī)、油泵等能源裝置，因此，電控氣動的方式會成為最便捷且更安全環(huán)保的一種方式。但是，現(xiàn)有的氣動選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，氣缸的氣路布置較復(fù)雜且每一支氣路均需要由該氣路所對應(yīng)的單個電磁閥來控制，控制線路多且十分雜亂，另外，現(xiàn)有的氣動選換檔機(jī)構(gòu)的選換檔位置十分有限，僅適用于檔位較少的車輛，對于多檔位的車輛，需要兩個以上的氣缸才能完成選檔和換檔動作，氣路布置和集中控制難度很大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、占用空間小且能簡化氣路與電路布置的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括可與變速箱內(nèi)的各撥叉軸擇一地進(jìn)行連接的換檔指，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述換檔指由相互垂直設(shè)置的多位置選檔氣缸和多位置換檔氣缸驅(qū)動，選檔氣缸和換檔氣缸上分別安裝有選檔位置傳感器和換檔位置傳感器，選檔氣缸和換檔氣缸的各氣路集中連接至一閥島上，閥島和上述兩位置傳感器均與用于綜合控制變速箱的變速箱控制器電連接。采用上述結(jié)構(gòu)，使用氣缸作為選換檔的動力部件，可直接使用車載空氣壓縮裝置的氣源，不需要額外添加電機(jī)、油泵等，且利用空氣作為動力源，來源廣泛，受地域環(huán)境影響小，響應(yīng)快，安全環(huán)保無污染；利用相互垂直設(shè)置的兩個氣缸即能實(shí)現(xiàn)選換檔操作，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，占用空間少；通過閥島對兩個氣缸的各個氣路進(jìn)行綜合控制，不需要在每個氣路上均安裝控制閥，僅需要從氣源引出一路壓縮空氣輸入到閥島中即可，閥島再對兩氣缸的各氣路進(jìn)行氣體分配，減化了控制流程，降低了氣路的復(fù)雜程度，且使得氣路布置得更美觀；通過變速箱控制器接收包括位置傳感器在內(nèi)各個傳感器的信號并對閥島進(jìn)行綜合控制，簡化了控制流程，降低了通信線束的復(fù)雜程度，且使得電路布置得更加美觀。作為換檔指的一種驅(qū)動結(jié)構(gòu)，所述選檔氣缸活塞桿前端連接有選檔導(dǎo)塊，選檔導(dǎo)塊上開設(shè)有與換檔氣缸的運(yùn)動方向相一致的換檔導(dǎo)向槽；換檔氣缸活塞桿的前端連接有換檔導(dǎo)塊，換檔導(dǎo)塊上開設(shè)有與選檔氣缸的運(yùn)動方向相一致的選檔導(dǎo)向槽，換檔指安裝在換檔導(dǎo)向槽和選檔導(dǎo)向槽中。該種結(jié)構(gòu)中，兩個垂直設(shè)置的導(dǎo)向槽相互限制，保證了換檔指的位置唯一確定，確保了各檔位的位置精確性。作為閥島的一種結(jié)構(gòu)形式，所述閥島上設(shè)有閥島控制器，閥島控制器上設(shè)有總線接口，總線接口與變速箱控制器之間通過總線連接。采用該種結(jié)構(gòu)，通過總線與變速箱控制器進(jìn)行通信，進(jìn)一步簡化了通信線路的布置，同時還提高了通信效率和可靠性。作為閥島的一種改進(jìn)，所述閥島控制器上設(shè)有用于和兩位置傳感器進(jìn)行通信的傳感器通信接口。采用該種結(jié)構(gòu)，變速箱控制器通過閥島控制器與兩位置傳感器連接，變速箱控制器進(jìn)行通信連接，降低了控制線路的復(fù)雜程度，同時也簡化了整體結(jié)構(gòu)。作為整個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)形式，所述選檔氣缸為四位置氣缸，換檔氣缸為三位置氣缸。該種結(jié)構(gòu)中，通過四個位置的選檔和三個位置的換檔，可輕易實(shí)現(xiàn)六檔位變速箱的選換檔操作，結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣。綜上所述，本實(shí)用新型 具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、重量輕、占用空間小且能簡化電、氣路布置的優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:


圖1為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)部構(gòu)造結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的換檔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的各部件的整理連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖，本實(shí)用新型的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括可與變速箱I內(nèi)的各撥叉軸擇一地進(jìn)行連接的換檔指3，其中，對于變速箱1，其通過撥叉軸撥動齒輪等部件進(jìn)行選換檔動作，在變速箱I內(nèi)，通常情況下，一根撥叉軸對應(yīng)三個檔位，換檔指3可選擇連接其中的一根撥叉軸，通過換檔指3的移動來完成撥叉軸的選擇連接和檔位的切換。換檔指3由相互垂直設(shè)置的多位置選檔氣缸4和多位置換檔氣缸5驅(qū)動,選檔氣缸4和換檔氣缸5上分別安裝有選檔位置傳感器41和換檔位置傳感器51,選檔氣缸4和換檔氣缸5的各氣路集中連接至一閥島6上，該閥島6和上述兩位置傳感器均與用于綜合控制變速箱I的變速箱控制器2電連接。該種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置中，利用選檔氣缸4驅(qū)動換檔指3移動到需要連接的撥叉軸所在的位置，換檔指3與撥叉軸連接之后，換檔氣缸5再驅(qū)動換檔指3帶動撥叉軸動作進(jìn)行掛檔或摘擋。參照附圖，選檔氣缸活塞桿44前端連接有選檔導(dǎo)塊42，選檔導(dǎo)塊42上開設(shè)有與換檔氣缸5的運(yùn)動方向相一致的換檔導(dǎo)向槽43 ;換檔氣缸活塞桿54前端連接有換檔導(dǎo)塊52,換檔導(dǎo)塊52上開設(shè)有與選檔氣缸4的運(yùn)動方向相一致的選檔導(dǎo)向槽53，換檔指3安裝在換檔導(dǎo)向槽43和選檔導(dǎo)向槽53中。圖3為換檔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖，所謂換檔室是用于給各導(dǎo)塊和換擋指3提供活動空間的室體，其外置于變速箱I的上端蓋上。如圖2和圖3所示，兩個氣缸的活塞桿前端均深入到換檔室內(nèi)，選檔導(dǎo)塊42、換檔導(dǎo)塊52和換檔指3也安裝在換檔室內(nèi)。其中，對于氣缸的運(yùn)動方向解釋為氣缸活塞桿的伸縮方向，因此，對于垂直設(shè)置的兩個氣缸來說，選檔導(dǎo)向槽43和換檔導(dǎo)向槽53也是相互垂直的。另外，如圖2和圖3所示的實(shí)施方式中，選檔氣缸4位于換檔氣缸5的上方，因此，換檔導(dǎo)向槽43位于選檔導(dǎo)向槽53的上方，由于換檔指3需要同時安裝在換檔導(dǎo)向槽43和選檔導(dǎo)向槽53中，所以換檔導(dǎo)向槽43為通槽，其呈現(xiàn)為長條形的通孔狀，換檔指3穿裝在該通孔內(nèi)。而對于選檔導(dǎo)向槽53，其只需要容納換檔指3的底部即可，因此選檔導(dǎo)向槽53可以不是通孔，而僅僅是一個一端開口的槽即可。參照附圖，閥島6具有一個總的進(jìn)氣口 63、一個總的出氣口 64和多個分支氣路接口，總的進(jìn)氣口 63和總的出氣口 64與氣源處理裝置65連接，氣源處理裝置65可以為車載的空氣壓縮機(jī)或儲氣罐等。各分支氣路接口用于連接兩個氣缸的各個氣路，閥島6內(nèi)設(shè)有電磁閥組可對各個氣路進(jìn)行通斷控制，閥島6上設(shè)有閥島控制器61，閥島控制器61的作用是接收變速箱控制器2的信號并對閥島6內(nèi)的電磁閥組進(jìn)行統(tǒng)一控制。閥島控制器61上設(shè)有總線接口 62，總線接口 62與變速箱控制器2之間通過總線連接。閥島控制器61上設(shè)有用于和兩位置傳感器進(jìn)行通信的傳感器通信接口 66，兩位置傳感器先連接到閥島控制器61上，再通過閥島控制器61上的總線接口 62與變速箱控制器2進(jìn)行通信連接。
多位置氣缸解釋為氣缸的活塞桿有多個定位位置，氣缸的每個定位位置對應(yīng)一路氣路來控制，閥島6通過控制各氣路的通斷組合來實(shí)現(xiàn)氣缸多個位置的精確定位，對于多位置氣缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。另外，對于常見的六檔位的變速箱來說，本實(shí)用新型的方案是:選檔氣缸4選用四位置氣缸，換檔氣缸5選用三位置氣缸。可見，本實(shí)用新型通過兩個氣缸即實(shí)現(xiàn)了如圖4中六個檔位lD、2D、3D、4DjD、6D以及倒檔RD和空檔的控制。圖4示出的為六個檔位的變速箱，下面以二檔換三檔為例對本實(shí)用新型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作過程進(jìn)行描述:I)當(dāng)變速箱控制器2采集的加速踏板、車速傳感器等其它信號滿足換檔條件時，變速箱控制器2通過總線向閥島6發(fā)送控制指令，閥島6接到指令后對兩個氣缸的各個氣路進(jìn)行通斷組合配置，使得選檔氣缸4保持原位置，換檔氣缸5動作，摘掉2擋，掛入空擋；2)換檔氣缸5上的換檔位置傳感器51檢測到掛入空擋后，會向閥島6發(fā)送檢測信號，閥島6通過總線將信號傳輸?shù)阶兯傧淇刂破?，接到信號后，變速箱控制器2根據(jù)存儲于其中的程序向閥島6發(fā)送下一條指令，閥島6對兩個氣缸的各個氣路進(jìn)行通斷組合配置，此時，換檔氣缸5保持位置不變，選檔氣缸4動作，帶動換檔指3選中三擋所在的撥叉軸；3)選檔氣缸4上的選檔位置傳感器41檢測到已經(jīng)選中三擋所在的撥叉軸后，會向閥島6發(fā)送檢測信號，閥島6通過總線將信號傳輸?shù)阶兯傧淇刂破?，接到信號后，變速箱控制器2根據(jù)存儲于其內(nèi)的程序向閥島6發(fā)送下一條指令，閥島6對兩個氣缸的各個氣路進(jìn)行通斷組合配置，此時，選檔氣缸4保持位置不變，換檔氣缸5動作，在離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的配合下，將換檔指3由空擋掛入三擋，從而完成整個過程。綜上所述，本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。 ·
權(quán)利要求1.一種機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括可與變速箱(I)內(nèi)的各撥叉軸擇一地進(jìn)行連接的換檔指(3)，其特征是所述換檔指(3)由相互垂直設(shè)置的多位置選檔氣缸(4)和多位置換檔氣缸(5)驅(qū)動,選檔氣缸(4)和換檔氣缸(5)上分別安裝有選檔位置傳感器(41)和換檔位置傳感器(51)，選檔氣缸(4)和換檔氣缸(5)的各氣路集中連接至一閥島(6)上，閥島(6)和上述兩位置傳感器均與用于綜合控制變速箱(I)的變速箱控制器(2)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述選檔氣缸活塞桿(44)前端連接有選檔導(dǎo)塊(42)，選檔導(dǎo)塊(42)上開設(shè)有與換檔氣缸(5)的運(yùn)動方向相一致的換檔導(dǎo)向槽(43);換檔氣缸活塞桿(54)前端連接有換檔導(dǎo)塊(52),換檔導(dǎo)塊(52)上開設(shè)有與選檔氣缸(4)的運(yùn)動方向相一致的選檔導(dǎo)向槽(53)，換檔指(3)安裝在換檔導(dǎo)向槽(43)和選檔導(dǎo)向槽(53)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述閥島(6)上設(shè)有閥島控制器(61)，閥島控制器(61)上設(shè)有總線接口(62)，總線接口(62)與變速箱控制器(2)之間通過總線連接。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述閥島控制器(61)上設(shè)有用于和兩位置傳感器進(jìn)行通信的傳感器通信接口(66)。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述選檔氣缸(4)為四位置氣缸,換檔氣缸(5)為三位置氣缸。
6.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征是所述選檔氣缸(4)為四位置氣缸,換檔 氣缸(5)為三位置氣缸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械式自動變速箱的選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其包括可與變速箱內(nèi)的各撥叉軸擇一地進(jìn)行連接的換檔指，換檔指由相互垂直設(shè)置的多位置選檔氣缸和多位置換檔氣缸驅(qū)動，選檔氣缸和換檔氣缸上分別安裝有選檔位置傳感器和換檔位置傳感器，選檔氣缸和換檔氣缸的各氣路集中連接至一閥島上，閥島和上述兩位置傳感器均與用于綜合控制變速箱的變速箱控制器電連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、重量輕、占用空間小且能簡化電、氣路布置。
文檔編號F16H61/28GK203115079SQ20132014265
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者韓爾樑, 劉建衛(wèi), 耿麗珍, 桂經(jīng)良, 王朝輝, 李永昌 申請人:濰柴動力股份有限公司