本實用新型屬于自動變速器技術領域，尤其涉及一種自動變速器選換擋執(zhí)行機構。

背景技術：

隨著城市化與汽車工業(yè)進程的加快，環(huán)境污染和能源匱乏日益突出，新能源汽車成為未來的發(fā)展方向，作為新能源汽車之一的混合動力汽車更因其顯著的特點吸引著人們的目光，其具備的純電動起步和能量回收制動功能降低了車輛的污染物排放，提高了燃油效率。基于混合動力商用車雙驅(qū)動動力系統(tǒng)耦合變速方案，整車控制和換檔控制策略的實現(xiàn)及整車集成匹配和試驗調(diào)試工作，將成為整車節(jié)油率的決定性因素。而整車控制策略和換擋控制策略需要自動變速器去實現(xiàn)。

目前，混合動力商用車市場應用較多的自動變速器選換擋執(zhí)行機構采用直流有刷馬達、齒輪減速機構、選換擋位置傳感器的方式，其具有如下缺陷：

(1)選換擋執(zhí)行機構使用永磁直流有刷馬達進行機械換向，需要定期更換電刷維護，可靠性差，且換擋故障工況下選換擋力過大引起的馬達堵轉(zhuǎn)很容易造成馬達燒壞，降低自動變速器的工作壽命；

(2)齒輪減速器的機械結構復雜，等效轉(zhuǎn)動慣量大，響應較慢，且要求高精度齒輪副傳動來保證控制的準確性，增加了加工制作難度和成本；

(3)直流有刷馬達輸出扭矩較小，無法直接驅(qū)動負載，需要增加齒輪減速器實現(xiàn)了減速增扭滿足換擋力；

(4)選換擋執(zhí)行機構需要額外加上位置傳感器和位置檢測機械結構，以判斷直線位移是否達到目標位置，增加了成本、且減速器內(nèi)的齒輪加工誤差也造成位置定位精度不高，同時，采集到的位置信號極容易受到伺服電機和動力電機的電磁干擾，給位置傳感器/接插件/線束的選型、匹配、信號處理等方面造成極大困難。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種自動變速器選換擋執(zhí)行機構，旨在解決現(xiàn) 有技術中的選換擋執(zhí)行機構存在可靠性差、加工制作難度大、成本高以及需要增加減速器和位置檢測機械結構來進行位置定位的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種自動變速器選換擋執(zhí)行機構，包括換擋軸、安裝在所述換擋軸上的選檔撥叉和第一換擋從動齒扇，所述自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括與所述第一換擋從動齒扇相嚙合的第二換擋從動齒扇，所述自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括換擋用無刷直流力矩電機和選擋用無刷直流力矩電機，其中，所述換擋用無刷直流力矩電機與所述第二換擋從動齒扇固定連接，所述選擋用無刷直流力矩電機與所述選檔撥叉固定連接。

作為一種改進的方案，所述選擋用無刷直流力矩電機內(nèi)設有選擋用轉(zhuǎn)速傳感器和選擋用位置傳感器，所述選擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線和所述選擋用位置傳感器的位置信號線分別與自動變速器控制單元電連接。

作為一種改進的方案，所述換擋用無刷直流力矩電機內(nèi)設有換擋用轉(zhuǎn)速傳感器和換擋用位置傳感器，所述換擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線和所述換擋用位置傳感器的位置信號線分別與自動變速器控制單元電連接。

作為一種改進的方案，所述第一換擋從動齒扇套裝在所述換擋軸上。

作為一種改進的方案，所述第一換擋從動齒扇通過第一緊固螺栓固定在所述換擋軸上。

作為一種改進的方案，所述選檔撥叉通過第二緊固螺栓固定在所述換擋軸上。

作為一種改進的方案，所述選擋用無刷直流力矩電機和換擋用無刷直流力矩電機通過電機三相驅(qū)動線與自動變速器控制單元連接。

由于自動變速器選換擋執(zhí)行機構包括換擋軸、安裝在換擋軸上的選檔撥叉和第一換擋從動齒扇，自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括與第一換擋從動齒扇相嚙合的第二換擋從動齒扇，自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括換擋用無刷直流力矩電機和選擋用無刷直流力矩電機，其中，換擋用無刷直流力矩電機與第二換擋從動齒扇固定連接，選擋用無刷直流力矩電機與選檔撥叉固定連接，從而實現(xiàn)自動變速器的選換擋操作，可靠性高、過載系數(shù)大，可直接驅(qū)動負載，降低了整個執(zhí)行機構的機械設計難度，而且控制精確。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的自動變速器選換擋執(zhí)行機構的結構示意圖；

圖2是本實用新型提供自動變速器選換擋執(zhí)行機構的電氣原理圖；

其中，1-換擋用無刷直流力矩電機，2-換擋軸，3-換擋用位置傳感器的位置信號線，4-選檔撥叉，5-第一換擋從動齒扇，6-換擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線，7-選擋用無刷直流力矩電機，8-選擋用位置傳感器的位置信號線，9-第二換擋從動齒扇，10-選擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線，11-自動變速器控制單元，12-電機三相驅(qū)動線。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1示出了本實用新型提供的自動變速器選換擋執(zhí)行機構的結構示意圖，為了便于說明，圖中僅給出了與本實用新型相關的部分。

自動變速器選換擋執(zhí)行機構包括換擋軸2、安裝在換擋軸2上的選檔撥叉4和第一換擋從動齒扇5，自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括與第一換擋從動齒扇5相嚙合的第二換擋從動齒扇9；

自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括換擋用無刷直流力矩電機1和選擋用無刷直流力矩電機7，其中，換擋用無刷直流力矩電機1與第二換擋從動齒扇9固定連接，選擋用無刷直流力矩電機7與選檔撥叉4固定連接。

其中，接合圖2所示，選擋用無刷直流力矩電機7內(nèi)設有選擋用轉(zhuǎn)速傳感器和選擋用位置傳感器(圖中未標記)，選擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線10和選擋用位置傳感器的位置信號線8分別與自動變速器控制單元11電連接；

接合圖2所示，換擋用無刷直流力矩電機1內(nèi)設有換擋用轉(zhuǎn)速傳感器和換擋用位置傳感器，換擋用轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號線6和換擋用位置傳感器的位置信號線3分別與自動變速器控制單元11電連接。

在圖2中，選擋用無刷直流力矩電機7和換擋用無刷直流力矩電機1通過電機三相驅(qū)動線12與自動變速器控制單元11連接。

在本實用新型中，第一換擋從動齒扇5、選檔撥叉4與換擋軸2連接方式可以與現(xiàn)有的自動變速器內(nèi)的連接相同，即：

第一換擋從動齒扇5套裝在換擋軸2上，該第一換擋從動齒扇5可以通過第一緊固螺栓固定在換擋軸2上，從而通過換擋軸2與第一換擋從動齒扇5的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)換擋動作；

選檔撥叉4可以通過第二緊固螺栓固定在換擋軸2上，通過選檔撥叉4的動作實現(xiàn)選檔的動作。

結合圖1和圖2所示，選檔換擋的工作原理為如下所示：

選擋用無刷直流力矩電機7通過電機三相驅(qū)動線12接收自動變速器控制單元11的控制指令，上電工作，帶動選檔撥叉4成角度運轉(zhuǎn)，即選檔撥叉4旋轉(zhuǎn)動作帶動換擋軸2動作，從而實現(xiàn)選檔動作；

換擋用無刷直流力矩電機1通過電機三相驅(qū)動線12接收自動變速器控制單元11的控制指令，上電工作，該換擋用無刷直流力矩電機1的輸出軸帶動第二換擋從動齒扇9旋轉(zhuǎn)，通過齒輪嚙合傳動，推動第一換擋從動齒扇5旋轉(zhuǎn)，與第一換擋從動齒扇5固定連接的換擋軸2也隨著旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)換擋動作。

在本實用新型中，自動變速器選換擋執(zhí)行機構包括換擋軸2、安裝在換擋軸2上的選檔撥叉4和第一換擋從動齒扇5，自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括與第一換擋從動齒扇5相嚙合的第二換擋從動齒扇9，自動變速器選換擋執(zhí)行機構還包括換擋用無刷直流力矩電機1和選擋用無刷直流力矩電機7，其中，換擋用無刷直流力矩電機1與第二換擋從動齒扇9固定連接，選擋用無刷直流力矩電機7與選檔撥叉4固定連接，從而實現(xiàn)自動變速器的選換擋操作，其具有如下技術效果:

(1)自動變速器選換擋執(zhí)行機構的選檔電機和換擋電機均采用無刷直流力矩電機，較于直流有刷電機，在保留用車載24V蓄電池直流供電的基礎上，把機械換向方式改為通過自動變速器控制單元11內(nèi)部的電機驅(qū)動器進行電子換向，免除了有刷直流電機的定期維護，大大提高了電機的可靠性，從而增加自動變速器的可靠性，增加使用壽命；

(2)自動變速器選換擋執(zhí)行機構的選檔電機和換擋電機采用無刷直流力矩電機，其調(diào)速范圍寬，過載系數(shù)高，允許連續(xù)工作在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)和低速狀態(tài)，輸出扭矩大，所以無需減速機構就可以直接驅(qū)動負載，省略了減速機構，機械結構簡單，等效轉(zhuǎn)動慣量小，響應迅速；

(3)自動變速器選換擋執(zhí)行機構選檔電機和換擋電機采用的無刷直流電機，由于自帶轉(zhuǎn)速傳感器和位置傳感器，通過電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)子位置傳感器實時采集轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速和位置信號，直接反饋給自動變速器控制單元11，做實時調(diào)速和角位移計算的閉環(huán)控制，系統(tǒng)伺服特性較好，保證了選換擋控制的精確性；

(4)自動變速器選換擋執(zhí)行機構中不需要額外添加位置傳感器，也就不用考慮電機的電磁干擾問題，大大降低了位置傳感器選型的難度

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。