Amt自動換擋裝置的製作方法
2023-10-11 01:24:14 2
專利名稱：Amt自動換擋裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種純電動汽車專用的換擋結構，尤其涉及ー種純電動汽車專用AMT自動換擋裝置。
背景技術：
目前，包括純電動汽車在內的多數汽車的擋位控制為手動換擋,手動換擋操作複雜，且容易出錯，特別是對於新手來說，經常控制不好離合器而導致汽車熄火，或者在市區行駛時，走走停停，不停的踩離合器換擋，時間長了容易使人產生疲勞。在這種情況下，汽車電控換擋的換擋設備應運而生。傳統的包括純電動汽車在內的汽車的MT通過離合器與發動機動カ輸出部分相連，將發動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸，在普通手動變速箱的基礎上，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，實現換擋全過程的自動化。但是傳統汽車採用發動機作為其動力源，發動機既不能帶負載起動，又無法反向運轉，因此傳統汽車的MT與發動機之間必須配備離合器，並且在MT中要設置倒擋機構，使用時仍需要踩離合器，故操作麻煩。
實用新型內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，該裝置結構簡單、操作簡單、運行可靠、成本低。為實現上述目的，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、能自鎖的蝸輪蝸杆機構、與蝸輪蝸杆機構連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號採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，該直流換擋電機經傳動機構後與所述蝸輪蝸杆機構傳動連接，所述信號採集單元與一個控制單元連接並且該控制單元用於通過接收所述信號採集單元所採集的信號而控制所述換擋電機動作。較佳地,所述傳動機構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杆機構由蝸杆和蝸輪組成，蝸輪與設置在蝸杆上的蝸杆齒形成自鎖性嚙合，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杆連接。較佳地，所述蝸輪為扇形蝸輪。較佳地，所述信號採集單元為霍爾傳感器。在採用上述結構後，本實用新型具有如下有益效果(I)本實用新型的AMT自動換擋裝置由於所述控制單元通過所述信號採集單元採集信號而控制所述換擋電機正反轉、進一歩藉助傳動機構、能自鎖的蝸輪蝸杆機構的配合最終實現由輪芯帶動所述變速箱換擋，從而本實用新型可以實現自動換擋，其操作簡單；由於採用蝸輪蝸杆機構能夠實現自鎖也保證了換擋後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、能自鎖的蝸輪蝸杆機構等構成，其體積小、結構緊湊、成本低。(2)本實用新型的傳動機構採用第一齒輪、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手動變速箱的雙重優點，既操作簡便、駕駛舒適，又提高了傳動效率、降低了生產成本、簡化了生產エ藝。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的手動換擋裝置，實現集手動、自動換擋功能於一體。通過以下的描述並結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用於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、能自鎖的蝸輪蝸杆機構、與蝸輪蝸杆機構連接的輪芯7，在所述輪芯7的輪芯軸一端連接有信號採集單元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，該直流換擋電機經傳動機構後與所述蝸輪蝸杆機構傳動連接，所述信號採集單元8與一個控制單元連接並且該控制単元用於通過接收所述信號採集單元8所採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杆機構由蝸杆5和蝸輪6組成，蝸輪6與設置在蝸杆5上的蝸杆齒形成自鎖性嚙合，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與蝸杆5連接。在本實施方式中，傳動機構也可以米用2個齒輪哨合或者3個以上的齒輪哨合的方式實現傳動效果，只是採用3個齒輪嚙合的結構能夠使結構更加緊湊，體積更加合理，或者還可採用同步齒形帶傳動作為傳動結構，或者通過ー個聯軸器直接把電機軸連接到蝸杆上而形成傳動結構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。所述信號採集單元8可為霍爾傳感器，用於採集發動機的工作狀態、車輛行駛速度狀態、油門狀態、剎車狀態、蝸杆5轉動角度等信號並傳遞給所述控制單元，霍爾傳感器可以降低系統幹擾。控制單元用於對所述信號採集單元8傳輸的各種信號源進行分析、處理、並發出指令，控制所述換擋電機I正向或反向轉動等。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杆結構可採用N擋(空擋)、I擋、2擋三個擋位。[0020]當所述信號採集單元8採集到發動機的工作狀態、車輛行駛速度狀態、油門狀態、剎車狀態、蝸杆5轉動角度等信號並傳遞給所述控制單元時，所述控制單元發出指令而控制所述直流換擋電機正向或反向轉動，而所述換擋電機I的正向或反向轉動經所述第一齒輪2、第二齒輪3、第三齒輪4、蝸杆5後帶動蝸輪6實現動作，即通過所述蝸杆5的正向或反向轉動使得與其嚙合的蝸杆5轉動而發生角度變化，所述蝸杆5的轉動使所述輪芯7帶動變速箱撥叉轉動而實現自動換擋，此換擋過程簡單，井能在滿足發動機排放的要求下很好的與整車同時滿足氣體排放要求。始終使整車性能處於最佳狀態，具有機械繼承性強，傳動效率高，燃油經濟性高，操作簡單等優點。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自動換擋裝置出現故障時顯示故障信息代碼，提示駕駛員的注意，便於維護人員進行修理。由於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的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸時，無需傳統內燃機汽車的離合器。由於所述換擋電機I的旋向可以通過電路控制實現變換，所以電動汽車無需內燃機汽車變速箱中的倒擋。由於傳動機構僅由第一齒輪2、第二齒輪3、第三齒輪4、蝸杆5構成，故使得所述AMT自動換擋裝置體積小，結構緊湊，成本低，運行可靠。 由於本實施方式的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手動變速箱的雙重優點，既操作簡便、駕駛舒適，又提高了傳動效率、降低了生產成本、簡化了生產エ藝。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行方式作詳細說明控制單元收到換擋指令後，檢測車速、撥杆位置信息，並控制所述直流換擋電機轉動帶動所述第一齒輪2轉動，經過所述第二齒輪3、所述第三齒輪4傳遞給所述蝸杆5，所述蝸杆5帶動所蝸輪6轉動，即所述輪芯7也轉動，由於輪芯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的轉動又帶動變速箱撥叉運作實現換擋。所述霍爾傳感器8採集所述輪芯7的轉動角度等，然後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。在檢測到車輛無故障後，所述直流換擋電機正轉η圈，從N擋(空擋)掛入到I擋，然後輸出啟動引擎電機(正轉)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，發出停機信號(對引擎電機)，同時使直流換擋電機反轉η圈，掛入N擋；這時檢測車速信號，發出啟動引擎電機信號；將引擎電機轉速與變速箱齒輪匹配後，所述直流換擋電機再反轉η圏，掛入2擋；從I擋到2擋，所述直流換擋電機反轉η圈到N擋，再反轉η圈到2擋，即所述直流換擋電機反轉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，發出停機信號(對引擎電機)，同時使所述直流換擋電機正轉η圈，掛入N擋；這時檢測車速信號，發出啟動引擎電機信號；將引擎電機轉速與變速箱齒輪匹配後，所述直流換擋電機再正轉η圈，掛入I擋；從2擋到I擋，所述直流換擋電機正轉2η圏。[0029](4)停車階段當汽車停止轉動後，同時接收到空擋或駐車信號後，將所述直流換擋電機反轉η圈,掛入空擋位置；從I擋到N擋，電機反轉η圈。(5)倒車階段，掛入倒擋後，所述控制単元接收到倒車擋的擋位信號後，使所述直流換擋電機正轉η圈，掛入I擋，同時發出輸出啟動引擎電機(反轉)信號。以上結合最佳實施方式對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不局限於以上掲示的實施方式，而應當涵蓋各種根據本實用新型的本質進行的修改、等效組合。
權利要求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；其特徵在於其還包括傳動機構、能自鎖的蝸輪蝸杆機構、與蝸輪蝸杆機構連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號採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，該直流換擋電機經傳動機構後與所述蝸輪蝸杆機構傳動連接，所述信號採集單元與一個控制單元連接並且該控制單元用於通過接收所述信號採集單元所採集的信號而控制所述換擋電機動作。
2.如權利要求I所述的AMT自動換擋裝置，其特徵在幹所述傳動機構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杆機構由蝸杆和蝸輪組成，蝸輪與設置在蝸杆上的蝸杆齒形成自鎖性嚙合，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杆連接。
3.如權利要求2所述的AMT自動換擋裝置，其特徵在幹所述蝸輪為扇形蝸輪。
4.如權利要求I至3任一項所述的AMT自動換擋裝置，其特徵在幹所述信號採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、能自鎖的蝸輪蝸杆機構、與蝸輪蝸杆機構連接的輪芯，在所述輪芯的輪芯軸一端連接有信號採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，該直流換擋電機經傳動機構後與所述蝸輪蝸杆機構傳動連接，所述信號採集單元與一個控制單元連接並且該控制單元用於通過接收所述信號採集單元所採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、結構簡單、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 優先權日2012年6月6日
發明者呂濟明, 易高, 王俊, 黃 俊, 劉文文 申請人:廣州孔輝汽車科技有限公司