CN105546108B - 线控换挡执行器及线控换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线控换挡执行器及线控换挡装置，该线控换挡执行器包括电机、执行器壳体、减速器、配对的丝杆和丝杆螺母、滑块、推杆及球碗连杆，所述丝杆的两端可转动地支承在所述执行器壳体上，所述减速器的输入端连接所述电机的输出轴，输出端与所述丝杆的一端连接，所述滑块固定在所述丝杆螺母上，所述滑块的一侧面与所述执行器壳体的一内侧面滑动接触以限制所述丝杆螺母与丝杆之间的相对转动，所述推杆的一端连接至所述滑块，另一端与所述球碗连杆的一端球铰连接，所述球碗连杆的另一端与汽车自动变速器的换挡摇臂的外端球铰连接。该线控换挡执行器具有较高的平台通用性。

Description

线控换挡执行器及线控换挡装置

技术领域

本发明属于汽车自动变速器换挡控制技术领域，特别是涉及一种线控换挡执行器及线控换挡装置。

背景技术

目前，量产车型的自动变速器挡位控制，基本上都是采用机械拉索软轴控制的方式。这种方式需要拉索的一端存在一个机械控制机构(换挡器)，且拉索需要穿过中控区域、车身地板或防火墙及前机舱，对空间区域有一定要求。拉索软轴控制方式，需要换挡器给拉索施加一个物理行程及操作力，带动拉索软轴运动。将力和行程传递给自动变速器上的控制摇臂。拉索软轴控制方式的缺点主要有：

(1)拉索软轴需要占用布置空间；

(2)需要在车身上穿孔，降低了密封性能；

(3)为了匹配变速器的力与行程，换挡器需要做成比较大体积的形状；

(4)拉索软轴由于本身的特性，会有摩擦力、间隙产生，影响操作手感；

(5)变速器产生的振动，会通过拉索软轴、换挡器传递给驾驶员，影响舒适性。

申请号为CN201010104381的中国专利申请公开了一种线控换挡式车辆的控制装置，其具备操作机构(换挡器)、执行器及控制机构，操作机构通过驾驶员的操作来选择车辆的驻车挡位(P挡)、空挡位(N挡)或行驶挡位(D挡、S挡及R挡等)，控制机构对执行器进行控制来变更车辆的驻车挡位(P挡)、空挡位(N挡)或行驶挡位(D挡及R挡)。

上述的线控换挡式车辆的控制装置其执行器为不使用永久磁铁的无刷SR电动机(开关磁组电动机)，由旋转自如地支承的转子和与该转子的旋转中心同轴配置的定子构成。转子具备与自动变速器的手动轴连接的输出轴32。

上述的线控换挡式车辆的控制装置，自变速器本身需要集成挡位控制功能(P挡锁止、挡位控制手动阀)，驾驶员通过操作机构将挡位信号传输给自动变速器TCU，TCU通过接通不同的电磁阀，并通过自动变速器内部一系列机构作用，实现P挡(驻车)锁止和挡位切换功能。

可见，上述的线控换挡式车辆的控制装置其换挡控制复杂；并且，不能人为干预P挡驻车，当变速器故障时，车辆无法自由移动。

另外，需要自动变速器内部相关机构与执行器(开关磁组电动机)共同作用，因而，在对应不同型号的自动变速器时，变速器需要重新设计，平台通用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的线控换挡执行器在对应不同型号的自动变速器时，变速器需要重新设计，平台通用性差的缺陷，提供一种线控换挡执行器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种线控换挡执行器，包括电机、执行器壳体、减速器、配对的丝杆和丝杆螺母、滑块、推杆及球碗连杆，所述丝杆的两端可转动地支承在所述执行器壳体上，所述减速器的输入端连接所述电机的输出轴，输出端与所述丝杆的一端连接，所述滑块固定在所述丝杆螺母上，所述滑块的一侧面与所述执行器壳体的一内侧面滑动接触以限制所述丝杆螺母与丝杆之间的相对转动，所述推杆的一端连接至所述滑块，另一端与所述球碗连杆的一端球铰连接，所述球碗连杆的另一端与汽车自动变速器的换挡摇臂的外端球铰连接。

进一步地，所述执行器壳体上设置有P挡位置检测微动开关，所述P挡位置检测微动开关处于所述滑块的行程上，所述P挡位置检测微动开关在与所述滑块接触时发出P挡位置信号。

进一步地，所述滑块包括固定连接的滑块本体及金属骨架，所述滑块本体为工程塑料件，所述推杆的一端固定在所述金属骨架上，所述金属骨架与所述执行器壳体间隔设置，所述金属骨架设置有一凸起，所述凸起正对所述P挡位置检测微动开关，所述P挡位置检测微动开关在与所述凸起接触时发出P挡位置信号。

进一步地，所述减速器的输出端形成一与所述电机的输出轴同轴的减速器输出轴，所述减速器输出轴与所述丝杆平行间隔；所述线控换挡执行器还包括连接在所述减速器输出轴与所述丝杆之间的同步装置，所述同步装置能够将所述减速器输出轴的转动传递给所述丝杆，以带动所述丝杆转动。

进一步地，所述同步装置为同步带-同步带轮组，所述同步带-同步带轮组包括主皮带轮、副皮带轮及连接所述主皮带轮与副皮带轮的同步皮带，所述减速器输出轴的外端连接在所述主皮带轮的中心位置，所述丝杆的外端连接在所述副皮带轮的中心位置。

进一步地，所述减速器为行星轮减速器，所述行星轮减速器的太阳轮连接至所述电机的输出轴，所述行星轮减速器的齿圈与所述电机的壳体相对固定，所述减速器输出轴的内端连接在所述行星轮减速器的行星架上。

进一步地，所述执行器壳体包括一侧开口的盒体及密封遮盖所述盒体开口的密封盖，由此在所述盒体与密封盖之间形成密封空间，所述电机、减速器、同步装置、丝杆、丝杆螺母、滑块及推杆均设置在所述密封空间中；所述执行器壳体上设置有第一支座及第二支座，所述第一支座中压装有第一滚动轴承，所述第二支座中压装有第二滚动轴承，所述丝杆的两端分别穿过所述第一滚动轴承及第二滚动轴承的内圈，所述第二支座中设置有抵顶所述丝杆穿过所述第二滚动轴承的内圈的一端的端面的推力轴承。

进一步地，所述推杆上滑动套接有一滑套，所述滑套固定在所述执行器壳体上开设的一圆孔中，所述推杆上位于所述滑套与所述球碗连杆之间的位置套设有一防尘套。

进一步地，所述球碗连杆包括连杆本体、摇臂球碗、推杆球碗、推杆球碗连杆及连杆长度调节机构，所述连杆本体的一端形成有第一套管，所述摇臂球碗设置在所述第一套管内，所述连杆本体内部沿其长度方向开设有调节槽孔，所述推杆球碗连杆的一端形成有第二套管，所述推杆球碗设置在所述第二套管内，所述推杆球碗连杆的另一端***所述调节槽孔，所述连杆长度调节机构用于调节所述推杆球碗连杆***所述连杆本体的深度，以此调节所述球碗连杆的长度；

所述推杆的另一端与所述推杆球碗通过一球销连接，所述摇臂球碗与汽车自动变速器的换挡摇臂的外端通过一球销连接。

进一步地，所述第一套管中嵌入一减振橡胶圈，所述减振橡胶圈内嵌入一锁紧衬套，所述减振橡胶圈的两端突出于所述第一套管，所述减振橡胶圈的一端形成第一凸缘，所述减振橡胶圈的另一端形成第二凸缘，所述第一凸缘上设有一锁紧衬片，所述锁紧衬套的两端突出于所述第一套管，所述锁紧衬套的一端形成倒钩部，所述锁紧衬套的另一端形成外翻边，所述倒钩部及外翻边从相反的方向分别压住所述锁紧衬片及第二凸缘，所述摇臂球碗设置在所述锁紧衬套内。

进一步地，所述连杆长度调节机构包括螺纹锁止塞，所述连杆本体上设置有与所述调节槽孔相通的锁孔，所述推杆球碗连杆***所述调节槽孔的一端形成有外螺纹，所述螺纹锁止塞形成有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述螺纹锁止塞***所述锁孔中，借助所述内螺纹与外螺纹的啮合锁止所述推杆球碗连杆***所述连杆本体的深度。

进一步地，所述连杆长度调节机构还包括两端开口的防脱环及复位弹簧，所述防脱环开口较小的一端套接在所述推杆球碗连杆上，开口较大的一端套接在所述连杆本体靠近所述推杆球碗的一端，所述防脱环开口较大的一端向外延伸形成一防脱部，所述防脱部压紧***所述锁孔中的螺纹锁止塞；所述复位弹簧的一端支撑在所述调节槽孔的底部，另一端支撑在所述推杆球碗连杆的靠近所述摇臂球碗的一端端面上。

根据本发明的线控换挡执行器，其完全独立于汽车自动变速器之外，仅通过线控换挡执行器的球碗连杆与自动变速器自有的换挡摇臂的外端球铰连接，在换挡时，电机的转动经由减速器的增扭减速作用传递给丝杆，使得丝杆转动，丝杆的转动带动与之配对的丝杆螺母沿丝杆长度方向滑动，进而带动与丝杆螺母固定连接的滑动移动，滑块则带动与之固定连接的推杆沿其轴线方向直线移动，由于球碗连杆的两端分别与推杆和换挡摇臂球铰连接，进而球碗连杆能够驱动换挡摇臂的外端绕其内端转动，使其运动到相应的挡位，完成一次换挡。由上可见，本发明的线控换挡执行器不需要借助自动变速器内部的任何机构，即可以完成线控换挡，自变速器本身不需要集成挡位控制功能(P挡锁止、挡位控制手动阀)，这样使得具备该线控换挡执行器的汽车，线控换挡装置结构简单、控制简单。并且，变速器故障时，也可以通过该线控换挡执行器来使得自动变速器解除P挡驻车，使得汽车可以移动。更重要的是，基于该线控换挡执行器的线控换挡装置，原有的汽车自动变速器不需要做出结构改变，这样，对应不同型号的自动变速器时，自动变速器不需要重新设计，线控换挡执行器的机械结构也不需要更改，只需要更改电机的控制策略(软件部分)即可，使得该线控换挡执行器具有较高的平台通用性，能够缩短汽车的开发设计周期以及节约研发经费。

另外本发明还提供了一种线控换挡装置，其包括线控换挡器、换挡控制器及上述的线控换挡执行器，所述换挡控制器通过线束分别与所述线控换挡器及所述线控换挡执行器连接；其中，

所述线控换挡器，用于采集驾驶员的换挡意图并将该意图通过电信号发送给换挡控制器；

所述换挡控制器，将接收到的上述电信号转换为控制信号并发送给换挡执行器的电机，以此控制电机的转速与扭矩输出；

所述线控换挡执行器，将所述电机的转动转换为所述线控换挡执行器的球碗连杆的运动，以驱动与所述球碗连杆球铰连接的汽车自动变速器的换挡摇臂运动到相应的挡位。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的线控换挡执行器的装配示意图(执行器壳体作局部切开处理)；

图2是本发明一实施例提供的线控换挡执行器的示意图(去掉执行器壳体后)。

图3是本发明一实施例提供的线控换挡装置与汽车自动变速器的连接示意图；

图4是本发明一实施例提供的线控换挡装置其球碗连杆的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、线控换挡执行器；10、执行器壳体；11、传动部件；12、密封盖；13、盒体；111、电机；112、电机支架；113、推杆；114、滑套；115、防尘套；116、球销；117、球碗连杆；1171、连杆本体；11711、第一套管；11712、调节槽孔；11713、锁孔；1172、摇臂球碗；1173、推杆球碗；1174、推杆球碗连杆；11741、第二套管；1175、连杆长度调节机构；11751、螺纹锁止塞；11752、防脱环；11753、防脱部；11754、复位弹簧；1176、减振橡胶圈；11761、第一凸缘；11762、第二凸缘；1177、锁紧衬套；11771、倒钩部；11772、外翻边；1178、锁紧衬片；118、第二支座；119、P挡位置检测微动开关；120、滑块；1201、滑块本体；1202、金属骨架；12021、凸起；121、丝杆螺母；122、丝杆；123、第一支座；124、副皮带轮；125、同步皮带；126、线束插座；127、主皮带轮；128、减速器；129、减速器支架；

2、线控换挡器；

3、换挡控制器；

4、自动变速器；41、换挡摇臂。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1及图2所示，本发明一实施例提供的线控换挡执行器1包括传动部件11及执行器壳体10，所述执行器壳体10包括一侧开口的盒体13及密封遮盖所述盒体13开口的密封盖12，由此在所述盒体13与密封盖12之间形成密封空间。

传动部件11包括电机111、减速器128、同步装置、配对的丝杆122和丝杆螺母121、滑块120、推杆113及球碗连杆117。传动部件11的电机111、减速器128、同步装置、配对的丝杆122和丝杆螺母121、滑块120及推杆113设置在所述盒体13与密封盖12之间形成的密封空间中，推杆113的外端伸出执行器壳体10。因而，该线控换挡执行器具有较好的密封性能。

此处的电机111采用直流无刷永磁电机，外形呈方块状，通过换挡控制器控制功率输出，从而输出一定的转速与扭矩。在选型时，要求该电机具有体积小、耐高温、高湿和振动的优点。另外，电机111自带三个霍尔传感器，可实现电机1/6圈的精确控制。

本实施例中，电机111通过电机支架112固定在执行器壳体10上。

此处的丝杆122优选为滚珠丝杆。丝杆122与丝杆螺母121配合，可将旋转运动转换为直线运动。滚珠丝杆及丝杆螺母本身具备摩擦小、效率高、噪音小及自锁扭矩大等优点。

本实施例中，如图2所示，所述滑块120包括固定连接在一起的滑块本体1201及金属骨架1202这两部分，所述金属骨架1202与所述执行器壳体10间隔设置，所述滑块本体1201通过螺柱固定在所述丝杆螺母121上，所述滑块本体1201的一侧面与所述执行器壳体10的一内侧面滑动接触以限制所述丝杆螺母121与丝杆122之间的相对转动，使得在丝杆122转动时，丝杆螺母121只能是直线移动。

所述滑块本体1201采用润滑性能、耐磨性能较好的工程塑料制成，例如POM(聚甲醛)，这样减小了滑块本体1201与执行器壳体10之间的摩擦阻力，并且降低了滑块的磨损。另外，由于工程塑料强度不够，因而，设置金属骨架1202，以增强滑块120与推杆113的连接强度。

如图2所示，所述推杆113的一端固定在所述金属骨架1202上。另一端与所述球碗连杆117的一端通过一球销116球铰连接。如图3所示，所述球碗连杆117的另一端与汽车自动变速器4的换挡摇臂41的外端通过一球销球铰连接。

由于推杆113和换挡摇臂41空间布置不规律(不在同一个平面范围内)，故此，连接推杆113和换挡摇臂41之间的球碗连杆117两端应该设计成球铰方式。这样，球碗连杆117能够始终保持沿切线方向推动换挡摇臂41的外端，以此驱动换挡摇臂41的外端绕其内端转动。

如图2所示，所述执行器壳体上设置有P挡位置检测微动开关119，所述P挡位置检测微动开关119处于所述滑块120的行程上，所述金属骨架1202设置有一凸起12021，所述凸起12021正对所述P挡位置检测微动开关119，所述P挡位置检测微动开关119在与所述凸起12021接触时发出P挡位置信号。由于换挡执行器在传动时本身存在一定效率损失，同时，变速器端的换挡摇臂、换挡执行器在制造过程中也存在一定累计误差，故此一个循环换挡过程中，都需要进行位置校准，因此，在P挡位置设定了一个P挡位置检测微动开关，用于校准P挡起始位置。

如图2所示，所述执行器壳体10上设置有第一支座123及第二支座118，所述第一支座123及第二支座118中分别压装有第一滚动轴承及第二滚动轴承(图中未标示)，所述丝杆122的两端分别穿过所述第一滚动轴承及第二滚动轴承的内圈，所述第二支座118中设置有抵顶所述丝杆122穿过所述第二滚动轴承的内圈的一端的端面的推力轴承(图中未标示)。这样，丝杆122的两端实现了轴向和径向定位，且能够满足丝杆自身转动的功能。由此，所述丝杆122的两端可转动地支承在所述执行器壳体10上。

如图2所示，所述执行器壳体10上设置有线束插接件126，所述P挡位置检测微动开关119及电机111分别通过线束连接至所述线束插接件16。当然，电机内的三个霍尔传感器也通过线束连接到线束插接件上。线束插接件126上设置有插座，这样，如图3所示，换挡控制器3通过带有插头的线束可以直接与线控换挡执行器1连接。线束插接件126使得线控换挡器内部的线束走向规范整齐。并且，线控换挡执行器1的电信号收发都是通过线束插接件126接口，因而，进一步提高了线控换挡执行器1的平台通用性。

如图2所示，所述减速器128的输入端连接所述电机111的输出轴，输出端与同步装置连接。所述减速器128的输出端形成一与所述电机111的输出轴同轴的减速器输出轴(图中未标示)，所述减速器输出轴与所述丝杆122平行间隔；同步装置设置在所述减速器输出轴与所述丝杆122之间，并能够将所述减速器输出轴的转动传递给所述丝杆122，以带动所述丝杆122转动。

由于布置空间限制，电机111、减速器128与丝杆122很难布置在同一条直线上，故此需要借助同步装置，将一个轴线上的旋转运动传递到另一条平行轴线上去。

如图2所示，所述同步装置为同步带-同步带轮组，所述同步带-同步带轮组包括主皮带轮127、副皮带轮124及连接所述主皮带轮127与副皮带轮124的同步皮带125，所述减速器输出轴的外端通过轴孔与锁紧螺钉连接在所述主皮带轮127的中心位置，所述丝杆122的外端通过轴孔与锁紧螺钉连接在所述副皮带轮125的中心位置。并且，由于换挡控制器是依据电机111的转动圈数对挡位位置进行精确控制，因而，要求同步带-同步带轮组具有效率高的特点，故此选用了工程上比较常用的梯形齿同步带/同步带轮组。另外，同步皮带还能够减弱电机、减速器产生的振动传递，有利于提高NVH性能。

本实施例中，所述减速器128采用行星轮减速器，所述行星轮减速器的太阳轮连接至所述电机111的输出轴，所述行星轮减速器的齿圈与所述电机111的壳体相对固定，所述减速器输出轴的内端连接在所述行星轮减速器的行星架上。行星轮减速器体积小，可提供较大的减速比，且传输扭矩不大。由于换挡执行器本身肩负的扭矩传递比较小，故此处采用行星轮减速器是恰当的。减速器128起到减速增扭的作用。

如图2所示，所述推杆113上滑动套接有一滑套114，所述滑套114固定在所述执行器壳体10上开设的一圆孔中，推杆113通过该滑套114进行径向定位。另外，所述推杆113上位于所述滑套114与所述球碗连杆117之间的位置套设有一防尘套115。防尘套115能够对推杆113与执行器壳体10的圆孔之间的间隙进行密封防尘。

本实施例中，如图2及图4所示，所述球碗连杆117包括连杆本体1171、摇臂球碗1172、推杆球碗1173、推杆球碗连杆1174及连杆长度调节机构1175，所述连杆本体1171的一端形成有第一套管11711，所述摇臂球碗1172设置在所述第一套管11711内，所述连杆本体1171内部沿其长度方向开设有调节槽孔11712，所述推杆球碗连杆1174的一端形成有第二套管11741，所述推杆球碗1173设置在所述第二套管11741内，所述推杆球碗连杆1174的另一端***所述调节槽孔11712，所述连杆长度调节机构1175用于调节所述推杆球碗连杆1174***所述连杆本体1171的调节槽孔11712的深度，以此调节所述球碗连杆117的长度。

本实施例中，所述推杆113的另一端与所述推杆球碗1173通过一球销116连接，所述摇臂球碗1172与汽车自动变速器的换挡摇臂41的外端通过一球销(图中未标示)连接。

如图4所示，所述第一套管11711中嵌入一减振橡胶圈1176，所述减振橡胶圈1176内嵌入一锁紧衬套1177，所述减振橡胶圈1176的两端突出于所述第一套管11711，所述减振橡胶圈1176的一端形成第一凸缘11761，所述减振橡胶圈1176的另一端形成第二凸缘11762，所述第一凸缘11761上设有一锁紧衬片1178，所述锁紧衬套1177的两端突出于所述第一套管11711，所述锁紧衬套1177的一端形成倒钩部11771，所述锁紧衬套1177的另一端形成外翻边11772，所述倒钩部11771及外翻边11772从相反的方向分别压住所述锁紧衬片1178及第二凸缘11762，所述摇臂球碗1172设置在所述锁紧衬套1177内。

如图4所示，所述连杆长度调节机构1175包括螺纹锁止塞11751及防脱环11752，所述连杆本体1171上设置有与所述调节槽孔11712相通的锁孔11713，所述推杆球碗连杆1174***所述调节槽孔11712的一端形成有外螺纹，所述螺纹锁止塞11751形成有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述螺纹锁止塞11751***所述锁孔11713中，借助所述内螺纹与外螺纹的啮合锁止所述推杆球碗连杆1174***所述连杆本体1171的深度。

如图4所示，所述防脱环11752开口较小的一端套接在所述推杆球碗连杆1174上，开口较大的一端套接在所述连杆本体1171靠近所述推杆球碗1173的一端，所述防脱环11752开口较大的一端向外延伸形成一防脱部11753，所述防脱部11753可相对所述连杆本体1171转动，在螺纹锁止塞11751未***锁孔11713中时，防脱部11753悬空；在螺纹锁止塞11751完全***锁孔11713中时，转动防脱环11752能够使得防脱部11753压紧在螺纹锁止塞11751上。

另外，如图4所示，所述连杆长度调节机构还包括复位弹簧11754，所述复位弹簧11754的一端支撑在所述调节槽孔11712的底部，另一端支撑在所述推杆球碗连杆1174的靠近所述摇臂球碗1172的一端端面上。

根据本发明上述实施例的线控换挡执行器，其完全独立于汽车自动变速器之外，仅通过线控换挡执行器的球碗连杆与自动变速器自有的换挡摇臂的外端球铰连接，在换挡时，电机的转动经由减速器的增扭减速作用传递给丝杆，使得丝杆转动，丝杆的转动带动与之配对的丝杆螺母沿丝杆长度方向滑动，进而带动与丝杆螺母固定连接的滑动移动，滑块则带动与之固定连接的推杆沿其轴线方向直线移动，由于球碗连杆的两端分别与推杆和换挡摇臂球铰连接，进而球碗连杆能够驱动换挡摇臂的外端绕其内端转动，使其运动到相应的挡位，完成一次换挡。由上可见，本发明的线控换挡执行器不需要借助自动变速器内部的任何机构，即可以完成线控换挡，自变速器本身不需要集成挡位控制功能(P挡锁止、挡位控制手动阀)，这样使得具备该线控换挡执行器的汽车，线控换挡装置结构简单、控制简单。并且，变速器故障时，也可以通过该线控换挡执行器来使得自动变速器解除P挡驻车，使得汽车可以移动。更重要的是，基于该线控换挡执行器的线控换挡装置，原有的汽车自动变速器不需要做出结构改变，这样，对应不同型号的自动变速器时，自动变速器不需要重新设计，线控换挡执行器的机械结构也不需要更改，只需要更改电机的控制策略(软件部分)即可，使得该线控换挡执行器具有较高的平台通用性，能够缩短汽车的开发设计周期以及节约研发经费。

如图3所示，本发明一实施例还提供了一种线控换挡装置，包括线控换挡执行器1、线控换挡器2及换挡控制器3。所述换挡控制器3通过线束分别与所述线控换挡器2及所述线控换挡执行器1连接。换挡控制器3为整个线控换挡装置的控制中心，所有的控制策略都通过换挡控制器3进行逻辑判断后实施。

线控换挡器2，采集驾驶员的换挡意图并将该意图通过电信号发送给换挡控制器3。换挡控制器3安装在线控换挡器2上，由1块PCB电路板组成，可从线控换挡器2上单独拆卸。

换挡控制器3，将接收到的上述电信号转换为控制信号并发送给换挡执行器1的电机111，以此控制电机111的转速与扭矩输出。

线控换挡执行器1，将所述电机111的转动通过减速器128、同步装置减速增扭后，转换为丝杆122的直线运动，通过与丝杆螺母121固定连接的滑块120直线推动推杆113，推杆113推动球碗连杆117的运动，驱动与所述球碗连117杆球铰连接的汽车自动变速器的换挡摇臂41运动到相应的挡位，完成一次换挡。由此，电机111的转动最终转换为所述线控换挡执行器的球碗连杆117的运动，以驱动与所述球碗连117杆球铰连接的汽车自动变速器的换挡摇臂41运动到相应的挡位。

线控换挡器相关技术可参考申请号为CN201010104381的中国专利申请。并且，在其它专利文献中也有大量的记载。因此，本申请不对线控换挡器详细的描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种线控换挡执行器，其特征在于，包括电机、执行器壳体、减速器、配对的丝杆和丝杆螺母、滑块、推杆及球碗连杆，所述丝杆的两端可转动地支承在所述执行器壳体上，所述减速器的输入端连接所述电机的输出轴，输出端与所述丝杆的一端连接，所述滑块固定在所述丝杆螺母上，所述滑块的一侧面与所述执行器壳体的一内侧面滑动接触以限制所述丝杆螺母与丝杆之间的相对转动，所述推杆的一端连接至所述滑块，另一端与所述球碗连杆的一端球铰连接，所述球碗连杆的另一端与汽车自动变速器的换挡摇臂的外端球铰连接。

2.根据权利要求1所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述执行器壳体上设置有P挡位置检测微动开关，所述P挡位置检测微动开关处于所述滑块的行程上，所述P挡位置检测微动开关在与所述滑块接触时发出P挡位置信号。

3.根据权利要求2所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述滑块包括固定连接的滑块本体及金属骨架，所述滑块本体为工程塑料件，所述推杆的一端固定在所述金属骨架上，所述金属骨架与所述执行器壳体间隔设置，所述金属骨架设置有一凸起，所述凸起正对所述P挡位置检测微动开关，所述P挡位置检测微动开关在与所述凸起接触时发出P挡位置信号。

4.根据权利要求1所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述减速器的输出端形成一与所述电机的输出轴同轴的减速器输出轴，所述减速器输出轴与所述丝杆平行间隔；所述线控换挡执行器还包括连接在所述减速器输出轴与所述丝杆之间的同步装置，所述同步装置能够将所述减速器输出轴的转动传递给所述丝杆，以带动所述丝杆转动。

5.根据权利要求4所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述同步装置为同步带-同步带轮组，所述同步带-同步带轮组包括主皮带轮、副皮带轮及连接所述主皮带轮与副皮带轮的同步皮带，所述减速器输出轴的外端连接在所述主皮带轮的中心位置，所述丝杆的外端连接在所述副皮带轮的中心位置。

6.根据权利要求5所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述减速器为行星轮减速器，所述行星轮减速器的太阳轮连接至所述电机的输出轴，所述行星轮减速器的齿圈与所述电机的壳体相对固定，所述减速器输出轴的内端连接在所述行星轮减速器的行星架上。

7.根据权利要求6所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述执行器壳体包括一侧开口的盒体及密封遮盖所述盒体开口的密封盖，由此在所述盒体与密封盖之间形成密封空间，所述电机、减速器、同步装置、丝杆、丝杆螺母、滑块及推杆均设置在所述密封空间中；所述执行器壳体上设置有第一支座及第二支座，所述第一支座中压装有第一滚动轴承，所述第二支座中压装有第二滚动轴承，所述丝杆的两端分别穿过所述第一滚动轴承及第二滚动轴承的内圈，所述第二支座中设置有抵顶所述丝杆穿过所述第二滚动轴承的内圈的一端的端面的推力轴承。

8.根据权利要求1所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述推杆上滑动套接有一滑套，所述滑套固定在所述执行器壳体上开设的一圆孔中，所述推杆上位于所述滑套与所述球碗连杆之间的位置套设有一防尘套。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述球碗连杆包括连杆本体、摇臂球碗、推杆球碗、推杆球碗连杆及连杆长度调节机构，所述连杆本体的一端形成有第一套管，所述摇臂球碗设置在所述第一套管内，所述连杆本体内部沿其长度方向开设有调节槽孔，所述推杆球碗连杆的一端形成有第二套管，所述推杆球碗设置在所述第二套管内，所述推杆球碗连杆的另一端***所述调节槽孔，所述连杆长度调节机构用于调节所述推杆球碗连杆***所述连杆本体的深度，以此调节所述球碗连杆的长度；

所述推杆的另一端与所述推杆球碗通过一球销连接，所述摇臂球碗与汽车自动变速器的换挡摇臂的外端通过一球销连接。

10.根据权利要求9所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述第一套管中嵌入一减振橡胶圈，所述减振橡胶圈内嵌入一锁紧衬套，所述减振橡胶圈的两端突出于所述第一套管，所述减振橡胶圈的一端形成第一凸缘，所述减振橡胶圈的另一端形成第二凸缘，所述第一凸缘上设有一锁紧衬片，所述锁紧衬套的两端突出于所述第一套管，所述锁紧衬套的一端形成倒钩部，所述锁紧衬套的另一端形成外翻边，所述倒钩部及外翻边从相反的方向分别压住所述锁紧衬片及第二凸缘，所述摇臂球碗设置在所述锁紧衬套内。

11.根据权利要求10所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述连杆长度调节机构包括螺纹锁止塞，所述连杆本体上设置有与所述调节槽孔相通的锁孔，所述推杆球碗连杆***所述调节槽孔的一端形成有外螺纹，所述螺纹锁止塞形成有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述螺纹锁止塞***所述锁孔中，借助所述内螺纹与外螺纹的啮合锁止所述推杆球碗连杆***所述连杆本体的深度。

12.根据权利要求11所述的线控换挡执行器，其特征在于，所述连杆长度调节机构还包括两端开口的防脱环及复位弹簧，所述防脱环开口较小的一端套接在所述推杆球碗连杆上，开口较大的一端套接在所述连杆本体靠近所述推杆球碗的一端，所述防脱环开口较大的一端向外延伸形成一防脱部，所述防脱部压紧***所述锁孔中的螺纹锁止塞；所述复位弹簧的一端支撑在所述调节槽孔的底部，另一端支撑在所述推杆球碗连杆的靠近所述摇臂球碗的一端端面上。

13.一种线控换挡装置，其特征在于，包括线控换挡器、换挡控制器及权利要求1-12任意一项所述的线控换挡执行器，所述换挡控制器通过线束分别与所述线控换挡器及所述线控换挡执行器连接；其中，

所述线控换挡器，用于采集驾驶员的换挡意图并将该意图通过电信号发送给换挡控制器；

所述换挡控制器，将接收到的上述电信号转换为控制信号并发送给换挡执行器的电机，以此控制电机的转速与扭矩输出；

所述线控换挡执行器，将所述电机的转动转换为所述线控换挡执行器的球碗连杆的运动，以驱动与所述球碗连杆球铰连接的汽车自动变速器的换挡摇臂运动到相应的挡位。

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