CN202732920U

CN202732920U - 一种新型电控式amt***

Info

Publication number: CN202732920U
Application number: CN 201220374079
Authority: CN
Inventors: 周建中; 陈汉雄
Original assignee: GUANGDONG GRANDMARK AUTOMOTIVE SYSTEMS CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG GRANDMARK AUTOMOTIVE SYSTEMS CO Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-07-31

Abstract

一种电控式AMT***，包括手动变速箱，该***还包括离合器执行机构（300）、选换档执行机构（200）、电控单元（400）；电控单元（400）连接离合器执行机构（300）的离合电机、选换档执行机构（200）的选、换档电机；离合器执行机构（300）和选换档执行机构（200）分别连接手动变速箱（100），进行离合和选、换档。本实用新型结构简单，易于制造，不需要改变原有手动变速箱的结构，仅需要更换原有的手动操纵部分即可，本实用新型由电控单元控制整个换挡过程，不会出现人为的误操作，可靠性高，寿命长。本实用新型适用于手动变速箱实现换挡过程的自动化。

Description

一种新型电控式AMT***

技术领域

本实用新型涉及一种电控式AMT(机械式自动变速箱)***，属汽车变速箱技术领域。

背景技术

目前，国内汽车的变速箱大多使用手动变速箱，手动变速箱其缺点是:操作复杂，换挡舒适性较差，对驾驶员的要求较高，由于其换挡过程由驾驶员手动操作，换挡时机不易掌握，容易造成油耗的增加。如采用机械式自动变速器（AMT）则能弥补其缺陷。机械式自动变速器（AMT）的电子控制器（TCU）能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机，控制原来由驾驶员人工完成的摘挡/挂挡和踩离合的过程，同时通过和车辆主驱动动力源的控制器通讯来调整其输出扭矩和转速的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。在机械结构方面，AMT保持了原有机械变速器的基本结构，仅需要改变原有变速箱的手动换挡和离合器操纵部分，就可以实现换挡的自动化，其具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点。

发明内容

本实用新型的目的是，为了克服了现有手动变速箱的不足，提供了一种新型的AMT***，在不改变原有手动变速箱现有结构的前提下，加上新型的换挡和离合执行机构，配合电控单元(TCU)就组成了AMT***从而可以实现换挡过程的自动化。

为了解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型电控式AMT***，包括手动变速箱，还包括离合器执行机构300、选换挡执行机构200、电控单元（TCU）400。电控单元（TCU）400连接离合器执行机构300的离合电机、换挡执行机构200的选、换挡电机；离合器执行机构300和选换挡执行机构200分别连接手动变速箱100，进行离合和选、换挡。

离合器执行机构300由离合电机1、离合电机齿轮2、离合中间齿轮轴3、轴承4、离合驱动齿轮5、调整垫圈6、圆锥滚子轴承7、后制动块8、螺杆9、螺母10、前制动块11、导向杆12、螺杆支撑套13、推力杆14、锁紧螺母15、推力杆接头16、离合传感器驱动叉17、传感器衬套18、传感器19组成；离合电机1轴伸上的离合电机齿轮2与离合中间齿轮轴3啮合；离合中间齿轮轴3与离合驱动齿轮5啮合；离合中间齿轮轴3通过轴承4两端固定；离合驱动齿轮5与螺母10通过扁位连接同时驱动螺母10围绕两端圆锥滚子轴承7旋转；后制动块8套装在螺杆9的一端并沿螺杆9的轴线正向平移至螺母10的端部阻止螺母10的旋转起到周向限位的作用；前制动块11套装在螺杆9的一端并沿螺杆9的轴线反向平移至螺母10的端部阻止螺母10的旋转起到周向限位的作用同时沿导向杆12平移滑动；螺杆支撑套13套在螺杆9的前端光轴上起支撑作用减小螺杆9平移时端部的摆动量；推力杆14与推力杆接头16螺纹连接调节伸长量并用锁紧螺母15锁紧；离合传感器驱动叉17的开口一端与前制动块11滑动连接同时由前制动块11的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉17的另一端***传感器19的D型孔中；传感器衬套18支撑离合传感器驱动叉17使其回转。

离合器执行机构300负责完成手动变速箱人工踩离合器踏板的过程，离合电机1由电控单元（TCU）控制输出驱动力,电机驱动力经过由离合电机齿轮2、离合中间齿轮轴3、离合驱动齿轮5依次放大后传递到螺母10上旋转并带动螺杆9作直线运动，螺杆9推动推力杆14和推力杆接头16直线运动，以推动离合器分离叉打开和关闭离合器。离合传感器驱动叉17的开口一端与前制动块11滑动连接同时由前制动块11的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉17的另一端另一端***传感器19的D型孔中；传感器衬套18支撑离合传感器驱动叉17使其回转并将位移量输出到传感器中。

选换挡执行机构200包括选挡执行机构210和换挡执行机构220，如图3所示。

选挡执行机构210由选挡电机齿轮20、选挡一级传动大齿轮21、中间轴套22、传感器二级驱动叉23、轴套24、传感器25、传感器一级驱动叉26、轴套27、选挡定位轴28、选挡二级传动大齿轮29、轴套30、选挡二级传动小齿轮31、中间轴套32、选挡电机33组成；

选挡电机33轴伸上的选挡电机齿轮20与选挡一级传动大齿轮21啮合；选挡一级传动大齿轮21与选挡二级传动小齿轮31通过扁位连接并套在由中间轴套22与中间轴套32支撑的轴上；选挡二级传动小齿轮31与选挡二级传动大齿轮29啮合；选挡二级传动大齿轮29通过H型安装面与选挡定位轴28连接；选挡定位轴28由轴套27与轴套30支撑同时作回转运动；传感器一级驱动叉26与选挡定位轴28扁位连接作回转运动；传感器一级驱动叉26拨动传感器二级驱动叉23作回转运动；传感器二级驱动叉23的一端***选挡传感器的D型孔中，并将选挡的转动量输出到传感器中。

换挡执行机构220由换挡电机34、换挡电机齿轮35、换挡一级传动大齿轮36、轴承37、中间轴38、换挡二级传动小齿轮39、轴承40、换挡二级大齿轮41、换挡三级小齿轮42、传感器43、轴套44、传感器驱动叉45、轴承46、换挡三级大齿轮47、换挡驱动指48、花键轴49组成；

换挡电机34轴伸上的换挡电机齿轮35与换挡一级传动大齿轮36啮合，换挡一级传动大齿轮36与换挡二级传动小齿轮39安装在中间轴38上；中间轴38由轴承37两端支撑；换挡二级传动小齿轮39与换挡二级传动大齿轮41啮合；换挡二级传动大齿轮41与换挡三级小齿轮42通过扁位连接并套在由轴承40支撑的轴上；换挡三级小齿轮42与换挡三级大齿轮47啮合；换挡三级大齿轮47与换挡驱动指48套在花键轴49上并作回转运动实现换挡；花键轴49由轴承46两端支撑；换挡三级大齿轮47拨动传感器驱动叉45，传感器驱动叉45由轴套44支撑作回转运动；传感器驱动叉45的另一端***换挡传感器43的D型孔中，并将换挡的转动量输出到传感器中。

选换挡执行机构200负责完成手动变速人工手动选挡和换挡的过程，选挡电机33由电控单元（TCU）控制输出驱动力，选挡电机驱动力经由选挡电机齿轮20、选挡一级传动大齿轮21、选挡二级传动小齿轮31、选挡二级传动大齿轮29、依次放大后，由选挡二级传动大齿轮29带动变速箱中的选换挡轴摆动以实现选挡功能。选挡二级传动大齿轮29通过扁位与选挡定位轴28连接；选挡定位轴28由轴套27与轴套30支撑同时作回转运动；传感器一级驱动叉26与选挡定位轴28扁位连接作回转运动；传感器一级驱动叉26拨动传感器二级驱动叉23作回转运动；传感器二级驱动叉23的一端***选挡传感器的D型孔中，并将选挡的转动量输出到传感器中。

换挡电机34由电控单元（TCU）控制输出驱动力，换挡电机驱动力经由换挡电机齿轮35、换挡一级传动大齿轮36、换挡二级传动小齿轮39、换挡二级传动大齿轮41、换挡三级传动小齿轮42、换挡三级传动大齿轮47、依次放大后通过花键轴49带动换挡驱动指48转动，以实现换挡功能。换挡三级大齿轮47拨动传感器驱动叉45，传感器驱动叉45由轴套44支撑作回转运动；传感器驱动叉45的另一端***换挡传感器43的D型孔中，并将换挡的转动量输出到传感器中。

将上述的离合执行机构300和选换挡执行机构200固定在手动变速箱100上，就形成了能根据电控单元（TCU）400指令执行换挡的机械式自动变速箱（AMT）。

所述的电控单元（TCU）通过主驱动动力源输出的转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳换挡时机后，向离合器执行机构和换挡执行机构发出控制信号完成离合器打开/关闭和选挡、换挡的动作，并通过机构中传感器的实时信号来校正机构的移动量。最终实现挡位的自动更换。

和现有普通手动变速箱相比，本实用新型的有益效果是：（1）结构简单，易于制造，不需要改变原有手动变速箱的结构，仅需要更换原有的手动操纵部分即可；（2）由电控单元控制整个换挡过程，不会出现人为的误操作，可靠性高，寿命长；（3）成本较低；（4）操作方便，降低了对汽车驾驶人员的要求，减少了驾驶人员的劳动强度；（5）环保节能，降低油耗量;(6)换挡舒适性好。

本实用新型适用于手动变速箱实现换挡过程的自动化。

附图说明

图1为AMT***框架图；

图2为AMT离合器执行机构的结构图；

图3为AMT选换挡执行机构的俯视图；

图4为AMT选换挡执行机构的前视图；

图5为AMT选换挡执行机构的左视图；

图6为AMT选挡执行机构的结构图；

图7为AMT换挡执行机构的结构图；

图8为将AMT执行机构安装在手动变速箱后的总成图；

图中：1是离合电机；2是离合电机齿轮；3是离合中间齿轮轴；4是轴承；5是离合驱动齿轮；6是调整垫片；7是圆锥滚子轴承；8是后制动块；9是螺杆；10是螺母；11是前制动快；12是导向杆；13是螺杆支撑套；14是推力杆；15是锁紧螺母；16是推拉杆接头；17是离合传感器驱动叉；18是传感器衬套；19是传感器；20是选挡电机齿轮；21是选挡一级传动大齿轮；22是中间轴套；23是传感器二级驱动叉；24是轴套；25是传感器；26是传感器一级驱动叉；27是轴套；28是选挡定位轴；29是选挡二级传动大齿轮；30是轴套；31是选挡二级传动小齿轮；32是中间轴套；33是选挡电机；34是换挡电机；35是换挡电机齿轮；36是换挡一级传动大齿轮；37是轴承；38是中间轴；39是换挡二级传动小齿轮；40是轴承；41是换挡二级大齿轮；42是换挡三级小齿轮；43是传感器；44是轴套；45是传感器驱动叉；46是轴承；47是换挡三级大齿轮；48是换挡驱动指；49是花键轴；100是手动变速箱；200是选换挡执行机构；210是选挡执行机构；220是换挡执行机构；300是离合器执行机构；400是电控单元TCU；500是驾驶员操控器，图中所示的操控器可以是自动推拉式机械操纵杆，也可以是按键式的控制盒；600是驱动动力源及其控制器；驱动动力源可以是内燃机，也可以是电动机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型对进行更进一步的描述：

换挡的整个过程由电控单元（TCU）400控制，电控单元（TCU）400根据主驱动动力源600转速和扭矩、车速，以及驾驶员通过操控器500或刹车、油门发出的命令等信息，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机后，电控单元（TCU）400控制离合电机1转动，由离合电机1提供驱动力，驱动力经由离合电机齿轮2、离合中间齿轮轴3、离合驱动齿轮5依次放大后传递到螺母10上旋转并带动螺杆9作直线运动，螺杆9推动推力杆14和推力杆接头16直线运动，以推动离合器分离叉打开和关闭离合器。离合传感器驱动叉17的开口一端与前制动块11滑动连接同时由前制动块11的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉17的另一端***传感器19的D型孔中；传感器衬套18支撑离合传感器驱动叉17使其回转并将位移量输出到传感器中。当图1中的离合器执行机构300推开离合器后，电控单元（TCU）400控制选挡电机20转动提供选挡驱动力，驱动力经由选挡电机齿轮20、选挡一级传动大齿轮21、选挡二级传动小齿轮31、选挡二级传动大齿轮29、依次放大后，由选挡二级传动大齿轮29带动变速箱中的选换挡轴摆动以实现选挡功能。选挡二级传动大齿轮29通过扁位与选挡定位轴28连接；选挡定位轴28由轴套27与轴套30支撑同时作回转运动；传感器一级驱动叉26与选挡定位轴28扁位连接作回转运动；传感器一级驱动叉26拨动传感器二级驱动叉23作回转运动；传感器二级驱动叉23的一端***选挡传感器的D型孔中，并将选挡的转动量输出到传感器中。当选挡动作完成后，电控单元（TCU）400控制换挡电机34转动提供换挡驱动力，驱动力经由换挡电机齿轮35、换挡一级传动大齿轮36、换挡二级传动小齿轮39、换挡二级传动大齿轮41、换挡三级传动小齿轮42、换挡三级传动大齿轮47、依次放大后通过花键轴49带动换挡驱动指48转动，以实现换挡功能。换挡三级大齿轮47拨动传感器驱动叉45，传感器驱动叉45由轴套44支撑作回转运动；传感器驱动叉45的另一端***换挡传感器43的D型孔中，并将换挡的转动量输出到传感器中。换挡成功后，电控单元（TCU）400会再次控制离合电机1转动提供驱动力，以关闭离合器，至此整个换挡过程完成。在整个换挡过程中电控单元（TCU）400会通过读取离合器执行机构300和换挡执行机构200上的传感器的信号来校正机构的移动量。

Claims

1.一种电控式AMT***，包括机械式自动变速箱，其特征在于，所述***还包括电控单元（400）、离合器执行机构（300）和选换挡执行机构（200）；所述电控单元（400）分别联接离合器执行机构（300）的离合电机、换挡执行机构（200）的选、换挡电机；所述离合器执行机构（300）和选换挡执行机构（200）分别连接手动变速箱（100）。

2.根据权利要求1所述的一种电控式AMT***，所述离合器执行机构（300）由离合电机（1）、离合电机齿轮（2）、离合中间齿轮轴（3）、轴承（4）、离合驱动齿轮（5）、调整垫圈（6）、圆锥滚子轴承（7）、后制动块（8）、螺杆（9）、螺母（10）、前制动块（11）、导向杆（12）、螺杆支撑套（13）、推力杆（14）、锁紧螺母（15）、推力杆接头（16）、离合传感器驱动叉（17）、传感器衬套（18）、传感器（19）组成；离合电机（1）轴伸上的离合电机齿轮（2）与离合中间齿轮轴（3）啮合；离合中间齿轮轴（3）与离合驱动齿轮（5）啮合；离合中间齿轮轴（3）通过轴承（4）两端固定；离合驱动齿轮（5）与螺母（10）通过扁位连接同时驱动螺母（10）围绕两端圆锥滚子轴承（7）旋转；后制动块（8）套装在螺杆（9）的一端并沿螺杆（9）的轴线正向平移至螺母（10）的端部阻止螺母（10）的旋转；前制动块（11）套装在螺杆（9）的一端并沿螺杆（9）的轴线反向平移至螺母（10）的端部阻止螺母（10）的旋转，同时沿导向杆（12）平移滑动；螺杆支撑套（13）套在螺杆（9）的前端光轴上；推力杆（14）与推力杆接头（16）螺纹连接并用锁紧螺母（15）锁紧；离合传感器驱动叉（17）的开口一端与前制动块（11）滑动连接同时由前制动块（11）的平动转换为旋转运动，离合传感器驱动叉（17）的另一端***传感器（19）的D型孔中；传感器衬套（18）支撑离合传感器驱动叉（17）。

3.根据权利要求1所述的一种电控式AMT***，所述选换挡执行机构（200）包括选挡执行机构（210）和换挡执行机构（220）；所述选挡执行机构（210）由选挡电机齿轮（20）、选挡一级传动大齿轮（21）、中间轴套（22）、传感器二级驱动叉（23）、轴套（24）、传感器（25）、传感器一级驱动叉（26）、轴套（27）、选挡定位轴（28）、选挡二级传动大齿轮（29）、轴套（30）、选挡二级传动小齿轮（31）、中间轴套（32）、选挡电机（33）组成；选挡电机（33）轴伸上的选挡电机齿轮（20）与选挡一级传动大齿轮（21）啮合；选挡一级传动大齿轮（21）与选挡二级传动小齿轮（31）通过扁位连接并套在由中间轴套（22）与中间轴套（32）支撑的轴上；选挡二级传动小齿轮（31）与选挡二级传动大齿轮（29）啮合；选挡二级传动大齿轮（29）通过扁位与选挡定位轴（28）连接；选挡定位轴（28）由轴套（27）与轴套（30）支撑同时作回转运动；传感器一级驱动叉（26）与选挡定位轴（28）扁位连接作回转运动；传感器一级驱动叉（26）拨动传感器二级驱动叉（23）作回转运动；传感器二级驱动叉（23）的一端***选挡传感器的D型孔中；

换挡执行机构（220）由换挡电机（34）、换挡电机齿轮（35）、换挡一级传动大齿轮（36）、轴承（37）、中间轴（38）、换挡二级传动小齿轮（39）、轴承（40）、换挡二级大齿轮（41）、换挡三级小齿轮（42）、传感器（43）、轴套（44）、传感器驱动叉（45）、轴承（46）、换挡三级大齿轮（47）、换挡驱动指（48）、花键轴（49）组成；换挡电机（34）轴伸上的换挡电机齿轮（35）与换挡一级传动大齿轮（36）啮合，换挡一级传动大齿轮（36）与换挡二级传动小齿轮（39）安装在中间轴（38）上；中间轴（38）由轴承37两端支撑；换挡二级传动小齿轮（39）与换挡二级传动大齿轮（41）啮合；换挡二级传动大齿轮（41）与换挡三级小齿轮（42）通过扁位连接并套在由轴承（40）支撑的轴上；换挡三级小齿轮（42）与换挡三级大齿轮（47）啮合；换挡三级大齿轮（47）与换挡驱动指（48）套在花键轴（49）上并作回转运动实现换挡；花键轴（49）由轴承（46）两端支撑；换挡三级大齿轮（47）拨动传感器驱动叉（45），传感器驱动叉（45）由轴套（44）支撑作回转运动；传感器驱动叉（45）的另一端***换挡传感器（43）的D型孔中。