专利名称：一种电控式amt系统的制作方法
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)系统，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，同时通过和发动机控制器通讯来调整发动机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系统，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CTCU)就组成了 AMT系统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系统，包括手动变速箱，其特征在于，所述电控式AMT系统还包括离合器执行机构300、选换档执行机构200、电控单元(T⑶)400。电控单元(T⑶)400连接离合器执行机构300的离合电机、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。离合器执行机构由离合电机I、离合电机齿轮2、离合一级传动大齿轮3、齿轮轴4、离合二级传动小齿轮5、离合二级传动大齿轮7、齿轮轴8、推板9、惰轮10、后制动块13、螺母14、螺杆16 ;前制动块17 ;传感器摆臂19 ;传感器轴20 ;滑杆21 ;离合器推杆22 ;传感器23 ;推杆24等组成；离合电机I轴伸上的离合电机齿轮2与离合一级传动大齿轮3啮合；离合一级传动大齿轮3与离合二级传动小齿轮5位于同一齿轮轴4上；离合二级传动小齿轮5与位于齿轮轴8上的离合二级传动大齿轮7啮合；离合二级传动大齿轮7与惰轮10啮合；惰轮10和后制动块13套装在螺杆16 —端，螺母14安装在螺杆16上；推杆24、推板9和离合器推杆22位于螺杆16另一端的同轴线上；传感器轴20的一端插入传感器23内，另一端固定传感器摆臂19，传感器摆臂19和推板9通过推板9上的U型槽滑动连接。离合器执行机构负责完成手动变速箱人工踩离合器踏板的过程，离合电机I由TCU控制输出驱动力，电机驱动力经过由离合电机齿轮2、离合一级传动大齿轮3、离合二级传动小齿轮5、离合二级传动大齿轮7依次放大后传递到套于惰轮10上，惰轮带动螺杆16转动，螺杆带动螺母14直线运动，螺母推动推杆24、推板9、离合器推杆22直线运动，以推动离合器分离叉打开和关闭离合器。传感器轴20的一端插入传感器23内，另一端固定传感器摆臂19，传感器摆臂19和推板9通过推板9上的U型槽滑动连接，推板水平移动带动传感器摆臂19转动，并通过传感器轴20将位移量输出到传感器中。选换挡执行机构包括选挡执行机构和换挡执行机构。选挡执行机构由选档电机30、选档电机齿轮31、选档一级传动大齿轮32 ;选档二级传动小齿轮33、选档二级传动大齿轮35、选档定位轴36、选档摆臂38、铜套39、选档块40等组成。选档电机30轴伸上的选档电机齿轮31与选档一级传动大齿轮32啮合；选档一级传动大齿轮32与位于选档定位轴36上的选档二级传动大齿轮35啮合；选档摆臂38、铜套39和选档块40安装于选档定位轴36前端；选档块40的一端通过锥面螺丝53和换挡轴47刚性连接，另一端插入换挡传感器滑块49的D型孔中，换挡传感器滑块49的另一端插入传感器51中，并将换挡的转动量输出到传感器中。选挡执行机构由换挡电机42、换挡电机齿轮43、换挡一级传动大齿轮44、换挡二级传动小齿轮45、换挡二级传动大齿轮46、换挡轴47、换挡拨头48、换挡传感器滑块49、换挡位置传感器51和选档位置传感器52等所组成。换挡电机42轴伸上的换挡电机齿轮43与换挡一级传动大齿轮44啮合，换挡一级传动大齿轮44与换挡二级传动小齿轮45安装在同一轴上；换挡二级传动小齿轮45与位于换挡轴47上的换挡二级传动大齿轮46啮合，带动换挡轴47转动，实现换挡；选档块40的一端通过锥面螺丝53和换挡轴47刚性连接，另一端插入换挡传感器滑块49的D型孔中，换挡传感器滑块49的另一端插入传感器51中，并将换挡的转动量输出到传感器中。换挡执行机构负责完成手动变速人工手动选档和换挡的过程，选档电机30由TCU控制输出驱动力，选档电机驱动力经由选档电机齿轮31、选档一级传动大齿轮32、选档二级传动小齿轮33、选档二级传动大齿轮35、依次放大后，由选档定位轴36、选档摆臂38、铜套39、选档块40将电机驱动力由旋转运动转换为直线运动，并带动换挡轴47上下移动以实现选档功能。选档定位轴36的一端插入传感器52中，并将选档的位移量输出到传感器52中。换挡电机42由TCU控制输出驱动力，换挡电机驱动力经由换挡电机齿轮43、换挡一级传动大齿轮44、换挡二级传动小齿轮45、换挡二级传动大齿轮46、依次放大后带动换挡轴47转动，以实现换挡功能。选档块40的一端通过锥面螺丝53和换挡轴47刚性连接，另一端插入换挡传感器滑块49的D型孔中，换挡传感器滑块49的另一端插入传感器51中，并将换挡的转动量输出到传感器中。所述的TCU通过发动机转速和扭矩、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/关闭和选档、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。最终实现档位的自动更换。和现有普通手动变速箱相比，使用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。[0014]本实用新型适用于手动变速箱实现换挡过程的自动化。
图I为AMT系统框架图；图2为AMT离合器执行机构的结构图；图3为AMT选挡执行机构的结构图；图4为图3EE向的截面图；图5为图3DD向的截面图；图6为AMT换挡执行机构的结构图； 图中1是离合电机；2是离合电机齿轮；3是离合一级传动大齿轮；4是齿轮轴；5是离合二级传动小齿轮；6是轴承；7是离合二级传动大齿轮；8是齿轮轴；9是推板；10是惰轮；11是轴承；12是推力球轴承；13是后制动块；14是螺母；15是螺母盖；16是螺杆；17是前制动块；19是传感器摆臂；20是传感器轴；21是滑杆；22是离合器推杆；23是传感器；24是推杆；30是选档电机；31是选档电机齿轮；32是选档一级传动大齿轮；33是选档二级传动小齿轮；34是轴承；35是选档二级传动大齿轮；36是选档定位轴；37是波珠螺丝；38是选档摆臂；39是铜套；40是选档块；41是轴承；42是换挡电机、43是换挡电机齿轮、44是换挡一级传动大齿轮、45是换挡二级传动小齿轮；46是换挡二级传动大齿轮；47是换挡轴；48是换挡拨头；49是换挡传感器滑块；50是铜套；51是换挡位置传感器；52是选档位置传感器；53是锥面螺丝；54是上盖；100是手动变速箱；200是换档执行机构；300是离合器执行机构；400是TCU ；500是驾驶员控制器；600是发动机及其控制器。具体实施方法
以下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，T⑶(400)根据发动机600转速和扭矩、车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，和最佳的换挡时机后，图一中的TCU (400)控制图四中的离合电机I转动提供驱动力，驱动力经由一组减速齿轮(离合电机齿轮2、离合一级传动大齿轮3、齿轮轴4、离合二级传动小齿轮5、离合二级传动大齿轮7)依次放大后传递到惰轮10上，惰轮10带动螺杆16转动，螺杆16带动螺母14直线运动，螺母推动推杆24、推板9、离合器推杆22直线运动，最终离合器推杆9将驱动力输出并推动离合器分离叉打开离合器。同时，推板9水平移动带动传感器摆臂19转动，并通过传感器轴20将位移量输出到传感器中。当图一中的离合器执行机构300推开离合器后，TCU (400)控制选档电机30转动提供选档驱动力，驱动力经由一组减速齿齿轮(选档电机齿轮31、选档一级传动大齿轮32、选档二级传动小齿轮33、选档二级传动大齿轮35)依次放大后，选档定位轴36、选档摆臂38、铜套39、选档块40将驱动力由旋转运动转换成直线运动并带动换挡轴47上下运动进行选档。当选档动作完成后，TCU (400)控制换挡电机42转动提供换挡驱动力，驱动力经由一组减速齿轮(换挡电机齿轮43、换挡一级传动大齿轮44、换挡二级传动小齿轮45、换挡二级传动大齿轮46依次放大，由于换挡二级传动大齿轮46和换挡轴47通过花键连接，所以，放大后的换挡驱动力最终带动换挡轴47转动以实现换挡。换挡成功后，TCU (400)会再次控制离合电机I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上的的传感器的信号来校正机构的移动量。
权利要求1.一种电控式AMT系统，包括手动变速箱，其特征在于，所述系统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。
2.根据权利要求I所述的一种电控式AMT系统，所述离合器执行机构由离合电机(I)、离合电机齿轮(2)、离合一级传动大齿轮(3)、齿轮轴(4)、离合二级传动小齿轮(5)、离合二级传动大齿轮(7)、齿轮轴(8)、推板(9)、惰轮(10)、后制动块(13)、螺母(14)、螺杆(16)；前制动块(17);传感器摆臂(19);传感器轴(20);滑杆(21);离合器推杆(22);传感器(23);推杆(24)组成；离合电机(I)轴伸上的离合电机齿轮(2)与离合一级传动大齿轮(3)啮合；离合一级传动大齿轮(3 )与离合二级传动小齿轮(5 )位于同一齿轮轴(4)上；离合二级传动小齿轮(5)与位于齿轮轴(8)上的离合二级传动大齿轮(7)啮合；离合二级传动大齿轮(7)与惰轮(10)啮合；惰轮(10)和后制动块(13)套装在螺杆(16) 一端，螺母(14)安装在螺杆(16)上；推杆(24)、推板(9)和离合器推杆(22)位于螺杆(16)另一端的同轴线上；传感器轴(20)的一端插入传感器(23)内，另一端固定传感器摆臂(19)，传感器摆臂(19)和推板(9)通过推板(9)上的U型槽滑动连接。
3.根据权利要求I所述的一种电控式AMT系统，所述选换挡执行机构包括选挡执行机构和换挡执行机构； 所述选挡执行机构由选档电机(30)、选档电机齿轮(31)、选档一级传动大齿轮(32)；选档二级传动小齿轮(33)、选档二级传动大齿轮(35)、选档定位轴(36)、选档摆臂(38)、铜套(39)、选档块(40)组成； 选档电机(30)轴伸上的选档电机齿轮(31)与选档一级传动大齿轮(32)啮合；选档一级传动大齿轮(32)与位于选档定位轴(36)上的选档二级传动大齿轮(35)啮合；选档摆臂(38)、铜套(39)和选档块(40)安装于选档定位轴(36)前端；选档块(40)的一端通过锥面螺丝(53)和换挡轴(47)刚性连接，另一端插入换挡传感器滑块(49)的D型孔中，换挡传感器滑块(49)的另一端插入传感器(51)中，并将换挡的转动量输出到传感器中； 选挡执行机构由换挡电机(42)、换挡电机齿轮(43)、换挡一级传动大齿轮(44)、换挡二级传动小齿轮(45 )、换挡二级传动大齿轮(46 )、换挡轴(47 )、换挡拨头(48 )、换挡传感器滑块(49)、换挡位置传感器(51)和选档位置传感器(52)所组成； 换挡电机(42)轴伸上的换挡电机齿轮(43)与换挡一级传动大齿轮(44)啮合，换挡一级传动大齿轮(44)与换挡二级传动小齿轮(45)安装在同一轴上；换挡二级传动小齿轮(45)与位于换挡轴(47)上的换挡二级传动大齿轮(46)啮合，带动换挡轴(47)转动，实现换挡；选档块(40)的一端通过锥面螺丝(53)和换挡轴(47)刚性连接，另一端插入换挡传感器滑块(49)的D型孔中，换挡传感器滑块(49)的另一端插入传感器(51)中，并将换挡的转动量输出到传感器中。
4.根据权利要求I所述的一种电控式AMT系统，所述TCU通过发动机转速和扭矩、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/关闭和选档、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。
专利摘要一种电控式AMT系统，包括手动变速箱，其特征在于，所述系统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。
文档编号F16H61/32GK202629053SQ20122030085
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者王凯波 申请人:广东戈兰玛汽车系统有限公司