[发明专利]一种自动变速器换挡机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种可靠性高且便于维修的电控机械式自动变速器换挡机构，属于汽车技术领域。

背景技术

现有的电控机械式自动变速器通过液力换挡辅助机构实现挡位的切换，其换挡机构包括换挡杆、换挡拨叉、电动机（步进电动机和直流电动机）、电磁阀（普通电磁阀和高速电磁阀）、液压缸、传感器和液压管道，换挡过程中电子控制单元接收传感器采集的信号并根据最佳换挡规律对电磁阀、液压缸进行控制，进而利用液压驱动换挡杆移动，实现换挡。这种换挡机构存在以下不足：

1、换挡机构以液体为工作介质，工作过程中很容易发生泄露，从而对变速器造成不良影响。

2、液压传动过程对油温的变化比较敏感，而对于汽车变速器来说，其油温变化比较频繁而且变化幅度较大，严重影响了换挡机构的稳定性。

3、液压传动系统结构复杂，加工精度要求较高，其故障的诊断和维修都比较困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、便于维修、工作稳定可靠的自动变速器换挡机构。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种自动变速器换挡机构，构成中包括PLC、换挡块和至少两个带有换挡拨叉的换挡杆，所述换挡块位于换挡杆的上部并与变速器壳体固定连接，每个换挡杆上设置有两个电磁铁和一个位移传感器，同一换挡杆上的两个电磁铁分别位于换挡块的两侧，每个电磁铁的磁轭和电磁线圈固定在对应的换挡杆上，其衔铁固定在换挡块上，在换挡块与每个换挡杆之间设置有缓冲装置，位移传感器的输出端和电磁铁的控制端接PLC的不同I/O端口。

上述自动变速器换挡机构，所述缓冲装置包括阻尼管、两端密封的圆筒和设置在圆筒内部的活塞，所述圆筒与对应的换挡杆平行并固定在换挡杆上的一个电磁铁的磁轭上，其内部的活塞通过活塞杆与换挡块连接，圆筒被活塞分割成的两个腔通过阻尼管连通。

上述自动变速器换挡机构，构成中还包括与每个换挡杆相对应的自锁机构，所述自锁机构包括钢球和弹簧，所述弹簧的上端位于换挡块底部的竖直盲孔内，下端将钢球顶压在对应的换挡杆上，在换挡杆上设置有与钢球相对应的定位槽。

上述自动变速器换挡机构，所述位移传感器采用激光位移传感器，它固定在换挡杆的一个电磁铁的磁轭上、位于电磁铁的下方并与换挡块相对应。

上述自动变速器换挡机构，所述缓冲装置的阻尼管和圆筒内充有防锈液。

上述自动变速器换挡机构，每个换挡杆上的定位槽的数量为三个。

本发明利用电磁铁驱动换挡杆移动，彻底避免了传统自动变速器换挡机构容易泄露和对油温的变化较为敏感的问题，缓冲装置和自锁机构用于提高换挡杆的定位精度，保证换挡机构可靠运行。此外，本发明还具有结构简单、故障诊断和维修方便等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是换挡杆的结构示意图；

图3是本换挡机构的剖视图；

图4是五速变速器的挡位布置图；

图5是控制系统的电原理图。

图中各标号为：1、换挡块，2、钢球，3、衔铁，4、电磁铁，5、第一换挡杆，6、第二换挡杆，7、第三换挡杆，8、换挡拨叉，9、定位槽，10、位移传感器，11、弹簧，12、缓冲装置，13、圆筒，14、阻尼管，15、活塞，PLC、可编程序控制器，KM1、一挡接触器线圈，KM2、二挡接触器线圈，KM3、三挡接触器线圈，KM4、四挡接触器线圈，KM5、五挡接触器线圈，KM6、倒挡接触器线圈，L1、第一激光位移传感器，L2、第二激光位移传感器， L3、第三激光位移传感器。

具体实施方式

参看图1-图5，本发明主要由换挡拨叉8、换挡杆、电磁铁4、换挡块1、PLC、自锁机构、位移传感器10和缓冲装置12组成，换挡块1固定在变速器壳体上，换挡块1上开有矩形槽和圆柱形槽，分别用于安装PLC控制器、衔铁3和自锁机构（钢球2与弹簧11的组合），缓冲装置12的圆筒13固定在电磁铁4的磁轭上，圆筒13内部活塞15的导杆固定在换挡块1上，每根换挡杆上安装有一个缓冲装置12，换挡杆上开有三个尺寸相同的等间隔（间距为N）的定位槽，在换挡杆上固定电磁铁4的磁轭，磁轭内装有电磁线圈和位移传感器10，磁轭与换挡块1之间的距离为L, 位移传感器用于采集距离为L-N、L和L+N三种信号，每根换挡杆可以实现两个挡位和一个空挡位之间的转换。