[发明专利]基于电动推杆机械手的汽车变速器换挡装置

说明书

本发明提供了一种基于电动推杆机械手的汽车变速器换挡装置。该技术方案采用丝杠运动机构带动推杆执行推拉动作，驱动换挡杆上杆和换挡杆下杆以球铰为轴进行摆动，从而拨动换挡拨叉杆产生水平往复运动，完成换挡动作。在该技术方案中，以电机带动驱动轮转动，通过皮带传动机构带动皮带轮及传动旋转杆转动，基于传动旋转杆与丝杠之间的万向节连接结构，使丝杆产生转动作用，从而驱动丝杠螺母沿丝杠平移，进而使推杆对换挡杆上杆产生前后推拉作用。本发明提供了自动挡变速器档位切换的一种全新执行机构，不仅节省了人力操作，而且本发明较常规机械手换挡机构更加稳定，同时具有结构简洁、便于维护的技术优势。

技术领域

本发明涉及汽车工程技术领域，进一步涉及汽车变速器换挡装置，具体涉及一种基于电动推杆机械手的汽车变速器换挡装置。

背景技术

目前，自动挡变速器在汽车中应用越来越广泛，它根据油门节气门开度和汽车速度实现自动变矩变速，从而省去了常规的换挡操作。然而，自动挡变速器只是无需根据车速进行换挡，而仍需根据行驶状态在P(泊车档)、D(前进档)、N(空档)、R(倒车档)等几个档位之间切换，也就是说，目前大部分自动挡车型仍需手动操作换挡杆，而无法真正的省去换挡的推拉动作。

为了尽可能省去换挡动作、提升驾驶体验，有研究者利用机械手完成换挡杆的推拉动作，由于机械手的运动可通过按钮控制，因此可实现由按钮对档位进行切换。这种模式省去了手动推拉换挡杆的动作，操作量较小，而且也能避免人为挂错档的失误，然而，其执行效果很大程度上取决于机械手的性能，也就是说，机械手的执行机构是整个系统的关键，也是整个换挡装置的核心。就目前来看，机械手的布置形式大致可以分为两种：一种是机械手执行机构连接到变速器换挡拨叉上进行换挡；另一种是执行机构直接驱动换挡手柄，通过换挡拉索控制拨叉轴换挡方式。无论以上哪种形式，目前在结构合理性和执行效果等方面都有待改善，在这种情况下，如何开发一种全新构造的机械手式汽车变速器换挡装置，成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于电动推杆机械手的汽车变速器换挡装置及其控制方法，以解决现有技术中自动挡变速器换挡时需要手动推拉换挡杆的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是如何采用机械手执行机构代替手动推拉换挡杆的动作，完成档位切换。

本发明要解决的再一技术问题是如何开发一种全新构造的机械手式汽车变速器换挡装置。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

基于电动推杆机械手的汽车变速器换挡装置，包括换挡杆上杆，换挡杆球铰，换挡杆球铰外套，换挡杆下杆，换挡拨叉杆，电动推杆，其中，换挡杆上杆和换挡杆下杆分别固定连接在换挡杆球铰的上下两端，换挡杆球铰与换挡杆球铰外套相配合，换挡杆球铰嵌入至换挡杆球铰外套中，换挡杆下杆与换挡拨叉杆光滑连接，挡杆上杆与所述电动推杆的相连接。

作为优选，还包括推杆连接环，所述推杆连接环与换挡杆上杆滑动连接，推杆连接环与所述电动推杆固定连接。

进一步优选的，所述电动推杆包括上缸体，推杆，丝杠，丝杠螺母，其中丝杠位于上缸体中，丝杠螺母丝接在丝杠上，推杆与丝杠螺母固定连接，推杆连接环与推杆固定连接；还包括驱动电机，所述驱动电机与丝杠传动连接。

进一步优选的，还包括万向节和传动旋转杆；驱动电机与丝杠之间的传动连接，是通过以下结构实现的：传动旋转杆通过万向节与丝杠相连接，驱动电机与传动旋转杆传动连接。

进一步优选的，还包括下缸体和弯折连接件，其中传动旋转杆位于下缸体中，万向节位于弯折连接件中。