[发明专利]一种电控电动式机械自动变速器防止拨叉防磨损装置及换挡方法

说明书

本发明公开了一种电控电动式机械自动变速器防止拨叉防磨损装置及换挡方法，它包括支座，所述支座的内部通过轴承座支撑安装有滚珠丝杆减速机构，所述滚珠丝杆减速机构与拔头构成丝杆传动配合，所述滚珠丝杆减速机构与换挡电机的输出轴相连，所述换挡电机固定安装在支座的外侧壁上；所述拔头的另一端与拔叉的顶端插槽相接触配合，所述拔叉固定安装在拔叉轴上，所述拔叉轴的两端滑动配合安装在拔叉轴架上，所述拔叉轴架和拔叉轴之间设置有档位标定机构，所述拔叉的末端安装有滑动拔块。并利用支座两端增加的弹性限位装置，可以简化控制策略，且不影响换挡成功率的情况下，能可靠实现挂挡后的回退量的准确性及有效性。

技术领域

本发明属汽车变速器传动技术领域，具体涉及一种纯电动汽车用电控机械自动变速器采用的减少拨叉磨损的装置及换挡方法。

背景技术

随着汽车技术的发展，自动变速器已广泛应用于各类车辆。机械自动变速器以其结构简单、传动效率高、可靠性好等优点，被迅速推广。利用电机驱动换挡执行机构的电控电动式系统，免去了气压、液压操纵机构需要的复杂供能装置和管路系统，具有结构简单、成本低、对环境的适应性强、能耗小等特点；更重要的是，通过灵活的电机PWM控制，可精确调节换挡过程中换挡力大小，减小变速器换挡冲击，延长变速器使用寿命，已成为重要发展方向。

机械自动变速器的换挡控制是其关键技术，直接关系到换挡成功率及执行机构的可靠性，产生了很多控制方法和策略，但各类策略均较少涉及挂挡动作结束后的控制。由于换挡结束后，拨叉静止不动，而同步器随齿轮高速旋转，虽然在换挂挡结束时换挡电机已经停止施加作用力，但减速装置存在一定的自锁力矩，导致执行元件在换挡过程中发生弹性变形产生的压紧力并不能完全撤销，滑动拨块与结合套接触面之间仍处于压紧状态而继续滑摩，极易导致拨叉早期磨损，影响可靠性。

目前广泛使用的换挡传动方案（含换挡电机、换挡位置传感器、滚珠丝杠减速机构、支座、拨头等器件），基于实验验证，采用减小减速机构自锁力矩，或提高到挡位置的准确性，或减小换挡后期进挡力矩防止滑动拨块与结合套压紧，效果都不显著。

发明内容

本发明提出一种电控电动式机械自动变速器防止拨叉防磨损装置及换挡方法，并利用支座两端增加的弹性销，可以简化控制策略，且不影响换挡成功率的情况下，能可靠实现挂挡后的回退量的准确性及有效性。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种电控电动式机械自动变速器防止拨叉防磨损装置，它包括支座，所述支座的内部通过轴承座支撑安装有滚珠丝杆减速机构，所述滚珠丝杆减速机构与拨头构成丝杆传动配合，所述滚珠丝杆减速机构与换挡电机的输出轴相连，所述换挡电机固定安装在支座的外侧壁上；所述拨头的另一端与拨叉的顶端插槽相接触配合，所述拨叉固定安装在拨叉轴上，所述拨叉轴的两端滑动配合安装在拨叉轴架上，所述拨叉轴架和拨叉轴之间设置有挡位标定机构，所述拨叉的末端安装有滑动拨块。

所述支座的两侧壁上并与拨头相接触的内侧壁上对称安装有用于推动拨头复位的弹性销。

所述拨头的侧端面距离弹性销在自然伸长状态下端面的距离B与弹性销可压入距离a之和等于换挡有效行程，使得拨头与弹性销接触并将其压下距离a时，下方拨叉轴带动拨叉拨动结合套能完全到达所挂挡位，保证所挂挡位全齿长啮合。

弹性销的压入量a即为拨叉到位后的回退量，压入量a通过改变弹性销的预紧力进行调整或者采用调整螺栓或增减垫片的方式实现弹性销的预紧力调整。

所述弹性销的压入量a建议取值为0.5-0.8mm。

所述挡位标定机构包括加工在拨叉轴上的空挡位置标定位，所述空挡位置标定位的两端对称加工有挂挡位置标定位，所述拨叉轴架上设置有定位球安装孔，所述定位球安装孔的内部底端安装有定位钢球，所述定位钢球的顶端压装有定位弹簧。

所述换挡电机的驱动电路与控制器相连，采用PWM控制方法并控制换挡电机的挂挡动作。