[发明专利]一种自动变速箱的换挡机构及换挡方法

说明书

本发明公开了一种自动变速箱的换挡机构及换挡方法，包括蜗杆驱动组件、换挡组件、蜗轮传动组件、第一离合器和第二离合器；蜗杆驱动组件的输出端与蜗轮传动组件的输入端传动连接；蜗轮传动组件的输出端与换挡组件的中点传动连接；第一离合器和第二离合器装设于换挡组件的第一端和第二端之间。本发明通过蜗轮蜗杆副实现高精度、及时锁止。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是指一种自动变速箱的换挡机构及换挡方法。

背景技术

目前新能源汽车变速器主要采用AMT、双离合(DCT)、AT等结构，其中，AMT和双离合(DCT)变速器的换挡机构均采用位移传减器和角位移传感器用于对换挡位置的监测。

上述现有新能源汽车变速箱的换挡机构至少存在以下问题：

1、位移传感器或角位移传感器精度低，采用传感器监测换挡位置以便换挡机构进行档位变换的手段，在变速箱中难以实现精确控制位置；

2、当离合器(或同步器)出现磨损时，通常采取的做法是控制程序会每隔一段时间进行自学习纠正，不能及时对磨损导致的换挡行程变化进行补偿。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动变速箱的换挡机构及换挡方法，提高换挡机构的位置锁止精度和及时性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动变速箱的换挡机构，包括蜗杆驱动组件、换挡组件、蜗轮传动组件、第一离合器和第二离合器；

所述蜗杆驱动组件的输出端与所述蜗轮传动组件的输入端传动连接，构成蜗轮蜗杆副；

所述蜗轮传动组件的输出端与所述换挡组件的中点传动连接；

所述第一离合器和所述第二离合器装设于所述换挡组件的第一端和第二端之间；

当所述换挡组件的第一端与所述第一离合器分离且所述换挡组件的第二端与所述第二离合器分离时，所述第一离合器与第一齿轮分离且所述第二离合器与第二齿轮分离，此时自动变速箱处于空挡；

当所述换挡组件的第一端与所述第一离合器结合时，所述第一离合器与第一齿轮传动连接，此时自动变速箱挂入一档；

当所述换挡组件的第二端与所述第二离合器结合时，所述第二离合器与第二齿轮传动连接，此时自动变速箱挂入二挡。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案为：

一种自动变速箱的换挡机构的换挡方法，包括以下步骤：

S1：当第一离合器与第一齿轮分离且第二离合器与第二齿轮分离，此时自动变速箱处于空挡；

S2：控制器对换挡电机发出第一指令，蜗杆正转并带动蜗轮逆时针旋转，摇臂在蜗轮驱动下通过换挡组件带动第一拨叉向右移动，此时换挡组件的第一端与第一离合器结合，第一离合器与第一齿轮传动连接，自动变速箱挂入一档；

S3：控制器对换挡电机发出第二指令，换挡电机驱动，蜗杆反转并带动蜗轮顺时针旋转，摇臂在蜗轮驱动下通过换挡组件带动第一拨叉和第二拨叉向左移动，此时第一离合器与第一齿轮分离，同时第二离合器与第二齿轮传动连接，自动变速箱挂入二档。

本发明的有益效果在于：当换挡组件的第一端推动第一离合器与第一齿轮传动连接时，可使变速箱挂入一档，当换挡组件的第二端推动第二离合器与第二齿轮传动连接时，使变速箱挂入二挡。本发明采用蜗轮蜗杆副传动的方式，带动换挡组件左右摆动，使变速箱实现档位切换；利用了蜗轮蜗杆副的自锁特性，实现当蜗杆驱动组件掉电即锁止，锁止动作迅速及时，锁止精度高；换挡过程中，不需要对换挡组件的第一端和第二端的位置进行监测，也不需要对离合器磨损作补偿计算，控制更简单；整体结构紧凑，零件数量少，维护简单，成本低廉。