本發(fā)明屬于變速器領(lǐng)域,涉及一種四個(gè)檔位的自動(dòng)操縱裝置。
背景技術(shù):
目前純電動(dòng)商用車變速器領(lǐng)域,普遍使用自動(dòng)操縱裝置。由于自動(dòng)操縱裝置可以方便地與自動(dòng)變速箱控制器進(jìn)行通信,提高了純電動(dòng)變速器的控制精度。同時(shí)對(duì)于可靠性、控制精度方面提出了更高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種四個(gè)檔位的自動(dòng)操縱裝置。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種四個(gè)檔位的自動(dòng)操縱裝置,包括操縱裝置殼體、掛檔電機(jī)、掛檔絲杠、選檔電機(jī)、選檔絲杠以及設(shè)置于操縱裝置殼體內(nèi)的換擋桿;掛檔電機(jī)的輸出軸與掛檔絲杠相連,掛檔絲杠螺母套設(shè)于掛檔絲杠上,選檔電機(jī)的輸出軸與選檔絲杠相連,選檔絲杠螺母套設(shè)于選檔絲杠上;掛檔絲杠螺母的螺母撥頭的擺動(dòng)方向與掛檔絲杠的軸線方向正交,且掛檔絲杠的軸線與選檔絲杠的軸線垂直。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
所述掛檔絲杠的兩端設(shè)置有用于限制掛檔絲杠螺母最大位移的止推軸承。
所述換擋桿的末端設(shè)置有用于采集換擋桿轉(zhuǎn)過(guò)角度的角度傳感器。
所述選檔絲杠螺母上連接換擋撥頭,換擋撥頭通過(guò)花鍵與換擋桿相連。
所述選檔絲杠螺母上設(shè)置有傳感器隨動(dòng)桿,傳感器隨動(dòng)桿的末端連接用于采集選檔絲杠螺母直線位移的位移傳感器。
所述換擋桿通過(guò)深溝球軸承支撐于操縱裝置殼體內(nèi)。
所述掛檔絲杠和選檔絲杠均采用5mm導(dǎo)程的滾珠絲杠。
所述掛檔電機(jī)與選檔電機(jī)交叉放置,且掛檔電機(jī)的扭矩大于選檔電機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明通過(guò)分析變速箱所需的掛檔力,選擇合理的導(dǎo)程、公稱直徑,大大增加了滾珠絲杠的使用壽命。根據(jù)掛檔力計(jì)算出換擋撥頭的杠桿比,選用合適扭矩的電機(jī),通過(guò)高精度的角位移傳感器實(shí)現(xiàn)選換擋行程的閉環(huán)控制。
進(jìn)一步的,本發(fā)明采用兩種不同輸出扭矩的電機(jī),大扭矩電機(jī)用于掛檔電機(jī),小扭矩電機(jī)用于選檔電機(jī)。并且將掛檔電機(jī)與選檔電機(jī)交叉布置,盡可能減小操縱機(jī)構(gòu)的外形尺寸,以利于整車布置。
進(jìn)一步的,本發(fā)明采用大導(dǎo)程、高精度的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng),提高控制精度及可靠性。
進(jìn)一步的,本發(fā)明采用高精度角位移傳感器,實(shí)現(xiàn)選換擋的閉環(huán)控制。
【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1-掛檔電機(jī);2-掛檔絲杠;3-掛檔絲杠;4-掛檔絲杠螺母;5-角度傳感器;6-螺母撥頭;7-位移傳感器;8-傳感器隨動(dòng)桿;9-選檔電機(jī);10-深溝球軸承;11-選檔絲杠螺母;12-換擋桿;13-花鍵;14-換擋撥頭。
【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
參見(jiàn)圖1,本發(fā)明包括操縱裝置殼體、掛檔電機(jī)1、掛檔絲杠2、選檔電機(jī)9、選檔絲杠以及通過(guò)深溝球軸承10支撐于操縱裝置殼體內(nèi)的換擋桿12;掛檔電機(jī)1的輸出軸與掛檔絲杠2相連,掛檔絲杠螺母4套設(shè)于掛檔絲杠3上,選檔電機(jī)9的輸出軸與選檔絲杠相連,選檔絲杠螺母11套設(shè)于選檔絲杠上;掛檔絲杠3的兩端設(shè)置有用于限制掛檔絲杠螺母4最大位移的止推軸承2。選檔絲杠螺母11上連接換擋撥頭14,換擋撥頭14通過(guò)花鍵13與換擋桿12相連。掛檔絲杠螺母4的螺母撥頭6的擺動(dòng)方向與掛檔絲杠2的軸線方向正交,且掛檔絲杠2的軸線與選檔絲杠的軸線垂直。換擋桿12的末端設(shè)置有用于采集換擋桿12轉(zhuǎn)過(guò)角度的角度傳感器5。選檔絲杠螺母11上設(shè)置有傳感器隨動(dòng)桿8,傳感器隨動(dòng)桿8的末端連接用于采集選檔絲杠螺母11直線位移的位移傳感器7。
本發(fā)明中使用5mm導(dǎo)程的滾珠絲杠,使得絲杠的壽命大大增加。本發(fā)明配置在4檔純電動(dòng)自動(dòng)變速箱上,要求外形尺寸應(yīng)盡可能小,以利于傳動(dòng)系及整車布置,因此,采用將掛檔電機(jī)與選檔電機(jī)交叉放置,選用大扭矩電機(jī)作為掛檔電機(jī),小扭矩電機(jī)作為選檔電機(jī)。
本發(fā)明的原理及工作過(guò)程:
如圖1所示,掛檔電機(jī)1、選檔電機(jī)9分別與兩副滾珠絲杠通過(guò)內(nèi)六方形的軸孔連接方式傳遞扭矩,換擋桿12分別與螺母撥頭6、換擋撥頭14通過(guò)花鍵13連接。止推軸承2用來(lái)限制掛檔絲杠螺母4的最大位移,從而確定了該機(jī)構(gòu)的最大掛檔行程。
掛檔時(shí),當(dāng)掛檔絲杠3在掛檔電機(jī)1的帶動(dòng)下繞自身軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),掛檔絲杠螺母4在掛檔絲杠3的軸線方向上做直線運(yùn)動(dòng)。此時(shí),螺母撥頭6的擺動(dòng)方向與掛檔絲杠3軸線方向?yàn)檎魂P(guān)系,由于換擋桿12通過(guò)深溝球軸承8支撐于操縱裝置殼體,當(dāng)螺母撥頭6擺動(dòng)時(shí),通過(guò)花鍵13連接使得換擋桿12擺動(dòng),換擋桿12通過(guò)花鍵13連接使得換擋撥頭14擺動(dòng),從而完成掛檔操作。此時(shí),角度傳感器5通過(guò)換擋桿12轉(zhuǎn)過(guò)的角度,通過(guò)計(jì)算可以得出掛檔行程,將掛檔行程與目標(biāo)行程進(jìn)行反饋比較,可以實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。
同樣的,選檔時(shí),當(dāng)選檔絲杠在選檔電機(jī)9的帶動(dòng)下繞自身軸線旋轉(zhuǎn)時(shí),選檔絲杠螺母11在選檔絲杠的軸線方向上做直線運(yùn)動(dòng),此時(shí),選檔絲杠螺母11將帶動(dòng)換擋撥頭14在通過(guò)花鍵13連接在換檔桿12上做直線運(yùn)動(dòng)。此時(shí),通過(guò)合理設(shè)計(jì)傳感器隨動(dòng)桿8的形狀,可以將檔絲杠螺母11的直線位移轉(zhuǎn)化為角位移,位移傳感器7使用傳感器隨動(dòng)桿8的角位移,通過(guò)計(jì)算可以得到選檔行程,將行程與目標(biāo)行程進(jìn)行反饋比較,可以實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。
由于完成掛檔的螺母撥頭6與完成選檔的換擋撥頭14分別受控于兩副滾珠絲杠,在該操縱裝置工作時(shí),兩個(gè)電機(jī)可以獨(dú)立進(jìn)行控制,縮短選換擋時(shí)間。另外,掛檔絲杠與選檔絲杠可以交叉布置,即兩者的旋轉(zhuǎn)軸線為兩條正交的異面直線,可以最大限度地減小操縱裝置的外部尺寸。
以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想,在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng),均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。