車用變速箱換擋氣缸制造技術

本實用新型專利技術涉及車用變速箱換擋氣缸，氣缸體安裝在變速箱外殼上，撥叉桿軸穿過換擋活塞的中心并與換擋活塞固定；兩浮活塞間隔平行地套在換擋活塞的中部外周凹口中；氣缸體的中部側壁和第一浮活塞以及第二浮活塞間構成環形空腔；氣缸體左端和右端均為空腔；各腔由高頻電磁閥控制；換擋活塞左右兩端面的有效作用面積均大于第一、二浮活塞的有效作用面積；氣缸上設置撥叉桿軸位置監測裝置。通過與換擋撥叉桿集成，取消了活塞桿，使整體結構緊湊；氣缸內設計有雙浮活塞的復位氣缸，回復中位可靠；通過換擋活塞和浮活塞的設計，結合位移傳感器監測撥叉桿的位置，結合由PWM控制的高頻電磁閥，可以實現撥叉桿位置在換擋過程中的任何位置停止。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及車輛變速裝置，具體涉及一種自動變速箱換擋氣缸。
技術介紹
使用氣缸驅動撥叉換擋的車用自動變速箱換擋機構，其中至少有一撥叉具有三位位置，除了左右兩個換擋位，還具有中位空檔位。因此，驅動撥叉的換擋氣缸也相應的有三位位置。但目前氣缸以彈簧作為活塞回復中位的驅動元件，操作性不強，并導致氣缸結構復雜。另外，氣缸伸出的活塞桿與換擋撥叉桿連接，使換擋機構集成度不夠；換擋位置的確定采用位置傳感器，只能判斷換擋是否到位，不能時刻監測撥叉的位置，不利于精確的控制，而且多個位置傳感器增加了可能故障點。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是:針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種安全可靠、便于操控、結構簡單的車用變速箱換擋氣缸。為了解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案:車用變速箱換擋氣缸，氣缸體安裝在變速箱外殼上，其特征在于:撥叉桿軸穿過換擋活塞的中心并與換擋活塞固定；第一浮活塞和第二浮活塞間隔平行地套在換擋活塞的中部外周凹口中，且能夠在該外周凹口上左右移動；氣缸體的中部側壁和第一浮活塞以及第二浮活塞間構成能夠驅動撥叉桿及換擋活塞移動復位的環形空腔；氣缸體左端內壁和換擋活塞左端面間構成能夠驅動撥叉桿軸右移的左側空腔；氣缸體右端內壁和換擋活塞右端面間構成能夠驅動撥叉桿軸左移的右側空腔；各腔的進氣通路均由高頻電磁閥控制；換擋活塞左右兩端面的有效作用面積均為S，第一、二浮活塞的有效作用面積為M，且M>S ;氣缸上設置撥叉桿軸位置監測裝置。按上述技術方案，撥叉桿軸位置監測裝置包括相互配合工作的磁鋼柱和位移傳感器，磁鋼柱位于換擋活塞的右端面上且能夠隨換擋活塞一起在氣缸體內部運動，位移傳感器固定在氣缸體外壁上。按上述技術方案，高頻電磁閥直接安裝在氣缸體上，高頻電磁閥包括三個與各腔對接的電磁閥，電磁閥與各腔進氣通路直接連接。為配合上述技術方案，在自動變速箱上設有空擋和進檔后的自鎖機構，兩根撥叉桿之間設有機械互鎖，防止自動變速器發生跳檔和進檔干涉。本技術適用的自動變速器采用電機拖動主動同步，由電機拖動使主動輪轉速與從動輪轉速相同時進行進檔動作，因此，進檔力不大；當退空擋時，由于齒輪和嚙合套嚙合在一起，需要較大的力才能將嚙合套分開；并且，在主、從動齒輪未同步時，如果控制器發出進檔的信號，使撥叉桿移動，位移傳感器可以監測撥叉桿軸的位置，通過閉環實時控制，使控制器發出回復空檔的信號，應該能保證浮活塞可以將撥叉桿軸拖動到空檔位置。在結構上使M>S，可以使退檔力比進檔力大，使滿足上述的兩種要求。假定撥叉桿軸最初處在中間空擋位置，需要撥叉桿軸右行時，向左側空腔內通高壓空氣推動換檔活塞右行，由于換擋活塞以緊固螺母與撥叉桿軸固定為一體，換擋活塞帶動撥叉桿軸右行，當與氣缸體內壁接觸時停止；需要撥叉桿軸左行時向右側空腔內通高壓空氣，推動換擋活塞左行，繼而帶動撥叉桿左行，當與氣缸體內壁接觸時停止；當變速器需要回復中位空擋時，向環形空腔內通入高壓空氣，高壓空氣推動第一浮活塞和第二浮活塞分別左行和右行，使撥叉桿軸回復中位。這種背向滑動的雙浮動活塞結構使得復位動作時，無論撥叉桿軸處于左位還是右位，均可被帶動移到中位位置，這種結構使撥叉桿能夠可靠的回復到中位位置，不易產生回復不到位的現象。本技術中采用的高頻電磁閥為PWM控制，結合位移傳感器構成對撥叉桿位置的閉環實時控制。采用三閥關聯控制，可以實現撥叉桿在全運動行程任何位置的停止與運動。假定某一時刻撥叉桿處在空擋位置，此時主動輪與從動輪的轉速還未同步，控制器發出進檔信號給左側電磁閥，此時如果進檔則會由于兩輪的轉速不同造成打齒，位移傳感器監測到撥叉桿軸的位置和運動，結合控制策略可以判斷該動作是錯誤的，可以給控制器信號，使控制器給右側電磁閥發出信號開啟電磁閥，由于換擋活塞兩端面的有效作用面積相同，所以換擋活塞就停止下來；此時如果控制器給電磁閥發信號，由于第一浮活塞和第二浮活塞的有效作用面積(環形橫截面積)M>S (換擋活塞左右兩端面的有效作用面積)，使換擋活塞在兩浮活塞的拖動下回到空擋位置，防止造成打齒。本技術集氣缸、電磁閥和位移傳感器高度集成為一體，通過與換擋撥叉桿的集成設計，取消了活塞桿，使整體結構緊湊；氣缸內設計有雙浮活塞的復位氣缸，采用氣動復位，回復中位可靠；通過換擋活塞和浮活塞的設計，結合位移傳感器監測撥叉桿的位置，結合由PWM控制的高頻電磁閥，可以實現撥叉桿位置在換擋過程中的任何位置停止。附圖說明附圖1是本技術自動變速器換檔氣缸的一種結構示意圖；附圖2為氣缸的原理圖；各圖中:氣缸體1、換檔活塞2、浮活塞3、浮活塞4、位移傳感器5、磁鋼柱6、撥叉桿軸7、高頻電磁閥8。具體實施方式以下結合實施例對本技術作進一步說明，但不限定本技術。實施例1:根據本技術實施的車用變速箱換擋氣缸，如附圖1所示，具體包括:氣缸體1、換檔活塞2、第一浮活塞3、第二浮活塞4、位移傳感器5、磁鋼柱6、撥叉桿軸7、高頻電磁閥8 ;撥叉桿軸7穿過換擋活塞2的中心并通過緊固螺母與換擋活塞2固定，第一浮活塞3和第二浮活塞4間隔平行地套在換擋活塞2的中部外周凹口兩端面之間，且能夠在該外周凹口上左右移動；氣缸體I的中部側壁和第一浮活塞3以及第二浮活塞4間構成能夠驅動撥叉桿及換擋活塞2移動復位的環形空腔；氣缸體I左端內壁和換擋活塞2左端面間構成能夠驅動撥叉桿軸7右移的左側空腔；氣缸體I右端內壁和換擋活塞2右端面間構成能夠驅動撥叉桿軸7左移的右側空腔；各腔的進氣通路均由高頻電磁閥8控制；磁鋼柱6位于換擋活塞2的右端面上且隨換擋活塞2 —起在氣缸體I內部運動。換擋活塞2左右兩端面的有效作用面積均為S，第一、二浮活塞3和4的有效作用面積(環形橫截面積)為M，且 M>S。氣缸體I安裝在變速箱外殼上，高頻電磁閥8直接安裝在氣缸體I上，高頻電磁閥8包括三個與各腔對接的電磁閥(F1/F2/F3)，電磁閥與各腔進氣通路直接連接無需另接氣管；位移傳感器5固定在氣缸體外壁上,通過與安裝在氣缸內與撥叉桿一起運動的磁鋼柱，監測撥叉桿軸7的位置和動作。假定撥叉桿軸7最初處在中間空擋位置，需要撥叉桿軸7右行時，向左側空腔內通高壓空氣推動換檔活塞2右行，由于換擋活塞2以緊固螺母與撥叉桿軸7固定為一體，換擋活塞2帶動撥叉桿軸7右行，當與氣缸體I內壁接觸時停止；需要撥叉桿軸7左行時向右側空腔內通高壓空氣，推動換擋活塞2左行，繼而帶動撥叉桿11左行，當與氣缸體I內壁接觸時停止；當變速器需要回復中位空擋時，向環形空腔內通入高壓空氣，高壓空氣推動第一浮活塞3和第二浮活塞4分別左行和右行，使撥叉桿軸7回復中位。這種背向滑動的雙浮動活塞結構使得復位動作時，無論撥叉桿軸7處于左位還是右位，均可被帶動移到中位位置，這種結構使撥叉桿能夠可靠的回復到中位位置，不易產生回復不到位的現象。本技術適用的自動變速器采用電機拖動主動同步，由電機拖動使主動輪轉速與從動輪轉速相同時進行進檔動作，因此，進檔力不大；當退空擋時，由于齒輪和嚙合套嚙合在一起，需要較大的力才能將嚙合套分開；并且，在主、從動齒輪未同步時，如果控制器發出進檔的信號，使撥叉桿移動，位移傳感器5可以監測撥叉桿軸7的位置，通過閉環實時控制，使控制器發出回復空檔的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
車用變速箱換擋氣缸，氣缸體安裝在變速箱外殼上，其特征在于：撥叉桿軸穿過換擋活塞的中心并與換擋活塞固定；第一浮活塞和第二浮活塞間隔平行地套在換擋活塞的中部外周凹口中，且能夠在該外周凹口上左右移動；氣缸體的中部側壁和第一浮活塞以及第二浮活塞間構成能夠驅動撥叉桿及換擋活塞移動復位的環形空腔；氣缸體左端內壁和換擋活塞左端面間構成能夠驅動撥叉桿軸右移的左側空腔；氣缸體右端內壁和換擋活塞右端面間構成能夠驅動撥叉桿軸左移的右側空腔；各腔的進氣通路均由高頻電磁閥控制；換擋活塞左右兩端面的有效作用面積均為S，第一、二浮活塞的有效作用面積為M，且M>S；氣缸上設置撥叉桿軸位置監測裝置。

【技術特征摘要】
1.用變速箱換擋氣缸，氣缸體安裝在變速箱外殼上，其特征在于:撥叉桿軸穿過換擋活塞的中心并與換擋活塞固定；第一浮活塞和第二浮活塞間隔平行地套在換擋活塞的中部外周凹口中，且能夠在該外周凹口上左右移動；氣缸體的中部側壁和第一浮活塞以及第二浮活塞間構成能夠驅動撥叉桿及換擋活塞移動復位的環形空腔；氣缸體左端內壁和換擋活塞左端面間構成能夠驅動撥叉桿軸右移的左側空腔；氣缸體右端內壁和換擋活塞右端面間構成能夠驅動撥叉桿軸左移的右側空腔；各腔的進氣通路均由高頻電磁閥控制；換擋活塞左右兩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐達偉，王凡，曹正策，吳森，
申請(專利權)人：武漢理工通宇新源動力有限公司，
類型：實用新型
國別省市：