一种气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲的装置

摘要

本发明公开了一种气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲的装置，属于自动变速箱技术领域，该气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲的装置，能够实现电控气动式AMT换档执行机构在换档过程中的换挡力控制和换档缓冲。该装置由壳体、活塞、密封弹子、节流塞、挡板、弹簧和调压螺堵等构成。在壳体左部装有节流塞和挡板，壳体中装有活塞，活塞的左右运动可带动换档拨块实现换档和摘档动作。该装置可广泛的应用于各种车辆的电控气动式AMT换档执行机构设计中。

说明书

技术领域

本发明属于自动变速箱技术领域，涉及机械式自动变速箱(AMT)的电控 气动式换档机构换档力控制与换档缓冲的装置。本发明适用于各种电控气动 式AMT的气动换档执行机构设计中。

背景技术

随着汽车工业的发展，机械式自动变速箱(AMT)成为目前我国变速箱自 动化技术前进的重要方向，尤其是国内在重载卡车上大量装备的手动变速箱 的自动化改造过程中，起着举足轻重的作用。

机械自动变速器是在传统固定轴式变速器和离合器的基础上，应用电子 技术和自动变速理论，以电子控制单元(TCU)为核心，通过执行系统控制离 合器的分离与接合、选换挡操作以及发动机油门的调节，来实现起步、换挡 的自动操纵。

电控气动式AMT依靠其成本低的优势得到了越来越多的重视，国内主要 的重载车辆生产厂家都在致力于气动AMT的研发与应用。但是由于气体的可 压缩性和成本控制的原因，现在主流厂家都在选用开关阀作为选换档控制阀， 由于开关阀只有开、关两种工况，无法对压力和速度进行调节，致使气动AMT 始终存在着换档冲击大，噪音大和换档同步器寿命低的致命缺陷，严重的限 制了气动AMT的大批量应用。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种气动AMT换档机构换档力控制与换档 缓冲的装置，能够实现电控气动式AMT换档执行机构在换档过程中的换挡力 控制和换档缓冲。可广泛的应用于各种车辆的电控气动式AMT换档执行机构 设计中。

本发明的技术方案是：一种气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲装 置，其特征在于，该装置由壳体、活塞、密封弹子、节流塞、挡板、调压螺 堵和弹簧等组成；壳体中装活塞，活塞内有一台阶孔，该活塞台阶孔的位于 左侧的大孔内自左向右依次安装调压螺堵、弹簧、密封弹子，大孔的左侧内 壁有螺纹用于安装调压螺堵；活塞台阶孔的位于右侧的小孔作为排气孔E；活 塞台阶孔的大孔内壁上开一泄气孔F，用于连通活塞台阶孔与壳体内部空间； 排气孔D位于壳体侧壁上，当活塞的侧壁向左运动到排气孔D所处的位置时， 活塞侧壁能够遮盖排气孔D；壳体的端壁上布置有一泄气孔A，泄气孔A为 一阶梯形孔，阶梯形孔的右端形成一泄气空间C，泄气空间C内依次安装节流 塞和挡板，节流塞可以在挡板和泄气孔A左端台阶之间的空腔内左右运动； 节流塞中心有一通孔B。

本发明的技术效果是：

本发明的装置由壳体、活塞、密封弹子、弹簧和调整螺堵等构成。能够 在换挡同步过程中通过密封弹子的开启与关闭来保证所需的最大换挡力，克 服换挡力过大带来的换挡同步器损坏，同时通过壳体上泄气孔位置的配置， 减小换档同步时对同步器的冲击和换挡完成时对换档滑套的冲击。

本发明的气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲装置原理简单，结构 紧凑，可方便的实现气动AMT换挡时对换档力的控制和换档缓冲。该装置克 服了气动AMT无法对换挡力控制和无法实现换档缓冲的缺陷，可大幅提高变 速箱换挡同步器、同步环、滑套和换档拨块的寿命。该装置可广泛的应用于 各种气动AMT的系统设计中。

本发明通过对换档气缸的结构设计，实现了换档机构换档力的控制与换 档缓冲，从工程实际角度为气动AMT换档机构设计提供了一个行之有效的解 决方案。

附图说明

图1为气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲的装置结构原理图；

图2为图1的局部放大图。

其中，1.壳体  2.活塞  3.密封弹子  4.节流塞  5.挡板  6.调压 螺堵  7.弹簧。

具体实施方式

本发明的气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲装置由壳体1、活塞2、 密封弹子3、节流塞4、挡板5、调压螺堵6和弹簧7等构成，如图1所示， 壳体1中装有活塞2，活塞的左右运动可带动换档拨块实现换档和摘档动作。 活塞2为圆柱体，活塞2内有一台阶孔，活塞台阶孔的位于左侧的大孔内自 左向右依次安装调压螺堵6、弹簧7、密封弹子3，大孔的左侧内壁有螺纹用 于安装调压螺堵6；活塞台阶孔的位于右侧的小孔作为排气孔E，活塞在壳体 内左右运动；活塞台阶孔的内壁上开一泄气孔F，用于连通活塞台阶孔与壳体 内部空间；排气孔D位于壳体1侧壁上，当活塞侧壁向左运动到排气孔D所 处的位置时，活塞能够遮盖排气孔D，活塞进入缓冲阶段。

如图2所示，壳体的端壁上布置有一泄气孔A，泄气孔A为一阶梯形孔， 即左端的孔直径小，右端孔的直径大，右端孔形成一泄气空间C，泄气空间C 内依次安装节流塞4和挡板5，节流塞4可以在挡板5和泄气孔A左端台阶之间的 空腔内左右运动；节流塞4中心有一通孔B，挡板5上有通气孔。

活塞至右向左运动时，左端的泄气孔A内装的节流塞4在腔内气压的推 动下，运动到泄气孔A左端阶梯上，大部分泄气孔被封闭，泄气速度降低。

当活塞运动在排气孔D的右端时，泄气孔A和排气孔D同时泄气，活塞 运动速度快，在活塞部分遮盖壳体1侧壁上排气孔D时，左端泄气孔A和右 端排气孔D部分同时泄气，活塞运动速度降低，这样可减小换档同步时的冲 击，在活塞全部遮盖壳体1侧壁上排气孔D时，只有左端泄气孔A在泄气， 活塞运动速度很低，这样可减小对换档滑套的冲击。

在活塞内部从左至右依次布置着调压螺堵6、弹簧7和密封弹子3，在换 挡力较小时，密封弹子在弹簧力的作用下，封闭活塞右端的排气孔E，当换档 力大于设定值时，密封弹子被推向左端，活塞右端的排气孔E与活塞中部的 泄气孔F相通，换挡力降低。通过调整调压螺堵可预设最大换挡力。

此气动AMT换档机构换档力控制与换档缓冲装置功能实现如下：

a)换档力控制的实现

换档工作时换档气体压力作用在活塞2的右端，使活塞2在壳体1内向 左运动，如果换档同步力大于设定值(由弹簧弹力产生)，活塞2右端的 压力将过高，气压通过排气孔E推动密封弹子3压缩弹簧7向左运动， 排气孔E与泄气孔F相通，将气体通过排气孔D和泄气孔A排除，活塞2 右端的压力降低。当活塞2右端的压力降低到小于换档同步力设定值时， 密封弹子3在弹簧7的作用下向右运动，切断排气孔E与泄气孔F的连 通，将排气孔E封闭。

b)换档缓冲的实现

换档工作时，换档气体压力作用在活塞2的右端，使活塞2在壳体1内 向左运动，活塞2压缩左端气体产生压力，节流塞4在腔内气压的推动 下，运动到泄气空间C的左端，将泄气孔A的阶梯面大部分封闭，只保 留节流塞4的中心通孔B的泄气面积。当活塞运动在排气孔D的右端时， 排气孔D和泄气孔A、同时泄气，活塞运动速度快。换档滑套将要运动到 换挡同步器时，在活塞2运动到排气孔D的位置，部分遮盖排气孔D，泄 气孔A和部分排气孔D同时泄气，泄气流量减小，活塞运动速度降低， 这样可减小换档同步时的冲击。活塞2继续向左运动全部遮盖排气孔D 时，只有泄气孔A在泄气，活塞运动速度很低，这样可减小对换档滑套 的冲击。

摘档工作时，摘档气体压力通过泄气孔A作用在节流塞4的左端，推动 节流塞4向右运动到挡板5的位置，泄气孔A全部打开，气体快速通过 泄气空间C进入壳体1内活塞2的左端，推动活塞快速向右运动，当活 塞2运动到泄气孔D右端时，速度进一步增加，快速的完成摘档动作， 减少换档时间。