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一種自動換擋裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510281045.5

申請日:

2015.05.28

公開號:

CN104896081A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F16H 59/44申請日:20150528|||公開
IPC分類號: F16H59/44; F16H59/50; F16H63/04 主分類號: F16H59/44
申請人: 廣東戈蘭瑪汽車系統有限公司
發明人: 劉貽樟; 張志輝
地址: 523000廣東省東莞市桑園工業區龍樟路25號
優先權:
專利代理機構: 廣州市一新專利商標事務所有限公司44220 代理人: 劉興耿
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510281045.5

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.05.11|||2015.09.09

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種自動換擋裝置,屬于汽車技術領域。該自動換擋裝置包括:控制電路、功率放大器及撥叉驅動機構:所述控制電路為模擬電路,其設有用于接收車速和/或電機轉速信號的第一信號輸入端、用于接收油門踏板的位置信號的第二信號輸入端及電平信號輸出端;所述功率放大器的輸入端與所述電平信號輸出端電連接,輸出端與所述撥叉驅動機構電連接,并在所述電平信號輸出端輸出的電平信號的控制下接通或斷開所述撥叉驅動機構的電源,驅動撥叉換擋。采用本發明的自動換擋裝置,結構簡單,體積小,質量輕,耗電也少,降低了成本。

權利要求書

權利要求書
1.  一種自動換擋裝置,其特征在于,所述自動換擋裝置包括控制電路、功率放大器及撥叉驅動機構:所述控制電路為模擬電路,其設有用于接收車速和/或電機轉速信號的第一信號輸入端、用于接收油門踏板的位置信號的第二信號輸入端及電平信號輸出端;所述功率放大器的輸入端與所述電平信號輸出端電連接,輸出端與所述撥叉驅動機構電連接,并在所述電平信號輸出端輸出的電平信號的控制下接通或斷開所述撥叉驅動機構的電源,驅動撥叉換擋。

2.  根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述控制電路包括第一運算放大器及滯遲回線電路:所述第一運算放大器用于對所述第一信號輸入端輸入的車速和/或電機轉速信號和所述第二信號輸入端輸入的油門踏板位置信號進行加減乘除乘方進行模擬計算并確定換擋點,其兩個輸入端分別設為所述第一信號輸入端及第二信號輸入端,輸出端與所述滯遲回線電路的輸入端電連接;所述滯遲回線電路的輸出端與所述功率放大器的輸入端電連接。

3.  根據權利要求2所述的裝置,其特征在于,所述滯遲回線電路包括施密特觸發芯片。

4.  根據權利要求2所述的裝置,其特征在于,所述滯遲回線電路包括第二運算放大器及用于調節換擋回線寬度的可調電阻:所述第二運算放大器的反向輸入端電連接所述第一運算放大器的輸出端,正向輸入端與所述可調電阻電連接,輸出端與所述功率放大器的輸入端電連接。

5.  根據權利要求1至4任一項所述的裝置,其特征在于,所述控制電路還包括設于第一信號輸入端的第一電壓轉換器和/或設于第二信號輸入端的第二電壓轉換器,所述第一電壓轉換器及第二電壓轉換器用于將脈沖信號或占空比信號轉換為成比例的模擬電壓,所述模擬電壓用于模擬量的計算。

6.  根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,所述撥叉驅動機構包括:電磁鐵繞組、彈簧及衡鐵:所述電磁鐵繞組與所述功率放大器的輸出端電連接,所述彈簧設于所述電磁鐵繞組及衡鐵之間,所述衡鐵與所述撥叉連接。

7.  根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,所述撥叉驅動機構包括電機驅動機構、氣動驅動機構或液壓驅動機構中的一種。

說明書

說明書一種自動換擋裝置
技術領域
本發明涉及汽車領域,尤其涉及一種自動換擋裝置。
背景技術
  電動車是一種無污染的新型交通工具,但是由于各方面的技術尚不成熟,電動車還受限于電池容量、續航里程、充電時間、價格、行駛效率等多方面的困擾。其中一個突出的問題就是自動變速的需求和變速箱價格以及重量的矛盾。
為了滿足車輛速度和爬坡的需求,人們常用一個兩擋變速箱來實現:高速檔小扭矩滿足高速要求,低速擋大扭矩滿足爬坡要求。另一方面,用戶希望駕駛過程簡單舒適,因此實現自動換擋必不可少。目前價格較低的自動變速箱也只有電控機械式自動變速箱(Automated Mechanical Transmission,AMT)一種。現有技術中,AMT不僅需要微電腦進行控制,還需要執行機構,所以重量會增加,成本也會增加。對于電動車來說,增加重量就等于降低續航里程,增加微電腦就意為增加造價。
因此,有必要提供一種結構簡單、重量輕的低成本自動換擋裝置。
發明內容
有鑒于此,本發明要解決的技術問題是提供一種自動換擋裝置,以解決現有技術的自動變速箱結構復雜、重量大以及成本高的缺陷。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
根據本發明的一個方面,提供一種自動換擋裝置,所述自動換擋裝置包括控制電路、功率放大器及撥叉驅動機構:
所述控制電路為模擬電路,其設有用于接收車速和/或電機轉速信號的第一信號輸入端、用于接收油門踏板的位置信號的第二信號輸入端及電平信號輸出端;
所述功率放大器的輸入端與所述電平信號輸出端電連接,輸出端與所述撥叉驅動機構電連接,并在所述電平信號輸出端輸出的電平信號的控制下接通或斷開所述撥叉驅動機構的電源,驅動撥叉換擋。
提供一種如上所述的裝置,所述控制電路包括第一運算放大器及滯遲回線電路:
所述第一運算放大器用于對所述第一信號輸入端輸入的車速和/或電機轉速信號和所述第二信號輸入端輸入的油門踏板位置信號進行加減乘除乘方進行模擬計算并確定換擋點,其兩個輸入端分別設為所述第一信號輸入端及第二信號輸入端,輸出端與所述滯遲回線電路的輸入端電連接;
所述滯遲回線電路的輸出端與所述功率放大器的輸入端電連接。
提供一種如上所述的裝置,所述滯遲回線電路包括施密特觸發芯片。
提供一種如上所述的裝置,所述滯遲回線電路包括第二運算放大器及用于調節換擋回線寬度的可調電阻:
所述第二運算放大器的反向輸入端電連接所述第一運算放大器的輸出端,正向輸入端與所述可調電阻電連接,輸出端與所述功率放大器的輸入端電連接。
提供一種如上所述的裝置,所述控制電路還包括設于第一信號輸入端的第一電壓轉換器和/或設于第二信號輸入端的第二電壓轉換器,所述第一電壓轉換器及第二電壓轉換器用于將脈沖信號或占空比信號轉換為成比例的模擬電壓,所述模擬電壓用于模擬量的計算。
提供一種如上所述的裝置,所述撥叉驅動機構包括:
電磁鐵繞組、彈簧及衡鐵:
所述電磁鐵繞組與所述功率放大器的輸出端電連接,所述彈簧設于所述電磁鐵繞組及衡鐵之間,所述衡鐵與所述撥叉電連接。
提供一種如上所述的裝置,所述撥叉驅動機構包括電機驅動機構、氣動驅動機構或液壓驅動機構中的一種。
本發明的自動換擋裝置采用由2變量輸入模擬電路作為控制電路,控制功率放大器的導通與斷開,從而控制撥叉驅動機構的電源的導通與斷開,實現驅動撥叉換擋,因此自動換擋裝置的結構簡單,體積小,質量輕,耗電也少,降低了成本。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的自動換擋機構的控制電路的模擬電路框圖;
圖2為本發明實施例提供的自動換擋機構的撥叉驅動機構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白,以下結合附圖和實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
本發明提供了一種自動換擋裝置。該裝置包括控制電路、功率放大器及撥叉驅動機構:
該控制電路為模擬電路,其設有用于接收車速和/或電機轉速信號的第一信號輸入端、用于接收油門踏板位置信號的第二信號輸入端及電平信號輸出端;
該功率放大器的輸入端與該電平信號輸出端電連接,輸出端與該撥叉驅動機構電連接,并在該電平信號輸出端輸出的電平信號的控制下接通或斷開該撥叉驅動機構的電源,驅動撥叉換擋。
在一個優選的方案中,該控制電路的模擬電路框圖請參閱圖1。該控制電路包括第一運算放大器110及滯遲回線電路120:
第一運算放大器110的兩個輸入端111、112分別設為第一信號輸入端及第二信號輸入端,其輸出端113與該滯遲回線電路120的輸入端電連接;
該滯遲回線電路120的輸出端與該功率放大器的輸入端電連接。
具體的,第一運算放大器110用于對所述第一信號輸入端輸入的車速和/或電機轉速信號和所述第二信號輸入端輸入的油門踏板位置信號進行加減乘除乘方進行模擬計算并確定換擋點。
本實施例中,滯遲回線電路120包括第二運算放大器121及可調電阻R1、R2:該第二運算放大器122的反向輸入端與該第一運算放大器110的輸出端113電連接,正向輸入端與該可調電阻R1、R2電連接,輸出端與功率放大器的輸入端電連接。具體的電連接方式為:輸出端與可調電阻R1的一個接線端電連接形成節點A;可調電阻R1的另一個接線端與可調電阻R2的接線端電連接形成節點B,同時該正向輸入端也與節點B電連接;可調電阻R2的另一端與零電壓(0V)電連接,電阻R0的一個接線端與節點A電連接,另一個接線端與撥叉驅動機構電連接。圖1中通過調整可調電阻R1和R2的值可以將滯遲點設定在R1/(R1+R2)*V和R2/(R1+R2)*V兩點。
具體的,滯遲回線電路120采用第二運算放大器及可調電阻,能夠調節換擋回線寬度。
實際應用中,滯遲回線電路也可以直接使用專門的施密特觸發芯片。
在一個優選的方案中,控制電路還包括與第一信號輸入端電連接111的第一電壓轉換器131和/或與第二信號輸入端112電連接的第二電壓轉換器132,該第一電壓轉換器及第二電壓轉換器用于將脈沖信號或占空比信號轉換為成比例的模擬電壓,該模擬電壓用于模擬量的計算
實際應用中,大部分電機轉速是脈沖信號,速度越高,脈沖頻率越高,或是占空比不同的固定頻率信號。此時可以增設第一電壓轉換器131將不同頻率的脈沖信號或不同占空比信號轉換為成比例的模擬電壓。如果轉速信號本來就是模擬電壓,那么就不用轉換。大部分油門踏板位置信號是模擬電壓信號,不同的電壓值代表踏板的不同深度。如果油門踏板位置信號也是變頻脈沖信號或變占空比信號,那么也可以通過第二電壓轉換器132將變頻脈沖信號或變占空比信號變成模擬電壓信號。其中,電機轉速或車速以及油門踏板位置信號均可以通過傳感器進行采集。
請參閱圖2,為本實施例的撥叉驅動機構的示意圖。該撥叉驅動機構包括:電磁鐵繞組210、彈簧220及衡鐵230:
該電磁鐵繞組210與功率放大器的輸出端電連接,該彈簧220設于該電磁鐵繞組210及衡鐵230之間,該衡鐵230與撥叉240連接。
為了更好的理解本實施例,下面將對本實施例的自動換擋裝置的工作過程進行說明。
兩檔變速箱的換擋規律是低速大油門時滿足扭矩要求使用一檔。高速時使用二檔。如電機效率一樣,低速小油門時和中速中油門時兩個檔位都可以工作,即無所謂用哪個檔,當然電機轉速低時和中速中油門時可以降低變速箱噪聲和減少軸承磨損,即用2檔比較好。高速大油門時使用二檔。具體總結如下表所示:

如果低速對應小的輸出電壓,大油門也對應小的輸出電壓,那么圖1中的第一運算運算放大器110可以是一個簡單的加法器。第一運算運算放大器110根據對接收的兩個參數(電機轉速信號、油門踏板的位置信號)模擬運算,如果輸出高電壓就用高檔,輸出低電壓就用抵檔。第一運算放大器110可以完成復雜的加減乘除模擬運算以滿足不同輸入電壓模式的需求。
本實施例中,控制電路輸出的信號經過功率放大器可以直接驅動撥叉驅動機構。
當控制電路的輸出電平為正時,將控制功率放大器導通,此時電磁鐵繞組210壓縮彈簧220并吸合衡鐵230,此時衡鐵230將撥叉240向一側運動,掛到其中一個檔位。當控制電路的輸出電平為負時,將控制功率放大器斷開,電磁鐵繞組將釋放彈簧220及衡鐵230,使衡鐵230帶動撥叉240向另一側運動,掛到另一個檔位。
需要說明的是,實際應用中撥叉驅動機構也可以采用電機驅動機構、氣動驅動機構或液壓驅動機構。
實際應用中,該制動換擋裝置的體積很小,可置于變速箱內的齒輪邊上。
本實施例的自動換擋裝置采用由2變量輸入模擬電路作為控制電路,控制功率放大器的導通與斷開,從而控制撥叉驅動機構的電源的導通與斷開,實現驅動撥叉換擋,因此自動換擋裝置的結構簡單,體積小,質量輕,耗電也少,降低了成本。
以上參照附圖說明了本發明的優選實施例,并非因此局限本發明的權利范圍。本領域技術人員不脫離本發明的范圍和實質內所作的任何修改、等同替換和改進,均應在本發明的權利范圍之內。

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一種 自動 換擋 裝置
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