发布时间 : 星期一 文章汽车换挡机构设计指南 - 图文更新完毕开始阅读03b69f34bb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28bcd
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图4 拉线式换档机构的简化模型
Fh =
b11××× Fh1 (N) a?f ?H =
a1×× h1 (mm) b?x ce11× × × ×Fx1 (N) ad??f Fx =
X =
ad1××× X1 (mm) ce?x Fh1-换档力,变速箱换档所需力 (N); Fx1-选档力,变速箱选档所需力(N); h1-换档位移量,变速箱换档所需行程 (mm); ηx — 拉线位移效率 X1-选档位移量,变速箱选档所需行程 (mm); η
f
— 拉线载荷效率
Fh-驾驶员操纵换档机构所需换档力(N); ? — 换档机构传动效率 Fx-驾驶员操纵换档机构所需选档力(N); h－ 驾驶员操纵换档机构所需换档行程(mm); X－驾驶员操纵换档机构所需选档行程(mm);
7.自动换档操纵机构的参数设计 1) 自动变速箱的类型及特点
汽车自动变速箱常见的有三种型式，分别是液力自动变速箱（简称AT）、机械无级自动变速箱（简称CVT）、电控机械自动变速箱（简称AMT）。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎成为自动变速箱的代名词。
与手动变速箱相比，液力自动变速箱（AT）在结构和使用上有很大的不同。手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。
CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽肘，相
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应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了，它的优点是重量轻，体积小，零件少，与AT比较具有较高的运行效率，油耗较低。但CVT的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，因此在自动变速器占有率约4%以下。 AMT在机械变速器（手动变速箱）原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个 机器人系统来完成操作离合器和选档 的两个动作。其优点是效率高，成本低，由于AMT能在现生产的手动变速箱基础上进行改造，生产继承性好，投入的责用也较低，容易被生产厂接受。其缺陷是换档过程中动力中断，有负加速。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。据悉我国今后的汽车自动变速箱国产化将重点发展AMT。
近年来在欧洲流行一种双离合器自动变速器，简称DCT。DCT将单数档和双数档的齿轮分给两组离合器控制，变速箱由双中间轴。其优点是换档时间缩短，动力不中断。双离合器自动变速器将是未来变速箱的一种趋势。 2) 自动换档操纵机构的参数设计
对于AT和CVT的变速箱,换档机构的形式和控制策略是差不多的,而AMT的换档操纵机构则完全由电讯号驱动.自动换档操纵机构装置行程及换档力的设定方法可以参照手动换档机构;但由于自动换档操纵机构装置涉及到电讯号,因此首先要有功能定义,是否需要P档锁止机构、手动解锁机构、档位显示等功能,根据变速箱TCU以及整电器提供的输入来设计开发自动换档操纵机构的电讯号驱动装置. 3 )自动换档机构的设计标准
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2.3 软轴拉线的布置
拉线在前仓布置时走向应平顺（最小曲率半径为R160）,过渡的圆弧越大越好；避免和前仓内的运动件干涉，远离热源；为降低力在拉线上的损失 ,通过软轴支架软轴拉线(如图5)应与变速箱选档(换档)臂行程范围中心线成90°，如下图所示。
换档臂行程范围中心线 换档臂 换档拉线 90゜
图5 软轴布置角度示意图
2.4 环境条件
1) 零件的工作温度范围
在-40oC~90oC工作温度区间内应保证润滑充分，橡胶部件其特性无变异，档
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位操纵顺畅准确；电子器件工作特性正常，外观件不得有不可回复的变形；在120oC温度区间放置10分钟，不得有零件自燃及可燃成分滴下； 2) 其他注意事项
选换档拉线及其附件（支架、卡箍等）因布置于前仓，环境复杂恶劣，故对温度，盐雾，老化，臭氧均有严格要求；详见企业标准SQR.04.285. 2.5 设计基本限制因素
1.变速箱输入
主要包括： 档位布置（前进档位数及各档位分布情况）行程，选换档力(或换档冲量)，空行程量，同步器冲击力等；具体计算方法见2.2.3手动换档操纵装置的行程及杠杆比的设计和2.2－4换档操纵手柄的作用力Fc和杠杆比ic的校核. 2.TCU对输入信号及控制策略的要求
主要针对AT或CVT变速箱；随着自动变速箱技术的日益成熟，控制策略也越加复杂；因我公司目前尚未具备变速箱的完全开发能力，故目前自动档车型均大量引进欧美日成熟变速箱；其控制策略多种多样，要求操纵机构的输入信号也都不同；较为简单的是采用开关触发信号（如B11－1504010）；复杂的有采用霍尔电磁感应式传感器（A15-1504010）等；鉴于国内供应商的开发实力，较为常规的做法是仿制原件进行开发；对于自行研发或合作研发的自动变速箱则统一了通讯信号的定义，如CVT19及4HP20等，都采取了B11的通讯信号系统；
变速箱的控制策略决定了操纵机构的电路系统；前期的操纵机构只是起着传递行程和力的基本用途，其研发
难度与MT相当；但随着汽车电子技术和变速箱技术飞速发展，特别是手自一体式变速箱和CVT的出现，对操纵机构的电路系统提出更高的要求：操纵机构需提供“＋、－”档的操纵信号，档位信号，仪表显示；提供P档锁止的输入端子；某些特殊功能如“WINTER”模式、“SPORT”模式、“OVERDRIVE”模式的操纵触发信号等； 3.布置因素
包括软轴拉线的布置：曲率应大于等于R200；走向应留有弯曲余量，以确保动力总成抖动时（按最大±15mm）的可伸缩量；远离热源和运动部件等；
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