基于直流電機的E-shift變速機構(gòu)

介紹了可實現(xiàn)手動變速器和離合器系統(tǒng)自動化，并增強換擋舒適性的基于直流電機的E-shift變速機構(gòu)。E-shift變速機構(gòu)根據(jù)駕駛員指令實現(xiàn)手動變速器的自由換擋，無需自動變速器（AMT）的控制策略。該機構(gòu)將有效緩解踩下離合器踏板和手動換擋的阻礙，提供駕駛舒適性。安裝該機構(gòu)無需修改主體部分，且可將其以低成本安裝于現(xiàn)有手動變速器上。E-shift變速機構(gòu)中換擋機構(gòu)采用兩個執(zhí)行器，離合器機構(gòu)采用一個執(zhí)行器。

針對現(xiàn)有手動變速器對離合器開關(guān)和換擋操作力學(xué)需求進行解析計算，以及執(zhí)行器的電機選型。著重說明線控切換離合執(zhí)行器以及擋位選擇執(zhí)行器機理設(shè)計。該執(zhí)行機構(gòu)可輕松將525Nm負載提速至所需線速度。

道路測試驗證表明，配備所提出的E-shift變速機構(gòu)，在換擋完成之后，離合器開始閉合，當(dāng)離合器完全閉合后，車速開始逐漸提升。所開發(fā)的E-shift變速機構(gòu)性能參數(shù)與仿真結(jié)果一致。

E-shift變速機構(gòu)雖從理論上證明了手動變速器功能擴展的可行性，但仍需進一步性能優(yōu)化。E-shift變速機制主要目的是以較低成本消除現(xiàn)有手動變速器車輛齒輪換擋過程的機械力。由于沒有車輛換擋控制策略，因此離合器接合稍顯粗暴。未來將針對執(zhí)行器和變速器外殼的集成做進一步優(yōu)化設(shè)計，從而減少傳動機構(gòu)中的機械部件。同時，為車輛起動和上坡工況設(shè)計離合器控制策略，以保證車輛在顛簸路況下的爬坡性能。

MakarandKumbharetal. SAE

2015-01-1095.

編譯：苗志慧