基于直流电机的E-shift变速机构

介绍了可实现手动变速器和离合器系统自动化，并增强换挡舒适性的基于直流电机的E-shift变速机构。E-shift变速机构根据驾驶员指令实现手动变速器的自由换挡，无需自动变速器（AMT）的控制策略。该机构将有效缓解踩下离合器踏板和手动换挡的阻碍，提供驾驶舒适性。安装该机构无需修改主体部分，且可将其以低成本安装于现有手动变速器上。E-shift变速机构中换挡机构采用两个执行器，离合器机构采用一个执行器。

针对现有手动变速器对离合器开关和换挡操作力学需求进行解析计算，以及执行器的电机选型。着重说明线控切换离合执行器以及挡位选择执行器机理设计。该执行机构可轻松将525Nm负载提速至所需线速度。

道路测试验证表明，配备所提出的E-shift变速机构，在换挡完成之后，离合器开始闭合，当离合器完全闭合后，车速开始逐渐提升。所开发的E-shift变速机构性能参数与仿真结果一致。

E-shift变速机构虽从理论上证明了手动变速器功能扩展的可行性，但仍需进一步性能优化。E-shift变速机制主要目的是以较低成本消除现有手动变速器车辆齿轮换挡过程的机械力。由于没有车辆换挡控制策略，因此离合器接合稍显粗暴。未来将针对执行器和变速器外壳的集成做进一步优化设计，从而减少传动机构中的机械部件。同时，为车辆起动和上坡工况设计离合器控制策略，以保证车辆在颠簸路况下的爬坡性能。

MakarandKumbharetal. SAE

2015-01-1095.

编译：苗志慧