CN101344168A - 机械自动变速器液压换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械自动变速器液压换档装置，包括换档轴和设置在换档轴上的换档拨叉，还包括液压缸、位置传感器和电控单元，液压缸驱动换档轴带动换档拨叉往复运动完成换档动作，位置传感器用于检测换档拨叉的位置信号，并将换档拨叉的位置信号输入至电控单元，电控单元的控制信号输出端与液压缸的电磁阀信号输入端连接，本发明采用液压缸带动换档轴直接驱动换档拨叉换档，并采用位置传感器和电控单元进行控制，不需要选档而直接进行换档，缩短换档过程的时间，减小动力中断导致的车辆动力性的降低，提高车辆动力性和加速性；换档装置直接设置在变速器上盖上，占据空间小，机构简单，工作可靠。

Description

机械自动变速器液压换档装置
技术领域
本发明涉及车辆自动变速控制，具体涉及一种车辆机械自动变速器液压换档装置。
背景技术
重型车辆普遍采用手动机械变速器，由于变速器档位多，换档操纵力大，换档时需要油门踏板、离合器踏板和换档手柄协调配合动作，对驾驶操作技术要求高，使驾驶员操作强度大，易疲劳，同时对行车安全性带来一定影响。将现有手动变速车辆进行改造，使其成为电控机械自动变速车辆，将会降低驾驶技术难度，大大减轻驾驶操作强度，同时可提高车辆性能和技术水平。将手动变速器改造为电控机械自动变速时需要能够自动控制的换档执行机构，在现有技术中，这种换档执行机构通常是附加在手动变速器上，通过换档执行机构的选档动作和换档动作完成换档操作，从一个档换入另一个档一般需要顺序完成退档、选档、挂档三个过程，造成换档过程时间较长，而换档过程中较长时间的动力中断导致了车辆动力性的降低，同时由于空间位置的限制，附加的执行机构在变速器上布置困难，可靠性差。
因此，需要一种结构简单、控制可靠，占据安装空间小，并可缩短换档过程的时间，减小动力中断导致的车辆动力性的降低，提高车辆动力性和加速性的换档装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种机械自动变速器液压换档装置，不需要选档而直接进行换档，缩短换档过程的时间，减小动力中断导致的车辆动力性的降低，提高车辆动力性和加速性。
本发明的机械自动变速器液压换档装置，包括换档轴和设置在换档轴上的换挡拨叉，还包括液压缸、位置传感器和电控单元，所述液压缸驱动换档轴带动换挡拨叉往复运动完成换挡动作，所述位置传感器用于检测换挡拨叉的位置信号，并将换挡拨叉的位置信号输入至电控单元，电控单元的控制信号输出端与液压缸的电磁阀信号输入端连接。
进一步，所述液压缸设置在变速器上盖内，液压缸的电磁阀设置在变速器上盖上部，所述液压缸的进排液通道设置在变速器上盖内；
进一步，还包括档位自锁装置，所述档位自锁装置包括沿轴向设置在换档轴上的三个半圆球形凹槽、弹簧和自锁球，三个半圆球形凹槽的位置分别与不同的档位相对应，相邻两半圆球形凹槽之间圆滑过渡；所述弹簧设置在液压缸壁内的径向孔或槽内，与液压缸壁相对固定，另一端压紧在自锁球上，所述自锁球在换档轴往复运动过程中在弹簧的作用下可置于其中一个半圆球形凹槽内实现换档轴的轴向自锁；
进一步，每根换档轴两端分别设置一个液压缸，每个液压缸均通过电磁阀由电控单元进行控制；所述换档轴两端部分别为液压缸的活塞；
进一步，所述位置传感器为设置在变速器上盖上的霍尔线性传感器，与霍尔线性传感器对应位置在换挡拨叉上设置永磁体；
进一步，所述换档轴两端部分别设置密封皮碗；
进一步，所述换档轴为四根并列设置；
进一步，所述换档轴为三根并列设置。
本发明的有益效果是：本发明的机械自动变速器液压换档装置，采用液压缸带动换档轴直接驱动换挡拨叉换挡，并采用位置传感器和电控单元进行控制，不需要选档而直接进行换档，缩短换档过程的时间，减小动力中断导致的车辆动力性的降低，提高车辆动力性和加速性；换挡装置直接设置在变速器上盖上，占据空间小，机构简单，工作可靠；采用霍尔线性位移传感器实时检测换档拨叉行程，可保证换档控制的准确性，还可通过液压力调节实现换档过程换档力的控制；换档轴端部直接作为液压缸的活塞，使换档装置结构进一步紧凑简单；采用与档位相对应的自锁装置，保证换档时的可靠性，避免出现变速器脱档现象。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明换档驱动原理图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的俯视图，如图所示：本实施例的机械自动变速器液压换档装置，包括换档轴8和设置在换档轴8上的换挡拨叉9，换档轴8为四根并列设置；
还包括液压缸6、位置传感器3和电控单元16，每根换档轴8两端分别设置一个液压缸6，每个液压缸6均通过电磁阀2由电控单元16进行控制，本实施例中电磁阀2为二位三通电磁阀，每个液压缸6配一个电磁阀2；换档轴8两端部分别为液压缸6的活塞，换档轴8两端部分别设置密封皮碗7；液压缸6设置在变速器上盖1内，控制液压缸6的电磁阀2设置在变速器上盖1上部，液压缸6的进排液通道5设置在变速器上盖1内。
液压缸6驱动换档轴8带动换挡拨叉9往复运动完成换挡动作，位置传感器3用于检测换挡拨叉9的位置信号，并将换挡拨叉9的位置信号输入至电控单元16，电控单元16的控制信号输出端与液压缸6的电磁阀2信号输入端连接；本实施例中，位置传感器3为设置在变速器上盖1上的霍尔线性传感器，与霍尔线性传感器对应位置在换挡拨叉9上设置永磁体4；
还包括档位自锁装置，包括沿轴向设置在换档轴上的三个半圆球形凹槽12、弹簧10和自锁球11，三个半圆球形凹槽12的位置分别与不同的档位相对应，相邻两半圆球形凹槽12之间圆滑过渡；弹簧10设置在液压缸6壁内的径向孔内，一端顶在电磁阀2的阀体上，另一端压紧在自锁球11上，所述自锁球11在换档轴8往复运动过程中在弹簧10的作用下可置于其中一个半圆球形凹槽12内实现换档轴8的轴向自锁。
当然，换档轴8也可以是三根并列设置，来完成普通的五档加倒档换档动作。
图3为本发明换档驱动原理图，如图所示：位置传感器3信号输出端与电控单元16的信号输入端相连，位置传感器3用于检测换挡拨叉9的位置信号，并将换挡拨叉9的位置信号输入至电控单元16，电控单元16的控制信号输出端与液压缸6的电磁阀2信号输入端连接；
电磁阀2的阀体上有进油道13和回油道14，其中进油道13和回油道14分别与电磁阀2的进油口和回油口连通，通过电磁阀2阀体上的通道和液压缸6上的进排油道5相通。
来自液压源装置15的压力油进入电磁阀2的阀体，通过电磁阀2的阀体上的油道到达电磁阀2的进油口。电磁阀2为常闭式，当电控单元16控制同一换档轴左侧电磁阀通电右侧电磁阀断电时，左侧液压缸进油，右侧液压缸回油，压力油推动换档轴8带动换档拨叉9向右移动，固定设置在换档拨叉9上的永磁铁4与位置传感器3的相对位置发生改变，通过位置传感器3可实时检测换档拨叉9的位移量，当检测到换档拨叉9换档到位信号后，电控单元16令左侧电磁阀2断电，此时，自锁球11置于最右侧的半圆球形凹槽内，换档轴8在弹簧10和自锁球11锁止作用下保持在该位置，完成挂档动作；
当右侧电磁阀通电，左侧电磁阀断电时，左侧液压缸回油，右侧液压缸进油，换档轴8带动换档拨叉9向左运动，完成摘档过程，回到空档位置，位置传感器3检测到空档信号后电控单元16令右侧电磁阀断电，此时，自锁球11置于中间的半圆球形凹槽内，在弹簧10和自锁球11锁止作用下换档拨叉9保持在空档位置；如右侧电磁阀继续通电，则换档轴8带动换档拨叉9向左移动，完成挂挡过程，位置传感器3检测到换档到位信号后，右侧电磁阀断电，此时，自锁球11置于最右侧的半圆球形凹槽内，在弹簧10和自锁球11的锁止作用下，换档拨叉9保持在该档位置；
当要变换的两个档位不是由同一个换档拨叉控制时，首先控制前一个换档拨叉到空档位置，然后直接控制后一个换档拨叉动作挂挡，而不经过选档过程。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种机械自动变速器液压换档装置，包括换档轴(8)和设置在换档轴(8)上的换挡拨叉(9)，其特征在于：还包括液压缸(6)、位置传感器(3)和电控单元(16)，所述液压缸(6)驱动换档轴(8)带动换挡拨叉(9)往复运动完成换挡动作，所述位置传感器(3)用于检测换挡拨叉(9)的位置信号，并将换挡拨叉(9)的位置信号输入至电控单元(16)，电控单元(16)的控制信号输出端与液压缸(6)的电磁阀(2)信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：所述液压缸(6)设置在变速器上盖(1)内，液压缸(6)的电磁阀(2)设置在变速器上盖(1)上部，所述液压缸(6)的进排液通道(5)设置在变速器上盖(1)内。
3.根据权利要求2所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：还包括档位自锁装置，所述档位自锁装置包括沿轴向设置在换档轴上的三个半圆球形凹槽(12)、弹簧(10)和自锁球(11)，三个半圆球形凹槽(12)的位置分别与不同的档位相对应，相邻两半圆球形凹槽(12)之间圆滑过渡；所述弹簧(10)设置在液压缸(6)壁内的径向孔或槽内，与液压缸(6)壁相对固定，另一端压紧在自锁球(11)上，所述自锁球(11)在换档轴(8)往复运动过程中在弹簧(10)的作用下可置于其中一个半圆球形凹槽(12)内实现换档轴(8)的轴向自锁。
4.根据权利要求3所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：每根换档轴(8)两端分别设置一个液压缸(6)，每个液压缸(6)均通过电磁阀(2)由电控单元(16)进行控制；所述换档轴(8)两端部分别为液压缸(6)的活塞。
5.根据权利要求4所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：所述位置传感器(3)为设置在变速器上盖(1)上的霍尔线性传感器，与霍尔线性传感器对应位置在换挡拨叉(9)上设置永磁体(4)。
6.根据权利要求5所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：所述换档轴(8)两端部分别设置密封皮碗(7)。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：所述换档轴(8)为四根并列设置。
8.根据权利要求1至6任一权利要求所述的机械自动变速器液压换档装置，其特征在于：所述换档轴(8)为三根并列设置。
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