CN107816547A - 拨叉控制装置及其双向电磁泵、控制电路 - Google Patents

Abstract

一种拨叉控制装置及其双向电磁泵、控制电路，其中双向电磁泵包括内外同轴的基座、电磁线圈；所述基座的轴向通孔中设有环形凹槽，所述环形凹槽的周向侧壁上设有进油孔，所述轴向通孔的轴向两端分别作为出油口；环形凹槽中设有环形的磁性柱塞，可由所述电磁线圈驱动而轴向移动；泵送部分别设于所述磁性柱塞的轴向两端。本发明通过磁性柱塞沿轴向不同的移动方向来推动不同的泵送部工作，由此控制液压油从不同的出油口泵出，从而使得双向电磁泵具有两个不同的输出方向。

Description

拨叉控制装置及其双向电磁泵、控制电路

技术领域

本发明涉及一种拨叉控制装置及其双向电磁泵、控制电路。

背景技术

在汽车变速器中，换挡由拨叉执行，拨叉一般通过拨叉控制装置来实现换挡动作，拨叉控制装置通常包括沿泵油方向依次连接的油泵、电磁阀、开关阀、活塞缸，并通过活塞缸的输出端与拨叉连接。工作时，油泵由发动机或电机驱动而产生油压、再经过电磁阀调节油压，油压经由开关阀到达活塞缸以推动活塞缸运动，从而实现拨叉的移动。

目前有少量车型的拨叉控制装置，采用电磁泵，利用电磁泵与开关阀、活塞缸配合来实现拨叉的移动。

但是，如果使用电磁泵用于控制油压输出的话，现有的电磁泵只能调节油压而不能同时控制液压油的输出方向，即只具备单一的输出方向。因此在变速器中，一个拨叉需要对应设置一个拨叉控制装置，对于挡位较多的变速器而言，拨叉控制装置的数量庞大，布置难度大、成本高。

发明内容

本发明解决的问题是现有的电磁泵只具备单一的输出方向，当用于拨叉控制装置中时，一套拨叉控制装置只能用于控制一个拨叉。

为解决上述问题，本发明提供一种双向电磁泵，包括电磁线圈、同轴地设于所述电磁线圈内的基座，所述电磁线圈与所述基座之间设有绝缘层；所述基座具有轴向通孔，所述轴向通孔的内壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽的周向侧壁上设有进油孔，所述轴向通孔的轴向两端分别作为出油口；还包括：环形的磁性柱塞，同轴地设于所述环形凹槽中，所述磁性柱塞可由所述电磁线圈驱动而在所述环形凹槽内沿轴向移动，所述磁性柱塞具有封闭所述进油孔的第一位置，以及沿轴向分别位于所述第一位置的两端、且暴露所述进油孔的第二位置；泵送部，分别设于所述磁性柱塞的轴向两端，所述磁性柱塞沿朝向不同的方向运动时，能够驱动不同的所述泵送部发生轴向运动，从而朝向不同的所述出油口泵油。

可选的，所述泵送部包括：环形的推力活塞，同轴地设于所述磁性柱塞的轴向端部，在所述第一位置时、所述磁性柱塞的轴向两端分别与对应的所述推力活塞相抵；复位弹簧，套设于所述推力活塞外且位于所述环形凹槽中，所述复位弹簧的一端固定于环形凹槽的轴向侧壁，另一端固定于所述推力活塞；第一止回阀，分别设于所述基座的轴向两端；第二止回阀，与所述推力活塞一一对应，且设于所述推力活塞的内壁；所述第一止回阀、所述第二止回阀允许液压油从所述进油孔向所述出油口单向流通。

可选的，所述推力活塞在背向所述磁性柱塞的一端贴设于所述轴向通孔的内壁上，并可沿所述轴向通孔的内壁轴向移动；所述第二止回阀设于所述推力活塞背向所述磁性柱塞一端的端部。

可选的，所述推力活塞的外周面设有止挡件，所述止挡件插设于所述复位弹簧和所述磁性柱塞之间；所述复位弹簧的所述另一端固定于所述止挡件。

可选的，所述止挡件呈与所述轴向通孔同轴的环形。

可选的，还包括限位部，与所述泵送部一一对应，用于对所述泵送部进行轴向限位。

可选的，所述限位部位于对应泵送部面向所述磁性柱塞的一端，包括：限位孔，设于所述环形凹槽的周向侧壁上，沿轴向位于所述进油孔和对应泵送部的所述止挡件之间，所述限位孔与所述环形凹槽连通；限位销，插设于所述限位孔中；所述磁性柱塞在所述第一位置封闭所述限位孔，并能够在沿轴向朝向另一个泵送部移动时暴露所述限位孔，使得所述限位销能够伸入所述环形凹槽、并插入所述磁性柱塞和对应泵送部的所述止挡件之间。

可选的，所述限位销包括：第一部分，插设在所述限位孔中；第二部分，连接于所述第一部分背向所述轴向通孔的一端，且与所述第一部分之间具有夹角。

可选的，所述第一部分在背向所述第二部分的一端具有斜面，所述斜面背向对应的所述泵送部。

可选的，所述限位孔为阶梯孔且具有背向所述环形凹槽的台阶，所述第二部分设于所述台阶上；在所述第一位置，所述第二部分与所述台阶之间具有径向间隙。

可选的，所述基座的周壁中还设有与所述进油孔连通的进油通道；所述限位部设于所述进油通道中，所述限位销能够在油压的作用下伸入所述环形凹槽内。

可选的，所述进油通道沿径向或轴向贯穿所述基座。

可选的，所述进油孔具有两个、沿轴向间隔布置，与所述泵送部一一对应。

可选的，还包括：外壳，套设于所述磁性线圈外；端盖，分别用于封闭所述外壳在轴向两端的开口，所述端盖上设有与所述出油口连通的出油孔。

本发明还提供一种用于上述任一项所述的双向电磁泵的控制电路，包括控制芯片，以及：桥式电路，包括两个半桥，每个所述半桥包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管的漏极与所述第二场效应晶体管的源极连接，所述第一场效应晶体管的源极用于与电源正极连接，所述第二场效应晶体管的漏极用于与电源负极连接，各个场效应晶体管的栅极与所述控制芯片连接；所述半桥具有位于第一场效应晶体管、第二场效应晶体管之间的连接点，所述电磁线圈的两端分别与一个所述半桥的连接点电连接。

本发明还包括一种拨叉控制装置，其包括：上述任一项所述的双向电磁泵；开关阀，位于所述双向电磁泵的输出端，所述开关阀具有两条输油通道，分别与所述双向电磁泵的一个所述出油口连通；两个活塞缸，位于所述开关阀的输出端，且分别与两条所述输油通道连通。

可选的，所述开关阀为两位四通开关电磁阀。

可选的，所述活塞缸内具有活塞以及位于活塞两侧的活塞腔；所述开关阀包括阀壳，以及位于所述阀壳中的衔铁；所述衔铁能在所述阀壳中沿轴向移动，以改变所述输油通道的路径、切换连通的活塞腔。

可选的，还包括上述控制电路，用于控制所述双向电磁泵。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本方案的双向电磁泵中，在基座内开设轴向通孔、并将轴向通孔的两端分别作为出油口，在磁性柱塞的两端分别设置泵送部，通过磁性柱塞沿轴向不同的移动方向来推动不同的泵送部工作，由此控制液压油从不同的出油口泵出，从而使得双向电磁泵具有两个不同的输出方向。

当双向电磁泵用于拨叉控制装置中时，一个出油口对应连接一个拨叉，可以通过一个双向电磁泵来控制两个不同的拨叉，从而减少变速器中拨叉控制装置的数量，降低布置难度，节约成本。

附图说明

图1是本发明实施例的双向电磁泵的剖面结构示意图，其中磁性柱塞处于第一位置；

图2是本发明实施例的双向电磁泵中基座的剖面结构示意图；

图3示出了磁性柱塞以及泵送部安装在基座中的剖面结构；

图4是本发明实施例的双向电磁泵的剖面结构示意图，其中磁性柱塞处于其中一个第二位置；

图5是本发明实施例的双向电磁泵的剖面结构示意图，其中磁性柱塞处于另一个第二位置；

图6示出了本发明实施例的双向电磁泵在限位部的局部放大结构；

图7是本发明实施例的控制电路的电路布置图；

图8、图9是本发明实施例的拨叉控制装置的结构示意图，其中开关阀的衔铁分别位于不同的两个位置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明提供一种双向电磁泵，参照图1所示，双向电磁泵100包括由内而外依次套设的：外壳110、电磁线圈120、绝缘层130、基座140。

从图1中可以看到，外壳110包覆于磁性线圈120的外周面，基座140同轴地设于电磁线圈120内，绝缘层130设于电磁线圈120与基座140之间。外壳110的轴向两端设有端盖150，分别用于封闭外壳110在轴向两端的开口，以与外壳110围成一个相对密封的空腔，电磁线圈120、绝缘层130以及基座140均完全容纳于该空腔内。

电磁线圈120的两头a、b分别从外壳110的轴向两端伸出，用于连接控制电路从而给电磁线圈120供电。

外壳110可以为管状或者其他柱状。本实施例采用管状的外壳110，与此对应的，电磁线圈120、绝缘层130、基座140均为管状，端盖150则为圆形。

绝缘层130采用绝缘材料形成，本实施例中的绝缘层130为绝缘线轴、用于在缠绕磁性线圈120并将磁性线圈120和基座140完全隔断，并且还覆盖磁性线圈120轴向两端的端面，从而形成稳定的隔离效果，避免电磁干扰。

如图1并结合图2所示，基座140具有轴向通孔，轴向通孔的内壁上设有环形凹槽141，环形凹槽141的周向侧壁上设有进油孔142，轴向通孔的轴向两端分别作为出油口143。端盖150上设有与出油口143连通的出油孔151。

继续参照图1并结合图3至图5所示，本发明的双向电磁泵还包括同轴地设于环形凹槽141中的环形的磁性柱塞160、分别设于磁性柱塞160的轴向两端的泵送部170。磁性柱塞160的外圆柱面与环形凹槽141的周向侧壁间隙配合。但需要注意，即使是间隙配合，也需要保证磁性柱塞160与周向侧壁之间的密封性。

如图1，定义位于磁性柱塞160下端的泵送部170为第一泵送部170，位于下方的出油口143为第一出油口143；位于磁性柱塞160上方的泵送部170为第二泵送部170，位于第二出油口143为第二出油口143。

电磁线圈120可通过两头a、b接收外部控制电路所通入的电流，并基于电流的方向对磁性柱塞160进行双向驱动。当电磁线圈120通入正向电流时，可以产生驱动磁性柱塞160正向运动的电磁力；当电磁线圈120通入反向电流时，可以产生驱动磁性柱塞160反向运动的电磁力。由此，双向电磁泵100具有三种模式：不通电模式、通入正向电流模式、通入反向电流模式。当磁性柱塞160沿朝向不同的方向运动时，能够驱动不同的泵送部170发生轴向运动，从而朝向不同的出油口泵油。

本实施例中定义：给电磁线圈120通电后，产生使得磁性柱塞160沿图1中向下运动的电磁力时，此时的电磁力为正向电磁力、通入的电流方向为正向电流，反之则为反向电磁力和反向电流。

由此，当电磁线圈120中通入电流时，磁性柱塞160可由电磁线圈120驱动而在环形凹槽141内沿轴向移动。沿其轴向移动的方向，磁性柱塞160具有封闭进油孔142的第一位置(图1)，此时液压油不能进入环形凹槽141中，以及沿轴向分别位于第一位置的两端、且暴露进油孔142的第二位置(图4、图5)，此时液压油可以从暴露的进油孔142进入环形凹槽141中。

进一步，每一泵送部170均包括：

环形的推力活塞171，同轴地设于磁性柱塞160的轴向端部，在第一位置时、磁性柱塞160的轴向两端分别与对应的推力活塞171相抵；

第一止回阀172，分别设于基座140的轴向两端，第一止回阀172允许液压油从进油孔142向对应的出油口143单向流通；

第二止回阀173，与推力活塞171一一对应，且设于推力活塞171的内壁，第二止回阀173允许液压油从进油孔142向对应的出油口143单向流通；

复位弹簧174，套设于推力活塞171外且位于环形凹槽141中，复位弹簧174的一端固定于环形凹槽141的轴向侧壁，另一端固定于推力活塞171。在径向上，复位弹簧174夹设于环形凹槽141的周向侧壁和推力活塞171的外周面之间；在轴向上，复位弹簧174设于磁性柱塞160的轴向端部与环形凹槽141的轴向侧壁之间。如图1，基座140的环形凹槽141的内径大于轴向通孔的内径，由此环形凹槽141与轴向通孔相互连接的部位形成有轴肩，该轴肩同时也是环形凹槽141的轴向侧壁。

其中，位于磁性柱塞160同一侧的第一止回阀172、第二止回阀173之间分别形成泵油腔101，两个第二止回阀173之间形成公共油腔102。如图1至图5所示，定义位于磁性柱塞160第一泵油腔101为第一泵油腔101、位于磁性柱塞第二泵油腔101为第二泵油腔101。第一止回阀172、第二止回阀173均只允许液压油从公共油腔102向泵油腔101单向流动。由此，通过第一止回阀172可以控制所在泵油腔101与对应的出油口143之间的通断，通过第二止回阀173可以控制所在泵油腔101与公共油腔102之间的通断。

如前所述，磁性柱塞160可由电磁线圈120驱动而实现轴向移动。例如，如果要控制磁性柱塞160从第一位置朝向轴向一端移动，则通过向电磁线圈120中通入高频通断的正向电流来实现；如果要控制磁性柱塞160从第一位置朝向轴向另一端移动，则通过向电磁线圈120中通入高频通断的反向电流来实现。

具体而言，当磁性柱塞160从第一位置向第二位置移动时，通过电磁线圈120来驱动。当磁性柱塞160从第二位置向第一位置反向回位时，则通过复位弹簧174来驱动。也就是说，当需要磁性柱塞160反向回位时，电磁线圈120中撤销通入电流，由复位弹簧174驱动其回位。

由此可见，本方案在基座140内开设轴向通孔，并将轴向通孔的两端分别作为出油口，在磁性柱塞160的两端分别设置泵送部170，通过磁性柱塞160沿轴向不同的移动方向来选择液压油从不同的出油口泵出，从而调节液压油的泵送方向，使得本发明的双向电磁泵具有两个不同的输出方向。

当用于拨叉控制装置中时，一个出油口对应连接一个拨叉，可以通过一个双向电磁泵来控制两个不同的拨叉，从而减少变速器中拨叉控制装置的数量，降低布置难度，节约成本。

需要注意的是，进油孔142的数量可以是一个或者多个。但是要保证：在第一位置时，磁性柱塞160必须封闭所有的进油孔142；当磁性柱塞160移动至第二位置时，无论磁性柱塞160的移动方向如何，都能暴露至少一个进油孔142。本实施例中，进油孔142具有两个、沿轴向间隔布置。

如图1至图5所示，沿轴向位于下方的进油孔142定位为第一进油孔142，位于上方的进油孔142定义为第二进油孔142。第一进油孔142更靠近第一泵送部170，第二进油孔142更靠近第二泵送部170。

当磁性柱塞160朝向第一泵送部170移动时，第一进油孔142被暴露；反之则第二进油孔142被暴露。即两个进油孔142与泵送部170一一对应。

第一止回阀172、第二止回阀173可以是任何一种单向导通、反向截止的阀件。本实施例中，第一止回阀172、第二止回阀173均为簧片，簧片的一端固定，并可在压力作用下实现开合。如图1、图4、图5所示，每个泵送部170的簧片只能在沿朝向对应出油口143的方向被推开，反向截止。具体地，第一泵送部170的簧片朝向第一出油口143偏置、只能朝向第一出油口143被推开，第二泵送部170的簧片朝向第二出油口143偏置、只能朝向第二出油口143被推开。

本实施例中，双向电磁泵100具有垂直于中心轴中点的中位面，两个泵送部170相对于中位面相互对称。也就是说，在第一位置时，磁性柱塞160沿轴向位于基座140的正中间。同时，两个进油孔142也相对于中位面相互对称。这样，整个双向电磁泵100在轴向受力对称、结构简单，便于维修。

基座140的周壁中还设有与进油孔142连通的进油通道144，进油通道144一端与外部连通，另一端与进油孔142连通，延伸形状不作限定。本实施例中的进油通道144为轴向通道且在轴向一端贯穿基座140。在其他实施例中，进油通道144也可以设置为沿径向贯穿外壳110、磁性线圈120、绝缘层130、基座140的通道，或者沿其他方向贯通的通道。

进一步，如图1所示，推力活塞171在背向磁性柱塞160的一端靠于轴向通孔的内壁上、并可沿轴向通孔的内壁轴向移动。其中推力活塞171与内壁间隙配合，以能够沿内壁轴向移动。但需要注意，即使是间隙配合，也需要保证推力活塞171与内壁之间的密封性。

第二止回阀173设于推力活塞171背向磁性柱塞160一端的端部。

如图1，当磁性柱塞160处于第一位置时，两个泵油腔101与公共油腔102以及两个出油口143之间的油压相互平衡。进油通道144内的油压不小于公共油腔102中的油压。

如图4，当磁性柱塞160沿轴向向下移动时，带动第一泵送部170一起向下移动。那么，第一泵油腔101的体积减小、油压增大，同时公共油腔102的体积增大、油压减小。

由于泵油腔101的体积减小、油压增大，泵油腔101内的油压将高于出油口143的油压，在泵油腔101与第一出油口143之间形成油压差，使得对应的第一止回阀172打开。由此，第一泵油腔101中的液压油将流向第一出油口143，并通过第一出油口143被泵送出去。

继续参照图4，当磁性柱塞160继续向下移动至第二位置时，第二进油孔142被暴露。同时，由于公共油腔102中的油压减小，公共油腔102中的油压将小于进油通道144中的油压，在第二进油孔142内外形成油压差，使得液压油能够从进油通道144经由暴露出来的第二进油孔142被吸入公共油腔102。

当磁性柱塞160到达第二位置并完成泵油后，磁性柱塞160沿反向回位，即从第二位置向上朝向第一位置移动。此时，公共油腔102的体积减小、油压增大，同时第一泵油腔101中的体积增大、油压减小，使得公共油腔102的油压大于第一泵油腔101中的油压，第一泵油腔101中的油压小于第一出油口143的油压。那么，在油压差的作用下，第一泵送部170的第一止回阀172关闭、第二止回阀173打开，公共油腔102中的液压油将被泵送至第一泵油腔101中，从而为下一次的泵油工作做好准备。

如图5，当磁性柱塞160沿轴向向上移动时，带动第二泵送部170一起向上移动。同样地，液压油将被从第二出油口143中泵送出去。工作原理同上，不再赘述。需要注意，当磁性线圈120带动第一泵送部170运动时，要保证第二泵送部170不发生运动，由此电磁泵向第一出油口143泵送油压而第二出油口143不会建立油压。当磁性线圈120带动第二泵送部170运动时，要保证第一泵送部170不发生运动，第二出油口143泵送油压而第一出油口143不会建立油压，因此实现了电磁泵的的双向错位建压。

进一步，推力活塞171的外周面设有止挡件175，止挡件175插设于复位弹簧174和磁性柱塞160之间。复位弹簧174的一端固定于环形凹槽141轴向侧壁，另一端固定于止挡件175。其中，止挡件175可以是块状或者其他形状，只要能够固定住复位弹簧175即可。本实施例中，止挡件175呈与轴向通孔同轴的环形。

那么，当磁性柱塞160向下移动时，磁性柱塞160脱离第二泵送部170，并挤压第一泵送部170。对于第一泵送部170而言，复位弹簧174被压缩，当电磁线圈120中的电流消失时，复位弹簧174通过其回复力推动泵送部170以及磁性柱塞160反向移动。

与此同时，对于第二泵送部170来说，由于复位弹簧174固定在环形凹槽141内，在一定程度上可以向推力活塞171提供一个拉力，防止推力活塞171向下移动。

进一步，本发明的双向电磁泵还设有限位部180，限位部180与泵送部170一一对应，用于对相应的泵送部170进行轴向限位。限位部180有两个，沿轴向排布，定义位于轴向下方的限位部180为第一限位部180、与第一泵送部170对应，位于轴向上方的限位部180为第二限位部180、与第二泵送部170对应。

其中，限位部180可以采用多种形式，例如：在止挡件175和环形凹槽141的接触面上设置相互配合的弹性销-销孔的形式。

本实施例中，限位部180沿轴向位于对应泵送部170面向磁性柱塞160的一端，通过与泵送部170的轴向相抵来实现对泵送部170的轴向限位。也就是说，第一限位部180位于第一泵送部170面向磁性柱塞160的一端，第二限位部180位于第二泵送部170面向磁性柱塞160的一端。当磁性柱塞160由于轴向移动与第一泵送部170的推力活塞141脱离接触时，第一限位部180能够与该推力活塞141轴向相抵、以限制该推力活塞141的轴向移动，从而实现对第一泵送部170的进行轴向限位，反之则与第二泵送部170的推力活塞141轴向相抵、实现对第二泵送部170的进行轴向限位。

具体地，参照图3并结合图6所示，每一限位部180均包括设于环形凹槽141的周向侧壁上的限位孔181，以及插设于限位孔181中的限位销182。

其中，限位孔181与环形凹槽141连通，使得限位销182能够深入环形凹槽141以与对应的泵送部170相抵。磁性柱塞160在第一位置封闭所有限位孔181，当磁性柱塞160朝向一个泵送部170移动时，能够暴露与另一个泵送部170对应的限位孔181，使得对应的限位销182能够伸入环形凹槽141、并插入磁性柱塞160和该另一个泵送部170的止挡件175之间。

具体地，当磁性柱塞160朝向第一泵送部170移动时，第二限位部180的限位孔181被暴露，第二限位部180的限位销182能够伸入环形凹槽141、并插入磁性柱塞160和第二泵送部170的止挡件175之间，从而对第二泵送部170进行轴向限位、使其保持静止。当磁性柱塞160朝向第二泵送部170移动时，第一限位部180的限位孔181被暴露，第一限位部180的限位销182能够伸入环形凹槽141、并插入磁性柱塞160和第一泵送部170的止挡件175之间，从而对第一泵送部170进行轴向限位、使其保持静止。

需要注意的是，所有的进油孔142均位于两个限位孔181之间，防止泵送部170与进油孔142产生干涉。

其中，限位部180可以设置于进油通道144中或者设置于进油通道144外。本实施例中，限位部180设置于进油通道中，通过油压来将限位销182推入环形凹槽141内，即限位销182能够在油压的作用下伸入环形凹槽141内。如图1所示，进油通道144的进油口位于基座140的上方，为了能够使得液压油到达第一限位部180的位置以推动其限位销182运动，那么位于第二限位部180的限位销182中可以开设通孔，以供液压油从进油口流向第一限位部180。

在其他实施例中，限位部180也可以设于进油通道144外，限位销182的运动则通过其他驱动力来推动。

本实施例中，两个泵送部170对应的两个限位孔181在沿轴向相背的一端分别与磁性柱塞160的两个轴向端面对齐，以使得磁性柱塞160刚刚运动离开第一位置的时、限位销182就可以插入进来，从而为对应的泵送部170提供轴向限位。同时，两个进油孔142中，第一进油孔142靠近第一限位部180的限位孔181，第二进油孔142则靠近第二限位部180的限位孔181，如此设计可以使得磁性柱塞160在仅仅移动少量行程后即可将相应的进油孔142与公共油腔102连通，从而实现尽早快速进油，加快进油响应。

为了避免限位销182过度伸入环形凹槽141中，可以将限位销182设计成具有折角的结构。

如图6，每一个限位销182均包括相互连接的第一部分182a、第二部分182b。第一部分182a插设在限位孔181中，第二部分182b连接于第一部分182a背向轴向通孔的一端，且与第一部分182a之间具有夹角。当第一部分182a伸入环形凹槽141时，第二部分182留在环形凹槽141外部，对第一部分182a进行限位。

如前所述，当磁性柱塞160轴向移动并暴露其中一个限位孔181时，对应的限位销182伸入环形凹槽141；当磁性柱塞160反向回位时，则需要该限位销182退出环形凹槽141。那么，为了使得该限位销182能够顺利地退出环形凹槽141，第一部分182a在背向第二部分182b的一端具有斜面182c，斜面182c背向对应的泵送部170。

由此，当第一部分182a伸入环形凹槽141时，斜面182c面向磁性柱塞160的轴向一端的端部，当磁性柱塞160反向回位时，磁性柱塞160的该端部将与斜面182c接触、并随着磁性柱塞160的反向移动而向斜面182施加推力，从而推动限位销182退出环形凹槽141。

如图1、图3至图5所示，第一部分182a与第二部分182b相背一侧的末端截面为直角三角形，直角三角形的斜边所在的面即斜面182c。直角三角形朝向环形凹槽141一侧的顶角与对应的泵送部170的轴向端面对齐，斜面182c则面向磁性柱塞160。通过斜面182c的设置，限位销182可以在油压或磁性柱塞160的作用下沿径向移动，从而限制泵送部170的轴向运动位置，但同时不会对磁性柱塞160沿轴向的自由移动造成影响。

其中，限位孔181可以为直孔或者其他形式的孔。继续参照图6，为了减小限位部180沿径向的尺寸和占用空间，本实施例将限位孔181设置为阶梯孔，该阶梯孔具有背向环形凹槽141的台阶181a，第二部分182b设于台阶181a上，以避免占用进油通道144的空间。在第一位置时、第二部分182b与台阶181a之间具有径向间隙，为第一部分182a伸入环形凹槽141预留移动空间。阶梯孔的台阶181a还可以用于对第二部分182b进行径向限位，从而防止限位销182过度伸入环形凹槽141。

如图6所示，第二部分182b在背向第一部分182a的一端还连接有第三部分182d，第三部分182d沿径向延伸，且抵靠在进油通道144远离环形凹槽141的一侧的侧壁上，以对限位销182在径向外侧进行限位。也就是说，在径向方向，限位销182通过进油通道144的侧壁、以及限位孔181上的台阶181a来分别进行限位。

下面详细介绍本实施例双向电磁泵的工作原理：

(1)通正向电流模式

如图4所示。电磁线圈120产生正向电磁力，驱动磁性柱塞160向下运动，磁性柱塞160压迫第一泵送部170一起向下运动，其复位弹簧174被压缩，公共油腔102容积增大，压强减小。

随着磁性柱塞160和第一泵送部170的向下移动，一方面，第二限位部180的限位孔181被暴露，其限位销182在油压的作用下通过限位孔181迅速向右移动、并将其第一部分182a插入环形凹槽并卡住第二泵送部170的轴向末端以对其限位，阻止第二泵送部170随磁性柱塞160一起向下运动，从而将第二泵送部170保持在初始位置。

另一方面，公共油腔102的体积增大、压强减小，第一泵油腔101体积减小、压强增大，而第二泵油腔101的体积不变、压强不变，两个泵油腔101的油压均大于公共油腔102，则两个泵送部170的第二止回阀173均闭合，阻断液压油从公共油腔102外流。最终的效果是随着磁性柱塞160向下运动，封闭的公共油腔102容积不断变大，并不断从暴露的进油孔142吸油实现吸油动作。

与此同时，第一泵油腔101体积减小、压强增大，而向第一出油口143进行泵油动作，从而使得第一泵油腔101中的第一止回阀172打开，高压油液从第一出油口143流出，完成泵油。

从各部件的运动上来看，当磁性柱塞160沿轴向向下运动时，第二泵送部170静止，其第一止回阀172、第二止回阀173均关闭，第一泵送部170向下运动，其第一止回阀173打开、第二止回阀173关闭。

当电流撤去后，电磁力消失，第一泵送部170在其复位弹簧174的回复力作用下推动磁性柱塞160朝向第一位置方向即向上运动，当运动到接近第一位置会第二限位部180的限位销182推回原位，同时磁性柱塞160本身回到第一位置。该过程中，公共油腔102容积变小、压强增大，而第一泵油腔101的容积变大、压强减小，从而公共油腔102的油压大于第一泵油腔101，使得第一泵油腔101中的第一止回阀172关闭、第二止回阀173打开，液压油被压入第一泵油腔101，从而实现其吸油动作、为下一次泵油做好准备。在此过程中，由于公共油腔102中油压增大，第二泵油腔101中的第二止回阀173可能会被略微推开，因此可能会有少量油液进入第二泵油腔101，但是大部分油液仍会进入第一泵油腔101。

如此，通过对电磁线圈120输入高频的正向电流，使磁性柱塞140进行高频循环驱动，可以实现第一出油口143的持续输出油压，同时第二出油口143基本不输出油压。通过改变电流大小和通断频率，可以调节第一出油口143的输出压力和流量。

值得注意的是，全过程中，如图4中，第一进油孔143和第一限位部180的限位孔181始终被磁性柱塞160封闭。

(2)通反向电流模式

如图5所示，此时的状况与通正向电流相反，驱动磁性柱塞160向上运动，磁性柱塞160压迫第二泵送部170一起向上运动，其复位弹簧174被压缩，公共油腔102容积增大，压强减小。

随着磁性柱塞160和第二泵送部170的向上移动，一方面，第一限位部180的限位孔181被暴露，其限位销182在油压的作用下通过限位孔181迅速向右移动、并将其第一部分182a插入环形凹槽并卡住第一泵送部170的轴向末端以对其限位，阻止第一泵送部170随磁性柱塞160一起向上运动，从而将第一泵送部170保持在初始位置。

油液从第二限位部180中的通孔穿过而到达被暴露的第一进油孔143和第一限位部180的限位销182，并推动下方的限位销182运动。

其中，泵油原理与通正向电流相同，只是方向相反，在此不赘述。最终结果是第二出油口143输出油压。

如此，通过对电磁线圈120输入高频的反向电流，使磁性柱塞140进行高频循环驱动，可以实现第二出油口143的持续输出油压，同时第一出油口143基本不输出油压。通过改变电流大小和通断频率，可以调节第二出油口143的输出压力和流量。

全过程中，第二进油孔143和第二限位部180的限位孔181始终被磁性柱塞160封闭。

本发明还提供一种用于上述双向电磁泵的控制电路200，参照图7所示，该控制电路包括控制芯片，以及包括两个半桥220的桥式电路。

其中，每个半桥220包括第一场效应晶体管221、第二场效应晶体管222，第一场效应晶体管221的漏极与第二场效应晶体管222的源极连接。每个半桥220的第一场效应晶体管221的源极用于与电源正极连接，第二场效应晶体管222的漏极用于与电源负极连接。各个场效应晶体管的栅极均与控制芯片210连接。

每个半桥220具有位于第一场效应晶体管221、第二场效应晶体管222之间的连接点，电磁线圈120的两端分别与一个半桥220的连接点电连接。

其中，第一场效应晶体管221、第二场效应晶体管222可以选用任何一种场效应晶体管，例如MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)。

如图7，当控制芯片210控制左侧半桥220的第一场效应晶体管221和右侧半桥220的第二场效应晶体管222导通、其他两个场效应晶体管关断时，电磁线圈120通入正向电流。反之，当控制芯片210控制左侧半桥220的第二场效应晶体管222和右侧半桥220的第一场效应晶体管221导通、其他两个场效应晶体管关断时，电磁线圈120通入反向电流。电流大小可通过控制芯片210控制。

由此，本控制电路可以实现电流的双向控制，进而实现双向电磁泵100的双向错位输出，并进一步通过调节电流大小和通断频率可以调节双向电磁泵100的输出压力和流量。

需要注意，同一半桥220中的高低端两个场效应晶体管不能同时导通，以免短路发生。

参照图8、图9所示，本发明还提供一种拨叉控制装置300，该拨叉控制装置300包括：

上述双向电磁泵100，双向电磁泵100的进油孔142用于与供油槽A连通；

开关阀310，位于双向电磁泵100的输出端，开关阀310具有两条输油通道311，分别与双向电磁泵100的一个出油口143连通；如图8、图9，图中左右方向为开关阀310的轴向，两个输油通道311沿轴向分布，定义位于左侧的输油通道311为第一输油通道311、并与第一出油口143连通，位于右侧的输油通道311为第二输油通道311、并与第二出油口143连通；其中，开关阀可以是两位四通开关电磁阀或具有同样功能的电磁阀；

两个活塞缸320，位于开关阀310的输出端，且分别与两条输油通道311连通，两个活塞缸320各推动一个拨叉在各自的挡位之间进行切换。如图8、图9，定义位于左侧的活塞缸320为第一活塞缸320，并与第一输油通道311连通，位于右侧的活塞缸320为第二活塞缸320，并与第二输油通道311连通。

工作时，双向电磁泵100通过第一出油口143向第一活塞缸320中泵油，或者通过第二出油口143向第二活塞缸320中泵油，以带动对应的活塞缸320及其拨叉运动。

相比于现有技术，本发明的拨叉控制装置300可以用于控制两个拨叉的工作，从而可以减小拨叉控制装置300的数量，降低布置难度，节约成本。

如图8，每个活塞缸320内均具有活塞321以及位于活塞321两侧的活塞腔322。

开关阀310中还设有两条回油通道312，分别与活塞缸320连通，用于回收液压油，回油通道312的出油端用于与回油槽B连通。如图8、图9，两个回油通道312沿轴向分布，且位于两个输油通道311之间。定义位于左侧的回油通道312为第一回油通道312，位于右侧的回油通道312为第二回油通道312。

具体地，活塞缸320的一个活塞腔322与输油通道311与连通，另一个活塞腔322与回油通道312连通。也就是说，开关阀310各通过一个输油通道311分别与对应活塞缸322的其中一个活塞腔322连通，并各通过一个回油通道312与对应活塞缸322的另一个活塞腔322连通。

其中，开关阀310可以切换其输油通道、回油通道所连通的活塞腔。具体地，开关阀310包括阀壳(图中未标注)，以及位于阀壳中的衔铁313，衔铁313能在阀壳中沿轴向移动，以改变输油通道311的路径、切换所连通的活塞腔322。

由此，本实施例的拨叉控制装置300仅通过控制双向电磁泵的通电方向和开关阀310的工作位置的组合，可以很简便地控制两个拨叉对应四个挡位的挂挡、退挡，从而实现了简化了拨叉控制装置300的油路布置及其控制方法。并且，由于双向电磁泵100的两个出油口143不能同时输出油压、而是错位输出，避免了两个出油口143对应的拨叉同时工作的可能，能够有效防止多挡啮合的情况出现。

如图8，活塞缸320的左侧活塞腔322与输油通道311与连通，右侧活塞腔322与回油通道312连通。双向电磁泵100工作泵油时，左侧活塞腔322油压增大，活塞321向右移动带动拨叉朝向一个方向运动，右侧活塞腔322中的液压油通过回油通道312流回至回油槽B。

如图9，当需要切换拨叉的运动方向时，控制衔铁313沿轴向移动，切换与输油通道311连通的活塞腔320，使得：活塞缸320的右侧活塞腔322与输油通道311连通，左侧活塞腔322则与回油通道311连通。由此改变活塞311以及拨叉的运动方向。

如果需要实现对不同活塞缸320的控制，只需要控制双向电磁泵100从不同的出油口143输出即可。

进一步，本实施例的拨叉控制装置还包括上述控制电路，用于控制双向电磁泵100，以控制液压油的泵油路径，通过控制电路实现通入电流的双向控制，进而实现双向电磁泵100的双向错位输出，以控制两个拨叉。并且，通过调节通入电流的大小和通断频率可以调节双向电磁泵100的输出油压和流量，从而控制拨叉的运动速度和路程。

下面介绍本实施例的拨叉控制装置300的工作原理。假设图8中，第一活塞缸320对应的拨叉所控制的两个挡位为1、7挡，1挡在左、7挡在右，第二活塞缸320所对应的拨叉所控制的挡位为3、5挡，3挡在左、5挡在右。

工作时，如图8，给双向电磁泵100通高频正向电流，双向电磁泵100从油槽A中吸油，从第一出油口143向外输出一定压力和流量的液压油，而此时第二出油口143输出基本不输出。输出的液压油经过左侧输油通道311、进入第一活塞缸320的左侧油腔322，而第一活塞缸320的右侧油腔322通过一条回油通道312与油槽B连通，所以左侧油腔322的油压大于右侧油腔322的油压，在油压差作用下，左侧活塞缸的活塞321被推动向右运动，从而推动拨叉直至挂入7挡。

当需要退出7挡并回到中位时，给开关阀310通电，推动衔铁313运动至图9所示位置。此时对应第一活塞缸320的输油通道311和回油通道312分别互换与其连通的活塞腔。与挂7挡的操作方式相同，给双向电磁泵100通高频正向电流、向其右侧活塞腔322泵油以推动活塞321朝向中位运动，从而推动拨叉向左运动直至退出7挡并回到中位。当需要挂1挡时，则继续让双向电磁泵100工作在通高频正向电流的模式，则活塞321将从中位继续向左运动，从而推动拨叉直至挂入1挡。此处活塞的运动距离一般会用公知的拨叉位置传感器做辅助判断，图中未示出。

在上述操作期间，由于双向电磁泵100的另一出油口的输出基本上接近于零，因此第二活塞缸320的左右两侧的油压基本相同，没有压差作用在其活塞321上，所以该活塞321维持在中位不动。

当需要操作3挡和5挡时，开关阀310同样采用上述相同的操作即可，所不同的是，需将双向电磁泵100通高频反向电流，使得从第二出油口143向外输出一定压力和流量的液压油，从而控制第二活塞缸320的运动。

由此可见，通过控制双向电磁泵100的通电方向和开关阀310的位置的组合，可以很简便地控制2个拨叉对应4个挡位的挂挡退挡，从而实现了拨叉控制装置300中油路及其控制的简单化。

需要注意的是，上述拨叉控制装置300所控制挡位也可以是其他挡位，但要保证其所控制的四组挡位必须是在自动变速器中要求任何时候都不能同时接合的挡位。由此通过双向电磁泵100的错位输出的功能，有效地实现了避免多挡啮合的防错功能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种双向电磁泵，包括电磁线圈、同轴地设于所述电磁线圈内的基座，所述电磁线圈与所述基座之间设有绝缘层；

其特征在于，所述基座具有轴向通孔，所述轴向通孔的内壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽的周向侧壁上设有进油孔，所述轴向通孔的轴向两端分别作为出油口；

还包括：

环形的磁性柱塞，同轴地设于所述环形凹槽中，所述磁性柱塞可由所述电磁线圈驱动而在所述环形凹槽内沿轴向移动，所述磁性柱塞具有封闭所述进油孔的第一位置，以及沿轴向分别位于所述第一位置的两端、且暴露所述进油孔的第二位置；

泵送部，分别设于所述磁性柱塞的轴向两端，所述磁性柱塞沿朝向不同的方向运动时，能够驱动不同的所述泵送部发生轴向运动，从而朝向不同的所述出油口泵油。

2.如权利要求1所述的双向电磁泵，所述泵送部包括：

环形的推力活塞，同轴地设于所述磁性柱塞的轴向端部，在所述第一位置时、所述磁性柱塞的轴向两端分别与对应的所述推力活塞相抵；

复位弹簧，套设于所述推力活塞外且位于所述环形凹槽中，所述复位弹簧的一端固定于环形凹槽的轴向侧壁，另一端固定于所述推力活塞；

第一止回阀，分别设于所述基座的轴向两端；

第二止回阀，与所述推力活塞一一对应，且设于所述推力活塞的内壁；

所述第一止回阀、所述第二止回阀允许液压油从所述进油孔向所述出油口单向流通。

3.如权利要求2所述的双向电磁泵，其特征在于，

所述推力活塞在背向所述磁性柱塞的一端贴设于所述轴向通孔的内壁上，并可沿所述轴向通孔的内壁轴向移动；

所述第二止回阀设于所述推力活塞背向所述磁性柱塞一端的端部。

4.如权利要求2所述的双向电磁泵，其特征在于，所述推力活塞的外周面设有止挡件，所述止挡件插设于所述复位弹簧和所述磁性柱塞之间；

所述复位弹簧的所述另一端固定于所述止挡件。

5.如权利要求4所述的双向电磁泵，其特征在于，所述止挡件呈与所述轴向通孔同轴的环形。

6.如权利要求4所述的双向电磁泵，其特征在于，还包括限位部，与所述泵送部一一对应，用于对所述泵送部进行轴向限位。

7.如权利要求6所述的双向电磁泵，其特征在于，所述限位部沿轴向位于对应泵送部面向所述磁性柱塞的一端，包括：

限位孔，设于所述环形凹槽的周向侧壁上，沿轴向位于所述进油孔和对应泵送部的所述止挡件之间，所述限位孔与所述环形凹槽连通；

限位销，插设于所述限位孔中；

所述磁性柱塞在所述第一位置封闭所有的所述限位孔，当所述磁性柱塞朝向一个所述泵送部移动时，能够暴露与另一个泵送部对应的所述限位孔，使得对应的所述限位销能够伸入所述环形凹槽、并插入所述磁性柱塞和所述另一个泵送部的所述止挡件之间。

8.如权利要求7所述的双向电磁泵，其特征在于，所述限位销包括：

第一部分，插设在所述限位孔中；

第二部分，连接于所述第一部分背向所述轴向通孔的一端，且与所述第一部分之间具有夹角。

9.如权利要求8所述的双向电磁泵，其特征在于，所述第一部分在背向所述第二部分的一端具有斜面，所述斜面背向对应的所述泵送部。

10.如权利要求8所述的双向电磁泵，其特征在于，所述限位孔为阶梯孔且具有背向所述环形凹槽的台阶，所述第二部分设于所述台阶上；

在所述第一位置，所述第二部分与所述台阶之间具有径向间隙。

11.如权利要求7所述的双向电磁泵，其特征在于，所述基座的周壁中还设有与所述进油孔连通的进油通道；

所述限位部设于所述进油通道中，所述限位销能够在油压的作用下伸入所述环形凹槽内。

12.如权利要求10所述的双向电磁泵，其特征在于，所述进油通道沿径向或轴向贯穿所述基座。

13.如权利要求1-11中任一项所述的双向电磁泵，其特征在于，所述进油孔具有两个、沿轴向间隔布置，与所述泵送部一一对应。

14.如权利要求1所述的双向电磁泵，其特征在于，还包括：

外壳，套设于所述磁性线圈外；

端盖，分别用于封闭所述外壳在轴向两端的开口，所述端盖上设有与所述出油口连通的出油孔。

15.一种用于权利要求1-14中任一项所述的双向电磁泵的控制电路，其特征在于，包括控制芯片，以及：

桥式电路，包括两个半桥，每个所述半桥包括第一场效应晶体管、第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管的漏极与所述第二场效应晶体管的源极连接，所述第一场效应晶体管的源极用于与电源正极连接，所述第二场效应晶体管的漏极用于与电源负极连接，各个场效应晶体管的栅极与所述控制芯片连接；

所述半桥具有位于第一场效应晶体管、第二场效应晶体管之间的连接点，所述电磁线圈的两端分别与一个所述半桥的连接点电连接。

16.一种拨叉控制装置，其特征在于，包括：

权利要求1-14中任一项所述的双向电磁泵；

开关阀，位于所述双向电磁泵的输出端，所述开关阀具有两条输油通道，分别与所述双向电磁泵的一个所述出油口连通；

两个活塞缸，位于所述开关阀的输出端，且分别与两条所述输油通道连通。

17.如权利要求16所述的拨叉控制装置，其特征在于，所述开关阀为两位四通开关电磁阀。

18.如权利要求16所述的拨叉控制装置，其特征在于，所述活塞缸内具有活塞以及位于活塞两侧的活塞腔；

所述开关阀包括阀壳，以及位于所述阀壳中的衔铁；

所述衔铁能在所述阀壳中沿轴向移动，以改变所述输油通道的路径、切换连通的活塞腔。

19.如权利要求16所述的拨叉控制装置，其特征在于，还包括权利要求15所述的控制电路，用于控制所述双向电磁泵。