CN111075925B - 液压控制驻车机构、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液压控制驻车机构，包括驻车齿轮、棘爪组件、推杆组件、液压执行组件、检测档位信息的检测装置及电子控制单元；液压执行组件包括驻车油缸、解驻车油缸、驻车开关阀及解驻车开关阀，解驻车油缸的体积大于驻车油缸的体积，驻车油缸与解驻车油缸反向设置；驻车开关阀控制驻车油路通断，解驻车开关阀控制解驻车油路通断；驻车油缸和解驻车油缸的动力输出端连接推杆组件，通过推杆组件带动棘爪组件与驻车齿轮咬合或分离。当车辆行驶过程中，驻车油缸被非法开启时，检测装置检测到驻车档位但电子控制单元未发出驻车信号，说明处于非法驻车状态，开启解驻车开关阀，由于解驻车油缸大于驻车油缸，因此两个开关阀同时开能实现解驻车状态。

Description

液压控制驻车机构、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及汽车的驻车机构技术领域，尤其涉及液压控制驻车机构、控制方法及车辆。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具。汽车根据换挡方式的不同可以分为手动和自动变速器。自动变速器的车辆由于驾驶简单、使用方便，已经成为了变速器发展的主流方向，越来越受到人们的欢迎。

一般来说，自动挡汽车主要设有P档、R档、N档、D档等档位，其中，P档是驻车档，利用驻车机构运转与装在传动轴上的锁止轮咬合而达到驻车目的，以保证汽车可以毫无时间限制的停驻在一定位置甚至陡坡上。

随着新能源乘用车的发展，电子驻车系统不断开发，市场上类似电子驻车通常采用单电机或者单油缸叠加电磁铁的实现方案进行驻车。例如，常用的单电机驻车机构包括棘爪、驱动电机及控制器，棘爪安装在变速箱内，控制器根据接收到的信号控制驱动电机驱动棘爪锁止变速箱输出轴上的齿轮，从而实现刹车功能；常用的液压驻车机构，通常是单油缸驱动驻车臂，使驻车臂与驻车齿轮咬合进行驻车。

但无论是上述何种方案实现驻车均会出现车辆在行驶时出现驻车档位非法开启，车辆在行驶过程中，非法执行P档会损坏变速箱。因此，如何提供一种结构简单，可有效解决车辆行驶时驻车档被异常开启的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压控制驻车机构，解决现有液压驻车机构在行驶过程中、驻车档被异常开启的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出了液压控制驻车机构，包括驻车齿轮、棘爪组件、推杆组件、液压执行组件、检测档位信息的检测装置及电子控制单元；所述液压执行组件包括驻车油缸、解驻车油缸、驻车开关阀及解驻车开关阀，所述解驻车油缸的体积大于所述驻车油缸的体积，所述驻车油缸与解驻车油缸反向设置；所述驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与所述驻车油缸之间的油路通断，所述解驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与所述解驻车油缸之间的油路通断；且所述驻车开关阀、解驻车开关阀皆与所述电子控制单元电连接；所述驻车油缸和解驻车油缸的动力输出端连接所述推杆组件，通过所述推杆组件的运动带动所述棘爪组件与所述驻车齿轮咬合或分离。

进一步地，所述液压控制驻车机构还包括锁止组件，所述锁止组件的一端安装在机壳上，另一端锁止所述推杆组件。

进一步地，所述推杆组件包括支架、推杆、锥形轮；所述支架和所述锥形轮位于所述推杆的两端，所述支架固定安装在所述驻车油缸和解驻车油缸的动力输出端，所述锥形轮抵触所述棘爪组件的一端，所述棘爪组件的另一端与驻车齿轮咬合或分离。

进一步地，所述棘爪组件包括棘爪、棘爪臂及转轴；所述棘爪位于所述棘爪臂的一端，所述棘爪臂的另一端抵触所述锥形轮，所述转轴穿过所述棘爪臂并固定在变速箱机壳上，所述棘爪臂绕所述转轴转动。

进一步地，所述推杆组件还包括定位件，所述定位件位于所述锥形轮的外围，限制所述棘爪臂沿所述推杆的轴向移动。

进一步地，所述棘爪组件还包括回位件，所述回位件为所述棘爪臂提供回复力。

进一步地，所述检测装置为位置传感器，所述位置传感器检测所述推杆组件的位置。

进一步地，所述锁止组件包括螺杆及弹簧钢球，所述弹簧钢球位于所述螺杆的一端，所述推杆组件上设有与所述弹簧钢球匹配的驻车凹槽和非驻车凹槽。

相应地，本发明还公开了液压控制驻车机构的控制方法，该方法实施基于如上所述液压控制驻车机构，其步骤为：

实时监测检测装置检测到的档位信息，且实时监测所述电子控制单元发出的电子信号；

如果检测到档位信息处于驻车档位，且所述电子控制单元发出的电子信号是非驻车信号，则判定车辆处于非驻车状态，此时控制解驻车开关阀开启。

相应地，本发明还公开了一种车辆，设置有上述的液压控制驻车机构。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明提供的液压控制驻车机构能够在车辆行驶过程中，驻车油缸被非法开启时，电子控制单元向解驻车开关阀发送电信号开启解驻车开关阀，由于驻车油缸和解驻车油缸反向相对设置，且解驻车油缸大于驻车油缸，因此两个开关阀同时开启能够实现解驻车状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明第一实施例的液压控制驻车机构的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的液压控制驻车机构的油路简意图。

其中，图中附图标记对应为：10、驻车齿轮；20、棘爪组件；21、棘爪； 22、转轴；23、回位件；30、推杆组件；31、锥形轮；32、定位件；33、支架； 41、解驻车油缸；42、驻车油缸；43、驻车开关阀；44、解驻车开关阀；50、位置传感器；60、锁止组件；70、手动解驻件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，液压控制驻车机构，包括驻车齿轮10、棘爪组件20、推杆组件30、液压执行组件、检测档位位置的检测装置、电子控制单元、锁止组件60 及手动解驻件70。

驻车齿轮10与变速器的输出轴固定连接，并随变速器的输出轴一并转动。两者之间的固定连接可通过焊接或花键连接等方式实现(未示出)。

棘爪组件20包括棘爪21、棘爪臂、转轴22及回位件23。转轴22固定安装在变速箱机壳上，且转轴22穿过棘爪臂，棘爪臂的一端一体成型有棘爪21，棘爪21的形状与驻车齿轮10的齿槽配合，棘爪臂的另一端抵触推杆组件30，棘爪臂在推杆组件30端部的驱动下绕转轴22转动。回位件23为棘爪臂提供回复力。在本实施例中，回位件23为扭簧，扭簧可用于向棘爪臂提供复位力，以使棘爪未受外力时维持在离开驻车齿轮10的位置。

推杆组件30包括支架33、推杆、锥形轮31及定位件32。支架33固定安装在解驻车油缸41和驻车油缸42的动力输出端。推杆的上端连接支架33，优选地，推杆包括第一段和第二段，在推杆的第一段设有第一凸耳和第二凸耳，支架33上设有通孔，支架33卡在第一凸耳与第二凸耳之间，且支架33上通孔的内径略大于推杆的外径，从而实现支架33与推杆的第一段间隙配合，可减少支架33在图1中横向上的冲压，避免液压执行组件受到冲压造成损坏。推杆的下端固定安装有锥形轮31，在其他实施例中，锥形轮31可与推杆一体成型。锥形轮31的外径圆滑过渡，当锥形轮31的外径最大处抵触棘爪臂的端部时，棘爪21与驻车齿轮10咬合，实现驻车；当锥形轮31的外径最小处时，解除抵触棘爪臂的端部，棘爪21与驻车齿轮10在回位件23的复位力作用下，棘爪21 与驻车齿轮10分离，实现解驻车。此外，锥形轮31位于定位件32的内部，定位件32通过过盈压装的方式安装在变速机的壳体上，定位件32为设有开口的圆筒状，棘爪臂朝向定位件32的部位具有与定位件32相配合的形状，从而限制棘爪臂沿推杆的轴向方向移动，即在图1中限制棘爪臂上下移动，需要注意的是，定位件32并不限制锥形轮31的上下移动。

如图2所示，液压执行组件包括驻车油缸42、解驻车油缸41、驻车开关阀 43及解驻车开关阀44。驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与驻车油缸42之间的油路通断，解驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与解驻车油缸41之间的油路通断。驻车开关阀、解驻车开关阀皆与电子控制单元电连接。解驻车油缸 41的体积大于驻车油缸42的体积，且二者反向设置，二者的动力输出端共同连接推杆组件。对于本领域技术人员，油缸的结构及工作原理是熟知的，在此不累赘。

合法驻车时，电子控制单元发送给驻车开关阀电信号，解驻车油路不连通，控制变速箱液压油路与驻车油缸42之间的油路连通；合法解驻车时，电子控制单元发送给解驻车开关阀电信号，驻车油路不连通，控制变速箱液压油路与解驻车油缸41之间的油路连通。

当电子控制单元未发送电信号或发送的电信号与档位信息不符，则说明为非法状态。例如，车辆在行驶过程中，电子控制单元并未发出驻车信号，但驻车开关阀打开，驻车油路连通，档位运动到P档，说明为非法的驻车状态。此时打开解驻车油缸，由于解驻车油缸41的体积大于驻车油缸42的体积，当驻车开关阀和解驻车开关阀同时开启连通时，解驻车油缸41的动力较大，使车辆进入解驻车状态。

锁止组件，锁止组件60包括螺杆和凹槽，螺杆的一端安装在变速机的机壳上，另一端设有弹簧钢球，凹槽位于推杆组件30上，弹簧钢球可压入凹槽内进行锁止，凹槽包括驻车凹槽和非驻车凹槽，在本实施例中，驻车凹槽和非驻车凹槽位于支架33上。当完成合法驻车后，弹簧钢球在内部弹簧的作用下压入驻车凹槽内实现锁止推杆组件30；当完成合法解驻车后，弹簧钢球压入解驻车凹槽内实现锁止推杆组件30。

检测装置为位置传感器50，位置传感器50检测推杆组件30的位置。具体地，位置传感器50可实时检测推杆或支架33的位置。

手动解驻件70与推杆组件30固定连接，驱动推杆组件30做直线运动，具体地，参考图1，手动解驻件70安装固定安装在锥形轮31的下端，手动解驻件 70连接其他驱动装置，只要实现驱动手动解驻件70实现直线运动带动锥形轮 31实现图1中的上下运动即可手动解驻。手动解驻件70可满足当解驻车油路出现故障，无法实现自动解驻车时，手动使车辆进入解驻状态。

本发明的连接过程是：驻车油缸42和解驻车油缸41的动力输出端连接推杆组件，推杆组件的锥形轮31抵触棘爪组件20，棘爪21与驻车齿轮10配合。推杆组件在竖直方向的运动经过锥形轮31的外径不同传递给棘爪组件的横向运动，实现棘爪组件20与驻车齿轮10咬合或分离。

本发明的工作原理是：汽车在行驶过程中，驻车开关阀非法打开等导致汽车非法开启驻车状态，检测装置可检测到档位信息处于驻车档，但是电子控制单元并未发出驻车的电子信号，则说明车辆处于非法驻车状态，此时电子控制单元控制解驻车开关阀，此时由于解驻车油缸大于驻车油缸，推动推杆组件处于解驻车状态。

此外，合法驻车时，电子控制单元发送给驻车开关阀电信号，解驻车油路不连通，控制变速箱液压油路与驻车油缸42之间的油路连通，驻车油缸42驱动推杆组件30竖直方向运动，锥形轮31最大外径抵触棘爪组件20的端部，棘爪21咬合驻车齿轮10实现驻车状态，锁止组件60上的弹簧钢球卡入推杆组件 30上的驻车凹槽；合法解驻车时，电子控制单元发送给解驻车开关阀电信号，驻车油路不连通，控制变速箱液压油路与解驻车油缸41之间的油路连通，解驻车油缸41驱动推杆组件30竖直方向运动，锥形轮31最小外径解除对棘爪组件20的端部的抵触，棘爪21与驻车齿轮10分离实现解驻车状态，实现解驻车状态后，锁止组件60上的弹簧钢球卡入推杆组件上解驻车凹槽。

实施例2

在第二实施例中，检测装置为检测棘爪组件20的转动位置的传感器，通过棘爪臂的转动角度，感应到棘爪组件20处在驻车档位位置还是非驻车档位位置，并由位置传感器将信号准确无误地输送给汽车的电子控制系统。第二实施例的工作原理与第一实施例相同，汽车在行驶过程中，驻车开关阀非法打开等导致汽车非法开启驻车状态，检测装置可检测到档位信息处于驻车档，但是电子控制单元并未发出驻车的电子信号，则说明车辆处于非法驻车状态，此时，开启解驻车开关阀，由于解驻车油缸大于驻车油缸，因此解驻车油缸推动推杆组件处于解驻车状态。

实施例3

检测装置可为安装在驻车油缸腔内的压力传感器，检测驻车油缸内的压力，当驻车油缸突然油压增大，说明驻车档位即将处于驻车档，但电子控制单元并未发出驻车信号，判断驻车油路开启，非法驻车启动，此时开启解驻车开关阀，由于解驻车油缸大于驻车油缸，因此解驻车油缸推动推杆组件处于解驻车状态。

相应地，本发明还公开了液压控制驻车机构的控制方法，该方法实施基于如上所述液压控制驻车机构，其步骤为：

实时监测检测装置检测到的档位信息，且实时监测所述电子控制单元发出的电子信号；

如果检测到档位信息处于驻车档位，且所述电子控制单元发出的电子信号是非驻车信号，则判定车辆处于非驻车状态，此时控制解驻车开关阀开启。

相应地，本发明还公开了一种车辆，设置有上述的液压控制驻车机构。

本发明提供的液压控制驻车机构能够在车辆行驶过程中，驻车开关阀非法打开等导致汽车非法开启驻车状态，检测装置可检测到档位信息处于驻车档，但是电子控制单元并未发出驻车的电子信号，则说明车辆处于非法驻车状态，此时电子控制单元向解驻车开关阀发送电信号开启解驻车开关阀，由于驻车油缸和解驻车油缸反向相对设置，且解驻车油缸大于驻车油缸，因此两个开关阀同时开启能够实现解驻车状态，无需人工操作。

以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.液压控制驻车机构，其特征在于：包括驻车齿轮、棘爪组件、推杆组件、液压执行组件、检测档位信息的检测装置及电子控制单元；

所述液压执行组件包括驻车油缸、解驻车油缸、驻车开关阀及解驻车开关阀，所述解驻车油缸的体积大于所述驻车油缸的体积，所述驻车油缸与解驻车油缸反向设置；所述驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与所述驻车油缸之间的油路通断，所述解驻车开关阀用于控制变速箱液压油路与所述解驻车油缸之间的油路通断；且所述驻车开关阀、解驻车开关阀皆与所述电子控制单元电连接；所述驻车油缸和解驻车油缸的动力输出端连接所述推杆组件，通过所述推杆组件的运动带动所述棘爪组件与所述驻车齿轮咬合或分离；

所述液压控制驻车机构还包括锁止组件，所述锁止组件的一端安装在机壳上，另一端锁止所述推杆组件；

所述液压控制驻车机构用于在车辆行驶过程中，所述驻车油缸被非法开启时，所述电子控制单元向所述解驻车开关阀发送电信号开启所述解驻车开关阀，控制车辆解除驻车状态。

2.根据权利要求1所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述推杆组件包括支架、推杆、锥形轮；所述支架和所述锥形轮位于所述推杆的两端，所述支架固定安装在所述驻车油缸和解驻车油缸的动力输出端，所述锥形轮抵触所述棘爪组件的一端，所述棘爪组件的另一端与驻车齿轮咬合或分离。

3.根据权利要求2所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述棘爪组件包括棘爪、棘爪臂及转轴；所述棘爪位于所述棘爪臂的一端，所述棘爪臂的另一端抵触所述锥形轮，所述转轴穿过所述棘爪臂并固定在变速箱机壳上，所述棘爪臂绕所述转轴转动。

4.根据权利要求3所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述推杆组件还包括定位件，所述定位件位于所述锥形轮的外围，限制所述棘爪臂沿所述推杆的轴向移动。

5.根据权利要求3所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述棘爪组件还包括回位件，所述回位件为所述棘爪臂提供回复力。

6.根据权利要求1所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述检测装置为位置传感器，所述位置传感器检测所述推杆组件的位置。

7.根据权利要求1所述的液压控制驻车机构，其特征在于：所述锁止组件包括螺杆及弹簧钢球，所述弹簧钢球位于所述螺杆的一端，所述推杆组件上设有与所述弹簧钢球匹配的驻车凹槽和非驻车凹槽。

8.液压控制驻车机构的控制方法，其特征在于，该方法实施基于如权利要求1至7任一项所述液压控制驻车机构，其步骤为：

实时监测检测装置检测到的档位信息，且实时监测所述电子控制单元发出的电子信号；

如果检测到档位信息处于驻车档位，且所述电子控制单元发出的电子信号是非驻车信号，则判定车辆处于非驻车状态，此时控制解驻车开关阀开启。

9.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1至7任一项所述的液压控制驻车机构。

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