CN111810628A - 一种液压电控换挡变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压电控换挡变速系统，包括变速箱和液压控制装置，液压控制装置包括活塞杆和压力油机构，活塞杆左右水平移动的安装在变速箱内，并与变速箱内安装的变速装置传动连接；压力油机构用于推动活塞杆水平移动，使活塞杆与变速装置配合以切换档位。本发明的有益效果是解决齿轮啮合可能出现的啮合不顺利的情况，保证齿轮之间啮合顺畅，操作灵活简单，也避免湿式离合器的对润滑严格要求的缺点；另外，实现多档功能的传输，只需要一对齿轮之间啮合就满足要求，一定程度上提高传输总效率，并且通过输入端驱动马达无级调节功能，基本已经涵盖了各种工况下（不同速度、不同扭矩等）工作要求。

Description

一种液压电控换挡变速系统

技术领域

本发明涉及机动车变速器技术领域，具体涉及一种液压电控换挡变速系统。

背景技术

当前，一般机械传动以齿轮啮合传递的系统，通常都是使用多级齿轮逐级传递，实现不同的速度要求。现有的齿轮传动系统中，需要输出不同的转速，则通常以一对齿轮啮合，按一定次序进行匹配，多组逐级传递，通常有手动机械换挡或者液压控制换挡，这种换挡方式存在以下缺陷：

1）对于手动机械换挡。输出不同转速，需要多级齿轮进行啮合匹配，手动操作手柄拨动拨叉实现相匹配齿轮之间切换，经常会由于齿间切入啮合相对位置没法保证，齿之间啮合困难；

2）对常规液压控制换挡系统。最常见的是液压换挡一般是由湿式离合器实现，这种换挡需要足够的润滑要求，并且速度切换时，各盘片在结合时存在速差，因此存在较大的滑磨，润滑不够或者传递扭矩跳变剧烈时可能烧片，并且这种实现齿轮之间结合传递也是需要多级传动轴与齿轮配合逐级传递。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压电控换挡变速系统，旨在解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种液压电控换挡变速系统，包括变速箱和液压控制装置，所述液压控制装置包括活塞杆和压力油机构，所述活塞杆左右水平移动的安装在所述变速箱内，并与所述变速箱内安装的变速装置传动连接；所述压力油机构用于推动所述活塞杆水平移动，使所述活塞杆与所述变速装置配合以切换档位。

本发明的有益效果是：换挡变速时，首先通过压力油机构推动活塞杆左右水平移动，然后通过活塞杆与变速装置的配合实现换挡变速，操作简便。本发明解决齿轮啮合可能出现的啮合不顺利的情况，保证齿轮之间啮合顺畅，操作灵活简单，也避免湿式离合器的对润滑严格要求的缺点；另外，实现多档功能的传输，只需要一对齿轮之间啮合就满足要求，一定程度上提高传输总效率，并且通过输入端驱动马达无级调节功能，基本已经涵盖了各种工况下（不同速度、不同扭矩等）工作要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述变速装置包括拨叉以及并排水平可转动的安装在所述变速

箱内的主动轴和传动轴，所述主动轴和所述传动轴均与所述活塞杆平行，且所述传动轴位于所述主动轴和所述活塞杆之间；所述传动轴上同轴滑动套设有至少一个齿轮一，所述齿轮一的内侧与所述传动轴径向啮合；所述拨叉的一端与所述活塞杆固定连接，另一端与所述齿轮一卡合；所述主动轴上同轴固定套设有至少一个与所述齿轮一啮合的齿轮二。

采用上述进一步方案的有益效果是水平移动活塞杆，活塞杆通过拨叉拨动齿轮一在传动轴上水平移动，至齿轮一与齿轮二啮合；然后转动主动轴，利用齿轮之间的啮合力驱动传动轴以及其上的输出齿轮转动，从而实现换挡变速，结构简单，操作简便。

进一步，所述齿轮一和所述齿轮二的数量均为一个，且均为单齿轮；水

平移动所述活塞杆，所述活塞杆通过所述拨叉拨动所述齿轮一在所述传动轴上滑动，至所述齿轮一所述齿轮二啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是水平移动活塞杆，活塞杆通过拨叉拨

动齿轮一在传动轴上滑动，至齿轮一与齿轮二啮合，从而实现换挡变速，结构简单，操作简便。

进一步，所述齿轮一和所述齿轮二的数量均为两个，且均为单齿轮，两

个所述齿轮一从左至右分别为左单齿轮和右单齿轮，所述左单齿轮和所述右单齿轮的相对端分别与所述拨叉的另一端卡合，两个所述齿轮二从左至右分别为二档齿轮和一档齿轮；水平移动所述活塞杆，所述活塞杆通过所述拨叉拨动所述左单齿轮和所述右单齿轮沿着所述传动轴的轴向水平移动，至所述左单齿轮与所述二档齿轮啮合，或所述右单齿轮与所述一档齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是水平移动活塞杆，活塞杆通过拨叉拨动左单齿轮和右单齿轮沿着传动轴水平移动，至左单齿轮与二档齿轮啮合，或右单齿轮与一档齿轮啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

进一步，所述齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮和右单齿

轮，所述左双齿轮和所述右单齿轮的相对端与所述拨叉的另一端卡合，所述左双齿轮的左端为小齿盘、右端为大齿盘；所述齿轮二的数量为三个，从左至右依次为三档齿轮、二档齿轮和一档齿轮，所述三档齿轮、所述二档齿轮和所述一档齿轮的直径依次减小；水平移动所述活塞杆，所述活塞杆通过所述拨叉拨动所述左双齿轮和右单齿轮沿着所述传动轴的轴向水平滑动，至所述左双齿轮的左端与所述三档齿轮啮合，或所述左双齿轮的右端与所述二档齿轮啮合，或所述右单齿轮与所述一档齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是水平移动活塞杆，活塞杆通过拨叉拨动左双齿轮和右单齿轮沿着传动轴水平滑动，至左双齿轮的左端与三档齿轮啮合，或左双齿轮的右端与二档齿轮啮合，或右单齿轮与一档齿轮啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

进一步，所述齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮和右双齿

轮，所述左双齿轮和所述右双齿轮的相对端与所述拨叉的另一端卡合，所述左双齿轮的左端和所述右双齿轮的右端均为小齿盘，所述左双齿轮的右端和所述右双齿轮的左端均为大齿盘；所述齿轮二的数量为四个，从左至右依次为三档齿轮、二档齿轮、一档齿轮和四档齿轮，所述四档齿轮、所述三档齿轮、所述二档齿轮和所述一档齿轮的直径依次减小；水平移动所述活塞杆，所述活塞杆通过所述拨叉拨动所述左双齿轮和所述右双齿轮沿着所述传动轴的轴向水平滑动，至所述左双齿轮的左端与所述三档齿轮啮合，或所述左双齿轮的右端与所述二档齿轮啮合，或所述右双齿轮的左端与所述一档齿轮啮合，或所述右双齿轮的右端与所述四档齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是水平移动活塞杆，活塞杆通过拨叉拨动左双齿轮和右双齿轮沿着传动轴水平滑动，至左双齿轮的左端与三档齿轮啮合，或左双齿轮的右端与二档齿轮啮合，或右双齿轮的左端与一档齿轮啮合，或右双齿轮的右端与四档齿轮啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

进一步，所述压力油机构包括供油组件和两组缸体组件，两组所述缸体

组件相对固定安装在所述变速箱内，并位于所述活塞杆的两端，所述活塞杆的两端分别延伸至两组所述缸体组件的相对端内；两组所述缸体组件的远离端以及靠近其相对端的位置分别设有供压力油进入所述缸体组件内的入口，四个所述入口分别通过管路与所述供油组件连通。

采用上述进一步方案的有益效果是供油组件通过不同的入口向两组缸体组件内输入压力油，利用缸体组件内部不同位置油压的不同从而实现活塞杆的水平移动。

进一步，所述供油组件包括油泵和回油箱，所述油泵的出油口通过管路

与三通换向阀的进口连通，所述三通换向阀的两个出口分别通过管路与四通换向阀一的进口一和四通换向阀二的进口一连通，所述四通换向阀一的出口一和所述四通换向阀二的出口一分别通过管路与两组所述缸体组件远离端的入口连通；所述三通换向阀的其中一个出口与所述四通换向阀一的进口一之间的管路通过管路与所述四通换向阀二的进口二连通，所述三通换向阀的另一出口与所述四通换向阀二的进口一之间的管路通过管路与所述四通换向阀一的进口二连通，所述四通换向阀一的出口二和所述四通换向阀二的出口二分别通过管路与两组所述缸体组件靠近相对端的入口连通；所述三通换向阀的另一出口与所述四通换向阀二的进口一之间的管路通过管路与所述回油箱连通。

采用上述进一步方案的有益效果是油泵通过不同的入口向对应缸体内的对应位置输入压力油，利用缸体内部不同位置油压的改变从而推动活塞杆水平移动，实现活塞杆的快速移动，操作简便；另外，管路中的压力油可回收至回油箱内，避免浪费。

进一步，每组所述缸体组件均包括两端均敞口的缸体，所述缸体的一端

通过管路与所述四通换向阀一的出口一或所述四通换向阀二的出口一连通；所述缸体内同轴安装由滑动套、活塞块和换挡销轴，所述滑动套两端均敞口，并固定安装在所述缸体内，其一端与所述缸体的另一端齐平，并通过管路与所述四通换向阀一的出口二或所述四通换向阀二的出口二连通，所述活塞杆的一端滑动延伸至所述滑动套内；所述活塞块滑动安装在所述滑动套另一端的一侧，其内部中空且两端均敞口，所述换挡销轴可限位的水平滑动安装在所述活塞块内，其两端分别延伸至所述活塞块外，所述换挡销轴可水平移动使其一端与所述活塞杆相抵并推动所述活塞杆水平移动，或使其另一端与所述缸体的一端相抵。

采用上述进一步方案的有益效果是油泵通过不同的入口向对应缸体内的对应位置输入压力油，利用缸体内部不同位置油压的改变推动活塞块和换挡销轴水平移动，从而实现活塞杆水平移动，操作简便。

进一步，所述变速箱上固定安装有驱动马达，所述驱动马达的输出端通

过传动组件与所述主动轴的一端连接；所述三通换向阀的出口一与所述四通换向阀一的进口一之间的管路通过供油管路与所述驱动马达连通，所述供油管路上沿压力油输送的方向安装有节流阀一和单向阀。

采用上述进一步方案的有益效果是通过供油组件给变速箱驱动马达提供油料，使用方便，以便实现精确的换挡变速。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明空档时变速箱的内部结构示意图；

图3为本发明空档时右缸体的内部结构示意图；

图4为本发明一档时变速箱的内部结构示意图；

图5为本发明二档时变速箱的内部结构示意图；

图6为本发明三档时变速箱的内部结构示意图；

图7为本发明四档时变速箱的内部结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、变速箱，2、活塞杆，3、拨叉，4、主动轴，5、传动轴，6、二档齿轮，7、一档齿轮，8、左双齿轮，9、三档齿轮，10、右双齿轮，11、四档齿轮，12、油泵，13、回油箱，14、驱动马达，15、节流阀一，16、单向阀，17、输出齿轮，18、左缸体，19、左滑动套，20、左活塞块，21、左换挡销轴，22、右缸体，23、右滑动套，24、右活塞块，25、右换挡销轴，26、限位挡圈，27、感应开关一，28、感应开关二，29、感应开关三，30、感应开关四，31、定位弹簧，32、节流阀二，33、节流阀三，34、三通换向阀，35、四通换向阀一，36、四通换向阀二。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图7所示，本发明提供一种液压电控换挡变速系统，包括变速箱1和液压控制装置，液压控制装置包括活塞杆2和压力油机构，活塞杆2左右水平移动的安装在变速箱1内，并与变速箱1内安装的变速装置传动连接；压力油机构用于推动活塞杆2水平移动，使活塞杆2与变速装置配合以切换档位。换挡变速时，首先通过压力油机构推动活塞杆2左右水平移动，然后通过活塞杆2与变速装置的配合实现换挡变速，操作简便。本发明解决齿轮啮合可能出现的啮合不顺利的情况，保证齿轮之间啮合顺畅，操作灵活简单，也避免湿式离合器的对润滑严格要求的缺点；另外，实现多档功能的传输，只需要一对齿轮之间啮合就满足要求，一定程度上提高传输总效率，并且通过输入端驱动马达无级调节功能，基本已经涵盖了各种工况下（不同速度、不同扭矩等）工作要求。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，变速装置包括拨叉3以及并排水平可转动的安装在变速箱1内的主动轴4和传动轴5，主动轴4和传动轴5均与活塞杆2平行，且传动轴5位于主动轴4和活塞杆2之间，主动轴4和传动轴5的两端分别与变速箱1的两端转动连接；传动轴5上同轴滑动套设有至少一个齿轮一，齿轮一的内侧与传动轴5上均设有啮齿，二者径向啮合，即齿轮一可以在传动轴5上沿其轴向滑动，且传动轴5可随着齿轮一的转动而转动；拨叉3的一端与活塞杆2固定连接，另一端与齿轮一卡合；主动轴4上同轴固定套设有至少一个与齿轮一啮合的齿轮二。换挡变速时，通过压力油机构推动活塞杆2水平移动，活塞杆2通过拨叉3拨动齿轮一在传动轴5上水平移动，至齿轮一与齿轮二啮合；然后转动主动轴4，利用齿轮之间的啮合力驱动传动轴5以及其上的输出齿轮17转动，而输出齿轮17与外部设备（现有技术）传动连接，从而实现换挡变速，结构简单，操作简便。

上述拨叉3与活塞杆2之间的具体连接方式为：活塞杆2上固定套设有固定筒，拨叉3的一端直接与固定筒焊接在一起；拨叉3的一端也可以通过焊接或螺栓连接的方式直接与活塞杆2固定连接。

优选地，本实施例中，固定筒的一侧上沿活塞杆2的轴向间隔连接有多个感应点，变速箱1上安装有多个与感应点配合的感应开关，感应开关的数量需要根据档位的具体数量进行确定。

另外，拨叉3的另一端与齿轮一卡合的具体方式为：齿轮一的端部周向设有卡槽，拨叉3的另一端的两侧抱住卡槽，但是不会影响齿轮一的转动。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，齿轮一和齿轮二的数量均为一个，且均为单齿轮；水平移动所述活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动齿轮一在传动轴5上滑动，至齿轮一与齿轮二啮合。换挡变速时，通过压力油机构水平推动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动齿轮一在传动轴5上滑动，至齿轮一与齿轮二啮合，从而实现换挡变速，结构简单，操作简便。

实施例3

在实施例一的基础上，本实施例中，齿轮一和齿轮二的数量均为两个，且均为单齿轮，两个齿轮一从左至右分别为左单齿轮和右单齿轮，左单齿轮和右单齿轮的相对端分别与拨叉3的另一端卡合，两个齿轮二从左至右分别为二档齿轮6和一档齿轮7；水平移动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左单齿轮和右单齿轮沿着传动轴5的轴向水平移动，至左单齿轮与二档齿轮6啮合，或右单齿轮与一档齿轮7啮合。换挡变速时，通过压力油机构水平推动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左单齿轮和右单齿轮沿着传动轴4水平移动，至左单齿轮与二档齿轮6啮合，或右单齿轮与一档齿轮7啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

除上述结构外，还可以将两个齿轮一用一个双齿轮替换，双齿轮与主动轴4上的两个齿轮二配合，实现换挡变速。

实施例4

在实施例一的基础上，本实施例中， 齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮8和右单齿轮，左双齿轮8和右单齿轮的相对端与拨叉3的另一端卡合，左双齿轮8的左端为小齿盘、右端为大齿盘；齿轮二的数量为三个，从左至右依次为三档齿轮9、二档齿轮6和一档齿轮7，三档齿轮9、二档齿轮6和一档齿轮7的直径依次减小；水平移动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左双齿轮8和右单齿轮沿着传动轴5的轴向水平滑动，至左双齿轮8的左端与三档齿轮9啮合，或左双齿轮8的右端与二档齿轮6啮合，或右单齿轮与一档齿轮7啮合。换挡变速时，通过压力油机构水平推动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左双齿轮8和右单齿轮沿着传动轴5水平滑动，至左双齿轮8的左端与三档齿轮9啮合，或左双齿轮8的右端与二档齿轮6啮合，或右单齿轮与一档齿轮7啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

除上述结构外，左双齿轮8两端上的两个齿盘也可以采用直径相同的齿盘，此时三档齿轮9、二档齿轮6和一档齿轮7的直径相同，彼此不会影响与左双齿轮8两端上齿盘的啮合。

实施例5

在实施例一的基础上，本实施例中，齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮8和右双齿轮10，左双齿轮8和右双齿轮10的相对端与拨叉3的另一端卡合，左双齿轮8的左端和右双齿轮10的右端均为小齿盘，左双齿轮8的右端和右双齿轮10的左端均为大齿盘；齿轮二的数量为四个，从左至右依次为三档齿轮9、二档齿轮6、一档齿轮7和四档齿轮11，四档齿轮11、三档齿轮9、二档齿轮6和一档齿轮7的直径依次减小；水平移动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左双齿轮8和右双齿轮10沿着传动轴5的轴向水平滑动，至左双齿轮8的左端与三档齿轮9啮合，或左双齿轮8的右端与二档齿轮6啮合，或右双齿轮10的左端与一档齿轮7啮合，或右双齿轮10的右端与四档齿轮11啮合。换挡变速时，通过压力油机构水平推动活塞杆2，活塞杆2通过拨叉3拨动左双齿轮8和右双齿轮10沿着传动轴5水平滑动，至左双齿轮8的左端与三档齿轮9啮合，或左双齿轮8的右端与二档齿轮6啮合，或右双齿轮10的左端与一档齿轮7啮合，或右双齿轮10的右端与四档齿轮11啮合，实现换挡变速，结构简单，操作简便。

除上述结构外，左双齿轮8两端上和右双齿轮10两端上的两个齿盘均可以采用直径相同的齿盘，此时四档齿轮11、三档齿轮9、二档齿轮6和一档齿轮7的直径相同，彼此不会影响与左双齿轮8两端上和右双齿轮10两端上的两个齿盘的啮合。

实施例6

在上述结构的基础上，本实施例中，压力油机构包括供油组件和两组缸体组件，两组缸体组件相对固定安装在变速箱1内，并位于活塞杆2的两端，活塞杆2的两端分别延伸至两组缸体组件的相对端内；两组缸体组件的远离端以及靠近其相对端的位置分别设有供压力油进入缸体组件内的入口，四个入口分别通过管路与供油组件连通。使用时，供油组件通过不同的入口向两组缸体组件内输入压力油，利用缸体组件内部不同位置油压的不同从而实现活塞杆2的水平移动。

实施例7

在实施例六的基础上，本实施例中，供油组件包括油泵12和回油箱13，油泵12的出油口通过管路与三通换向阀34的进口连通，三通换向阀34的两个出口分别通过管路与四通换向阀一35的进口一和四通换向阀二36的进口一连通，四通换向阀一35的出口一和四通换向阀二36的出口一分别通过管路与两组缸体组件远离端的入口连通；三通换向阀34的其中一个出口与四通换向阀一35的进口一之间的管路通过管路与四通换向阀二36的进口二连通，三通换向阀34的另一出口与四通换向阀二36的进口一之间的管路通过管路与四通换向阀一35的进口二连通，四通换向阀一35的出口二和四通换向阀二36的出口二分别通过管路与两组缸体组件靠近相对端的入口连通；三通换向阀34的另一出口与四通换向阀二36的进口一之间的管路通过管路与回油箱13连通。

使用时，油泵12通过不同的入口向对应缸体内的对应位置输入压力油，利用缸体内部不同位置油压的改变从而推动活塞杆2水平移动，实现活塞杆2的快速移动，操作简便；另外，管路中的压力油可回收至回油箱13内，避免浪费。

实施例8

在实施例七的基础上，本实施例中，每组缸体组件均包括两端均敞口的缸体，缸体的一端通过管路与四通换向阀一35的出口一或四通换向阀二36的出口一连通；缸体内同轴安装由滑动套、活塞块和换挡销轴，滑动套两端均敞口，并固定安装在缸体内，其一端与缸体的另一端齐平，并通过管路与四通换向阀一35的出口二或四通换向阀二36的出口二连通，活塞杆2的一端滑动延伸至滑动套内；活塞块滑动安装在滑动套另一端的一侧，其内部中空且两端均敞口，换挡销轴可限位的水平滑动安装在活塞块内，其两端分别延伸至活塞块外，换挡销轴可水平移动使其一端与活塞杆2相抵并推动活塞杆2水平移动，或使其另一端与缸体的一端相抵。使用时，油泵12通过不同的入口向对应缸体内的对应位置输入压力油，利用缸体内部不同位置油压的改变推动活塞块和换挡销轴水平移动，从而实现活塞杆2水平移动，操作简便。

上述滑动套均通过螺栓与对应的缸体固定连接。

另外，每个滑动套的两端分别设有限位槽，每个换挡销轴的两端分别固定套设有限位挡圈26，限位挡圈26与换挡销轴一体成型；每个换挡销轴两端的限位挡圈26分别与对应滑动套两端的限位槽配合，一对换挡销轴进行限位。

优选地，本实施例中，为了增大每个缸体与对应滑动套之间的密封性，还可在二者之间设有至少一个密封圈，滑动套的外壁上或缸体的内壁上设有与密封圈配合的安装槽。

另外，每个滑动套的内壁与活塞杆2的对应端之间同样设有密封圈，滑动套的内壁上设有容纳密封圈的凹槽。

另外，两组缸体组件中，位于左边的缸体组件内的部件编号分别为：左缸体18、左滑动套19、左活塞块20和左换挡销轴21；位于右边的缸体组件内的部件编号分别为：右缸体22、右滑动套23、右活塞块24和右换挡销轴25；而且，左缸体18的两端压力油入口分别为A口和B口，右缸体22的两端压力油入口分别为C口和D口，B口和C口相互靠近。

而且，左滑动套19的内壁靠近B口的位置和右滑动套23靠近C口的内壁均倾斜设置，并与活塞杆2之间留有缝隙，左滑动套19和右滑动套23上开设有压力油入口，两个压力油入口分别与B口和C口连通，以便压力油进入。

上述三通换向阀34的两个出口分别编号为Y1a和Y1b，Y1a出口和Y1b出口分别与四通换向阀一35的进口一和四通换向阀二36的进口一连通，四通换向阀一35的出口一为Y2a、出口二为Y2b，出口一Y2a和出口二Y2b分别与入口A和入口C连通；四通换向阀二36的出口一为Y3a、出口二为Y3b，出口一Y3a和出口二Y3b分别与入口D和入口B连通。上述三通换向阀34和\或四通换向阀一35和\或四通换向阀36采用电磁换向阀。

实施例9

在上述结构的基础上，本实施例中，变速箱1上固定安装有驱动马达14，驱动马达14的输出端通过传动组件与主动轴4的一端连接；三通换向阀34的出口一与四通换向阀一35的进口一之间的管路通过供油管路与驱动马达14连通，供油管路上沿压力油输送的方向安装有节流阀一15和单向阀16。当换挡不顺，则此时活塞杆2带动拨叉3，对应的齿轮未啮合，压力上升，通过节流阀一15、单向阀16推动马达动作，使得马达出现微动旋转，使对应的齿轮之间顺利啮合，实现精确的换挡变速。

上述节流阀一15与四通换向阀一35进口一Y2a之间的管路上安装有节流阀二32，节流阀一15与四通换向阀二36进口二Y3a之间的管路上安装有节流阀三33。

上述传动组件采用现有技术，在此不再对其结构和原理进行赘述。

另外，为了换挡时活塞杆2定位柱，变速箱1的内壁上设有凹槽，凹槽内安装有定位弹簧31，定位弹簧31的一端与凹槽固定连接，另一端与活塞杆2上的卡槽卡合。

本发明的换挡变速原理如下：

以四档换挡变速为例，且感应开关的数量为四个，分别为感应开关一27、感应开关二28、感应开关三29和感应开关四30。

空挡：即为初始状态下，换挡装置A、B、C、D各油口经电磁阀、节流阀一15等与油泵12相通，各齿轮之间分离，互不啮合，各个感应开关均处于信号感应状态。

空档切换到档位一：三通换向阀34的出口Y1b、四通换向阀二36的出口一Y3b通电，系统压力P首先三通换向阀34的出口Y1b→节流阀三33、四通换向阀二36的出口一Y3b进入D口，推动变速箱1内部的右活塞块24和右换挡销轴25，右滑动套23对右活塞块24进行限位，右换挡销轴25两端装有限位挡圈26，对右换挡销轴25在右活塞块24内移动进行限位，则右换挡销轴25推动活塞杆2左移，其右换挡销轴25的左移动量，即为活塞杆2移动量，此时，限位弹簧31正好卡在活塞杆2的卡槽位置，感应开关二28与感应开关三29有信号，感应开关一27和感应开关四30无信号，右双齿轮10的大齿盘与一档齿轮7啮合，即为一档传递。若是当右双齿轮10的大齿盘与一档齿轮7未顺利啮合，则感应开关信号判断系统未到达一档啮合状态，则系统持续通以压力油，其压力油从节流阀15、单向阀16进入驱动马达14，推动驱动马达14实现微动，带动一档齿轮7进行微动，实现右双齿轮10大齿盘与一档齿轮7顺利啮合。当感应开关二28与感应开关三29有信号，感应开关一27和感应开关四30无信号，系统自动判断处于一档，使三通换向阀34的出口Y1b、四通换向阀二36的出口一Y3b断电，由定位弹簧31实现一档定位。

空档切换到档位二：三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀一35的出口一Y2a通电，系统压力P首先从三通换向阀34的出口Y1a→节流阀二32、四通换向阀一35的出口一Y2a进入A口，推动变速箱1内部左活塞块20和左换挡销轴21，左滑动套19对左活塞块20进行限位，左换挡销轴21两端装有限位挡圈26，对左换挡销轴21在左活塞块20内移动进行限位，则左换挡销轴21推动活塞杆2右移，其左换挡销轴21的右移动量，即为活塞杆2移动量，此时，定位弹簧31正好卡在活塞杆2的卡槽位置，感应开关三29有信号，感应开关一27、感应开关二28和感应开关四30无信号，左双齿轮8的大齿盘与二档齿轮6啮合，即为二档传递。若是当左双齿轮8的大齿盘与二档齿轮6未顺利啮合，则感应开关信号判断系统未到达二档啮合状态，则系统持续通以压力油，其压力油从节流阀一15、单向阀16进入驱动马达14，推动驱动马达14实现微动，带动二档齿轮6进行微动，实现左双齿轮8的大齿盘与二档齿轮6顺利啮合。当感应开关三29有信号，感应开关一27、感应开关二28和感应开关四30无信号，系统自动判断处于二档，使三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀一35的出口一Y2a失电，由定位弹簧装置实现二档定位。

空档切换到档位三：三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀一35的出口二Y2b得电，系统压力P首先从三通换向阀34的出口Y1a→节流阀二32、四通换向阀一35的出口二Y2b进入C口，推动变速箱1内部右活塞块24和右换挡销轴25，右缸体22对右活塞块26进行限位，右换挡销轴25两端装有限位挡圈26，对右换挡销轴25在右活塞块24内移动进行限位，则右换挡销轴25和右活塞块24继续右移，到右缸体22限位处。系统压力油直接推动活塞杆2左移，使活塞杆2直接顶到左活塞块20和左换挡销轴21，最终左活塞块20顶到左缸体18限位处。若是当左双齿轮8的小齿盘与三档齿轮9未顺利啮合，则感应开关信号判断系统未到达三档啮合状态，则系统持续通以压力油，其压力油从节流阀一15、单向阀16进入驱动马达14，推动驱动马达14实现微动，带动三档齿轮9进行微动，实现左双齿轮8的小齿盘与三档齿轮9顺利啮合。此时感应开关一27、感应开关三29有信号，感应开关二28和感应开关四30无信号，系统自动判断处于三档，使三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀一35的出口二Y2b断电，由定位弹簧31实现三档定位。

空档切换到档位四：三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀二36的出口一Y3a通电，系统压力P首先从三通换向阀34的出口Y1a→节流阀三33、四通换向阀二36的出口一Y3a进入B口，推动变速箱1内部左活塞块20和左换挡销轴21，左缸体18对左活塞块20进行限位，左换挡销轴21两端装有限位挡圈26，对左换挡销轴21在左活塞块20内移动进行限位，则左换挡销轴21和左活塞块20继续左移，到左缸体18限位处。系统压力油直接推动活塞杆2右移，使活塞杆2直接顶到右活塞块24和右换挡销轴25，最终右活塞块24顶到右缸体22限位处。若是当右双齿轮10的小齿盘与四档齿轮11未顺利啮合，则感应开关信号判断系统未到达四档啮合状态，则系统持续通以压力油，其压力油从节流阀一15、单向阀16进入驱动马达14，推动驱动马达14实现微动，带动四档齿轮11进行微动，实现右双齿轮10的小齿盘与四档齿轮11顺利啮合。此时感应开关三29、感应开关四30有信号，感应开关一27和感应开关二28无信号，系统自动判断处于四档，使三通换向阀34的出口Y1a、四通换向阀二36的出口二Y3a断电，由定位弹簧31实现四档定位。

一档切换到档位二：与空档到二档控制一致。

一档切换到档位三：与空档到三档控制一致。

二档切换到档位三：与空档到三档控制一致。

二档切换到档位四：与空档到四档控制一致。

三档切换到档位四：与空档到四档控制一致。

任何档位（一、二、三、四档）下切换到空档：首先三通换向阀34的两个出口Y1a和Y1b、四通换向阀一35的出口一Y2a、四通换向阀二36的出口一Y3b通电，系统压力P首先从三通换向阀34的出口Y1a→节流阀二32、四通换向阀一35的出口一Y2a进入A口，另一路从节流阀三33、四通换向阀二36的出口一Y3b进入D口，左右两侧的活塞块和换挡销轴受压力同时作用于活塞杆22，由于活塞块的受力面积大于换挡销轴，此时活塞杆22在合力作用下处于空档位置，感应开关一27、感应开关二28、感应开关三29和感应开关四30处于感应状态。

若是活塞杆22不处于空档位置，譬如偏左侧，则活塞杆2左侧受左活塞块20和左换挡销轴21的作用力，右活塞块24限位在右滑动套23，活塞杆2右侧仅受右换挡销轴25作用力，因此会推动活塞杆2向右移动，反之，原理一样。因此在合力作用下，活塞杆2处于空档位置。各个感应开关接收信号处于空档，定位弹簧31进行定位，三通换向阀34的两个出口Y1a和Y1b、四通换向阀一35的出口一Y2a、四通换向阀二36的出口一Y3b断电。

若当移动过程出现齿轮啮合不顺，则压力油自动进入驱动马达14，实现微调啮合。

四档切换到档位三：与空档到三档控制一致。

四档切换到档位二：首先系统先执行四档切换到空档控制策略。再执行空档到二档控制策略。

四档切换到档位一：与空档到二档控制一致。

三档切换到档位二：与空档到二档控制一致。

三档切换到档位一：首先系统先执行四档切换到空档控制策略。再执行空档到一档控制策略。

二档切换到档位一：与空档到一档控制一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液压电控换挡变速系统，其特征在于：包括变速箱（1）和液压控制装置，所述液压控制装置包括活塞杆（2）和压力油机构，所述活塞杆（2）左右水平移动的安装在所述变速箱（1）内，并与所述变速箱（1）内安装的变速装置传动连接；所述压力油机构用于推动所述活塞杆（2）水平移动，使所述活塞杆（2）与所述变速装置配合以切换档位；所述变速装置包括拨叉（3）以及并排水平可转动的安装在所述变速箱（1）内的主动轴（4）和传动轴（5），所述主动轴（4）和所述传动轴（5）均与所述活塞杆（2）平行，且所述传动轴（5）位于所述主动轴（4）和所述活塞杆（2）之间；所述传动轴（5）上同轴滑动套设有至少一个齿轮一，所述齿轮一的内侧与所述传动轴（5）径向啮合；所述拨叉（3）的一端与所述活塞杆（2）固定连接，另一端与所述齿轮一卡合；所述主动轴（4）上同轴固定套设有至少一个与所述齿轮一啮合的齿轮二。

2.根据权利要求1所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述齿轮一和所述齿轮二的数量均为一个，且均为单齿轮；水平移动所述活塞杆（2），所述活塞杆（2）通过所述拨叉（3）拨动所述齿轮一在所述传动轴（5）上滑动，至所述齿轮一所述齿轮二啮合。

3.根据权利要求1所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述齿轮一和所述齿轮二的数量均为两个，且均为单齿轮，两个所述齿轮一从左至右分别为左单齿轮和右单齿轮，所述左单齿轮和所述右单齿轮的相对端分别与所述拨叉（3）的另一端卡合，两个所述齿轮二从左至右分别为二档齿轮（6）和一档齿轮（7）；水平移动所述活塞杆（2），所述活塞杆（2）通过所述拨叉（3）拨动所述左单齿轮和所述右单齿轮沿着所述传动轴（5）的轴向水平移动，至所述左单齿轮与所述二档齿轮（6）啮合，或所述右单齿轮与所述一档齿轮（7）啮合。

4.根据权利要求1所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮（8）和右单齿轮，所述左双齿轮（8）和所述右单齿轮的相对端与所述拨叉（3）的另一端卡合，所述左双齿轮（8）的左端为小齿盘、右端为大齿盘；所述齿轮二的数量为三个，从左至右依次为三档齿轮（9）、二档齿轮（6）和一档齿轮（7），所述三档齿轮（9）、所述二档齿轮（6）和所述一档齿轮（7）的直径依次减小；水平移动所述活塞杆（2），所述活塞杆（2）通过所述拨叉（3）拨动所述左双齿轮（8）和右单齿轮沿着所述传动轴（5）的轴向水平滑动，至所述左双齿轮（8）的左端与所述三档齿轮（9）啮合，或所述左双齿轮（8）的右端与所述二档齿轮（6）啮合，或所述右单齿轮与所述一档齿轮（7）啮合。

5.根据权利要求1所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述齿轮一的数量为两个，从左至右分别为左双齿轮（8）和右双齿轮（10），所述左双齿轮（8）和所述右双齿轮（10）的相对端与所述拨叉（3）的另一端卡合，所述左双齿轮（8）的左端和所述右双齿轮（10）的右端均为小齿盘，所述左双齿轮（8）的右端和所述右双齿轮（10）的左端均为大齿盘；所述齿轮二的数量为四个，从左至右依次为三档齿轮（9）、二档齿轮（6）、一档齿轮（7）和四档齿轮（11），所述四档齿轮（11）、所述三档齿轮（9）、所述二档齿轮（6）和所述一档齿轮（7）的直径依次减小；水平移动所述活塞杆（2），所述活塞杆（2）通过所述拨叉（3）拨动所述左双齿轮（8）和所述右双齿轮（10）沿着所述传动轴（5）的轴向水平滑动，至所述左双齿轮（8）的左端与所述三档齿轮（9）啮合，或所述左双齿轮（8）的右端与所述二档齿轮（6）啮合，或所述右双齿轮（10）的左端与所述一档齿轮（7）啮合，或所述右双齿轮（10）的右端与所述四档齿轮（11）啮合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述压力油机构包括供油组件和两组缸体组件，两组所述缸体组件相对固定安装在所述变速箱（1）内，并位于所述活塞杆（2）的两端，所述活塞杆（2）的两端分别延伸至两组所述缸体组件的相对端内；两组所述缸体组件的远离端以及靠近其相对端的位置分别设有供压力油进入所述缸体组件内的入口，四个所述入口分别通过管路与所述供油组件连通。

7.根据权利要求6所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述供油组件包括油泵（12）和回油箱（13），所述油泵（12）的出油口通过管路与三通换向阀（34）的进口连通，所述三通换向阀（34）的两个出口分别通过管路与四通换向阀一（35）的进口一和四通换向阀二（36）的进口一连通，所述四通换向阀一（35）的出口一和所述四通换向阀二（36）的出口一分别通过管路与两组所述缸体组件远离端的入口连通；所述三通换向阀（34）的其中一个出口与所述四通换向阀一（35）的进口一之间的管路通过管路与所述四通换向阀二（36）的进口二连通，所述三通换向阀（34）的另一出口与所述四通换向阀二（36）的进口一之间的管路通过管路与所述四通换向阀一（35）的进口二连通，所述四通换向阀一（35）的出口二和所述四通换向阀二（36）的出口二分别通过管路与两组所述缸体组件靠近相对端的入口连通；所述三通换向阀（34）的另一出口与所述四通换向阀二（36）的进口一之间的管路通过管路与所述回油箱（13）连通。

8.根据权利要求7所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：每组所述缸体组件均包括两端均敞口的缸体，所述缸体的一端通过管路与所述四通换向阀一（35）的出口一或所述四通换向阀二（36）的出口一连通；所述缸体内同轴安装由滑动套、活塞块和换挡销轴，所述滑动套两端均敞口，并固定安装在所述缸体内，其一端与所述缸体的另一端齐平，并通过管路与所述四通换向阀一（35）的出口二或所述四通换向阀二（36）的出口二连通，所述活塞杆（2）的一端滑动延伸至所述滑动套内；所述活塞块滑动安装在所述滑动套另一端的一侧，其内部中空且两端均敞口，所述换挡销轴可限位的水平滑动安装在所述活塞块内，其两端分别延伸至所述活塞块外，所述换挡销轴可水平移动使其一端与所述活塞杆（2）相抵并推动所述活塞杆（2）水平移动，或使其另一端与所述缸体的一端相抵。

9.根据权利要求7所述的液压电控换挡变速系统，其特征在于：所述变速箱（1）上固定安装有驱动马达（14），所述驱动马达（14）的输出端通过传动组件与所述主动轴（4）的一端连接；所述三通换向阀（34）的出口一与所述四通换向阀一（35）的进口一之间的管路通过供油管路与所述驱动马达（14）连通，所述供油管路上沿压力油输送的方向安装有节流阀一（15）和单向阀（16）。

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