CN115681489B - 一种变速器液压系统电气互锁控制装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器液压系统电气互锁控制装置及方法，该互锁控制装置包括油泵、两个电磁阀、控制组件和电源；两个电磁阀与电源电连接；一个电磁阀控制离合器与油泵之间的油路通断，另一个电磁阀控制制动器与油泵之间的油路通断，其技术方案要点为还包括至少一个继电器，通过继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即控制组件同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因继电器的控制而无法同时得电，实现互锁。本发明避免了离合器和制动器的相互干涉，减少了离合器和制动器烧毁的可能性。

Description

一种变速器液压系统电气互锁控制装置与方法

技术领域

本发明涉及变速器液压系统控制领域，更具体的说，它涉及一种变速器液压系统电气互锁控制装置与方法。

背景技术

车辆变速器通俗来讲有手动变速器和自动变速器两种，自动变速器比手动变速器复杂得多，二者在很多方面并不相同，但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位通常是由液压控制装置进行的。

目前常见的自动变速器主要由行星齿轮机构、离合器和制动器等执行元件构成，行星齿轮机构通常由多个行星排组成，行星排的多少与档数的多少有关。行星齿轮变速器的换挡执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离合器，其中换挡离合器和换挡制动器均是通过液压系统实现控制的。同一行星排上的换挡离合器和换挡制动器分别通过不同电磁阀与液压控制系统连接，所有电磁阀均由车辆的电控单元控制。

中国专利CN100414148C公开了一种车辆用变速器的控制设备，其中的离合器和制动器可以视为同一行星排上的换挡离合器和换挡制动器。该专利中线性电磁阀SL1到SL6基本上具有相同的结构，并且每个所述阀都独立地由电子控制单元90励磁和去励磁以调节和控制供应给液压致动器(液压缸)34、36、38、40、42、44中相应一个的油压。也就是说，离合器C1到C4和制动器B1、B2的液压致动器34、36、38、40、42、44被供以由油压供应装置46输出的主油压PL并且由线性电磁阀SL1到SL6调节。

上述的车辆用变速器的控制设备采用电磁阀控制其他阀实现对离合器和制动器的液压供给，但是该控制设备存在的问题在于：每个电磁阀都独立的控制其对应的离合器或制动器，所有电磁阀的动作互不干涉。一旦电子控制单元出现故障，同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号，二者就会相互干涉，加速磨损，温度升高，进而导致离合器和制动器的烧毁。

因此为了提高自动变速器液压控制系统的安全性，提供一种变速器液压系统的互锁控制方法是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其通过继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即控制组件同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因继电器的控制而无法同时得电，实现互锁。本发明避免了离合器和制动器的相互干涉，减少了离合器和制动器烧毁的可能性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其包括油泵、两个电磁阀、控制组件和电源；两个电磁阀与电源电连接；一个电磁阀控制离合器与油泵之间的油路通断，另一个电磁阀控制制动器与油泵之间的油路通断，其还包括第一继电器，其包括第一输入触点和两个第一输出触点，两第一输出触点分别为常开触点和常闭触点；第一输入触点与控制组件电连接，一个第一输出触点串联在一个电磁阀与电源之间，另一个第一输出触点串联在控制组件和另一个电磁阀之间。

本发明进一步设置为：控制离合器油路通断的电磁阀串联的第一输出触点为常开触点。

本发明进一步设置为：还包括两个第一压力传感器，一个第一压力传感器用于检测离合器与电磁阀之间的油路压力，另一个第一传感器用于检测制动器与电磁阀之间的油路压力。

通过采用上述技术方案，根据两个第一压力传感器检测到的油路压力数据，可以判断出两个电磁阀是否正常工作。

本发明进一步设置为：还包括散热器，油泵的出油口与散热器连通，散热器与两电磁阀的进油口连通。

通过采用上述技术方案，散热器可以对油泵送至两电磁阀的油进行初步冷却，减少离合器和制动器温度升高的可能性。

本发明进一步设置为：还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测油泵与散热器之间的油路压力。

通过采用上述技术方案，根据第二压力传感器检测到的油路压力数据，可以判断出油泵与散热器之间的油路是否正常工作。

本发明进一步设置为：还包括初级过滤器，所述初级过滤器安装在油泵的进油口处。

通过采用上述技术方案，初级过滤器可以对油泵吸入的油进行初步过滤，以免油泵吸入的油内存在残渣，减少油泵被残渣堵住无法正常工作的可能性。

本发明还提供了一种变速器液压系统电气互锁控制方法：在上述变速器液压系统电气互锁控制装置中，控制组件向第一输入触点发送离合器启动信号S1，向常闭第一输出触点发送制动器启动信号S2；电源向常开第一输出触点供电；

离合器启动信号S1为高电平时，常开第一输出触点闭合，常闭第一输出触点断开；离合器启动信号S1为低电平时，常开第一输出触点断开，常闭第一输出触点闭合；

制动器启动信号S2为高电平时，控制组件与常闭第一输出触点电连接；制动器启动信号S2为低电平时，控制组件与常闭第一输出触点的电连接终止。

通过采用上述技术方案，本发明通过第一继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即发生控制组件同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因第一继电器的控制而无法同时得电，优先启动离合器。本发明实现了离合器与制动器的互锁控制，避免了离合器和制动器的相互干涉，减少了离合器和制动器烧毁的可能性。

本发明还提供了一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其包括油泵、两个电磁阀、控制组件和电源；两个电磁阀与电源电连接；一个电磁阀控制离合器与油泵之间的油路通断，另一个电磁阀控制制动器与油泵之间的油路通断。还包括第二继电器，其包括第二输入触点和两个第二输出触点，两第二输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第二输出触点分别串联在两个电磁阀与电源之间；还包括第三继电器，其包括第三输入触点和两个第三输出触点，两第三输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第三输出触点分别串联在两个第二输出触点与电源之间，两第二输出触点中的常开触点与两第三输出触点中的常闭触点串联；第二输入触点和第三输入触点均与控制组件电连接。

本发明进一步设置为：控制离合器油路通断的电磁阀串联的第二输出触点为常闭触点。

本发明还提供了一种变速器液压系统电气互锁控制方法，其特征在于：在上述变速器液压系统电气互锁控制装置中，控制组件向第二输入触点发送离合器启动信号S3，向第三输入触点发送制动器启动信号S4；电源向两第三输出触点供电；

离合器启动信号S3为高电平时，常开第二输出触点闭合，常闭第二输出触点断开；离合器启动信号S3为低电平时，常开第二输出触点断开，常闭第二输出触点闭合；

制动器启动信号S4为高电平时，常开第三输出触点闭合，常闭第三输出触点断开；制动器启动信号S4为低电平时，常开第三输出触点断开，常闭第三输出触点闭合。

通过采用上述技术方案，本发明通过第二继电器和第三继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即发生控制组件同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因第二继电器和第三继电器的控制而无法得电。本发明实现了离合器与制动器的互锁控制，避免了离合器和制动器的相互干涉，减少了离合器和制动器烧毁的可能性。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1、本发明通过继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即控制组件同时向离合器和制动器对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因继电器的控制而无法同时得电，实现互锁。本发明避免了离合器和制动器的相互干涉，减少了离合器和制动器烧毁的可能性。

2、本发明结构简单，便于拆装维修。

附图说明

图1为实施例1的电路结构示意图；

图2为实施例1中油路结构示意图；

图3为实施例2的电路结构示意图。

图中：1、油底盒；2、初级过滤器；3、油泵；4、次级过滤器；5、第二压力传感器；6、散热器；7、第一压力传感器；8、离合器；9、制动器；10、润滑回路；11、第三压力传感器；KA-1、第一输入触点；KA-2、常开第一输出触点；KA-3、常闭第一输出触点；K1、控制离合器油路通断的电磁阀；K2、控制制动器油路通断的电磁阀；KA2-1、第二输入触点；KA2-2、常开第二输出触点；KA2-3、常闭第二输出触点；KA1-1、第三输入触点；KA1-2、常开第三输出触点；KA2-3、常闭第三输出触点。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本发明的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本发明的全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明的保护范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-2所示，为本发明实施例1的基本结构，一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其包括油泵3、两个电磁阀、控制组件和电源；两个电磁阀与电源电连接；一个电磁阀控制离合器8与油泵3之间的油路通断，另一个电磁阀控制制动器9与油泵3之间的油路通断，其还包括第一继电器，其包括第一输入触点KA-1和两个第一输出触点，两第一输出触点分别为常开触点和常闭触点；第一输入触点KA-1与控制组件电连接，一个第一输出触点串联在一个电磁阀与电源之间，另一个第一输出触点串联在控制组件和另一个电磁阀之间。本实施例中油泵3进油口从油底盒1中吸取油，制动器9和离合器8则将油输回油底盒1。

具体的，控制离合器油路通断的电磁阀K1串联的第一输出触点为常开触点。

上述变速器液压系统电气互锁控制装置的控制方法如下：控制组件向第一输入触点KA-1发送离合器8启动信号S1；向常闭第一输出触点KA-3发送制动器9启动信号S2。电源向常开第一输出触点KA-2供电。

离合器8启动信号S1为高电平时，常开第一输出触点KA-2闭合，常闭第一输出触点KA-3断开；离合器8启动信号S1为低电平时，常开第一输出触点KA-2断开，常闭第一输出触点KA-3闭合。

制动器9启动信号S2为高电平时，控制组件与常闭第一输出触点KA-3电连接；制动器9启动信号S2为低电平时，控制组件终止与常闭第一输出触点KA-3的电连接。

实际控制时，离合器8启动信号S1为高电平且制动器9启动信号S2为低电平时，常开第一输出触点KA-2闭合，控制离合器油路通断的电磁阀K1得电导通；常闭第一输出触点KA-3断开，控制组件终止与常闭第一输出触点KA-3的电连接，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时，离合器8启动，制动器9关闭。

离合器8启动信号S1为低电平且制动器9启动信号S2为高电平时，常开第一输出触点KA-2保持断开状态，控制离合器油路通断的电磁阀K1与电源的电路连接断开。常闭第一输出触点KA-3保持闭合状态，控制组件与常闭第一输出触点KA-3电连接，控制制动器油路通断的电磁阀K2得电导通。此时，离合器8关闭，制动器9启动。

离合器8启动信号S1为低电平且制动器9启动信号S2为低电平时，常开第一输出触点KA-2保持断开状态，控制离合器油路通断的电磁阀K1与电源的电路连接断开；常闭第一输出触点KA-3保持闭合状态，控制组件终止与常闭第一输出触点KA-3的电连接，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时离合器8和制动器9均为关闭状态。

离合器8启动信号S1为高电平且制动器9启动信号S2为高电平时，即为控制组件发生故障，同时向离合器8和制动器9对应的电磁阀发出导通的电信号的情况。此时，常开第一输出触点KA-2闭合，控制离合器油路通断的电磁阀K1得电导通；常闭第一输出触点KA-3断开，控制组件与常闭第一输出触点KA-3电连接，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时离合器8启动，制动器9关闭。

本实施例还包括两个第一压力传感器7，一个第一压力传感器7用于检测离合器8与电磁阀之间的油路压力，另一个第一传感器用于检测制动器9与电磁阀之间的油路压力。两个第一压力传感器7检测出的油路压力数据会反馈至控制组件，以便控制组件根据两个第一压力传感器7检测到的油路压力数据，判断出两个电磁阀是否正常工作。

本实施例还包括散热器6，油泵3的出油口与散热器6连通，散热器6与两电磁阀的进油口连通。散热器6可以对油泵3送至两电磁阀的油进行初步冷却，减少离合器8和制动器9温度升高的可能性。

本实施例还包括初级过滤器2和次级过滤器4，初级过滤器2和次级过滤器4分别安装在油泵3的进油口和出油口处。初级过滤器2可以对油泵3从油底盒1吸入的油进行初步过滤，以免油泵3吸入的油内存在残渣，减少油泵3被残渣堵住无法正常工作的可能性。次级过滤器4可以对油泵3输出的油进行二次过滤，进一步油泵3输出的油内的残渣含量。

本实施例还包括第二压力传感器5，所述第二压力传感器5用于检测次级过滤器4与散热器6之间的油路压力。第二压力传感器5检测出的油路压力数据会反馈至控制组件，以便控制组件根据第二压力传感器5检测到的油路压力数据，及时发现因初级过滤器2、次级过滤器4或油泵3堵塞故障导致的油泵3与散热器6之间的油路无法正常工作的情况。

本实施例还包括润滑回路10，润滑回路10进油端与散热器6连通，润滑回路10出油端与油底盒1连通。

具体的，本实施例还包括第三压力传感器11，第三压力传感器11用于检测润滑回路10与油底盒1之间的油路压力。第三压力传感器11检测出的油路压力数据会反馈至控制组件，以便控制组件根据第三压力传感器11检测到的油路压力数据，判断出润滑回路10是否正常工作。

综上所述，本实施例通过第一继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即发生控制组件同时向离合器8和制动器9对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因第一继电器的控制而无法同时得电，优先启动离合器8。本实施例实现了离合器8与制动器9的互锁控制，避免了离合器8和制动器9的相互干涉，减少了离合器8和制动器9烧毁的可能性。而且本实施例结构简单，便于拆装维修。

实施例2

如图3所示，为本发明实施例2的基本结构，一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其与实施例1的不同之处在于，还包括第二继电器，其包括第二输入触点KA2-1和两个第二输出触点，两第二输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第二输出触点分别串联在两个电磁阀与电源之间；还包括第三继电器，其包括第三输入触点KA1-1和两个第三输出触点，两第三输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第三输出触点分别串联在两个第二输出触点与电源之间，两第二输出触点中的常开触点与两第三输出触点中的常闭触点串联；第二输入触点KA2-1和第三输入触点KA1-1均与控制组件电连接。

具体的，控制离合器油路通断的电磁阀K1串联的第二输出触点为常闭触点。

上述变速器液压系统电气互锁控制装置的控制方法如下：控制组件向第二输入触点KA2-1发送离合器8启动信号S3；向第三输入触点KA1-1发送制动器9启动信号S4。电源向两第三输出触点供电。

离合器8启动信号S3为高电平时，常开第二输出触点KA2-2闭合，常闭第二输出触点KA2-3断开；离合器8启动信号S3为低电平时，常开第二输出触点KA2-2断开，常闭第二输出触点KA2-3闭合。

制动器9启动信号S4为高电平时，常开第三输出触点KA1-2闭合，常闭第三输出触点KA2-3断开；制动器9启动信号S4为低电平时，常开第三输出触点KA1-2断开，常闭第三输出触点KA2-3闭合。

实际控制时，离合器8启动信号S3为高电平且制动器9启动信号S4为低电平时，常开第二输出触点KA2-2闭合，常闭第三输出触点KA2-3保持闭合状态，控制离合器油路通断的电磁阀K1得电导通；常闭第二输出触点KA2-3断开，常开第三输出触点KA1-2保持断开状态，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时离合器8启动，制动器9关闭。

离合器8启动信号S3为低电平且制动器9启动信号S4为高电平时，常开第二输出触点KA2-2保持断开状态，常闭第三输出触点KA2-3断开，控制离合器油路通断的电磁阀K1与电源的电路连接断开；常闭第二输出触点KA2-3保持闭合状态，常开第三输出触点KA1-2闭合，控制制动器油路通断的电磁阀K2得电导通。此时离合器8关闭，制动器9启动。

离合器8启动信号S3为低电平且制动器9启动信号S4为低电平时，常开第二输出触点KA2-2保持断开状态，常闭第三输出触点KA2-3保持闭合状态，控制离合器油路通断的电磁阀K1与电源的电路连接断开；常闭第二输出触点KA2-3保持闭合状态，常开第三输出触点KA1-2保持断开状态，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时离合器8与制动器9均为关闭状态。

离合器8启动信号S3为高电平且制动器9启动信号S4为高电平时，即为控制组件发生故障，同时向离合器8和制动器9对应的电磁阀发出导通的电信号的情况。此时，常闭第二输出触点KA2-3断开，常开第三输出触点KA1-2闭合，控制离合器油路通断的电磁阀K1与电源的电路连接断开；常开第二输出触点KA2-2闭合，常闭第三输出触点KA2-3断开，控制制动器油路通断的电磁阀K2与电源的电路连接断开。此时离合器8和制动器9均为关闭状态。

本实施例通过第二继电器和第三继电器实现两电磁阀通断电的互锁控制。即使发生控制组件故障，即发生控制组件同时向离合器8和制动器9对应的电磁阀发出导通的电信号的情况，两电磁阀也会因第二继电器和第三继电器的控制而无法得电。本实施例实现了离合器8与制动器9的互锁控制，避免了离合器8和制动器9的相互干涉，减少了离合器8和制动器9烧毁的可能性。而且本实施例结构简单，便于拆装维修。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其包括油泵(3)、两个电磁阀、控制组件和电源；两个电磁阀与电源电连接；一个电磁阀控制离合器(8)与油泵(3)之间的油路通断，另一个电磁阀控制制动器(9)与油泵(3)之间的油路通断，其特征在于：还包括第二继电器，其包括第二输入触点和两个第二输出触点，两第二输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第二输出触点分别串联在两个电磁阀与电源之间；还包括第三继电器，其包括第三输入触点和两个第三输出触点，两第三输出触点分别为常开触点和常闭触点；两个第三输出触点分别串联在两个第二输出触点与电源之间，两第二输出触点中的常开触点与两第三输出触点中的常闭触点串联；第二输入触点和第三输入触点均与控制组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其特征在于：控制离合器(8)油路通断的电磁阀串联的第二输出触点为常闭触点。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其特征在于：还包括两个第一压力传感器(7)，一个第一压力传感器(7)用于检测离合器(8)与电磁阀之间的油路压力，另一个第一压力传感器(7)用于检测制动器(9)与电磁阀之间的油路压力。

4.根据权利要求3所述的一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其特征在于：还包括散热器(6)，油泵(3)的出油口与散热器(6)连通，散热器(6)与两电磁阀的进油口连通。

5.根据权利要求4所述的一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其特征在于：还包括第二压力传感器(5)，所述第二压力传感器(5)用于检测油泵(3)与散热器(6)之间的油路压力。

6.根据权利要求3所述的一种变速器液压系统电气互锁控制装置，其特征在于：还包括初级过滤器(2)，所述初级过滤器(2)安装在油泵(3)的进油口处。

7.一种变速器液压系统电气互锁控制方法，其特征在于：在权利要求1-2任意一项的变速器液压系统电气互锁控制装置中，控制组件向第二输入触点发送离合器(8)启动信号S3，向第三输入触点发送制动器(9)启动信号S4；电源向两第三输出触点供电；

离合器(8)启动信号S3为高电平时，常开第二输出触点闭合，常闭第二输出触点断开；

制动器(9)启动信号S4为高电平时，常开第三输出触点闭合，常闭第三输出触点断开。

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