CN200958598Y - 一种新型的自动变速箱执行器系统 - Google Patents

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卢新田
梁伟鹏
康志军
闫涛
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Abstract

本实用新型涉及一种新型的自动变速箱执行器系统，其特征在于：由液压油源、选换挡执行系统和离合器执行系统三部分组成；液压油源具有两个油口：出油口与回油口，高压油经过单向阀、精滤器进入执行系统和蓄能器；离合器执行系统前端有比例电磁阀控制两个油口，这两个油口分别连接液压油源的出油口与回油口；高压油另一路通过比例电磁阀、换向阀与换档执行系统的换档电磁阀的两位三通电磁阀一个油路连接，而换档的两位三通电磁阀另一油路与液压油源回油口连接。其选档动作速度快，换档时间短，使车辆具有良好的动力性；采用结构相同的四个或多个并列的三位置油缸，生产一致性好，结构简单，生产成本低。

Description

一种新型的自动变速箱执行器系统
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的自动变速箱执行器系统，主要适用于汽车自动变速器领域。
背景技术：
现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器(AT)，无级变速器(CVT)，以及电控机械式自动变速器(AMT)三种。
液力机械式自动变速器，简称AT，是目前应用最广泛的汽车自动变速器。它不切断动力换档，具有起步、换档平顺，对阻力矩变化可自适应等优点。但同时它也具有结构复杂，难制造，传动效率低等缺点，这使目前我国自主开发和应用AT受到限制。
手动固定轴式齿轮变速器是有级变速传动机构，其优点是效率高，成本低，生产工艺成熟，目前在我国应用广泛。缺点是换档困难，换档时动力中断，要求驾驶员操纵熟练，所以人们期望它能实现自动化。计算机控制技术使这种变速机构实现自动换档成为可能。电控机械式自动变速器(AMT)就是通过微机控制使固定轴式变速器自动化的产物。它保留了原齿轮变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、成本低、易制造、维护容易等优点；而且实现了起步、换档过程的自动化，在操纵方便性上具备了AT的优点。AMT以其经济、使用方便、简单安全又具有较好舒适性受到青睐，而且它还具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速箱生产投资的优点，因此受到了各大汽车厂的重视，成为最适合我国国情的新型汽车自动变速器。
AMT是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元(ECU)为核心，通过执行机构控制离合器的分离与接合、选换档操作和通过电子装置控制发动机的供油，来实现起步、换档的自动操纵。AMT控制的基本思想是：根据驾驶员的意图(加速踏板、制动踏板、操纵手柄等)和车辆的状态(发动机转速、输入轴转速、车速、档位)，依据适当的控制规律(换档规律、离合器接合规律等)，借助于相应的执行机构(离合器执行机构、选换档执行机构)和电子装置(发动机供油控制电子装置)对车辆的动力传动系(发动机、离合器、变速器)进行联合操纵，电控单元(TCU)根据软件程序，实时、在线地担负起多路输入信号的采集、加工处理、以及控制决策和执行指令的发出；操纵控制机构则根据TCU的指令，控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换等动作，使换档过程自动完成。
但是，在这一控制系统中，若想使系统的性能达到理想的境地，一方面需要深入研究控制手段和控制策略，提高控制效果；另一方面，则需要尽量挖掘被控元件的动态性能，使整个系统的配合发挥到完美的程度。这是因为，如果被控对象不可控的话，则控制系统不能正常工作，而被控对象性能的高低，也很大程度的影响了整个系统的性能。
在AMT的工作过程中，要有分离离合器和接合离合器的动作。这样，从离合器分离后到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换档过程中产生了动力传递的中断，车辆必然产生减速度，换档时间长，给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。因此，对离合器的控制精度和速度对整个换挡过程的影响是很大的，因此实现离合器的精确控制可以提高系统的响应速度和控制精度，缩短动力中断时间，提高车辆的动力性。
技术内容：
本实用新型的目的在于提供一种新型的自动变速箱执行器系统，通过多个并列的三位置油缸布置在换档的方向，通过电控单元对电磁阀的控制实现档位的切换；同时，在换挡过程中，系统的压力可调，可以根据变速箱同步过程中所需的力的大小输出换挡力，同时保证系统失效时变速箱在空挡位置，其离合器执行器结构简单，定位准确，工作可靠，响应快，能很好的满足AMT控制系统对离合器的控制要求；自动变速箱执行器的工作准确可靠、响应速度快。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型的自动变速箱执行器系统，其特征在于：由液压油源、选换挡执行系统和离合器执行系统三部分组成；液压油源是压力可调式液压油源，选换挡执行系统是由一组并列的可以有三个准确运动行程的油缸组成，离合器执行系统由一个运动行程可控的油缸组成；在整个系统的左面为液压油源，右上部分为离合器执行系统，右下部分为选换挡执行系统；液压油源具有两个油口：出油口与回油口，高压油经过单向阀、精滤器进入执行系统和蓄能器；离合器执行系统前端有比例电磁阀1控制两个油口，这两个油口分别连接液压油源的出油口与回油口；高压油另一路通过比例电磁阀2、换向阀与换档执行系统的换档电磁阀的两位三通电磁阀一个油路连接，而换档的两位三通电磁阀另一油路与液压油源回油口连接。
本实用新型的积极效果在：选档动作速度快，换档时间短，使车辆具有良好的动力性；采用结构相同的四个或多个并列的三位置油缸，生产一致性好，结构简单，生产成本低。
附图说明：
图1为本实用新型的工作原理图
图2为本实用新型的选换档执行器的工作原理图
图3为本实用新型的离合器执行器工作原理
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：一种新型的自动变速箱执行器系统，其特征在于：由液压油源1、选换挡执行系统2和离合器执行系统3三部分组成；液压油源1是压力可调式液压油源，选换挡执行系统2是由一组并列的可以有三个准确运动行程的油缸组成，离合器执行系统3由一个运动行程可控的油缸组成；在整个系统的左面为液压油源1，右上部分为离合器执行系统3，右下部分为选换挡执行系统2；液压油源1具有两个油口：出油口4与回油口5，高压油经过单向阀6、精滤器7进入执行系统和蓄能器8；离合器执行系统3前端有比例电磁阀9控制两个油口，这两个油口分别连接液压油源1的出油口4与回油口5；高压油另一路通过比例电磁阀10、换向阀11与换档执行系统的换档电磁阀即两位三通电磁阀12一个油路连接，而换档的两位三通电磁阀12另一油路与液压油源1回油口5连接。这样，整个系统就有机的联系在一起并成为一个全封闭系统。
液压油源1是一个输出压力可以精确控制的间歇式工作的系统，如图1所示油源当系统压力不足时，电控单元给执行器发出指令，电机驱动液压泵工作，液压油通过单向阀6进入蓄能器8，当蓄能器8的压力达到一定值后，电控单元控制单向阀6关闭，同时泵停止工作。当选换挡执行系统2或离合器执行系统3工作时，通过控制单向阀6的开启，使蓄能器8储存的压力油进入选换挡和离合器执行系统。由于液压油源1间歇工作，可以节省能量。
选换挡执行系统2是由相同的四个或多个三位油缸并列排放控制变速箱的选换档动作。从图2中可以看出的两侧分别有进油口，两个进油口分别与一个两位三通电磁阀12连接。当两位三通电磁阀12同时断电时，油缸的两侧进油口进油，活塞的位置在中间位置，变速箱回空档。当两位三通电磁阀12的左侧电磁阀通电时，油缸的右侧进油，推动活塞和滑套向左运动。同理当两位三通电磁阀12的右侧电磁阀通电时，油缸的左侧进油，推动活塞和滑套向右运动。通过几个相同结构油缸的组合，可以实现不同个档位的变速箱的选换挡。当两位三通电磁阀12两侧电磁阀同时断电时，保证系统在空挡的位置。在油源系统中，通过比例电磁阀10和换向阀11的联合工作可以实现在换挡的过渡过程中系统的压力可调，从而实现在换挡过渡过程中的换挡力可调。
如图3所示为离合器执行系统3，通过一个比例电磁阀9和流量可调式溢流口的联合工作，保证离合器油缸稳定在任意一个精确的位置。
当AMT系统的电控单元发出指令控制离合器分离或接合时，根据离合器位置传感器的测量值和离合器目标位置值，通过调节比例电磁阀9的流量，同时根据溢流口的回油量，控制离合器油缸的位移，使离合器油缸快速达到目标位置，实现离合器的位置精确控制。
在整车行驶过程中，液压油源1的油泵首先工作，使系统建立一定的工作压力，并存储在蓄能器8中。进行换档时，首先具有一定压力的液压油经管路、比例电磁阀9进入离合器分泵，离合器分离；然后压力油经过比例电磁阀10、换向阀11、两位三通电磁阀12的换档电磁阀进入对应档位的控制油缸进行换档；当档位传感器接收到档位信号后，离合器分泵的液压油经过比例电磁阀9回到油箱，离合器结合；这样整个系统就完成了某个档位的换档过程。
应用本发明所用的执行器可以提高变速箱的使用寿命。由于在换挡过渡过程中系统的压力可调，这样就可以控制在换挡过程中的换挡力，改善变速箱的换挡品质，同时减少换挡过程中对变速箱同步器的冲击，提高同步器的使用寿命。
所以，本发明解决了在如公共汽车、载重车等装有6个或多个前进档的变速箱的车辆上开发AMT系统的自动选换档问题，可以促进AMT技术在大型车辆上的应用。

Claims (2)

1、一种新型的自动变速箱执行器系统，其特征在于：由液压油源(1)、选换挡执行系统(2)和离合器执行系统(3)三部分组成；系统的左面为液压油源(1)，右上部分为离合器执行系统(2)，右下部分为选换挡执行系统(3)；液压油源(1)具有两个油口：出油口(4)与回油口(5)，高压油经过单向阀(6)、精滤器(7)进入执行系统和蓄能器(8)；离合器执行系统(3)前端有比例电磁阀(9)控制两个油口，这两个油口分别连接液压油源(1)的出油口(4)与回油口(5)；高压油另一路通过比例电磁阀(10)、换向阀(11)与换档执行系统(2)的换档电磁阀(12)一个油路连接，而换档的两位三通电磁阀(12)另一油路与液压油源(1)回油口(5)连接。
2、根据权利要求1所述的一种新型的自动变速箱执行器系统，其特征在于所述的换档电磁阀(12)为两位三通电磁阀。
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