CN204553811U - 自动变速器的液压控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动变速器的液压控制系统和车辆，自动变速器包括同步器和换挡离合器及制动器，液压控制系统包括进油路和回油路以及控制同步器的第一控制元件和控制换挡离合器及制动器的第二控制元件，进油路和回油路上并接有为第一控制元件供油的第一控制油路和为第二控制元件供油的第二控制油路，并且进油路和回油路上还连接有至少用于控制向第一控制油路和第二控制油路供油的主换向阀，其中，第一控制油路上具有第一控制阀，第二控制油路上具有第二控制阀。因此，本实用新型中控制换挡变速器及制动器的控制油路和控制同步器的控制油路相互独立，不会发生相关干扰，能够精确地实现换挡操作。

Description

自动变速器的液压控制系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及自动变速器的控制领域，具体地，涉及一种自动变速器的液压控制系统和使用该液压控制系统的车辆，更具体地设计一种模块化8速自动变送器的电液控制系统。

背景技术

目前，在车辆制造领域中，已经开发出了多种多样的动力系和液压控制系统。其中，6速自动变速器是目前市场上的主力机型。但是，为了加强动力的传输性和提高车辆的燃油经济性。已经有8速甚至更高挡位的自动变速器准备上市。其中，更高挡位的自动变速器的控制更为困难和关键。因此，需要提供一种用于例如这种模块化8速自动变速器的、可提供精确地控制和提高传动装置可靠性的控制系统。

现有技术方案，多采用行星排结构的自动变速器或者平行轴式自动变速器结构，并且在控制系统中对采用机械阀和手动阀等液压阀来控制系统的油压，其中的换挡离合器和同步器等部件控制相互干扰，不能精确实现换挡。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种自动变速器的液压控制系统，该控制系统能够精确实现换挡操作。

本实用新型的另一个目的是提供一种车辆，该车辆使用本实用新型提供的液压控制系统。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种自动变速器的液压控制系统，所述自动变速器包括同步器和换挡离合器及制动器，所述液压控制系统包括进油路和回油路以及控制所述同步器的第一控制元件和控制所述换挡离合器及制动器的第二控制元件，所述进油路和所述回油路上并接有为所述第一控制元件供油的第一控制油路和为所述第二控制元件供油的第二控制油路，并且所述进油路和所述回油路上还连接有至少用于控制向所述第一控制油路和所述第二控制油路供油的主换向阀，其中，所述第一控制油路上具有控制所述第一控制元件工作的第一控制阀，所述第二控制油路上具有控制所述第二控制元件工作的第二控制阀。

优选地，所述液压控制系统包括控制器，所述主换向阀、所述第一控制阀和所述第二控制阀分别为与该控制器电连接的电磁阀。

优选地，所述主换向阀为带压力控制功能的换向阀，以及/或者所述第一控制阀和所述第二控制阀分别包括带压力控制功能的换向阀。

优选地，所述第二控制阀为二位三通电磁换向阀。

优选地，所述第一控制元件为液压缸，所述第一控制阀包括带压力控制功能的二位四通电磁换向阀，所述液压缸的两个工作油腔分别与该二位四通电磁换向阀的两个工作油口连通，并且所述第一控制阀还包括连接在所述二位四通电磁换向阀的进油口与所述主换向阀的工作油口之间的开关阀。

优选地，所述自动变速器为8速自动变速器，所述换挡离合器及制动器为四组，并且所述第二控制元件和所述第二控制阀对应地为四个，所述第一控制元件为具有左位、中位和右位的无杆液压缸。

优选地，所述液压控制系统还包括连接在所述进油路上的蓄能器。

优选地，所述第二控制油路的压力回路上连接有压力传感器，所述第一控制元件为液压缸，并且所述液压控制系统还包括检测该液压缸的活塞位置的位移传感器。

优选地，所述液压控制系统包括位于所述进油路上的液压源和位于所述回油路上的油箱，该主换向阀为二位三通换向阀，该二位三通换向阀的的进油口与所述液压源连通，回油口与所述油箱连通，工作油口分别与所述第一控制油路和第二控制油路连通，并且所述第一控制油路和第二控制油路分别与所述油箱连通。

根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括自动变速器和控制该自动变速器的控制系统，所述控制系统为本实用新型提供的液压控制系统。

通过上述技术方案，本实用新型中控制换挡变速器及制动器的控制油路和控制同步器的控制油路相互独立，不会发生相关干扰，能够精确地实现换挡操作。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型优选实施方式提供的液压控制系统的结构原理示意图。

附图标记说明

1    第一控制元件   2    第二控制元件

3    主换向阀       4    第一控制阀

5    第二控制阀

7    蓄能器         8    压力传感器

9    位移传感器

41    二位四通电磁换向阀  42    开关阀

51    第一换向阀          52    第二换向阀

53    第三换向阀          54    第四换向阀

P     液压源              T     油箱

F     过滤器              S     溢流阀

S1    左位                S2    右位

N     中位                M     电机

L1    进油路              L2    回油路

L3    第一控制油路        L4    第二控制油路

具体实施方式

以下结合附图中的液压原理图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。其中，能够理解的是，液压原理图中的各部件及其相互连接关系仅为本实用新型的优选实施方式，在其他实施方式中，本领域技术人员可以根据本实用新型的构思进行修改或替换，例如液压源P可以为由电机M驱动的液压泵，也可以为其他能够提供液压油的压力源，在满足功能的情况下，各换向阀也可以由其他种类换向阀代替。

如图1所示，本实用新型提供一种自动变速器的液压控制系统和使用该液压控制系统控制自动变速器的车辆，其中的自动变速器优选为模块化的8速自动变速器，可以包括两个模块，其中一个为行星排齿轮箱模块，另一个为平行轴齿轮箱模块，具体地，该自动变速器包括同步器(未显示)和换挡离合器及制动器(未显示)，以通过部件之间的配合实现换挡，其中同步器、换挡离合器和制动器本身的工作原理为本领域技术人员所公知，在此不做过多赘述。为了实现对自动变速器的控制，本实用新型提供一种液压控制系统来实现对各部件的控制。具体地，该液压控制系统包括进油路L1和回油路L2，其中公知地，进油路L1上具有提供压力油的液压源P以提供液压系统的动力，回油路L2上具有存储油液的油箱T以卸载液压系统的动力，该液压源P可以为由电机M驱动的液压泵。另外，还可以在液压泵的出油口连接过滤器F以保证油液的纯度，为了防止由于过滤器F堵塞而造成的系统压力过大而损害过滤器等部件的故障，该过滤器F还可以并接有带弹簧的单向阀，当油液压力克服弹簧时油液可以通过该单向阀流动。另外，为了保证系统安全，还在液压源P和油箱T之间连接有溢流阀S，当系统压力超过该溢流阀S的设计压力时，油液可以通过该溢流阀S流回油箱，从而避免泄油或损害部件的问题。对于以上过滤器F和溢流阀S的设定，本领域技术人员还具有其他各种变形，对此本实用新型不做限制。

进一步地，为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供的液压控制系统还包括控制同步器的第一控制元件1和控制换挡离合器及制动器的第二控制元件2。其中，进油路L1和回油路L2上并接有为第一控制元件1供油的第一控制油路L3和为第二控制元件2供油的第二控制油路L4，并且进油路L1和回油路L2上还连接有至少用于控制向第一控制油路L3和第二控制油路L4供油的主换向阀3，其中，第一控制油路L3上具有控制第一控制元件1工作的第一控制阀4，第二控制油路L4上具有控制第二控制元件2工作的第二控制阀5。

这样，通过相互并联并具有各自控制阀的第一控制油路L3和第二控制油路L4，能够分别对第一控制元件1和第二控制元件2分别进行控制，使得同步器与换挡离合器及制动器的进油、回油等操作不会发生相互干扰，因此能够精确地完成换挡操作。

其中，作为一种优选实施例，主换向阀3为二位三通换向阀，公知地，该二位三通换向阀具有进油口、回油口和工作油口，具体地，进油口与液压源P连通，回油口与油箱T连通，工作油口分别与第一控制油路L3和第二控制油路L4连通，并且第一控制油路L3和第二控制油路L4分别与油箱T连通。如图1所示，当该二位三通换向阀处于右位时，可以将进油路L1中的压力油供给到两个控制油路，而当该二位三通换向阀处于左位时，则停止为两个控制油路供油，并可以将两个控制油路中位于各自控制阀的进油口所对应的油液通过主换向阀3的回油口回流到回油路L2，从而通过主换向阀3实现进油路L1对两个并联的控制油路的供油控制，其中两个控制油路中各自控制阀回油口对应的油液可以直接通过回油路L2回油。在其他实施方式中，主换向阀3根据进油和回油的不同要求还可以更换为二位二通、三位四通等其他换向阀，对应此类变形均应落在本实用新型的保护范围中。

为了方便操作，进一步地，本实用新型提供的液压控制系统为电液控制系统，即液压控制系统包括控制器，主换向阀3、第一控制阀4和第二控制阀5分别为与该控制器电连接的电磁阀。例如，主换向阀3为二位三通电磁换向阀。这样，可以通过控制器根据所接收到的各种行车参数作出判断，然后对各个阀自动发出换挡指令电信号，从而自动完成变速器的相应换挡动作。

更进一步地，为了方便对系统压力进行调节，优选地，主换向阀3为带压力控制功能的换向阀，以及/或者第一控制阀4和第二控制阀5分别包括带压力控制功能的换向阀，这种换向阀能够对流经的油液进行压力控制，因此，能够独立调节对应油路的工作压力，使得换挡离合器及制动器以及同步器具有各自所需的工作压力，换挡精度高。具体地，对于电磁阀，可以通过对各换向阀的电磁铁输出不同大小的电流信号，以控制压力的大小。这种带压力控制能够的换向阀为本领域内公知部件，本实用新型对其工作原理、型号等的变形不做限制。

其中，两个控制油路中的控制阀可以根据所控制的控制元件的种类而选定类别，例如如图1所示在本实用新型提供的液压控制系统中，第二控制元件2可以为可自行复位的弹簧缸，控制换挡离合器及制动器只需对第二控制元件2进行加压和卸荷即可，因此可使得第二控制阀5为二位三通电磁换向阀。即，当第二控制阀4位于右位时，则为第二控制元件2提供压力油以通过弹簧缸控制离合器工作，而位于左位时则使得第二控制元件2卸荷，即通过弹簧力等恢复力复位。

另外，不同于第二控制元件2，控制同步器往复移动的第一控制元件1为液压缸，即需要液压缸的活塞在液压力作用下驱动同步器往复移动，因此，第一控制阀4则包括带压力控制功能的二位四通电磁换向阀41，公知地，二位四通电磁换向阀41包括进油口、回油口和两个工作油口，其中液压缸的两个工作油腔分别与该二位四通电磁换向阀的两个工作油口连通，并且该二位四通电磁换向阀的进油口和回油口能够分别与进油路L1和回油路L2连通，这样，通过二位四通换向阀41左右位的切换，能够实现液压缸中活塞的左右移动。其中，本实用新型中的液压缸可以为有杆液压缸或者无杆液压缸，有杆液压缸的可以通过与活塞连接的活塞杆实现对同步器相应部件的往复推动，无杆液压缸同样可以通过将活塞和同步器相应部件直接连接而实现同步器的驱动，对此本实用新型不做限制。进一步地，为了更精确地控制同步器，优选地，第一控制阀4还包括连接在二位四通电磁换向阀41的进油口与主换向阀3的工作油口之间的开关阀42，这样可开启或关闭第二控制油路，使得同步器的操作和压力调节更加精确。该开关阀42可以为各种原理的开关阀，例如二位二通换向阀等，本实用新型对此不做限制。因此，可以使得第一控制元件1具有左位S1、中位N和右位S2三个工作位置的无杆液压缸，使得同步器和第一控制元件更易装配到一起。

在本实用新型的优选实施方式中，如图1所示，液压控制系系统还包括连接在所述进油路L1上的蓄能器7，具体地，与主换向阀3的进油口连通，这样即使电机M关闭，液压泵停转也能够通过该蓄能器7对进油路L1提供压力油，使得系统工作更加稳定。

为了使得控制器的判断更加准确，优选地，第二控制油路L4的压力回路上连接有压力传感器8，该压力回路是指第二控制油路L4中为第二控制元件提供压力油的部分回路，具体地，可连接在与第二控制阀5的进油口连通的回路上。并且液压控制系统还包括检测作为第一控制元件2的液压缸的活塞位置的位移传感器9，因此压力传感器8和位移传感器9可以将液压控制系统中的工作参数反馈给控制器，从而更利用控制器对当前公况的判断，从而做出精确地换挡指令。此外，液压控制系统中还可以在其他位置设置相应的压力、位移等的传感器，对于此类变形均应落在本实用新型的保护范围中。

下面结合本实用新型优选实施方式中的8速自动变速器，介绍本实用新型提供的液压控制系统的控制逻辑。其中的换挡离合器及制动器为四组，并且第二控制元件2和第二控制阀5对应地为四个，即包括，A第二控制元件21、B第二控制元件22、C第二控制元件23和D第二控制元件24，以及第一换向阀51、第二换向阀52、第三换向阀53和第三换向阀54，第一控制元件1则为具有左位S1、中位N和右位S2的液压缸。

作为一种控制逻辑，以图1所示的液压控制系统为例，在下方表1中，纵向1至8以及R为8挡和倒车R挡的示意，A、B、C、D为四个第二控制元件24示意，S1、S2和N为第一控制元件1的三个工作位示意。其中，“○”表示相应挡位时，控制器控制相应的第一控制元件1和第二控制元件2处于工作状态。例如，在需要一挡时，控制器控制第一控制元件1处于中位N，B第二控制元件22和C第二控制元件23处于加压状态，而A第二控制元件21和D第二控制元件24处于卸荷状态。以此类推，本实用新型能够完成自动变速器8挡和R挡的变速。

表1

A

B

C

D

S1

S2

N

1

○

○

○

2

○

○

○

3

○

○

4

○

○

5

○

○

○

6

○

○

7

○

○

8

○

○

○

R

○

○

○

综上，本实用新型提供的自动变速器的液压控制系统可以精确可靠地完成8速自动变速器的换挡工作，具有较高的实用性和推广价值。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种自动变速器的液压控制系统，所述自动变速器包括同步器和换挡离合器及制动器，所述液压控制系统包括进油路(L1)和回油路(L2)以及控制所述同步器的第一控制元件(1)和控制所述换挡离合器及制动器的第二控制元件(2)，其特征在于，所述进油路(L1)和所述回油路(L2)上并接有为所述第一控制元件(1)供油的第一控制油路(L3)和为所述第二控制元件(2)供油的第二控制油路(L4)，并且所述进油路(L1)和所述回油路(L2)上还连接有至少用于控制向所述第一控制油路(L3)和所述第二控制油路(L4)供油的主换向阀(3)，其中，所述第一控制油路(L3)上具有控制所述第一控制元件(1)工作的第一控制阀(4)，所述第二控制油路(L4)上具有控制所述第二控制元件(2)工作的第二控制阀(5)。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括控制器，所述主换向阀(3)、所述第一控制阀(4)和所述第二控制阀(5)分别为与该控制器电连接的电磁阀。

3.根据权利要求1或2所述的液压控制系统，其特征在于，所述主换向阀(3)为带压力控制功能的换向阀，以及/或者所述第一控制阀(4)和所述第二控制阀(5)分别包括带压力控制功能的换向阀。

4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，所述第二控制阀(5)为二位三通电磁换向阀。

5.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一控制元件(1)为液压缸，所述第一控制阀(4)包括带压力控制功能的二位四通电磁换向阀(41)，所述液压缸的两个工作油腔分别与该二位四通电磁换向阀的两个工作油口连通，并且所述第一控制阀(4)还包括连接在所述二位四通电磁换向阀的进油口与所述主换向阀的工作油口之间的开关阀(42)。

6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述自动变速器为8速自动变速器，所述换挡离合器及制动器为四组，并且所述第二控制元件(2)和所述第二控制阀(5)对应地为四个，所述第一控制元件(1)为具有左位(S1)、中位(N)和右位(S2)的无杆液压缸。

7.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括连接在所述进油路(L1)上的蓄能器(7)。

8.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述第二控制油路(L2)的压力回路上连接有压力传感器(8)，所述第一控制元件为液压缸，并且所述液压控制系统还包括检测该液压缸的活塞位置的位移传感器(9)。

9.根据权利要求1、2、6-8中任意一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括位于所述进油路(L1)上的液压源(P)和位于所述回油路(L2)上的油箱(T)，该主换向阀(3)为二位三通换向阀，该二位三通换向阀的的进油口与所述液压源(P)连通，回油口与所述油箱(T)连通，工作油口分别与所述第一控制油路(L3)和第二控制油路(L4)连通，并且所述第一控制油路(L3)和第二控制油路(L4)分别与所述油箱(T)连通。

10.一种车辆，该车辆包括自动变速器和控制该自动变速器的控制系统，其特征在于，所述控制系统为根据权利要求1-9中任意一项所述的液压控制系统。