專利名稱：一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，應(yīng)用在汽車自動變速器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的汽車自動變速器主要有液力機械式自動變速器(AT)，無級變速器(CVT)，以及電控機械式自動變速器(AMT)三種。
液力機械式自動變速器，簡稱AT，也是目前應(yīng)用最廣泛的汽車自動變速器。它不切斷動力進行換檔，具有起步、換檔平順，對阻力矩變化可自適應(yīng)等優(yōu)點。但同時它也具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難制造，傳動效率低等缺點，這使目前我國自主開發(fā)和應(yīng)用AT受到限制。
手動固定軸式齒輪變速器是有級變速傳動機構(gòu)，其優(yōu)點是效率高，成本低，生產(chǎn)工藝成熟，目前在我國應(yīng)用廣泛。缺點是換檔困難，換檔時動力中斷，要求駕駛員操縱熟練，所以人們期望它能實現(xiàn)自動化。計算機控制技術(shù)使這種變速機構(gòu)實現(xiàn)自動換檔成為可能。電控機械式自動變速器(AMT)就是通過微機控制使固定軸式變速器自動化的產(chǎn)物。它保留了原齒輪變速器傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、成本低、易制造、維護容易等優(yōu)點；而且實現(xiàn)了起步、換檔過程的自動化，在操縱方便性上具備了AT的優(yōu)點。AMT以其經(jīng)濟、使用方便、簡單安全又具有較好舒適性受到青睞，而且它還具有目前汽車工業(yè)發(fā)展所要求的高燃油經(jīng)濟性、低排放和保護現(xiàn)有手動變速箱生產(chǎn)投資的優(yōu)點，因此受到了各大汽車廠的重視，成為最適合我國國情的新型汽車自動變速器。
AMT是在傳統(tǒng)固定軸式變速器和干式離合器的基礎(chǔ)上，應(yīng)用電子技術(shù)和自動變速理論，以電子控制單元(ECU)為核心，通過執(zhí)行機構(gòu)控制離合器的分離與接合、選換檔操作和通過電子裝置控制發(fā)動機的供油，來實現(xiàn)起步、換檔的自動操縱。AMT控制的基本思想是根據(jù)駕駛員的意圖(加速踏板、制動踏板、操縱手柄等)和車輛的狀態(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、車速、檔位)，依據(jù)適當?shù)目刂埔?guī)律(換檔規(guī)律、離合器接合規(guī)律等)，借助于相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)(離合器執(zhí)行機構(gòu)、選換檔執(zhí)行機構(gòu))和電子裝置(發(fā)動機供油控制電子裝置)對車輛的動力傳動系(發(fā)動機、離合器、變速器)進行聯(lián)合操縱，其工作原理電控單元(TCU)根據(jù)軟件程序，實時、在線地擔負起多路輸入信號的采集、加工處理、以及控制決策和執(zhí)行指令的發(fā)出；操縱控制機構(gòu)則根據(jù)TCU的指令，控制電磁閥，使執(zhí)行機構(gòu)自動地完成離合器分離、接合和變速器選、換等動作，使換檔過程自動完成。
但是，在這一控制系統(tǒng)中，若想使系統(tǒng)的性能達到理想的境地，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，則需要盡量挖掘被控元件的動態(tài)性能，使整個系統(tǒng)的配合發(fā)揮到完美的程度。這是因為，如果被控對象不可控的話，則控制系統(tǒng)不能正常工作，而被控對象性能的高低，也很大程度的影響了整個系統(tǒng)的性能。
在AMT系統(tǒng)中，為縮短動力中斷的時間有兩個解決途徑一是提高被控對象的響應(yīng)速度，二是改變被控對象的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，通過多個并列的三位置油缸布置在換檔的方向，通過電控單元對電磁閥的控制實現(xiàn)檔位的切換；同時，在換擋過程中，系統(tǒng)的壓力可調(diào)，可以根據(jù)變速箱同步過程中所需的力的大小輸出換擋力，同時保證系統(tǒng)失效時變速箱在空擋位置。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，由相同的四個或多個三位換檔油缸并列排放，換檔油缸兩側(cè)分別開有一油口，每個油口是連接有一個兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥控制運行兩個油口，其中一個油口連接有比例電磁閥并與進油口相連，另一油口連接回油口；進油口連接液壓油源，液壓油經(jīng)過比例電磁閥、換向閥、換檔電磁閥進入換檔油缸；換檔油缸內(nèi)的換檔活塞上滑動連接有滑套，換檔活塞前端固定連接檔位傳感器。
本實用新型的積極效果在于通過取消選檔動作，速度很快，換檔時間短，因此車輛具有良好的動力性；通過簡化執(zhí)行機構(gòu)的復(fù)雜程度降低加工成本；使用了結(jié)構(gòu)相同的四個或多個并列的三位置油缸，生產(chǎn)一致性好，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低；由于在換擋過渡過程中系統(tǒng)的壓力可調(diào)，這樣就可以控制在換擋過程中的換擋力，改善變速箱的換擋品質(zhì)，同時減少換擋過程中對變速箱同步器的沖擊，提高同步器的使用壽命。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖1所示，一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于由相同的四個或多個三位換檔油缸1并列排放控制變速箱的選換檔動作，換檔油缸1兩側(cè)分別開有一油口，每個油口是連接有一個換檔電磁閥2為兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥2控制運行兩個油口，其中一個油口連接有比例電磁閥3并與進油口4相連，另一油口連接回油口5；進油口4連接液壓油源，液壓油經(jīng)過比例電磁閥3、換向閥6、換檔電磁閥2進入換檔油缸1；換檔油缸1內(nèi)的換檔活塞8上滑動連接有滑套9，換檔活塞8前端固定連接檔位傳感器7。當系統(tǒng)斷電時，一定壓力的液壓油從進油口4經(jīng)過換向閥6、比例電磁閥3進入換檔油缸1，在換檔油缸1兩側(cè)壓力的作用下，使換檔活塞8處于在中間位置，變速箱回空檔。當系統(tǒng)通電處于正常工作狀態(tài)時，換向閥6通電，此時液壓油從進油口經(jīng)過比例電磁閥3、換向閥6、換檔電磁閥2進入換檔油缸1，在換檔油缸1兩側(cè)壓力的作用下，使換檔活塞8處于在中間位置，變速箱回空檔。當左側(cè)的電磁閥通電時，左側(cè)換檔油缸1的液壓油通過比例電磁閥3與回油口5相連，右側(cè)換檔油缸1的液壓油通過換檔電磁閥2與進油口4相連，在壓力的作用下推動活塞8和滑套9向左運動。同理當右側(cè)的電磁閥通電時，油缸的左側(cè)進油，推動活塞8和滑套9向右運動。通過幾個相同結(jié)構(gòu)油缸的組合，可以實現(xiàn)不同檔位的變速箱的選換擋。在整個的換檔過程中，根據(jù)安裝在換檔執(zhí)行器上的傳感器可以判斷換檔柱塞是否已經(jīng)運動到位，即是否已經(jīng)完成換檔。從而實現(xiàn)了換檔過程的閉環(huán)控制。在油源系統(tǒng)中，通過比例電磁閥3和換向閥6的聯(lián)合工作可以實現(xiàn)在換擋的過渡過程中系統(tǒng)的壓力可調(diào)，從而實現(xiàn)在換擋過渡過程中的換擋力可調(diào)。在公共汽車、載重車等裝有6個或多個前進檔的變速箱的車輛上開發(fā)AMT系統(tǒng)的自動選換檔問題，可以促進AMT技術(shù)在大型車輛上的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于由相同的四個或多個三位換檔油缸(1)并列排放控制變速箱的選換檔動作，換檔油缸(1)兩側(cè)分別開有一油口，每個油口是連接有一個換檔電磁閥(2)為兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥(2)控制運行兩個油口，其中一個油口連接有比例電磁閥(3)并與進油口(4)相連，另一油口連接回油口(5)；進油口(4)連接液壓油源，液壓油經(jīng)過比例電磁閥(3)、換向閥(6)、換檔電磁閥(2)進入換檔油缸(1)；換檔油缸(1)內(nèi)的換檔活塞(8)上滑動連接有滑套(9)，換檔活塞(8)前端固定連接檔位傳感器(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種可實現(xiàn)閉環(huán)控制的自動變速箱選換擋執(zhí)行機構(gòu)，由相同的四個或多個三位換檔油缸并列排放，每個換檔油缸兩側(cè)分別開有一油口，每個油口是連接有一個兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥控制運行兩個油口，其中一個油口連接有比例電磁閥并與進油口相連，另一油口連接回油口；進油口連接液壓油源，液壓油經(jīng)過比例電磁閥、換向閥、換檔電磁閥進入換檔油缸；換檔油缸內(nèi)的換檔活塞上滑動連接有滑套，換檔活塞前端固定連接檔位傳感器。換檔時間短，使車輛具有良好的動力性；使用了結(jié)構(gòu)相同的四個或多個并列的三位置油缸，生產(chǎn)一致性好，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低。
文檔編號F16H61/00GK2916276SQ20062002874
公開日2007年6月27日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者盧新田, 閆濤, 康志軍, 梁偉鵬 申請人:中國第一汽車集團公司