專利名稱：機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛自動(dòng)變速控制，具體涉及一種車輛機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換 檔裝置。
背景技術(shù)：
重型車輛普遍采用手動(dòng)機(jī)械變速器，由于變速器檔位多，換檔操縱力大， 換檔時(shí)需要油門踏板、離合器踏板和換檔手柄協(xié)調(diào)配合動(dòng)作，對(duì)駕駛操作技術(shù) 要求高，使駕駛員操作強(qiáng)度大，易疲勞，同時(shí)對(duì)行車安全性帶來(lái)一定影響。將 現(xiàn)有手動(dòng)變速車輛進(jìn)行改造，使其成為電控機(jī)械自動(dòng)變速車輛，將會(huì)降低駕駛 技術(shù)難度，大大減輕駕駛操作強(qiáng)度，同時(shí)可提高車輛性能和技術(shù)水平。將手動(dòng) 變速器改造為電控機(jī)械自動(dòng)變速時(shí)需要能夠自動(dòng)控制的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在現(xiàn)有 技術(shù)中，這種換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常是附加在手動(dòng)變速器上，通過(guò)換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 選檔動(dòng)作和換檔動(dòng)作完成換檔操作，從一個(gè)檔換入另一個(gè)檔一般需要順序完成 退檔、選檔、掛檔三個(gè)過(guò)程，造成換檔過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，而換檔過(guò)程中較長(zhǎng)時(shí)間 的動(dòng)力中斷導(dǎo)致了車輛動(dòng)力性的降低，同時(shí)由于空間位置的限制，附加的執(zhí)行 機(jī)構(gòu)在變速器上布置困難，可靠性差。
因此，需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制可靠，占據(jù)安裝空間小，并可縮短換檔過(guò) 程的時(shí)間，減小動(dòng)力中斷導(dǎo)致的車輛動(dòng)力性的降低，提高車輛動(dòng)力性和加速性 的換檔裝置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，不需要選檔而直接進(jìn)行換檔，縮短換檔過(guò)程的時(shí)間，減小動(dòng)力中斷導(dǎo)致的車輛動(dòng)力 性的降低，提高車輛動(dòng)力性和加速性。
本發(fā)明的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，包括換檔軸和設(shè)置在換檔軸上的 換擋撥叉，還包括液壓缸、位置傳感器和電控單元，所述液壓缸驅(qū)動(dòng)換檔軸帶 動(dòng)換擋撥叉往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成換擋動(dòng)作，所述位置傳感器用于檢測(cè)換擋撥叉的位置 信號(hào)，并將換擋撥叉的位置信號(hào)輸入至電控單元，電控單元的控制信號(hào)輸出端 與液壓缸的電磁閥信號(hào)輸入端連接。
進(jìn)一步，所述液壓缸設(shè)置在變速器上蓋內(nèi)，液壓缸的電磁閥設(shè)置在變速器 上蓋上部，所述液壓缸的進(jìn)排液通道設(shè)置在變速器上蓋內(nèi)；
進(jìn)一步，還包括檔位自鎖裝置，所述檔位自鎖裝置包括沿軸向設(shè)置在換檔 軸上的三個(gè)半圓球形凹槽、彈簧和自鎖球，三個(gè)半圓球形凹槽的位置分別與不 同的檔位相對(duì)應(yīng)，相鄰兩半圓球形凹槽之間圓滑過(guò)渡；所述彈簧設(shè)置在液壓缸 壁內(nèi)的徑向孔或槽內(nèi)，與液壓缸壁相對(duì)固定，另一端壓緊在自鎖球上，所述自 鎖球在換檔軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在彈簧的作用下可置于其中一個(gè)半圓球形凹槽內(nèi) 實(shí)現(xiàn)換檔軸的軸向自鎖；
進(jìn)一步，每根換檔軸兩端分別設(shè)置一個(gè)液壓缸，每個(gè)液壓缸均通過(guò)電磁閥 由電控單元進(jìn)行控制；所述換檔軸兩端部分別為液壓缸的活塞；
進(jìn)一步，所述位置傳感器為設(shè)置在變速器上蓋上的霍爾線性傳感器，與霍 爾線性傳感器對(duì)應(yīng)位置在換擋撥叉上設(shè)置永磁體；
進(jìn)一步，所述換檔軸兩端部分別設(shè)置密封皮碗；
進(jìn)一步，所述換檔軸為四根并列設(shè)置；
進(jìn)一步，所述換檔軸為三根并列設(shè)置。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，采用液壓 缸帶動(dòng)換檔軸直接驅(qū)動(dòng)換擋撥叉換擋，并采用位置傳感器和電控單元進(jìn)行控制， 不需要選檔而直接進(jìn)行換檔，縮短換檔過(guò)程的時(shí)間，減小動(dòng)力中斷導(dǎo)致的車輛
動(dòng)力性的降低，提高車輛動(dòng)力性和加速性；換擋裝置直接設(shè)置在變速器上蓋上， 占據(jù)空間小，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠；采用霍爾線性位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)換檔撥 叉行程，可保證換檔控制的準(zhǔn)確性，還可通過(guò)液壓力調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)換檔過(guò)程換檔力 的控制；換檔軸端部直接作為液壓缸的活塞，使換檔裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)一步緊湊簡(jiǎn)單; 采用與檔位相對(duì)應(yīng)的自鎖裝置，保證換檔時(shí)的可靠性，避免出現(xiàn)變速器脫檔現(xiàn) 象。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的俯視圖3為本發(fā)明換檔驅(qū)動(dòng)原理圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的俯視圖，如圖所示本實(shí)施例
的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，包括換檔軸8和設(shè)置在換檔軸8上的換擋撥叉9，換檔軸8為四根并列設(shè)置；
還包括液壓缸6、位置傳感器3和電控單元16，每根換檔軸8兩端分別設(shè) 置一個(gè)液壓缸6，每個(gè)液壓缸6均通過(guò)電磁閥2由電控單元16進(jìn)行控制，本實(shí) 施例中電磁閥2為二位三通電磁閥，每個(gè)液壓缸6配一個(gè)電磁閥2;換檔軸8兩 端部分別為液壓缸6的活塞，換檔軸8兩端部分別設(shè)置密封皮碗7;液壓缸6設(shè) 置在變速器上蓋1內(nèi)，控制液壓缸6的電磁閥2設(shè)置在變速器上蓋1上部，液 壓缸6的進(jìn)排液通道5設(shè)置在變速器上蓋1內(nèi)。
液壓缸6驅(qū)動(dòng)換檔軸8帶動(dòng)換擋撥叉9往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成換擋動(dòng)作，位置傳感 器3用于檢測(cè)換擋撥叉9的位置信號(hào)，并將換擋撥叉9的位置信號(hào)輸入至電控 單元16，電控單元16的控制信號(hào)輸出端與液壓缸6的電磁閥2信號(hào)輸入端連接；
本實(shí)施例中，位置傳感器3為設(shè)置在變速器上蓋1上的霍爾線性傳感器，與霍
爾線性傳感器對(duì)應(yīng)位置在換擋撥叉9上設(shè)置永磁體4;
還包括檔位自鎖裝置，包括沿軸向設(shè)置在換檔軸上的三個(gè)半圓球形凹槽12、 彈簧IO和自鎖球11，三個(gè)半圓球形凹槽12的位置分別與不同的檔位相對(duì)應(yīng)， 相鄰兩半圓球形凹槽12之間圓滑過(guò)渡；彈簧10設(shè)置在液壓缸6壁內(nèi)的徑向孔 內(nèi)， 一端頂在電磁閥2的閥體上，另一端壓緊在自鎖球11上，所述自鎖球11 在換檔軸8往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中在彈簧10的作用下可置于其中一個(gè)半圓球形凹槽12 內(nèi)實(shí)現(xiàn)換檔軸8的軸向自鎖。
當(dāng)然，換檔軸8也可以是三根并列設(shè)置，來(lái)完成普通的五檔加倒檔換檔動(dòng)作。
圖3為本發(fā)明換檔驅(qū)動(dòng)原理圖，如圖所示位置傳感器3信號(hào)輸出端與電 控單元16的信號(hào)輸入端相連，位置傳感器3用于檢測(cè)換擋撥叉9的位置信號(hào)， 并將換擋撥叉9的位置信號(hào)輸入至電控單元16，電控單元16的控制信號(hào)輸出端 與液壓缸6的電磁閥2信號(hào)輸入端連接；
電磁閥2的閥體上有進(jìn)油道13和回油道14，其中進(jìn)油道13和回油道14分 別與電磁閥2的進(jìn)油口和回油口連通，通過(guò)電磁閥2閥體上的通道和液壓缸6 上的進(jìn)排油道5相通。
來(lái)自液壓源裝置15的壓力油進(jìn)入電磁閥2的閥體，通過(guò)電磁閥2的閥體上 的油道到達(dá)電磁閥2的進(jìn)油口。電磁閥2為常閉式，當(dāng)電控單元16控制同一換 檔軸左側(cè)電磁閥通電右側(cè)電磁閥斷電時(shí)，左側(cè)液壓缸進(jìn)油，右側(cè)液壓缸回油， 壓力油推動(dòng)換檔軸8帶動(dòng)換檔撥叉9向右移動(dòng)，固定設(shè)置在換檔撥叉9上的永 磁鐵4與位置傳感器3的相對(duì)位置發(fā)生改變，通過(guò)位置傳感器3可實(shí)時(shí)檢測(cè)換 檔撥叉9的位移量，當(dāng)檢測(cè)到換檔撥叉9換檔到位信號(hào)后，電控單元16令左側(cè) 電磁閥2斷電，此時(shí)，自鎖球ll置于最右側(cè)的半圓球形凹槽內(nèi)，換檔軸8在彈 簧10和自鎖球11鎖止作用下保持在該位置，完成掛檔動(dòng)作；
當(dāng)右側(cè)電磁閥通電，左側(cè)電磁閥斷電時(shí)，左側(cè)液壓缸回油，右側(cè)液壓缸進(jìn)
油，換檔軸8帶動(dòng)換檔撥叉9向左運(yùn)動(dòng)，完成摘檔過(guò)程，回到空檔位置，位置 傳感器3檢測(cè)到空檔信號(hào)后電控單元16令右側(cè)電磁閥斷電，此時(shí)，自鎖球11 置于中間的半圓球形凹槽內(nèi)，在彈簧10和自鎖球11鎖止作用下?lián)Q檔撥叉9保 持在空檔位置；如右側(cè)電磁閥繼續(xù)通電，則換檔軸8帶動(dòng)換檔撥叉9向左移動(dòng)， 完成掛擋過(guò)程，位置傳感器3檢測(cè)到換檔到位信號(hào)后，右側(cè)電磁閥斷電，此時(shí)， 自鎖球11置于最右側(cè)的半圓球形凹槽內(nèi)，在彈簧IO和自鎖球11的鎖止作用下， 換檔撥叉9保持在該檔位置；
當(dāng)要變換的兩個(gè)檔位不是由同一個(gè)換檔撥叉控制時(shí)，首先控制前一個(gè)換檔 撥叉到空檔位置，然后直接控制后一個(gè)換檔撥叉動(dòng)作掛擋，而不經(jīng)過(guò)選檔過(guò)程。
最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的 宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，包括換檔軸(8)和設(shè)置在換檔軸(8)上的換擋撥叉(9)，其特征在于還包括液壓缸(6)、位置傳感器(3)和電控單元(16)，所述液壓缸(6)驅(qū)動(dòng)換檔軸(8)帶動(dòng)換擋撥叉(9)往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成換擋動(dòng)作，所述位置傳感器(3)用于檢測(cè)換擋撥叉(9)的位置信號(hào)，并將換擋撥叉(9)的位置信號(hào)輸入至電控單元(16)，電控單元(16)的控制信號(hào)輸出端與液壓缸(6)的電磁閥(2)信號(hào)輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，其特征在于所 述液壓缸(6)設(shè)置在變速器上蓋(1)內(nèi)，液壓缸(6)的電磁閥(2)設(shè)置在 變速器上蓋(1)上部，所述液壓缸(6)的進(jìn)排液通道(5)設(shè)置在變速器上蓋(1) 內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，其特征在于還 包括檔位自鎖裝置，所述檔位自鎖裝置包括沿軸向設(shè)置在換檔軸上的三個(gè)半圓 球形凹槽(12)、彈簧(10)和自鎖球(11)，三個(gè)半圓球形凹槽(12)的位置 分別與不同的檔位相對(duì)應(yīng)，相鄰兩半圓球形凹槽(12)之間圓滑過(guò)渡；所述彈 簧(10)設(shè)置在液壓缸(6)壁內(nèi)的徑向孔或槽內(nèi)，與液壓缸(6)壁相對(duì)固定， 另一端壓緊在自鎖球(11)上，所述自鎖球(11)在換檔軸(8)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 中在彈簧(10)的作用下可置于其中一個(gè)半圓球形凹槽(12)內(nèi)實(shí)現(xiàn)換檔軸(8) 的軸向自鎖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，其特征在于每 根換檔軸(8)兩端分別設(shè)置一個(gè)液壓缸(6)，每個(gè)液壓缸(6)均通過(guò)電磁閥(2) 由電控單元(16)進(jìn)行控制；所述換檔軸(8)兩端部分別為液壓缸(6) 的活塞。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，其特征在于所 述位置傳感器(3)為設(shè)置在變速器上蓋(1)上的霍爾線性傳感器，與霍爾線性傳感器對(duì)應(yīng)位置在換擋撥叉(9)上設(shè)置永磁體(4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，其特征在于所 述換檔軸(8)兩端部分別設(shè)置密封皮碗(7)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置， 其特征在于所述換檔軸(8)為四根并列設(shè)置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置， 其特征在于所述換檔軸(8)為三根并列設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械自動(dòng)變速器液壓換檔裝置，包括換檔軸和設(shè)置在換檔軸上的換檔撥叉，還包括液壓缸、位置傳感器和電控單元，液壓缸驅(qū)動(dòng)換檔軸帶動(dòng)換檔撥叉往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成換檔動(dòng)作，位置傳感器用于檢測(cè)換檔撥叉的位置信號(hào)，并將換檔撥叉的位置信號(hào)輸入至電控單元，電控單元的控制信號(hào)輸出端與液壓缸的電磁閥信號(hào)輸入端連接，本發(fā)明采用液壓缸帶動(dòng)換檔軸直接驅(qū)動(dòng)換檔撥叉換檔，并采用位置傳感器和電控單元進(jìn)行控制，不需要選檔而直接進(jìn)行換檔，縮短換檔過(guò)程的時(shí)間，減小動(dòng)力中斷導(dǎo)致的車輛動(dòng)力性的降低，提高車輛動(dòng)力性和加速性；換檔裝置直接設(shè)置在變速器上蓋上，占據(jù)空間小，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。
文檔編號(hào)F16H61/30GK101344168SQ20081007013
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者劉振軍, 孫冬野, 秦大同, 胡建軍 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)