专利名称：汽车电控机械式自动变速器液压系统及其控制方法
技术领域：
本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的变速系统，更具体地说，本 发明涉及一种汽车电控机械式自动变速器液压系统。另外，本发明还涉及该液 压系统的控制方法。
技术背景目前，在汽车产品中，电控机械式自动变速器正处于发展时期，对于不同 电控机械式自动变速器有着不同的控制原理，对于液压系统，其控制原理根据 控制机构的不同而不同，但多分为选换档液压控制和离合器液压控制。 一般控 制油路是互相独立的，不能实现选换档和离合器离合的自动控制。与本申请相关的专利技术文献中国专利号为CN01125804.7的专利文献公开了一种"车辆自动变速箱的液 压控制系统中的手控阀"的专利技术，其发明目的是提供一种液压系统的手控 阀，利用该手控阀能在驻车档P和空档N时建立管路压力，以改善润滑状况， 并通过简化制造工艺来降低生产成本。主要技术方案是该手动阀的阀体和阀柱; 设在阀体上的多个压力输送端口和多个卸压端口、设在阀柱上的多个挡圈；管 路压力接流端口和P/N档位端口的宽度都小于每个挡圈的直径，这样就在管路 压力接流端口与P/N挡位端口由挡圈堵上时，能保证严密的密封；液压输送端 口中的宽度都大于挡圈的直径，这样，当由第一挡圈堵封时，储留在液压力输 送端口中的液压力都可以经卸压槽排出。中国专利号为CN01143834.7的专利文献公开了一种"用于自动变速箱的液 压控制系统"的专利技术，其发明目的是在所述的液压控制系统中， 一个齿轮传动系用液压压力高效而稳定地控制着，传动系包括两个摩擦元件，以避免摩 擦材料的损坏。主要技术方案是第一个摩擦元件用作一个发动机制动器，用 来脱开一个单向离合器的结合；第二摩擦元件只有在第一摩擦元件未结合时才工作。上述技术及目前公开的技术资料，均没有解决汽车电控机械式自动变速器 的选档、换档和离合器离合的自动控制的问题。 发明内容本发明所要解决的问题是提供一种汽车电控机械式自动变速器液压系统， 其目的是实现自动变速器的选档、换档和离合器离合的自动控制。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为所提供的这种汽车电控机 械式自动变速器液压系统，包括液压控制油路，设在自动变速器的控制系统中， 所述的液压控制油路设有选档油缸、换档油缸和离合器油缸，所述的液压控制 油路上设有两个选档缸控制阀，分别与选档油缸的两个油腔连通；设有两个换 档缸控制阀，分别与换档油缸的两个油腔连通；设有离合器缸控制阀与离合器 油缸的进油腔连通。为使本发明更加完善，还进一步提出了以下的更为详尽和具体的技术方案， 以获得最佳实用效果所述的选档缸控制阀、换档缸控制阀和离合器缸控制阀均为电磁阀，其电 磁线圈的电路与所述的自动变速器的控制系统的控制电路连接。所述的选档缸控制阀、换档缸控制阀均为电磁铁控制动作、弹簧复位的两 位三通阀，其弹簧复位时，进油口与控制油道和回油道封闭；所述的离合器缸 控制阀是由流量控制使其进油道、控制油道和回油道三者相互封闭的两位三通 阀。所述的液压控制油路中设有蓄能器。所述的液压控制油路中设有压力传感器，该压力传感器的信号通过信号线 路向所述的自动变速器的控制系统传送。所述的液压控制油路所设的油泵为电机驱动的液压泵，其电机驱动电路受 所述的自动变速器的控制系统的控制。为了实现与上述技术方案相同的目的，本发明还提供了以上所述的汽车电 控机械式自动变速器液压系统采用的控制方法，其具体技术方案是该控制方法 的选换档的过程为由液压控制油路中的油泵从油箱中将液压油泵出，经过单向阀进入蓄能器 中，实现液压能的储存；通过压力传感器检测液压油的压力值，当达到设定压 力值后，自动变速器的控制系统控制油泵电机停止工作，依靠蓄能器存储液压能，实现保压；液压油压力值一旦下降至最低限制值，自动变速器的控制系统 控制使油泵电机启动；当所述的液压系统接到自动变速器的控制系统发出的换档信号，蓄能器中 的液压能迅速释放；液压能释放时，首先由离合器缸控制阀处的进油口与电磁 阀控制油路接通，液压油进入离合器油缸，实现离合器的分离；此时两个选档 缸控制阀、两个换档缸控制阀均处于弹簧复位状态，进油口与控制油道和回油 路封闭，即进油口与电磁阀控制油路不相通；离合器的分离行程达到要求时，通过调节离合器缸控制阀的控制电流，使 进油路、电磁阀控制油路和回油路三者相互封闭，实现保压；离合器实现分离后， 一个选档缸控制阀的进油口与电磁阀控制油路接通， 液压油进入选档油缸的一端油腔，带动缸中活塞运动实现选档，另一个选档缸 控制阀使选档油缸的另一端油腔的液压油回油箱；实现选档后， 一个换档缸控制阀中进油口与电磁阀控制油路接通，液压油 进入换档油缸的一个油腔，带动换档油缸中活塞实现挂档，另一个换档缸控制 阀使换档油缸的另一端油腔的液压油回油箱；实现挂档后，原来控制进油的选档缸控制阀使油腔与回油路接通，其中的 液压油通过回油路返回到油箱中；离合器缸控制阀中油腔与回油路接通，液压 油从离合器油缸进入回油路并返回到油箱中，实现离合器的结合；选换档结束。本发明采用上述技术方案，利用自动变速器的控制系统对自动变速器液压 系统进行控制，实现了自动变速器的选档、换档和离合器离合的自动控制；液 压系统的油路采用蓄能器存储液压能，将压力保存并使压力稳定；离合器的控 制采用进出油道为同一出口，实现了离合器的快速分离和慢速结合；
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明 图1为本发明的液压控制油路结构示意图。图中标记为1、过滤器，2、液压控制油路，3、回油路，4、油箱，5、油泵，6、单向阀，7、蓄能器，8、压力传感器，9、换档缸控制阀，10、换档缸 控制阀，11、换档油缸，12、选档缸控制阀，13、选档缸控制阀，14、选档油 缸，15、离合器油缸，16、离合器缸控制阀。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及 的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及 工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域 的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所表达的本发明涉及的这种汽车电控机械式自动变速器液压系统，包括液压控制油路2，设在自动变速器的控制系统中，所述的液压控制油路2设 有选档油缸14、换档油缸11和离合器油缸15。液压控制油路2中的液压油由 油箱4通过齿轮泵结构的油泵5，经过滤器l、单向阀6提供给整个液压系统。 选换档的过程均由自动变速器的控制系统发出指令进行控制。在选换档过程中， 首先应使离合器分离，然后选档油缸14指令进行选档；选档后，换档油缸11 再根据指令进行挂档；最后，使离合器结合。本发明的发明构思是采用的电控机械式自动变速器的控制系统对本液压系 统进行控制，整个液压系统由电磁阀控制液压油走向，其中由两个电磁阀控制 选档、两个电磁阀控制换档。 一个电磁阀控制离合器分离结合。在液压控制油 路2中安装有存储液压能的机构，可以将液压能存储到一定压力，在选换档时 可以迅速提供所需压力。还设置压力传感器检测存储液压能的机构的压力，当 压力达到设定值以后，液压油泵将停止工作；当压力不足时，液压油泵重新工 作。当电磁阀接到自动变速器的控制系统发出的选换档信号后，电磁阀会根据 选换档信号的要求，开起和闭合相应油路，从而实现档位的转化和离合器的离 合控制。为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现自动变速器的选档、换档和离合器离合的自动控制的目的，本发 明采取的技术方案为如图1所示，所提供的这种汽车电控机械式自动变速器 液压系统，所述的液压控制油路2上设有两个选档缸控制阀即选档缸控制阀12 和选档缸控制阀13，分别与选档油缸14的两个油腔连通；设有两个换档缸控制 阀即换档缸控制阀9和换档缸控制阀10，分别与换档油缸11的两个油腔连通；设有离合器缸控制阀16与离合器油缸15的进油腔连通。为了使本发明更为完善，还提供以下实施例作为具体实施时的参考 实施例一在上述技术方案的基础上，所述的选档缸控制阀12、选档缸控制阀13、换 档缸控制阀9、换档缸控制阀IO和离合器缸控制阀16均为电磁阀，.其电磁线圈 的电路与所述的自动变速器的控制系统的控制电路连接。采用电磁阀的结构，使上述各阀能与自动变速器的控制系统连接并接受其 控制，实现必要的动作。其控制程序一般预先编制好，存储在自动变速器的控制系统中。自动变速器的控制系统根据TCU (变速控制单元)的程序及汽车的工况，发出控制指令。实施例二所述的选档缸控制阀12、选档缸控制阀13、换档缸控制阀9、换档缸控制 阀IO均为电磁铁控制动作、弹簧复位的两位三通阀，其弹簧复位时，进油口与 控制油道和回油道封闭；所述的离合器缸控制阀16在结构上也为两位三通阀， 但可在其流量达到要求时，通过调节控制电流，使进油路、液压控制油路2和 回油路3三者相互封闭，实现保压。上述各阀的基本结构为两位三通的换向阀，其中的一位为工作位，分别由 阀芯一端的电磁铁控制，实现液压油向油缸流入及油腔液压油的回流；中位由 两端的弹簧复位。弹簧复位状态时，进油口与执行油路和回油路封闭，目的是 在某一电磁阀动作时，其余电磁阀能封闭油路，保持系统压力。实施例三；所述的液压控制油路2中设有蓄能器7。蓄能器7实现了在选换档和离合器分离时可以迅速提供所需压力。保证了 选换档时间，并且使油泵和电机在大多情况下停止工作，使其使用寿命提高了。实施例四；所述的液压控制油路2中设有压力传感器8，该压力传感器8的信号通过信 号线路向所述的自动变速器的控制系统传送。通过压力传感器8检测液压油的压力值，当达到设定压力值后，自动变速 器的控制系统控制油泵电机停止工作，依靠蓄能器7存储液压能，实现保压； 液压油压力值一旦下降至最低限制值，自动变速器的控制系统控制使油泵电机 启动。实施例五所述的液压控制油路2所设的油泵5为电机驱动的液压泵，其电机驱动电路受所述的自动变速器的控制系统的控制。油泵电机受自动变速器的控制系统的控制，使其根据需要开启或关闭，尽 量减少其工作时间，延长其工作寿命。为了实现与上述技术方案相同的目的，本发明还提供了以上所述的汽车电 控机械式自动变速器液压系统采用的控制方法，其具体技术方案是该控制方法 的选换档的过程为由液压控制油路2中的油泵5从油箱4中将液压油泵出，经过单向阀6进 入蓄能器7中，实现液压能的储存；通过压力传感器8检测液压油的压力值， 当达到设定压力值后，自动变速器的控制系统控制油泵电机停止工作，依靠蓄 能器7存储液压能，实现保压；液压油压力值一旦下降至最低限制值，自动变 速器的控制系统控制使油泵电机启动；当所述的液压系统接到自动变速器的控制系统发出的换档信号，蓄能器7 中的液压能迅速释放；液压能释放时，首先由离合器缸控制阀16处的进油口与 电磁阀控制油路2接通，液压油进入离合器油缸15，实现离合器的分离；此时选档缸控制阀12、选档缸控制阔13、换档缸控制阀9、换档缸控制阀IO均处于 弹簧复位状态，进油口与控制油道和回油路3封闭，即进油口与电磁阀控制油路2不相通；离合器的分离行程达到要求时，通过调节离合器缸控制阀16的控制电流，使进油路、电磁阀控制油路2和回油路3三者相互封闭，实现保压；离合器实现分离后， 一个选档缸控制阀12的进油口与电磁阀控制油路2接 通，液压油进入选档油缸14的一端油腔，带动缸中活塞运动实现选档，另一个 选档缸控制阀13使选档油缸14的另一端油腔的液压油回油箱4;实现选档后，换档缸控制阀9中进油口与电磁阀控制油路2接通，液压油 进入换档油缸11的一个油腔，带动换档油缸11中活塞实现挂档，另一个换档 缸控制阀IO使换档油缸11的另一端油腔的液压油回油箱4;实现挂档后，原来控制进油的选档缸控制阀12使油腔与回油路3接通，其 中的液压油通过回油路3返回到油箱4中；离合器缸控制阀16中油腔与回油路 3接通，液压油从离合器油缸15进入回油路3并返回到油箱4中，实现离合器 的结合；选换档结束。在上述液压系统中，在进油路起始处设置的单向阀6实现了阻止液压油回流。离合器缸15中进出油路设计为一条，可以保证在离合器结合时，通过液压 油流量的缓慢减少，实现离合器的缓慢结合。本发明采用是电控机械式自动变速器的液压系统原理。整个系统由电磁阀 调节液压油，推动活塞杆来实现选换档及离合器的分离操作。其中，两个开关 阀控制选档，使选档操作快速灵活。两个比例压力阀控制换档，使换档平顺， 响应时间快。离合器操作由比例流量阀控制，保证系统能在任何位置分离离合器。本系统压力源由电机驱动油泵5和蓄能器7相互协调，交替供给。这样设 置保证向系统提供稳定压力源的同时，又能使电机间歇式工作，延长使用周期。 另外，利用蓄能器7的缓冲作用，可以使选、换档和离合器的离合更平稳。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然木发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种汽车电控机械式自动变速器液压系统，包括液压控制油路(2)，设在自动变速器的控制系统中，所述的液压控制油路(2)设有选档油缸(14)、换档油缸(11)和离合器油缸(15)，其特征在于所述的液压控制油路(2)上设有两个选档缸控制阀(12、13)分别与选档油缸(14)的两个油腔连通；设有两个换档缸控制阀(9、10)分别与换档油缸(11)的两个油腔连通；设有离合器缸控制阀(16)与离合器油缸(15)的进油腔连通。
2、 按照权利要求l所述的汽车电控机械式自动变速器液压系统，其特征在 于所述的选档缸控制阀(12、 13)、换档缸控制阀(9、 10)和离合器缸控制 阀(16)均为电磁阀，其电磁线圈的电路与所述的自动变速器的控制系统的控 制电路连接。
3、 按照权利要求2所述的汽车电控机械式自动变速器液压系统，其特征在 于所述的选档缸控制阀(12、 13)、换档缸控制阀(9、 10)均为电磁铁控制 动作、弹簧复位的两位三通阀，其弹簧复位时，进油口与控制油道和回油道封 闭；所述的离合器缸控制阀(16)是由流量控制使其进油道、控制油道和回油 道三者相互封闭的两位三通阀。
4、 按照权利要求1或2或3所述的汽车电控机械式自动变速器液压系统， 其特征在于所述的液压控制油路(2)中设有蓄能器(7)。
5、 按照权利要求4所述的汽车电控机械式自动变速器液压系统，其特征在 于所述的液压控制油路(2)中设有压力传感器(8)，该压力传感器(8)的 信号通过信号线路向所述的自动变速器的控制系统传送。
6、 按照权利要求1或2或3或5所述的汽车电控机械式自动变速器液压系 统，其特征在于所述的液压控制油路(2)所设的油泵(5)为电机驱动的液 压泵，其电机驱动电路受所述的自动变速器的控制系统的控制。7、按照权利要求6所述的汽车电控机械式自动变速器液压系统，该系统所采用的控制方法，其特征在于该控制方法的选换档的过程为由液压控制油路(2)中的油泵(5)从油箱(4)中将液压油泵出，经过单 向阀(6)进入蓄能器(7)中，实现液压能的储存；通过压力传感器(8)检测 液压油的压力值，当达到设定压力值后，自动变速器的控制系统控制油泵电机 停止工作，依靠蓄能器(7)存储液压能，实现保压；液压油压力值一旦下降至 最低限制值，自动变速器的控制系统控制使油泵电机启动；当所述的液压系统接到自动变速器的控制系统发出的换档信号，蓄能器(7) 中的液压能迅速释放；液压能释放时，首先由离合器缸控制阀(16)处的进油 口与电磁阀控制油路(2)接通，液压油进入离合器油缸(15),实现离合器的 分离；此时两个选档缸控制阀(12、 13)、两个换档缸控制阀(9、 10)均处于 弹簧复位状态，进油口与控制油道和回油路(3)封闭，即进油口与电磁阀控制 油路(2)不相通；离合器的分离行程达到要求时，通过调节离合器缸控制阀(16)的控制电 流，使进油路、电磁阀控制油路(2)和回油路(3)三者相互封闭，实现保压；离合器实现分离后， 一个选档缸控制阀(12)的进油口与电磁阀控制油路 (2)接通，液压油进入选档油缸(14)的一端油腔，带动缸中活塞运动实现选 档，另一个选档缸控制阀(13)使选档油缸(14)的另一端油腔的液压油回油 箱(4);实现选档后， 一个换档缸控制阀(9)中进油口与电磁阀控制油路(2)接 通，液压油进入换档油缸(11)的一个油腔，带动换档油缸(11)中活塞实现 挂档，另一个换档缸控制阀(10)使换档油缸(11)的另一端油腔的液压油回 油箱(4);实现挂档后，原来控制进油的选档缸控制阀(12)使油腔与回油路(3)接 通，其中的液压油通过回油路(3)返回到油箱(4)中；离合器缸控制阀(16) 中油腔与回油路(3)接通，液压油从离合器油缸(15)进入回油路(3)并返 回到油箱(4)中，实现离合器的结合；选换档结束。
全文摘要
本发明公开了一种汽车电控机械式自动变速器液压系统，包括液压控制油路(2)，液压控制油路(2)上设有两个选档缸控制阀(12、13)分别与选档油缸(14)的两个油腔连通；设有两个换档缸控制阀(9、10)分别与换档油缸(11)的两个油腔连通；设有离合器缸控制阀(16)与离合器油缸(15)的进油腔连通。本发明还公开了该液压系统的控制方法。采用上述技术方案，利用自动变速器的控制系统对自动变速器液压系统进行控制，实现了自动变速器的选档、换档和离合器离合的自动控制。
文档编号F16H59/04GK101260938SQ20081008909
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月18日 优先权日2007年12月27日
发明者廉星慧, 杨加丰, 勇 郑 申请人:奇瑞汽车股份有限公司