一种自动变速器电液控制系统的制作方法

本发明涉及一种自动变速器电液控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

电控机械式自动变速器由于原有的机械传动结构基本不变，所以齿轮传动固有的特点没有改变，具有传动效率高、机构紧凑、工作可靠、成本低、易于制造的特点，适用于以大功率柴油机为动力的重型车辆。电控机械式自动换挡变速箱对原有的机械传动系作了最大限度的保留，控制系统硬件实现简单方便，通过ECU控制能够实现多种不同的自动换挡功能。电控机械式自动变速器又分为电液控制或全电控制，电液控制是自动换挡ECU通过控制液压系统电磁换向阀进而控制液压缸带动换挡拉杆动作实现换挡目的，全电控制是自动换挡ECU通过控制电机直接带动换挡拉杆动作实现换挡目的。

技术实现要素：

本发明提出了一种自动变速器电液控制系统，系统通过加装电液换挡控制系统来实现自动换挡和加装离合器电液控制系统实现平稳换挡。

本发明所采用的技术方案是：所述控制系统包括换挡控制系统、离合器控制系统以及油门控制系统。执行机构的换挡执行部分主要使用2个换挡液压缸，离合执行部分是一个离合器分离液压缸，油门执行机构采用的是步进电机。

所述自动换挡液压缸选用2个液压缸并分别按l一2挡用一个液压缸，3—4挡用一个液压缸，同时在液压缸活塞杆上分别固定一个拨叉并将其分别放入1—2挡和3—4挡的拨叉槽中，当液压缸活塞杆向上运动就实现l一2挡的换挡动作，当液压缸活塞杆向下运动就实现3—4挡的换挡动作。采用电磁阀来控制液压缸的上下动作进而操纵变速器实行自动换挡。

所述自动变速器换挡液压缸采用双作用式液压缸，换挡液压缸的工作原理：当需要换空挡时，A口和B口同时接高压油，使液压缸的左右两腔都充满压力油。由于左右两腔受压面积不同会产生力差，由于右腔活塞和活塞杆小端所受压力油产生的作用力之和大于左腔活塞杆大端所受压力油产生的作用力，因此活塞会推动活塞杆共同向左运动。当活塞运动到液压缸中部与定位销右侧相接触时，活塞被定位销限位，不能再向左运动，此时活塞杆右端受力只剩下小端所受力，而这个力要小于活塞杆左端所受力，这时活塞杆右端和定位销所受合力等于活塞杆左端所受力，因此活塞杆会保持在这个位置固定不动。假定活塞杆位于行程的最左端时，如果要挂空挡同样也要使A口和B口同时接高压油，这时活塞杆右端受力只有小端所受力，而这个力要小于活塞杆左端所受力，因此活塞会推动活塞杆共同向右运动，当活塞运动到液压缸中部与活塞相接触时，活塞杆右端和定位销所受合力等于活塞杆左端所受力，活塞不能再向右运动，这样也就实现了空挡位置的准确定位(图中两活塞之间的回油口暂未画出)。当需要换挡时，A口继续接高压油而B口回油，作用在活塞杆左端的力会推动活塞杆右移直到活塞杆上固定活塞的右端靠在定位销左侧。实现挂挡，当B口接高压油A口回油时，活塞杆会向左侧移动，直到活塞杆上固定活塞的左端靠在缸体液压缸前盖为止，实现挂另一个挡。这样就实现了空挡及两个前进挡的挂挡。

所述离合器的执行机构是单杆单作用液压缸，液压缸体上安装有位移传感器，测量液压缸的行程，进而检测离合器行程。在离合器结合过程中通过不停地检测其行程进行闭环控制，实现符合换挡要求的“快一慢一快”的离合器接合动作。

所述控制系统的液压系统包括离合器控制液压系统和换挡控制液压系统。

本发明的有益效果是：电控机械式自动换挡变速箱对原有的机械传动系作了最大限度的保留，只是增加了控制系统，由于控制系统用的是电液控制，液压系统本身就有一定的缓冲和润滑作用，所以有利于提高自动变速器换挡品质。通过ECU控制能够实现多种不同的自动换挡功能，所以在原有机械式变速器上改进的电控机械式自动变速器功能强，而且控制速度快、精度高、稳定性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的换挡液压缸结构简图。

图2是本发明的离合器及自动换挡装置液压系统原理图。

图中：1.换挡液压缸；2.三位四通电磁换向阀；3.二位四通电磁换向阀；4.离合器分离液压缸；5.二位四通电磁换向阀；6.二位四通电磁换向阀；7.节流阕；8.油泵；9.安全阀；10.过滤器；11.油箱；a.活塞杆；b.进油口A；c.缸体；d.活塞；e.定位销；f.O型圈；g.进油口B。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，自动换挡液压缸选用2个液压缸并分别按l一2挡用一个液压缸，3—4挡用一个液压缸，同时在液压缸活塞杆上分别固定一个拨叉并将其分别放入1—2挡和3—4挡的拨叉槽中，当液压缸活塞杆向上运动就实现l一2挡的换挡动作，当液压缸活塞杆向下运动就实现3—4挡的换挡动作。采用电磁阀来控制液压缸的上下动作进而操纵变速器实行自动换挡。

自动变速器换挡液压缸采用双作用式液压缸，换挡液压缸的工作原理：当需要换空挡时，A口和B口同时接高压油，使液压缸的左右两腔都充满压力油。由于左右两腔受压面积不同会产生力差，由于右腔活塞和活塞杆小端所受压力油产生的作用力之和大于左腔活塞杆大端所受压力油产生的作用力，因此活塞会推动活塞杆共同向左运动。当活塞运动到液压缸中部与定位销右侧相接触时，活塞被定位销限位，不能再向左运动，此时活塞杆右端受力只剩下小端所受力，而这个力要小于活塞杆左端所受力，这时活塞杆右端和定位销所受合力等于活塞杆左端所受力，因此活塞杆会保持在这个位置固定不动。假定活塞杆位于行程的最左端时，如果要挂空挡同样也要使A口和B口同时接高压油，这时活塞杆右端受力只有小端所受力，而这个力要小于活塞杆左端所受力，因此活塞会推动活塞杆共同向右运动，当活塞运动到液压缸中部与活塞相接触时，活塞杆右端和定位销所受合力等于活塞杆左端所受力，活塞不能再向右运动，这样也就实现了空挡位置的准确定位(图中两活塞之间的回油口暂未画出)。当需要换挡时，A口继续接高压油而B口回油，作用在活塞杆左端的力会推动活塞杆右移直到活塞杆上固定活塞的右端靠在定位销左侧。实现挂挡，当B口接高压油A口回油时，活塞杆会向左侧移动，直到活塞杆上固定活塞的左端靠在缸体液压缸前盖为止，实现挂另一个挡。这样就实现了空挡及两个前进挡的挂挡。

离合器的执行机构是单杆单作用液压缸，液压缸体上安装有位移传感器，测量液压缸的行程，进而检测离合器行程。在离合器结合过程中通过不停地检测其行程进行闭环控制，实现符合换挡要求的“快一慢一快”的离合器接合动作。

如图2，控制系统的液压系统包括离合器控制液压系统和换挡控制液压系统，先假定液压缸处于l挡位置，换挡ECU发送控制命令使电磁换向阀6、5(1)、5(2)通电，此时高压油直接进入控制离合器的单作用液压缸4，离合器分离；接着，电磁阀6断电、电磁阀3通电，则控制换挡的2个液压缸两腔分别作用相同压力的油液，这时由原来的1挡换为空挡。接着，电磁阀2(1)左端通电，则换向阀左侧接通工作在左位，液压缸1(1)的B腔接高压油A腔回油，活塞杆向上运动，挂上三挡，之后传感器会发出信号表明液压缸已经到位。这时ECU控制电磁换向阀3断电，再将电磁换向阀2(1)、2(2)断电，这时，换挡液压缸进油口切断，液压缸的两腔同进接回油油路，自动卸荷。活塞杆依靠换挡钢球的锁紧作用不至于跳挡、乱挡。最后离合器结合。离合器的接合过程要求开始要快，电磁换向阀5(1)、5(2)全部断电，到接触点时要求速度变慢，此时电磁换向阀5(1)通电，电磁换向阀5(2)断电，并将节流阀调节到合适的位置，保证离合器按照需要的速度接合。最后还需快速结合，此时，电磁换向阀5(1)也断电，保证离合器完全快速结合。整个动作完成后电磁阀6断电。

电磁阀6、5(1)、5(2)控制着离合器的接合过程。电磁阀6控制着液压缸的进油回路，阀5(1)、5(2)分别控制单作用液压缸的两条回油回路。工作时，通过分别控制阀5(1)、5(2)通断，同时调节节流阀7到合适的开度，可以得到离合器不同的接合速度。在离合器液压缸的缸体上，安装了离合器行程传感器。它的作用主要是采集离合器行程的有关信息，来判断离合器分离和接合过程中活塞杆的位置，即离合器的打开程度。离合器接合过程分为无转矩传递区、转矩传递区、转矩不再增长区。当电磁阀6、5(1)、5(2)通电时，活塞杆全部伸出，离合器彻底分离。在控制系统的指令下，摘旧挡，挂新挡。新挡到位的信号传到控制系统后，控制系统发出指令使电磁阀5(1)断电，活塞杆回缩，离合器开始进行接合过程的动作。在无转矩传递区，离合器结合速度快。当离合器主动片和被动片刚一接触，离合器进入传递转矩区。这时控制系统在收到离合器行程传感器的信号后，再发出指令控制阀5(1)通电、阀5(2)断电，由于节流阀的作用，使液压缸运动速度变慢。当离合器行程到转矩不再增长区时，电磁阀5(1)、5(2)都断电，实现离合器快速接合。