一种具有机械定位功能的AMT液压换挡执行系统的制作方法

本发明涉及汽车变速器技术领域，尤其涉及一种AMT液压换挡执行系统。

背景技术：

换挡执行系统是AMT自动变速器实现自动化的关键部分，同时其工作性能直接影响到变速器的换挡品质和工作可靠性。液压换挡执行系统是AMT自动变速器换挡执行系统的一种，其具有能容量大、操作简便、易于实现自动化控制等优点，在自动变速器领域具有广阔的应用前景。目前液压执行系统通过控制液压缸换挡活塞杆的工作驱动拨叉轴进行换挡操作，其控制精度和工作可靠性还有待于提高。换挡执行机构的控制精度和可靠性的提高仍然是自动变速器技术领域重要的研究课题，同时对提高自动变速器的换挡品质有重要意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高的控制精度和工作可靠性的具有机械定位功能的AMT液压换挡执行系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有机械定位功能的AMT液压换挡执行系统，包括阀体，所述阀体上设置有多个平行布置的活塞孔，每个所述活塞孔内安装有一个换挡活塞杆，每个所述换挡活塞杆上安装有一个换挡操作柄，每个所述换挡活塞杆的两端与所述阀体之间设置有第一油腔和第二油腔，所述第一油腔和所述第二油腔分别通过一个换向阀与油箱连接，所述换挡活塞杆的定位端穿过所述第一油腔并连接有机械定位装置，所述机械定位装置和所述第一油腔之间安装有轴密封装置，所述阀体上安装有用于检测所述换挡活塞杆中位位置的位置传感器；所述换挡活塞杆之间设置有互锁装置。

作为一种优选的技术方案，所述轴密封装置包括套装在所述换挡活塞杆上且与所述阀体固定连接的轴套，所述轴套的内表面设置有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈。

作为一种优选的技术方案，所述机械定位装置包括固定安装在所述阀体上的端盖，所述端盖内安装有定位衬套，所述换挡活塞杆的定位端端部安装有伸入所述定位衬套内的定位球座，所述定位衬套的内壁上设置有多个平行设置的定位圆弧槽，所述定位球座上安装有与所述定位圆弧槽配合的定位球，所述定位球和所述定位球座之间安装有定位球伸缩调节装置。

作为一种优选的技术方案，所述定位球伸缩调节装置包括设置在所述定位球座上的径向孔，所述径向孔内安装有两个定位球，两个所述定位球之间安装有定位弹簧。

作为一种优选的技术方案，所述互锁装置包括设置在所述阀体内且连通相邻活塞孔的互锁轴孔，所述互锁轴孔内安装有互锁轴，所述换挡活塞杆面向所述互锁轴的侧面均设置有互锁槽，位于中间的所述换挡活塞杆上设置有连通两侧互锁槽的互锁销孔，所述互锁销孔内安装有互锁销。

作为一种优选的技术方案，所述换挡操作柄包括换挡拨叉或换挡拨指。

作为一种优选的技术方案，所述换向阀为二位三通电磁换向阀。

作为一种优选的技术方案，所述阀体上设置有三个活塞孔，每个所述活塞孔内安装有一个换挡活塞杆，所述换挡活塞杆包括第一换挡活塞杆、第二换挡活塞杆和第三换挡活塞杆；

所述第一换挡活塞杆的左端连接有所述机械定位装置且右端从所述阀体内伸出并安装有所述换挡操作柄，所述第二油腔外侧的所述阀体和所述第一换挡活塞杆之间的安装有密封圈；

所述第三换挡活塞杆的右端连接有所述机械定位装置且左端从所述阀体内伸出并安装有所述换挡操作柄，所述第二油腔外侧的所述阀体和所述第三换挡活塞杆之间的安装有密封圈；

所述第二换挡活塞杆的左端连接有所述机械定位装置且右端截止于所述第二油腔内侧的所述活塞孔内，所述换挡操作柄安装于所述第二换挡活塞杆的中部。

由于采用了上述技术方案，一种具有机械定位功能的AMT液压换挡执行系统，包括阀体，所述阀体上设置有多个平行布置的活塞孔，每个所述活塞孔内安装有一个换挡活塞杆，每个所述换挡活塞杆上安装有一个换挡操作柄，每个所述换挡活塞杆的两端与所述阀体之间设置有第一油腔和第二油腔，所述第一油腔和所述第二油腔分别通过一个换向阀与油箱连接，所述换挡活塞杆的定位端穿过所述第一油腔并连接有机械定位装置，所述机械定位装置和所述第一油腔之间安装有轴密封装置，所述阀体上安装有用于检测所述换挡活塞杆中位位置的位置传感器；所述换挡活塞杆之间设置有互锁装置；所述机械定位装置包括固定安装在所述阀体上的端盖，所述端盖内安装有定位衬套，所述换挡活塞杆的定位端端部安装有伸入所述定位衬套内的定位球座，所述定位衬套的内壁上设置有多个平行设置的定位圆弧槽，所述定位球座上安装有与所述定位圆弧槽配合的定位球，所述定位球和所述定位球座之间安装有定位球伸缩调节装置；通过换向阀控制多个换挡活塞杆直接驱动换挡操作柄完成换挡动作，省去了选挡动作时间，并分别通过机械定位装置和位置传感器对各换挡活塞杆的工作位置进行定位和中位检测，通过机械互锁装置实现换挡活塞杆之间的互锁，该装置能够完成多个挡位的自动换挡执行工作，具有较高的控制精度和工作可靠性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图1中的B-B剖视图；

图4是图1中的C-C剖视图；

图5是图2中的D-D剖视图；

图6是本发明实施例安装有换挡拨指的换挡液压执行系统的结构示意图；

图中：1-阀体；21-第一换挡活塞杆；22-第二换挡活塞杆；23-第三换挡活塞杆；31-第一油腔；32-第二油腔；33-二位三通电磁换向阀；41-轴套；42-密封圈；43-端盖；44-定位衬套；45-定位球；46-定位球座；47-定位圆弧槽；48-径向孔；49-定位弹簧；5-位置传感器；61-互锁轴；62-互锁槽；63-互锁销；64-换挡拨叉；65-换挡拨指。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，一种具有机械定位功能的AMT液压换挡执行系统，包括阀体1，所述阀体1上设置有多个平行布置的活塞孔，每个所述活塞孔内安装有一个换挡活塞杆并形成一组液压缸，每个所述换挡活塞杆上安装有一个换挡操作柄，如图6所示，所述换挡操作柄包括换挡拨叉64或换挡拨指65，即本发明亦可以采用在换挡活塞杆上安装换挡拨指65的方法来驱动拨叉杆，进而间接驱动拨叉完成换挡动作。每个所述换挡活塞杆的两端与所述阀体1之间设置有第一油腔31和第二油腔32，所述第一油腔31和所述第二油腔32分别通过一个换向阀与油箱连接，所述换向阀为二位三通电磁换向阀33，所述换挡活塞杆的定位端穿过所述第一油腔31并连接有机械定位装置，所述机械定位装置和所述第一油腔31之间安装有轴密封装置，所述轴密封装置包括套装在所述换挡活塞杆上且与所述阀体1固定连接的轴套41，所述轴套41的内表面设置有密封槽，所述密封槽内安装有密封圈42，所述阀体1上安装有用于检测所述换挡活塞杆中位位置的位置传感器5；所述换挡活塞杆之间设置有互锁装置；

如图2所示，所述机械定位装置包括固定安装在所述阀体1上的端盖43，所述端盖43内安装有定位衬套44，所述换挡活塞杆的定位端端部安装有伸入所述定位衬套44内的定位球座46，所述定位衬套44的内壁上设置有多个平行设置的定位圆弧槽47，所述定位球座46上安装有与所述定位圆弧槽47配合的定位球45，所述定位球45和所述定位球座46之间安装有定位球伸缩调节装置，所述定位球伸缩调节装置包括设置在所述定位球座46上的径向孔48，所述径向孔48内安装有两个定位球45，两个所述定位球45之间安装有定位弹簧49。

如图5所示，所述互锁装置包括设置在所述阀体1内且连通相邻活塞孔的互锁轴孔，所述互锁轴孔内安装有互锁轴61，所述换挡活塞杆面向所述互锁轴61的侧面均设置有互锁槽62，位于中间的所述换挡活塞杆上设置有连通两侧互锁槽62的互锁销孔，所述互锁销孔内安装有互锁销63。在本实施例中，如图2、图3和图4所示，所述换挡活塞杆包括第一换挡活塞杆21、第二换挡活塞杆22和第三换挡活塞杆23；第二换挡活塞杆22的两侧均设置有互锁槽62，第一换挡活塞杆21和第三换挡活塞杆23面向第二换挡活塞杆22的一侧设置有互锁槽62，第二换挡活塞杆22上设置有所述互锁销孔。

具体地，如图1所示，所述阀体1上设置有三个活塞孔，每个所述活塞孔内安装有一个换挡活塞杆，如图2、图3和图4所示，所述换挡活塞杆包括第一换挡活塞杆21、第二换挡活塞杆22和第三换挡活塞杆23；如图2所示，所述第一换挡活塞杆21的左端连接有所述机械定位装置且右端从所述阀体1内伸出并安装有所述换挡操作柄，所述第二油腔32外侧的所述阀体1和所述第一换挡活塞杆21之间的安装有密封圈42；如图4所示，所述第三换挡活塞杆23的右端连接有所述机械定位装置且左端从所述阀体1内伸出并安装有所述换挡操作柄，所述第二油腔32外侧的所述阀体1和所述第三换挡活塞杆23之间的安装有密封圈42；如图3所示，所述第二换挡活塞杆22的左端连接有所述机械定位装置且右端截止于所述第二油腔32内侧的所述活塞孔内，所述换挡操作柄安装于所述第二换挡活塞杆22的中部。

在阀体1中，所述活塞孔及换挡活塞杆组成的液压缸数量可根据变速器的挡位数量要求进行设置。所述换挡活塞杆连接有机械对中装置的一端为定位端，另一端为输出端，所述换挡活塞杆的输出端的长度根据变速器挡位位置进行设计，以使拨叉的位置与变速器挡位位置相对应。

工作原理：

1、中间位置定位(空挡定位)

如图2中，第一换挡活塞杆21处在中间位置。第一换挡活塞杆21定位端的机械定位装置中定位弹簧49将定位球45压入定位衬套44中间的定位圆弧槽47中，实现第一换挡活塞杆21的中间位置定位，并通过位置传感器5检测第一换挡活塞杆21处在中位位置，此时二位三通电磁换向阀33控制第一油腔31和第二油腔32与油箱连通。

2、中间位运动到左侧挂挡位置(挂挡工作)

如图2中，第一换挡活塞杆21处在中间位置，当两个二位三通电磁换向阀33分别控制第一换挡活塞杆21两端的第一油腔31排油、第二油腔32进油，第一换挡活塞杆21在第二油腔32中液压油压力推动下克服定位弹簧49对定位球45的压力向左运动，两个定位球45脱离定位衬套44的中间定位圆弧槽47并沿着定位衬套44的内壁向左运动，直至左侧挂挡位(左侧极限位置)，两个定位球45到达定位衬套44的左侧定位圆弧槽47，定位弹簧49将定位球45压入定位圆弧槽47中，此时为左侧挂挡位置定位，在二位三通电磁换向阀33控制第一油腔31和第二油腔32连通油箱，第一换挡活塞杆21停止运动并保持在左侧挂挡位置。

3、左侧挂挡位置到中间空挡位置(摘挡工作)

如果第一换挡活塞杆21所处左侧挂挡位置，液压换挡执行机构进行摘挡工作时，所述两个二位三通电磁换向阀33分别控制液压缸的第一油腔31进油、第二油腔32排油，第一换挡活塞杆21在第二油腔32中液压油的压力的推动下克服弹簧对定位球45的压力向右运动，所述两个定位球45脱离定位衬套44的左侧定位圆弧槽47并沿着定位衬套44的内壁向右运动直至两个定位球45到达衬套的中间定位圆弧槽47，定位弹簧49将两个定位球45压入定位圆弧槽47中，位置传感器5检测到第一换挡活塞杆21处在中位位置，所述两个二位三通电磁换向阀33分别控制液压缸的第一油腔31、第二油腔32连通油箱，完成摘挡并保持空挡定位。

所述各换挡活塞杆工作原理相同，在控制系统预设换挡策略的控制下协同完成换挡执行工作，这里不再赘述。

4、换当活塞杆之间的互锁

如图5所示，当第一换挡活塞杆21、第二换挡活塞杆22和第三换挡活塞杆23中有一个换挡活塞杆进行换挡工作时，该换挡活塞杆将推动互锁轴61卡入另外两个换挡活塞杆的互锁槽62中，使其它两个换挡活塞杆被卡住，达到互锁效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。