一种二挡变速器变速控制系统的制作方法

本发明涉及变速器控制系统领域，尤其涉及一种二挡变速器变速控制系统。

背景技术：

二挡变速器可以实现二个挡位的变化，通过不同的挡位变化，可以改变前后输入的不同扭矩。通过对变速器不同离合器的切换，可以实现对变速器的不同挡位的切换。现有的可以通过手动打开关闭不同离合器的比例阀，实现手动的挡位切换。为了实现快速自动的变速器挡位切换，需要一种变速器的挡位控制系统。

技术实现要素：

为此，需要提供一种二挡变速器变速控制系统，用于解决现有的变速器需要自动快速换挡的问题。

为实现上述目的，发明人提供了包括控制器，所述控制器与二挡变速器连接，二挡变速器包括输入轴、输出轴、中间轴、切换式双离合器、壳体、油路结构和油路控制系统；

所述输入轴的中心线与输出轴的中心线共线设置，且所述输入轴的输入端与输出轴的输出端分别贯穿壳体相对的两侧壁设置在壳体上，所述输入轴与中间轴的输入端传动连接，所述中间轴的输出端与输出轴传动连接，所述中间轴的中心线平行于输入轴的中心线设置在壳体内；

所述切换式双离合器设置在输入轴或输出轴上，所述切换式双离合器位于输入轴和/或输出轴上相邻两个的齿轮副之间，所述切换式双离合器用于控制切换式双离合器两侧的齿轮副进行互斥离合操作；

所述油路结构包括壳体油路、轴油路和离合器油路，所述壳体油路设置在壳体内，所述轴油路设置在输入轴或输出轴内，所述壳体油路的一支路与轴油路的第一输送油路相导通设置，所述壳体油路的另一支路与轴油路的第二输送油路相导通设置；所述离合器油路设置在切换式双离合器的腔体内，所述轴油路的第一输送油路与离合器油路的第一导油道相导通设置；所述轴油路的第二输送油路与离合器油路的第二导油道相导通设置；

所述油路控制系统包括动力单元和调控单元，所述动力单元的输出端与壳体油路管道连接设置，所述调控单元设置在壳体油路与动力单元之间的管道上所述第一调控单元用于控制切换式双离合器的第一导油道和第二导油道液压油输入的压力；

所述控制器包括有多个的模拟量输出单元，所述多个的模拟量输出单元分别与调控单元连接；控制器用于获取到挡位信息，根据预存的挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系，控制模拟量输出单元输出不同的模拟量控制信息给调控单元；

所述控制器包括有模拟量输出单元，所述模拟量输出单元与调控单元连接；控制器用于获取到挡位信息，根据预存的挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系，控制模拟量输出单元输出不同的模拟量控制信息给调控单元。

进一步地，所述预存的挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系包括：

预存的挡位信息为空挡，模拟量输出单元输出相同的模拟量控制信息给调控单元，使得调控单元控制的离合器两端的液压油压力相同。

进一步地，所述壳体油路为双孔输送油路，所述双孔输送油路的进油口设置在壳体的外侧面上，所述双孔输送油路的出油口设置在壳体输入轴的轴孔内面上。

进一步地，所述离合器油路包括第一导油道和第二导油道；

所述第一导油道设置在离合器的活塞内腔一侧与离合器内孔内侧面之间，所述第二导油道设置在离合器的活塞内腔另一侧与离合器内孔内侧面之间。

进一步地，所述调控单元包括第一比例阀、第二比例阀、第一压力检测器和第二压力检测器，所述第一比例阀设置在第一导油道所在的壳体油路与动力单元之间的管道上，所述第一比例阀的回油口与储油箱管连接，所述第二比例阀设置在第二导油道所在的壳体油路与动力单元之间的管道上，所述第二比例阀的回油口与储油箱管连接，所述第一压力检测器设置在第一比例阀与切换式双离合器之间的管道上，所述第二压力检测器设置在第二比例阀与切换式双离合器之间的管道上。

进一步地，所述切换式双离合器包括第一离合块、第二离合块和活塞单元；

所述活塞单元包括双头活塞体和腔体，所述双头活塞体的横截面为工字型，所述双头活塞体的一端设置在腔体内，双头活塞体的另一端位于腔体的外部，所述第一导油道的出油口设置在腔体的一侧上，所述第二导油道的出油口设置在腔体的另一侧上；

所述第一离合块包括第一摩擦片组，所述第二离合块包括第二摩擦片组，所述第一摩擦片组位于双头活塞体的另一端的一侧上，所述第二摩擦片组位于双头活塞体的另一端的另一侧上，所述第一离合块和第二离合块用于设置在齿轮副上，所述双头活塞体用于驱动第一摩擦片组或第二摩擦片组中的一组结合、另一组分离。

进一步地，所述中间轴设置有多个，多个所述中间轴于输入轴的中心轴线圆周阵列设置在壳体内。

进一步地，所述输入轴设置有第一输入齿轮，所述输出轴设置有第一输出齿轮，所述切换式离合器设置在第一输入齿轮与第一输出齿轮之间的输入轴或输出轴上。

进一步地，所述中间轴设置有第二输入齿轮和第二输出齿轮，所述第一输入齿轮与第二输入齿轮相互啮合设置，所述第一输出齿轮和第二输出齿轮相互啮合设置。

进一步地，所述模拟量输出单元为电流输出单元或者电压输出单元。

区别于现有技术，上述技术方案通过控制器预存的挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系，在需要挡位切换的时候，控制器可以根据对应关系来输出模拟量。从而改变调控单元控制的离合器两端的液压，就可以实现对离合器的驱动，实现离合作用，从而改变变速器内不同齿轮组的切换动作，从而实现换挡操作，从而实现了通过控制器自动快速换挡的目的。

附图说明

图1为具体实施例方式所述的变速控制系统的结构示意图；

图2为具体实施例方式所述的二挡变速器的示意图；

图3为具体实施例方式所述的二挡变速器的原理图；

图4为具体实施方式所述的二挡变速器的剖视图；

图5为具体实施方式所述的二挡变速器的结构图；

图6为具体实施方式所述的二挡变速器的局部示意图。

附图标记说明：

1、控制器；2、二挡变速器；3、cpu；4、模拟量输出单元；

10、输入轴；11、第一输入齿轮；

20、输出轴；12、第一输出齿轮；

30、中间轴；31、第二输入齿轮；32、第二输出齿轮；

40、切换式双离合器；

41、第一离合块；411、第一摩擦片组；

42、第二离合块；412、第二摩擦片组；

43、活塞单元；

431、双头活塞体；432、腔体；

50、壳体；

60、油路结构；61、壳体油路；62、轴油路；63、离合器油路；

631、第一导油道；632、第二导油道；

621、第一输送油路；622、第二输送油路；623、密封环；

70、油路控制系统；71、动力单元；72、调控单元；73、储油箱；

74、过滤器；

721、第一比例阀；722、第二比例阀；723、第一压力检测器；

724、第二压力检测器；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1到图6，本实施例提供一种二挡变速器变速控制系统，包括控制器1，所述控制器1与二挡变速器2连接，二挡变速器2包括输入轴10、输出轴20、中间轴30、切换式双离合器40、壳体50、油路结构60和油路控制系统70。油路控制系统包括动力单元71、调控单元72、储油箱73和过滤器74，所述调控单元包括第一比例阀721、第二比例阀722、第一压力检测器723和第二压力检测器724。在壳体外侧上的壳体油路进油口与动力单元进行管连接，动力单元可以齿轮泵或液压泵等等，对液压油进行输送。在油路结构的离合器油路中具有两个油道，其分别为：第一导油道和第二导油道。通过第一导油道将液压油输送至切换式双离合器的腔体内的双头活塞体一侧，而第二导油道将液压油输送至切换式双离合器的腔体内的双头活塞体另一侧。因此，当腔体内一侧进油时，会推动双头活塞体移动，使得该侧的腔体空间增加并增大油压，相对的腔体内的另一侧的空间减小，则需要进行回油。对于切换式双离合器具有两条独立的供油油道，因此于壳体外需要两条独立的支线管路进行输送液压油。

具体的，为了使得油路内充满液压油，达到进油即可驱动双头活塞体进行移动的效果。本实施例中调控单元包括第一比例阀921、第二比例阀922、第一压力检测器923和第二压力检测器924，第一比例阀和第二比例阀可以为比例减压阀。在储油箱与壳体之间具有两段管路，其前部为总管路，后部为两条支线管路。在总管路上依次安装齿轮泵、过滤器和总路单向阀，过滤器可以安装多个，而在每条支线管路上则依次安装支路单向阀、比例阀和压力检测器。

以第一导油道所在的独立油路为例，在进行抽送液压油时，开启齿轮泵将储油箱内的液压油抽送至过滤器内，过滤器将液压油内的大颗粒杂质过滤，例如粉尘、砂砾或油块等等。再通过总路单向阀输送至各个支线管路中。与支线管路上再次通过支路单向阀、第一比例阀和第一压力检测器将液压油输送至油路结构中，进而通过第二导油道将液压油输送至切换式双离合器的腔体内一侧。同理第二导油道所在的独立油路，则通过另一条支线管路上的另一支路单向阀、第二比例阀和第二压力检测器将液压油输送至油路结构中，进而通过第二导油道将液压油输送至切换式双离合器的腔体内另一侧。

当液压油进入油路结构中后，若控制切换式双离合器，则液压油依次通过壳体油路、轴油路和第一离合器油到达切换式双离合器的活塞腔内。若切换式双离合器的活塞腔进行回油时，则通过比例减压阀进行减压回油，且比例减压阀可以根据油压进行回油，而回流的液压油则输送回储油箱内。同时对于第一压力检测器则对第一导油道上的油压进行监测，即当切换式双离合器的腔体内的油压减小时，第一压力检测器会将检测的信息反馈至终端内，终端可以为电脑、手机或者工控主机箱。通过终端对信息的处理，并控制第一比例阀的回油量，保证切换式双离合器的油道结构内为满油状态。从而达到零等待的控制切换式离合器的目的。

现有的控制器一般为智能控制单元，可以包含有cpu3，cpu3内部可以存储有挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系。为了实现对上述变速器调控单元的控制，所述控制器包括有模拟量输出单元4，所述模拟量输出单元与调控单元连接；控制器用于获取到挡位信息，根据预存的挡位信息与模拟量输出单元的控制对应关系，控制模拟量输出单元输出不同的模拟量控制信息给调控单元。其中，控制器用于获取到挡位信息可以是控制器根据外部输入来计算得到的所需的挡位信息或者是外部模块直接将单位信息发送给控制器的。模拟量输出单元可以是电压输出单元或者电流输出单元，对应输出电压或者电流。从而实现对不同类型的调控单元的控制。模拟量输出单元可以是模拟电路搭建，由cpu输出模拟量后，通过模拟电路对该模拟量信号进行放大，从而实现更大驱动能力的模拟量的输出。或者模拟量输出单元可以是单独数字转模拟芯片，由cpu输出数字量后，通过数字转模拟芯片输出具有驱动能力的信号。最终实现对调控单元的控制。控制器控制调控单元后，可以改变调控单元控制的离合器两端的液压，就可以实现对离合器的驱动，实现离合作用，从而改变变速器内不同齿轮组的切换动作，从而实现换挡操作，从而实现了通过控制器自动快速换挡的目的。

由于本实施例的离合器是切换式双离合器，只要改变离合器两端的液压平衡，则压力小的一端会为合状态，另一端为离状态。则在需要空挡时，要保持离合器两端的液压平衡，即压力要相同。则控制器在获取到挡位信息为空挡，要控制模拟量输出单元输出相同的模拟量控制信息给调控单元，使得调控单元控制的离合器两端的液压油压力相同，使得离合器处在中间位置，离合器两端都为离状态。为了实现空挡控制，控制器内就要预先存储空挡的挡位信息与模拟量输出单元要输出相同的模拟量的对应关系，如一个对应关系表。而后在控制的时候，只要读取该对应关系，即可以实现快速挡位控制。在需要其他挡位的时候，可以将一种挡位设置成离合器两端的液压压力一端比另一端大，将另一种挡位设置成离合器两端的液压压力另一端比一端大。当离合器两端有压力差的时候，即离合器的一端就会为合状态，就会进入到一种挡位情况，从而实现控制器的挡位切换。

本实施例中输入轴的轴端可以通过轴承套设与输出轴的端面轴孔内，进而达到输入轴的中心线与输出轴的中心线共线的效果，而输入轴的输入端与输出轴的输出端则分别贯穿壳体相对的两侧壁安装在壳体上，输入轴与中间轴的输入端传动连接，中间轴的输出端与输出轴传动连接，中间轴的中心线平行于输入轴的中心线设置在壳体内。

本实施例中输入轴设置有第一输入齿轮11，输出轴设置有第一输出齿轮21，中间轴设置有第二输入齿轮31和第二输出齿轮32。第一输入齿轮和第二输入齿轮相互啮合为第一齿轮副，第一输出齿轮和第二输出齿轮相互啮合为第二齿轮副。

切换式双离合器安装在第一输入齿轮与第一输出齿轮之间的输入轴或输出轴上，并对第一齿轮副和第二齿轮副进行互斥离合操作。其中互斥离合为第一齿轮副为合状态时，则第二齿轮副为离状态；相反当第二齿轮副为合状态时，则第一齿轮副为离状态。因此通过切换式双离合器可对第一齿轮副和第二齿轮副进行两种不同路线的动力传输方式。

具体的，以切换式的双离合器设置在输入轴上为例，其第一种路线为：输入轴的动力可以直接通过第二离合块传输至输出轴上；对应的第二种路线为：输入轴通过第一齿轮副将动力传输至中间轴，再经由第二齿轮副传输至输出轴上，达到了二种挡位的变化的效果。

本实施例中切换式双离合器包括第一离合块41、第二离合块42和活塞单元43，活塞单元包括双头活塞体431和腔体432，双头活塞体的横截面为工字型，双头活塞体的结构由三个环体组合而成，因此将双头活塞体安装在腔体内，通过输入液压油控制双头活塞体在腔体内移动，进而达到切换式双离合器一端为合状态，其另一端为离状态的离合操作。

本实施例中，油路结构包括壳体油路61、轴油路62和离合器油路63，壳体油路为双孔输送油路，双孔输送油路具有两条相互独立的输送油路，离合器油路包括第一导油道631和第二导油道632，轴油路包括第一输送油路621和第二输送油路622，轴油路可以设置在输入轴或者输出轴上，形成输入轴油路或输出轴油路。具体的，通过第一导油道向腔体内的一侧注入液压油，同时使用第二导油道向腔体内的另一侧也注入液压油，使得双头活塞体在于腔体内的两端压力相同，进而使得双头活塞体在腔体内保持平衡，达到初始的准备状态。

本实施例中，在输入轴上安装一个切换式的双离合器，因此只需两条油道分别进行输送液压油，因此可以以切换式的双离合器的数量的两倍来计算需要开设的油道数量，达到可分别独立的对切换式的双离合器进行互斥离合控制。当对切换式双离合器进行离合操作时，通过壳体油路、轴油路和离合器油路将液压油输入至切换式双离合器的腔体内，即完成液压油的输送。

具体的，以轴油路设置在输入轴上为例。双孔输送油路具有两个油道，因此通过双孔输送油路将液压油输送至输入轴上，而轴油路则通过第一输送油路和第二输送油路进行分别输送，并分别与双孔输送油路的两个油道相导通连接，而离合器油路则通过第一导油道与第一输送油路导通连接，第二导油道与第二输送油路导通连接，将液压油分别输送至腔体的两侧上，完成将液压油由壳体输送至切换式双离合器内的目的。

于双孔输送油路与轴油路的连接处，在该处的输入轴上开设的两个环形进油槽，再通过密封环对进油槽的两侧进行密封，即密封环位于壳体与输入轴之间密封，且每一道的双孔输送油路都有一个进油槽进行导通连接。而在输入轴与切换式双离合器的内孔之间，则通过过盈配合连接，同时也采用环形出油槽的方式，将轴油路分别与第一导油道和第二导油道线相导通，进而分别输送液压油至腔体的两侧，达到控制双头活塞体在腔体内通过液压油的油压进行移动的目的。

本实施例中，第一离合块与输入轴的第一输入齿轮连接，第二离合块则与第一输出齿轮连接，因此切换式双离合器可以对输入轴的第一齿轮副与输出轴的第二齿轮副进行互斥离合控制。本实施例中以第一导油道在进油后推动双头活塞体朝向第一输出齿轮方向移动为例，则第二导油道在进油后推动双头活塞体朝向第一输入齿轮方向移动。

而在变速器内的油路都可以使用液压油泵将油箱内的液压油输送至不同管道中。例如，需要第一齿轮副为合状态时，则将液压油经由第一双孔输送油路的另一油道、轴油路的第二输送油路和第二导油道的路线输送，使得切换式双离合器的双头活塞体朝向第一齿轮副移动。通过双头活塞体推动第一摩擦片组进行结合摩擦，并通过第一离合块将动力由输入轴传输至第一输入齿轮上，使得第一齿轮副为合状态，即第一输入齿轮与第二输入齿轮相啮合，将动力由输入轴输送至中间轴。而此时切换式双离合器与第二齿轮副之间则为离状态。

同理，第二齿轮副为合状态时，液压油则通过双孔输送油路的一油道、轴油路的第一输送油路和第一导油道的路线输送，使得切换式双离合器的双头活塞体朝向第二齿轮副移动。通过双头活塞体推动第二摩擦片组进行结合摩擦，并通过第二离合块将动力由输入轴传输至输出轴上，将动力由输入轴直接输送至输出轴上。而此时切换式双离合器与第一齿轮副之间则为离状态。

本实施例中以轴油路设置在输入轴上为例，在轴油路的每个进油口双侧的输入轴上设置有密封环623。即，在第一输送油路的进油口和第二输送油路的进油口两侧都设置一个密封环。若第一输送油路和第二输送油路并排设置在输入轴上，则可以采用在输入轴上依次设置密封环、第一输送油路的进油口、密封环、第二输送油路的进油口和密封环。达到壳体油路与输入油路之间的密封连接，避免液压油的泄漏。而在第一输送油路的出油口和第二输送油路的出油口处的输入轴段上，可以采用过盈配合的方式与离合器的内孔配合，进而使得轴油路与离合器油路之间不会发生漏油的情况，同时也避免各个输油管道之间串油的情况。本实施例中的密封环可以为开口密封环，且具有高耐磨的特性，可以保证在输入轴或输出轴上的使用寿命，降低变速器维护或维修的成本。

于本实施例中变速器的油路结构中都采用充满液压油状态工作，因此只需往腔体内再次注入液压油后，即会使得腔体内的油压失衡，进而驱动双头活塞体在腔体内移动，并通过双头活塞体对第一或第二摩擦片组进行驱动摩擦结合，达到离合的效果。而该驱动双头活塞体移动的准备时间为零，达到零时长等待切换离合的效果，缩短离合器结构在离合切换时的等待时长。

本实施例中第一摩擦片组411和第二摩擦片组421相同结构设置，其组成可以为摩擦片与钢片或摩擦片与摩擦片，本实施例中以摩擦片与钢片为例说明。将摩擦片安装在离合块上，而钢片则安装在腔体的外侧面；反之，也可将摩擦片安装在腔体的外侧面上，钢片安装在离合块上，继而形成摩擦片与钢片之间相互接触摩擦的效果，从而对离合块另一端上连接的齿轮进行离合操作。

在本实施例中，中间轴的数量为多个，可以为二个、三个或者四个等等。多个的中间轴圆周阵列于输入轴或输出轴的中心轴线设置，如两个的中间轴可以分别设置在输入轴和输出轴的上下位置，多个的中间轴的结构相同，设置有相同齿数相同齿宽的齿轮。这样通过多个中间轴，可以对输入轴和输出轴的载荷进行分配，增强了输入轴、中间轴和输出轴上的弯曲强度，从而提升了输入轴与输出轴的承载力，达到提高载荷的目的。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。