重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構的製作方法

2023-08-10 08:18:41

專利名稱：重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛自動變速控制，具體涉及一種重型車輛機械自動變速系統無選檔過程的 直接換檔液壓執行機構。
背景技術：
重型車輛普遍採用手動機械變速器，由於變速器檔位多，換檔操縱力大，換檔時需要油 門踏板、離合器踏板和換檔手柄協調配合動作，對駕駛操作技術要求高，使駕駛員操作強度 大，易疲勞，同時對行車安全性帶來一定影響。將現有手動變速車輛進行改造，使其成為電 控機械自動變速車輛，將會降低駕駛技術難度，大大減輕駕駛操作強度，同時可提高車輛性 能和技術水平。電控機械自動變速是在原手動機械變速器和乾式摩擦離合器的基礎上，取消 離合器踏板，增加由電控單元控制的執行機構，實現變速器換檔、離合器分離結合和發動機 轉速的自動控制，具有傳動效率高，結構簡單，製造成本低的優點。電控機械自動變速的換 檔執行機構有液壓、氣動和電動三種驅動方式，其中液壓執行機構具有體積小，響應速度快， 性能穩定等特點，在重型車輛上應用較廣。目前電控機械自動變速的換檔機構大多採用選檔 和換檔兩套機構實現換檔操作，從一個檔換入另一個檔一般需要順序完成退檔、選檔、掛檔 三個過程，造成換檔過程時間較長，而較長時間的動力中斷導致了車輛動力性的降低。發明內容本發明的目的在於提出一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，該執行機構 可直接安裝在變速器蓋上，取代原手動換檔操作機構，實現無選檔過程的直接換檔，縮短換 檔過程時間，減小車輛換檔過程的動力損失，提高動力性和燃油經濟性，適用於重型車輛多 檔位變速器自動換擋需要。本發明的技術方案是 一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，包括閥體、 電磁換向閥、缸體、進油管、回油管、蓋板、傳感器、永磁鐵、前進檔活塞杆、滑套、彈性 銷、倒檔活塞杆、換檔撥指和彈簧。閥體上安裝有7隻插裝式二位三通電磁換向閥，閥體上 有進油道、回油道和工作油道，其中進油道和回油道分別與7隻電磁換向閥的進油口和回油 口連通，通過油管與液壓源裝置連接。閥體通過螺釘固定在缸體上，並使閥體上電磁閥的工作油道和缸體上液壓缸的油道相通。缸體上加工有4個結構與尺寸相同的活塞孔，孔內裝有3根結構相同的前進檔活塞杆和1根倒檔活塞杆，構成4隻平行布置的液壓缸。3根前進檔活 塞杆兩端分別裝有滑套，滑套外表面與缸體上的活塞孔為滑動配合，滑套內孔與活塞杆為滑 動配合，活塞孔上有密封圈，用於活塞杆與活塞孔之間的密封。前進檔活塞杆和倒檔活塞杆 中部裝有換檔撥指，換檔撥指通過彈性銷固定裝配在活塞杆上，4個換檔撥指的端部插入對 應的換檔撥叉槽中。甜進檔活塞杆兩端面和倒檔活塞杆右端面固定有永磁鐵，缸體兩端面裝 有蓋板，蓋板上安裝有檔位傳感器。倒檔活塞杆右端裝有彈簧，該執行機構通過缸體上的孔 安裝在變速器蓋上。來自液壓源裝置的壓力油進油管進入閥體，通過閥體上的油道到達7隻二位三通電磁換 向閥的進油口。經二位三通電磁換向閥控制後分別通過油道與缸體上各個液壓缸的油道相連。 二位三通電磁閥為常閉式，當控制每根液壓缸的左電磁閥通電右電磁閥斷電時，該液壓缸的 左腔進油，右腔回油，壓力油推動前進檔活塞杆和右滑套向右運動，與前進檔活塞杆連為一 體的換檔撥指帶動換檔撥叉移動，在前進檔活塞杆移動過程中，固定在活塞杆端部的永磁鐵 與固定在蓋板上的霍爾線性位移檔位傳感器的距離改變，通過傳感器可實時檢測活塞杆和換 檔撥叉的位移量，當檢測到換檔到位信號後，電控單元令左電磁閥斷電，活塞杆在變速器換 檔鎖止機構作用下保持在該位置，完成進檔動作。當左右電磁閥同時通電時，液壓缸構成差 動連接方式，右腔的作用面積為滑套有效面積加活塞杆有效面積，左腔的作用面積僅為活塞 杆有效面積，在差動液壓力的作用下活塞杆及右邊滑套向左運動，帶動換檔撥叉摘檔，到達 中間位置後活塞杆左右兩側的作用力相等，活塞杆停止運動，變速器回到空檔。當右電磁閥 通電，左電磁閥斷電時，液壓缸的右腔進油，左腔回油，推動活塞杆和左邊滑套向左運動， 完成換檔過程。倒檔液壓缸為彈簧復位式單作用缸，當電磁閥通電時，倒檔液壓缸左腔進油， 推動倒檔活塞杆克服彈簧力向右運動，換檔撥指推動倒檔換檔撥叉換入倒檔。當電磁閥斷電 時，倒檔液壓缸左腔回油，在彈簧作用下倒檔活塞杆左移，變速器退出倒檔進入空檔。該換 檔裝置可直接安裝在變速器蓋上，取代原手動換檔機構，布置方便。由於採用無選檔過程的 直接換檔方式，可縮短換檔過程的時間，提高車輛加速性能。同時由於採用線性霍爾位移傳 感器實時檢測換檔行程，可保證換檔控制的準確性，還可通過液壓力調節實現換檔過程換檔 力的控制。在電控單元作用下，可滿足重型車輛多檔位變速器自動換檔需求。


圖1為本發明的主視圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖2的A-A剖面4為閥體剖視5為換檔撥指的結構中1-閥體2-電磁換向閥3-缸體4-蓋板 5-螺釘 6-傳感器7-永磁鐵 8-前進檔活塞杆 9-滑套 10-密封圈 11-彈性銷 12-換檔撥指 13-螺釘 14-回油管 15-進油管16-彈簧 17-倒檔活塞杆 18-變速器蓋 19-換檔撥叉 a-回油道 b-進油道 c-工作油道具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，包括閥體l、電磁換向閥2、缸體3、 蓋板4、傳感器6、永磁鐵7、前進檔活塞杆8、滑套9、彈性銷11、換檔撥指12、回油管14、 進油管15、彈簧16和倒檔活塞杆17。閥體1上安裝有7隻插裝式二位三通電磁換向閥2， 閥體l上有進油道、回油道和工作油道，其中進油道和回油道分別與7隻電磁換向閥2的進 油口和回油口連通，並通過進油管15和回油管14與液壓源裝置連接。閥體1通過螺釘13固 定在缸體3上，並使閥體1上與電磁閥2的工作油口連通的工作油道和缸體3上液壓缸的油 道相通。缸體3上加工有4個結構與尺寸相同的活塞孔，孔內裝有3根結構相同的前進檔活 塞杆8和1根倒檔活塞杆17，構成4隻平行布置的液壓缸。3隻前進檔活塞杆8兩端分別裝 有滑套9，滑套9外表面與缸體3上的活塞孔為滑動配合，滑套9內孔與前進檔活塞杆8為 滑動配合，活塞孔上有用於活塞杆與活塞孔之間密封的密封圈10,前進檔活塞杆8和倒檔活 塞杆17中部裝有換檔撥指12，換檔撥指12通過彈性銷11固定裝配在活塞杆上，換檔撥指 12的端部插入換檔撥叉19的槽中。前進檔活塞杆8兩端面和倒檔活塞杆17右端面固定有永 磁鐵7，缸體3兩端面裝有蓋板4，蓋板4上安裝有傳感器6，倒檔活塞杆17右端裝有彈簧 16，該執行機構通過缸體3上的孔安裝在變速器蓋18上。來自液壓源裝置的壓力油經進油管15進入閥體1，通過閥體'l上的油道到達7隻二位三 通電磁換向閥2的進油口。 二位三通電磁閥2為常閉式，每隻前進檔液壓缸由左右兩隻電磁 閥2控制，左電磁閥通電右電磁閥斷電時，該液壓缸的左腔進油，右腔回油，壓力油推動前 進檔活塞杆8和右邊滑套9向右運動，與前進檔活塞杆8連為一體的換檔撥指12帶動換檔撥 叉19移動，在活塞杆移動過程中，固定在活塞杆端部的永磁鐵7與固定在端蓋上的霍爾線性 位移傳感器8之間的距離改變，通過傳感器8可實時檢測活塞杆和換檔撥叉19的位移量，當 檢測到換檔到位信號後，電控單元令左電磁換向閥2斷電，液壓缸兩腔均與回油路相通，前 進檔活塞杆8及換檔撥叉19在變速器換檔鎖止機構作用下保持在該位置，完成進檔動作。當 左右電磁閥2同時通電時，液壓缸構成差動連接方式，右腔的作用面積為滑套9有效面積加 前進檔活塞杆8有效面積，左腔的作用面積僅為前進檔活塞杆8的有效面積，在差動液壓力 的作用下前進檔活塞杆8及右邊滑套9向左運動，帶動換檔撥叉19摘檔，到達中間位置後前進檔活塞杆8左右兩側的作用力相等，活塞杆停止運動，變速器回到空檔。當右電磁閥通電， 左電磁閥斷電時，液壓缸的右腔進油，左腔回油，推動前進檔活塞杆8和左邊滑套9向左運 動，傳感器(6)檢測到換檔到位信號後電控單元令右電磁閥斷電，完成換檔動作。倒檔液壓 缸為彈簧復位式單作用缸，由1個電磁閥2控制，當電磁閥2通電時，倒檔液壓缸左腔進油， 推動倒檔活塞杆17克服彈簧力向右運動，換檔撥指12推動倒檔換檔撥叉19換入倒檔。當電 磁閥2斷電時，倒檔液壓缸左腔回油，在彈簧16的作用下倒檔活塞杆17左移，變速器退出 倒檔進入空檔。該換檔執行機構可直接安裝在變速器蓋上，取代原手動換檔機構。
權利要求
1.一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，包括閥體(1)、電磁換向閥(2)、缸體(3)、蓋板(4)、傳感器(6)、永磁鐵(7)、前進檔活塞杆(8)、滑套(9)、彈性銷(11)、換檔撥指(12)、回油管(14)、進油管(15)、彈簧(16)和倒檔活塞杆(17)，其特徵在於閥體(1)上安裝有7隻插裝式二位三通電磁換向閥(2)，閥體(1)上有進油道、回油道和工作油道，其中進油道和回油道分別與7隻電磁換向閥(2)的進油口和回油口連通，並通過進油管(15)和回油管(14)與液壓源裝置連接，閥體(1)通過螺釘(13)固定在缸體(3)上，並使閥體(1)上與電磁閥(2)的工作油口連通的工作油道和缸體(3)上液壓缸的油道相通，缸體(3)上加工有4個結構與尺寸相同的活塞孔，活塞孔內裝有3根結構相同的前進檔活塞杆(8)和1根倒檔活塞杆(17)，構成4隻平行布置的液壓缸，3隻前進檔活塞杆(8)兩端分別裝有滑套(9)，滑套(9)外表面與缸體(3)上的活塞孔為滑動配合，滑套(9)內孔與前進檔活塞杆(8)為滑動配合，前進檔活塞杆(8)和倒檔活塞杆(17)中部裝有換檔撥指(12)，換檔撥指(12)通過彈性銷(11)固定裝配在活塞杆上，換檔撥指(12)的端部插入換檔撥叉(19)的槽中，前進檔活塞杆(8)兩端面和倒檔活塞杆(17)右端面固定有永磁鐵(7)，缸體(3)兩端面裝有蓋板(4)，蓋板(4)上安裝有傳感器(6)，倒檔活塞杆(17)右端裝有彈簧(16)，該執行機構通過缸體(3)上的孔安裝在變速器蓋(18)上。
2. 根據權利要求1所述的一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，其特徵在於 傳感器(6)為霍爾線性位移傳感器。
3. 根據權利要求1所述的一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，其特徵在於 液壓缸的動力由前進檔活塞杆(8)和倒檔活塞杆(17)中部的換檔撥指(12)輸出。
4. 根據權利要求1所述的一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，其特徵在於 倒檔液壓缸為彈簧復位單作用式。
全文摘要
一種重型車輛機械自動變速直接換檔液壓執行機構，包括閥體(1)、電磁換向閥(2)、缸體(3)、蓋板(4)、傳感器(6)、永磁鐵(7)、前進檔活塞杆(8)、滑套(9)、彈性銷(11)、換檔撥指(12)、回油管(14)、進油管(15)、彈簧(16)和倒檔活塞杆(17)。缸體(3)上有活塞孔，構成4隻平行布置的液壓缸，通過固定在活塞杆上的換檔撥指(12)分別推動4個換檔撥叉(19)，完成換檔動作。該執行機構直接安裝在變速器蓋上，取代原手動換檔操作機構，實現無選檔過程的直接換檔，可縮短換檔過程時間，減小車輛換檔過程的動力損失，提高動力性和燃油經濟性，適用於重型車輛多檔位變速器自動換擋需要。
文檔編號F16H61/28GK101245850SQ20081006948
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月20日 優先權日2008年3月20日
發明者劉振軍, 明 葉, 孫冬野, 秦大同, 胡建軍 申請人:重慶大學