CN107628007B - 液压自动驻车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压自动驻车装置，其包括壳体、活塞缸和活塞总成；所述活塞缸通过第一卡环固定于所述壳体的内部；所述活塞缸的内部形成有圆柱形的空腔；所述活塞总成设置于所述壳体内，并可以在所述壳体内左右滑动。本发明的液压自动驻车装置通过液压操作，能够提供较大的操作力，而且结构紧凑，可方便的集成在自动变速器中，驻车挡位实现机械锁止，工作可靠。

Description

液压自动驻车装置

技术领域

本发明涉及自动变速器驻车技术领域，特别涉及一种机电耦合双离合变速器液压自动驻车装置。

背景技术

自动变速器驻车装置是使汽车在路面上或坡道上停驻时，防止车辆滑行和向后溜车的装置。当前大多数自动变速器搭载的驻车***属于人力机械式，采用机械式传动方式，使用拉杆或拉锁将换挡手柄与变速器驻车机构相连，通过驾驶员操纵换挡手柄的方式实现驻车功能，安全性低，舒适度差。

车辆在大约3km/h低速行驶以及在30°斜坡上驻车时，锁止棘爪也必须可靠地锁住和脱离驻车齿轮。在这种情况下，驻车棘爪挂入和挂出时会产生取决于车辆的重量直至千牛的力。为了克服这种较大的操作力，驻车装置需要相对多的结构空间。

发明内容

本发明目的是提供一种紧凑的液压自动驻车装置，提高驻车的安全性和可靠性，同时提升车辆的舒适性。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种液压自动驻车装置，其包括壳体、活塞缸和活塞总成；

所述活塞缸通过第一卡环固定于所述壳体的内部；所述活塞缸的内部形成有圆柱形的空腔；

所述活塞总成包括第二活塞、推杆、第二弹簧和锥形销，所述第二活塞包括第一环形部、环形连接部、第二环形部和圆筒部，所述第一环形部的直径小于第二环形部的直径，所述第一环形部与第二环形部之间通过环形连接部连接，所述圆筒部的一端连接于所述第二环形部，并使得所述第一环形部、环形连接部、第二环形部和圆筒部之间同轴设置；

所述第一环形部可滑动地设置于所述活塞缸的圆柱形空腔内，所述第二环形部可滑动地设置于所述壳体内，并且所述壳体、活塞缸、第一环形部、环形连接部和第二环形部之间形成第一活塞腔，所述壳体上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述第一活塞腔连通；

所述圆筒部的另一端穿过所述壳体，并位于所述壳体外部，所述圆筒部上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端顶设在所述第二环形部上，另一端顶设在所述壳体上，且第一弹簧处于预压缩状态；所述圆筒部、第二环形部和壳体之间形成第二活塞腔，所述壳体上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第二活塞腔连通；

所述推杆通过止推垫片固定于所述第二活塞上，并与所述第二活塞同轴设置；

所述推杆上形成有凸起，所述锥形销设在所述凸起上，所述第二弹簧套设于所述推杆上，并对所述锥形销施加推力。

可选的，所述第二活塞还包括第一延伸部，所述第一延伸部的一端固定于所述第一环形部，且沿所述第二活塞的轴向延伸，所述第一延伸部上开设有凹槽，并且在所述第一延伸部的另一端形成有斜面；所述活塞缸的内壁面上沿所述活塞缸的轴线方向开设有导向槽，所述第一延伸部可滑动地设置于所述导向槽内。

可选的，所述液压自动驻车装置还包括锁止机构，所述锁止机构包括第一活塞、锁止销和锁止销复位弹簧；所述壳体上形成有活塞腔室，并且在所述活塞缸上对应所述活塞腔室的位置开设有通孔，所述通孔与所述活塞腔室的轴线相同，所述第一活塞可滑动地设置于所述活塞腔室内；

所述第一活塞上设置有锁止销，所述锁止销与所述第一延伸部配合，将所述第二活塞锁止；

所述锁止销和壳体之间设置有锁止销复位弹簧，且所述锁止销复位弹簧处于预压缩状态。

可选的，所述锁止销上形成有凸台，在所述凸台上形成有斜面，并使得所述凸台卡合在所述凹槽内，或者所述凸台的斜面与所述第一延伸部的斜面配合。

可选的，所述第一环形部、环形连接部和第二环形部的内径相同，并且大于所述圆筒部的内径。

可选的，所述止推垫片为两个，两个止推垫片分别位于所述圆筒部的两端，并且第二弹簧的一端顶设在所述止推垫片上，另一端顶设在所述锥形销上。

可选的，所述第二活塞还包括第二延伸部，所述第二延伸部的一端固定于所述第一环形部，且沿所述第二活塞的轴向延伸，所述第二活塞的第二延伸部上设置有位移传感器。

可选的，所述第一活塞与所述活塞腔室的壁之间设置有第二密封圈。

可选的，所述第一环形部和所述活塞缸之间设置有第一活塞密封圈，所述第二环形部与所述壳体之间设置有第二活塞密封圈。

本发明具有如下有益效果：本发明的液压自动驻车装置通过液压操作，能够提供较大的操作力，而且结构紧凑，可方便的集成在自动变速器中，驻车挡位实现机械锁止，工作可靠。

附图说明

图1为本发明的液压自动驻车装置的结构示意图；

图2为本发明的液压自动驻车装置的剖视图；

图3为本发明的液压自动驻车装置摘挡状态的示意图；

图4为本发明的液压自动驻车装置在挂入驻车挡时，棘爪的齿与驻车齿轮的齿槽对齐时的示意图；

图5为本发明的液压自动驻车装置在挂入驻车挡时，棘爪的齿与驻车齿轮的齿顶对齐时的图示；

图6为本发明的液压自动驻车装置的活塞总成的结构示意图；

图7为本发明的锁止机构的结构示意图；

图8为本发明的第二活塞的结构示意图；

图中标记示意为：1-定位销；2-旋转轴；3-棘爪；4-定位螺栓；5-壳体；6-驻车齿轮；7-活塞缸；8-第一密封圈；9-第一活塞密封圈；10-第一弹簧；11-第二活塞；12-推杆；13-止推垫片；14-第二活塞密封圈；15-第二弹簧；16-锥形销；17-第一卡环；18-回位扭簧；21-第一环形部；22-环形连接部；23-第二环形部；24-圆筒部；30-活塞总成；31-锁止销；32-第一活塞；33-第二密封圈；34-第二卡环；35-锁止销复位弹簧；38-位移传感器；41-液压动力单元；42-TCU；45-第一电磁阀；46-第二电磁阀；47-第一通孔；48-第二通孔；49-活塞腔室；51-第一延伸部；52-第二延伸部；53-凹槽；54-斜面；66-密封环；68-导向槽；69-第三通孔；71-凸台；72-斜面。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种液压自动驻车装置，包括壳体5、活塞缸7、活塞总成30和锁止机构。

车辆的变速器轴(图中未画出)上安装有驻车齿轮6，所述驻车齿轮6随变速器轴一起旋转。回位扭簧18套在定位销轴2上，一端与棘爪3相连，另一端与定位轴1相连。

所述壳体5可以为单独零件，也可作为变速器壳体的一部分；本实施例中，所述壳体5的内部形成有空腔，更优选地，所述空腔从右至左分为直径依次增加的第一直径段、第二直径段、第三直径段和第四直径段，即所述第一直径段的直径小于第二直径段的直径，所述第二直径段的直径小于第三直径段的直径，所述第三直径段的直径小于第四直径段的直径。

所述活塞缸7通过第一卡环17固定于所述壳体5的内部，即所述活塞缸7上形成有轴肩，所述轴肩卡合在第三直径段和第四直径段连接处所形成的台阶上，所述活塞缸7的一端左端通过第一卡环17固定于所述壳体5上，优选地，所述活塞缸7的内部形成有圆柱形的空腔，所述圆柱形空腔的内径小于第二直径段的直径，所述活塞缸7与所述壳体5的第三直径段之间设置有第一密封圈8。

所述活塞总成30设置于所述壳体5内，并可以在所述壳体5内左右滑动，本实施例中，所述活塞总成30包括第二活塞11、推杆12、第二弹簧15和锥形销16，所述第二活塞11包括第一环形部21、环形连接部22、第二环形部23和圆筒部24，所述第一环形部的直径小于第二环形部的直径，而且，所述第一环形部与第二环形部之间通过环形连接部连接，所述圆筒部的一端连接于所述第二环形部，并使得所述第一环形部、环形连接部、第二环形部和圆筒部之间同轴设置。

所述第一环形部可滑动地设置于所述活塞缸7的圆柱形空腔内，所述第二环形部可滑动地设置于所述壳体5的第二直径段内，而且所述第一环形部和所述活塞缸7之间设置有第一活塞密封圈9，所述第二环形部与所述壳体5之间设置有第二活塞密封圈14，以在所述壳体5、活塞缸7、第一环形部、环形连接部和第二环形部之间形成第一活塞腔，所述壳体5上开设有第一通孔47，所述第一通孔47与所述第一活塞腔连通。

所述圆筒部的另一端穿过所述壳体5，并位于所述壳体5外部，所述圆筒部11上套设有第一弹簧10，所述第一弹簧10的一端顶设在所述第二环形部上，另一端顶设在所述壳体5上，且第一弹簧10处于预压缩状态，本实施例中，所述圆筒部与所述壳体5之间设置有密封环66，而且，所述圆筒部、第二环形部和壳体5之间形成第二活塞腔，而且，所述壳体5上开设有第二通孔48，所述第二通孔48与所述第二活塞腔连通。

所述第一环形部、环形连接部和第二环形部的内径相同，并且大于所述圆筒部的内径。

所述推杆12通过止推垫片13固定于所述第二活塞11上，并与所述第二活塞11同轴设置，本实施例中，所述止推垫片13为两个，两个止推垫片13分别位于所述圆筒部的两端。

所述推杆12上形成有凸起，所述锥形销16卡设在所述凸起上，并且第二弹簧15的一端顶设在所述止推垫片13上，另一端顶设在所述锥形销16上，而且所述第二弹簧15处于预压缩状态。

所述第二活塞11还包括第一延伸部51和第二延伸部52，所述第一延伸部51和第二延伸部52的一端均固定于所述第一环形部，且沿所述第二活塞11的轴向延伸，所述第二活塞11的第二延伸部52上设置有位移传感器38，以通过所述位移传感器38测量所述第二活塞11的位置，并且所述第一延伸部51上开设有凹槽53，并且在所述第一延伸部51的另一端形成有斜面54。

本实施例中，所述活塞缸7和壳体5通过定位螺栓4固定，所述活塞缸7的内壁面上沿所述活塞缸7的轴线方向开设有导向槽68，所述第一延伸部51可滑动地设置于所述导向槽68内，以当所述第二活塞11相对于所述活塞缸7运动时，所述第一延伸部51在所述导向槽68内滑动，从而通过所述导向槽68对所述第二活塞11的周向进行定位。

当第二活塞11处于不同位置时，为将第二活塞11锁止在该位置，本实施例的液压自动驻车装置还包括锁止机构，所述锁止机构包括第一活塞32、锁止销31和锁止销复位弹簧35；所述壳体5上形成有活塞腔室49，并且在所述活塞缸7上对应所述活塞腔室49的位置开设有通孔，所述通孔与所述活塞腔室49的轴线相同，所述第一活塞32可滑动地设置于所述活塞腔室内，而且优选地，所述活塞腔室内部设置有第二卡环34，所述第二卡环34用于对第一活塞32进行轴向限位。

所述第一活塞32与所述活塞腔室49的壁之间设置有第二密封圈，并且所述第一活塞上设置有锁止销，所述锁止销与所述第一延伸部配合，将所述第二活塞锁止。

具体地，所述锁止销31和壳体5之间设置有锁止销复位弹簧35，且所述锁止销复位弹簧35处于预压缩状态，以通过所述锁止销回位弹簧35将锁止销31复位，所述锁止销31上形成有凸台71，在所述凸台71上形成有斜面72，而且所述凸台71能够卡合在所述凹槽53内，或者对所述第一延伸部51的斜面54进行止挡。

本发明的液压自动驻车装置在初始状态时，棘爪3上的齿与驻车齿轮的齿槽啮合，锁止销31上的凸台71处于第二活塞的凹槽53内，变速器处于驻车挂挡状态，实现第二活塞11轴向机械锁止。

当TCU42接收到驻车摘挡命令后，第二电磁阀46打开，液压油流入活塞腔室49，推动第一活塞32，第一活塞32推动锁止销31运动到指定位置，第二活塞11实现解锁；此时第一电磁阀45打开，液压油推动第二活塞11克服第一弹簧10的弹力运动到另一端，在此过程中TCU42接收活塞位移传感器38的信号，判断第二活塞11到指定位置后，关闭第二电磁阀46，锁止销31在锁止销复位弹簧35的弹力下回位，然后关闭第一电磁阀45，第二活塞11的第一延伸部51上的斜面54与锁止销31的凸台71上的斜面72配合，实现第二活塞11轴向机械锁止。棘爪3在回位扭簧18的作用下回位，摘挡完成。

当TCU42接收到驻车挂挡命令后，第二电磁阀46打开，液压油流入活塞腔室49，推动第一活塞32和锁止销31运动到指定位置，第二活塞11实现解锁；第一弹簧10推动第二活塞11，第二活塞11推动推杆12和锥形销16，在此过程中TCU接收活塞位移传感器38的信号，判断第二活塞11到指定位置后，第二电磁阀46关闭，锁止销31在锁止销复位弹簧35的弹力下回位，锁止销31的凸台71与第二活塞11的第一延伸部51上的凹槽53啮合，实现第二活塞11机械锁止。

当棘爪3的齿顶与驻车齿轮6的齿槽对齐，锥形销16在第一弹簧10的推力下，推动棘爪3与驻车齿轮6啮合，实现挂挡；

当棘爪3的齿顶与驻车齿轮6的齿顶对齐，第一弹簧10通过活塞总成30持续给锥形销16施加一个设定的力，当车辆移动时，锥形销16推动棘爪3与驻车齿轮6啮合，实现挂挡。

所述液压自动驻车装置还包括TCU42、第一电磁阀45、第二电磁阀46和液压动力单元41，所述液压动力单元41通过第一电磁阀45连接于第一通孔47和第二通孔48，以及通过第二电磁阀46连接于活塞腔室49，并且，所述TCU信号连接于所述第一电磁阀45和第二电磁阀46，以控制所述第一电磁阀45和第二电磁阀46的运动。

所述第一电磁阀和第二电磁阀可集成在变速器阀体上，也可以布置在壳体上，液压动力单元的液压油经调压后第一路流入第一电磁阀，第一电磁阀的两个出油口分别接第一活塞腔和第二活塞腔，控制活塞总成轴向移动，实现驻车挂挡和摘挡，第二路流入第二电磁阀，出油口与第一活塞相连，推动锁止销移动，实现活塞总成锁止。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种液压自动驻车装置，其特征在于，包括壳体、活塞缸和活塞总成；

所述活塞缸通过第一卡环固定于所述壳体的内部；所述活塞缸的内部形成有圆柱形的空腔；

所述活塞总成包括第二活塞、推杆、第二弹簧和锥形销，所述第二活塞包括第一环形部、环形连接部、第二环形部和圆筒部，所述第一环形部的直径小于第二环形部的直径，所述第一环形部与第二环形部之间通过环形连接部连接，所述圆筒部的一端连接于所述第二环形部，并使得所述第一环形部、环形连接部、第二环形部和圆筒部之间同轴设置；

所述第一环形部可滑动地设置于所述活塞缸的圆柱形空腔内，所述第二环形部可滑动地设置于所述壳体内，并且所述壳体、活塞缸、第一环形部、环形连接部和第二环形部之间形成第一活塞腔，所述壳体上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述第一活塞腔连通；

所述圆筒部的另一端穿过所述壳体，并位于所述壳体外部，所述圆筒部上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端顶设在所述第二环形部上，另一端顶设在所述壳体上，且第一弹簧处于预压缩状态；所述圆筒部、第二环形部和壳体之间形成第二活塞腔，所述壳体上开设有第二通孔，所述第二通孔与所述第二活塞腔连通；

所述推杆通过止推垫片固定于所述第二活塞上，并与所述第二活塞同轴设置；

所述推杆上形成有凸起，所述锥形销设在所述凸起上，所述第二弹簧套设于所述推杆上，并对所述锥形销施加推力。

2.根据权利要求1所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述第二活塞还包括第一延伸部，所述第一延伸部的一端固定于所述第一环形部，且沿所述第二活塞的轴向延伸，所述第一延伸部上开设有凹槽，并且在所述第一延伸部的另一端形成有斜面；所述活塞缸的内壁面上沿所述活塞缸的轴线方向开设有导向槽，所述第一延伸部可滑动地设置于所述导向槽内。

3.根据权利要求2所述的液压自动驻车装置，其特征在于，还包括锁止机构，所述锁止机构包括第一活塞、锁止销和锁止销复位弹簧；所述壳体上形成有活塞腔室，并且在所述活塞缸上对应所述活塞腔室的位置开设有通孔，所述通孔与所述活塞腔室的轴线相同，所述第一活塞可滑动地设置于所述活塞腔室内；

所述第一活塞上设置有锁止销，所述锁止销与所述第一延伸部配合，将所述第二活塞锁止；

所述锁止销和壳体之间设置有锁止销复位弹簧，且所述锁止销复位弹簧处于预压缩状态。

4.根据权利要求3所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述锁止销上形成有凸台，在所述凸台上形成有斜面，并使得所述凸台卡合在所述凹槽内，或者所述凸台的斜面与所述第一延伸部的斜面配合。

5.根据权利要求4所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述第一环形部、环形连接部和第二环形部的内径相同，并且大于所述圆筒部的内径。

6.根据权利要求5所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述止推垫片为两个，两个止推垫片分别位于所述圆筒部的两端，并且第二弹簧的一端顶设在所述止推垫片上，另一端顶设在所述锥形销上。

7.根据权利要求6所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述第二活塞还包括第二延伸部，所述第二延伸部的一端固定于所述第一环形部，且沿所述第二活塞的轴向延伸，所述第二活塞的第二延伸部上设置有位移传感器。

8.根据权利要求7所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述第一活塞与所述活塞腔室的壁之间设置有第二密封圈。

9.根据权利要求8所述的液压自动驻车装置，其特征在于，所述第一环形部和所述活塞缸之间设置有第一活塞密封圈，所述第二环形部与所述壳体之间设置有第二活塞密封圈。