CN110425274B - 一种自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,所述液压***包括D/N/R换挡机构、换挡电子控制阀、执行机构、供油腔及油路;所述D/N/R换挡机构包括阀体、换挡阀芯、限位阀芯、弹簧和端塞;所述限位阀芯有左、右两个工作位;所述换挡阀芯有左、中、右三个工作位,分别对应R、N、D挡;所述换挡电子控制阀包括电磁开关阀A、电磁开关阀B;当挂入D挡时,电磁开关阀A关闭;当挂入N挡时,电磁开关阀A和电磁开关阀B均打开;当挂入R挡时,电磁开关阀A打开,电磁开关阀B关闭;实现自动D/N/R换挡、提高驾驶自动化程度、减小体积、降低成本、增强换挡可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车自动变速箱技术领域,尤其涉及一种自动变速箱内置电子换挡液压***及其控制方法。
背景技术
目前大多数无极变速箱自动挡汽车都采用的是机械式控制换挡,仍需要驾驶员操纵换挡杆进行P、R、N、D挡的切换。这种方式对布置空间也有要求,而且对驾驶员的驾驶技术要求也比较高。随着汽车自动化技术的提高,机械式换挡结构难以满足汽车智能化和用户需求,自动泊车和自动驾驶等技术应用的前提是车辆具备电子换挡功能。在不改变变速箱内部结构情况下,增加外置电子换挡机构也可以实现汽车的自动换挡功能,但是仍需要一定的驾驶空间来布置,不够灵活;而采用内置电子换挡机构,利于车内空间的装配,但仍需要减小在变速箱内部的空间占 用。现有的大多电子换挡机构采用的集成式多路阀串并联结合式油路,不利于油路的机械自锁功能,容易出现换挡冲击,可靠性差,且多路阀油路采用多个电磁阀,油路连接复杂,成本高。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题,本发明提供一种自动变速箱内置电子换挡液压***及其控制方法,实现自动挂挡,减小体积,降低成本,提高驾驶自动化程度,增强可靠性。
(二)技术方案
基于上述的技术问题,本发明提供一种自动变速箱内置电子换挡液压***,包括D/N/R换挡机构、换挡电子控制阀、执行机构、供油腔及油路;所述D/N/R换挡机构包括阀体、与阀体相配合形成至少一个密封段的换挡阀芯和限位阀芯、弹簧和端塞;所述阀体的内腔设置有三级不同直径的台阶孔,由左向右逐渐减小,用来配合不同直径的阀芯起限位作用,设有三个进油口、两个出油口、两个回油口和两个泄油口;所述限位阀芯为两个圆柱相接的结构,左侧端面的有效面积大于右侧端面的有效面积,有左、右两个工作位;所述换挡阀芯有左、中、右三个工作位;所述换挡电子控制阀包括电磁开关阀A、电磁开关阀B;所述执行机构包括执行机构一和执行机构二;所述供油腔包括开关阀供油腔、驻车控制油腔、离合器控制油腔;
开关阀供油腔连接电磁开关阀A和电磁开关阀B的进油端,电磁开关阀A和电磁开关阀B的出油端分别连接阀体上的进油口一和进油口二,驻车控制油腔和离合器控制油腔经过滤器后连接阀体上的进油口三,出油口一连接回油口一和执行机构一,出油口二连接回油口二和执行机构二,所述回油口一和回油口二处的反馈油路上均设置有阻尼孔;两个泄油口连接油箱。
优选地,所述执行机构一为D挡离合器,执行机构二为R挡离合器。
优选地,所述换挡电子控制阀均与人机交互平台连接,所述人机交互平台为按钮、旋钮或面板。
进一步的,该换挡液压***的三个状态为:
当D/N/R换挡机构挂入D挡时,电磁开关阀A关闭,换挡阀芯位于右位,进油口三与出油口一连通,进油口三与出油口二不连通,出油口二与泄油口二连通;
当D/N/R换挡机构挂入N挡时,电磁开关阀A和电磁开关阀B均打开,限位阀芯位于右位,换挡阀芯位于中位,进油口三与出油口一、出油口二均不连通,出油口一与泄油口一、出油口二与泄油口二均连通;
当D/N/R换挡机构挂入R挡时,电磁开关阀A打开,电磁开关阀B关闭,限位阀芯位于左位,换挡阀芯位于左位,进油口三与出油口二连通,进油口三与出油口一不连通,出油口一与泄油口一连通。
进一步的,所述的自动变速箱内置电子换挡液压***集成在液压阀体总成内部。
一种自动汽车无极变速箱总成,包括所述的自动变速箱内置电子换挡液压***。
一种自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,该控制方法包括:
S1、根据D/N/R换挡机构挂入的挡位,执行步骤S2 .1或S2 .2或S2 .3;
S2 .1、当D/N/R换挡机构挂入D挡时,电磁开关阀A关闭,弹簧使换挡阀芯位于右位,进油口三与出油口一连通,进油口三与出油口二不连通,出油口二与泄油口二连通,当离合器控制油腔有油压时,液压油使D挡离合器接合,车辆进入D挡,且液压油经阻尼孔、回油口一回流,给换挡阀芯向右的作用力,形成自锁机制;
S2 .2、当D/N/R换挡机构挂入N挡时,电磁开关阀A和电磁开关阀B均打开,开关阀供油腔供油到进油口二使限位阀芯右移到右位,开关阀供油腔供油到进油口一使换挡阀芯左移,由于限位阀芯起到限位作用,换挡阀芯左移到中位,进油口三与出油口一、出油口二均不连通,出油口一与泄油口一、出油口二与泄油口二均连通,车辆进入N挡;
S2 .3、当D/N/R换挡机构挂入R挡时,电磁开关阀B关闭,电磁开关阀A打开,限位阀芯位于左位,开关阀供油腔供油到进油口一使换挡阀芯左移到左位,进油口三与出油口二连通,进油口三与出油口一不连通,出油口一与泄油口一连通,当离合器控制油腔有油压时,液压油使R挡离合器接合,车辆进入R挡,且液压油经阻尼孔、回油口二回流,给换挡阀芯向左的作用力,形成自锁机制。
进一步的,所述控制方法还包括:从D挡或R挡切换至其它挡位时,回流的液压油经对应的回油口、阻尼孔、出油口、泄油口泄油,离合器处的液压油经对应的出油口、泄油口泄油,阻尼孔控制泄油速度,降低离合器的脱开速度。
进一步的,改变所述阻尼孔的直径大小,能改变缓冲效果。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点:
(1)本发明采用内置电子换挡液压***,采用电子信号控制,实现自动D/N/R换挡切换,取消了机械式换挡杆,从而减小车厢占 用空间,车内空间布置更方便,驾驶自动化程度提高,对驾驶员的驾驶要求更低;
(2)本发明采用了自锁机制,使车辆挂入D挡和R挡时,即使开关电磁阀A或开关电磁阀B失效时,车辆也能保持原挡位,增强换挡可靠性,提高安全性;
(3)本发明的回油口处采用了阻尼孔,通过阻尼孔控制液压油的泄油速度,使离合器不会立即脱开,有效缓冲回挡冲击,使驾驶更舒适;
(4)本发明可以通过改变阻尼孔的直径,改变缓冲效果,从而满足不同工况场合的机、电、液联合控制需求;
(5)本发明的内置电子换挡液压***可集成在液压阀体总成内部,一体化的结构设计,有利于一体化加工成型,保证整体结构紧凑、油路设计简单,便于变速箱内布局,而且成本更低;
(6)D、N、R挡中,挂入D挡的时间一般最长,本发明在挂入D挡时,两个电磁阀均不工作,无需对电磁阀供电,减少油耗,节约成本。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1为本发明实施例换挡液压***的D挡结构示意图;
图2为本发明实施例换挡液压***的N挡结构示意图;
图3为本发明实施例换挡液压***的R挡结构示意图;
图中:1:开关阀供油腔;2:驻车控制油腔;3:出油口二;4:离合器控制油腔;5:出油口一;6:电磁开关阀A;7:换挡阀芯;8:回油口二;9:D挡离合器;10:R挡离合器;11:泄油口二;12:回油口一;13:限位阀芯;14:电磁开关阀B;15:阀体;16:端塞;17:进油口一;18:进油口二;19:进油口三;20:泄油口一。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
一种自动变速箱内置电子换挡液压***,包括D/N/R换挡机构、换挡电子控制阀、执行机构、供油腔及油路;所述D/N/R换挡机构包括阀体15、与阀体15相配合形成至少一个密封段的换挡阀芯7和限位阀芯13、弹簧和端塞;所述阀体15的内腔设置有3级不同直径的台阶孔,由左向右逐渐减小,用来配合不同直径的阀芯起限位作用,设有进油口一17、进油口二18、进油口三19、出油口一5、出油口二3、回油口一12、回油口二8、泄油口一20和泄油口二11;所述限位阀芯13为两个圆柱相接的结构,左侧端面的有效面积大于右侧端面的有效面积,有左、右两个工作位;所述换挡阀芯7有左、中、右三个工作位,分别对应R、N、D挡;所述换挡电子控制阀包括电磁开关阀A6、电磁开关阀B 14;所述执行机构包括D挡离合器和R挡离合器;所述供油腔包括开关阀供油腔1、驻车控制油腔2、离合器控制油腔4;
开关阀供油腔1连接电磁开关阀A6和电磁开关阀B 14的进油端,电磁开关阀A6和电磁开关阀B 14的出油端分别连接进油口一17和进油口二18,驻车控制油腔2和离合器控制油腔4经过滤器后连接进油口三19,出油口一5连接回油口一12和D挡离合器9,出油口二3连接回油口二8和R挡离合器10,所述回油口一12和回油口二8处的反馈油路上均设置有阻尼孔,两个泄油口11连接油箱。
该液压***的三个状态为:
当D/N/R换挡机构挂入D挡时,如图1所示,电磁开关阀A6关闭,电磁开关阀B14打开或关闭,换挡阀芯7位于右位,限位阀芯13位于左位或右位,进油口三19与出油口一5连通,进油口三19与出油口二3不连通,出油口二3与泄油口二11连通;
当D/N/R换挡机构挂入N挡时,如图2所示,电磁开关阀A6和电磁开关阀B14均打开,限位阀芯13位于右位,换挡阀芯7位于中位,进油口三19与出油口一5、出油口二3均不连通,出油口一5与泄油口一20、出油口二3与泄油口二11均连通;
当D/N/R换挡机构挂入R挡时,如图3所示,电磁开关阀A6打开,电磁开关阀B14关闭,限位阀芯13位于左位,换挡阀芯7位于左位,进油口三19与出油口二3连通,进油口三19与出油口一5不连通,出油口一5与泄油口一20连通。
所述的自动变速箱内置电子换挡液压***集成在液压阀体总成内部。
一种自动汽车无极变速箱总成,包括所述的自动变速箱内置电子换挡液压***。
本发明所述的内置电子换挡液压***的控制方法如下:
S1、根据D/N/R换挡机构挂入的挡位,执行步骤S2 .1或S2 .2或S2 .3;
S2 .1、当D/N/R换挡机构挂入D挡时,如图1所示,电磁开关阀A6关闭,弹簧使换挡阀芯7位于右位,进油口三19与出油口一5连通,进油口三19与出油口二3不连通,出油口二3与泄油口二11连通,当离合器控制油腔4有油压时,液压油使D挡离合器9接合,车辆进入D挡,且液压油经阻尼孔、回油口一12回流,给换挡阀芯7向右的作用力,形成自锁机制;
此时,无论电磁开关阀B14打开或关闭,限位阀芯13位于左位或右位,都不会对换挡阀芯7起到限位作用;
S2 .2、当D/N/R换挡机构挂入N挡时,如图2所示,电磁开关阀A6和电磁开关阀B14均打开,开关阀供油腔1供油到进油口二18使限位阀芯13右移到右位,开关阀供油腔1供油到进油口一17使换挡阀芯7左移,由于限位阀芯13起到限位作用,使换挡阀芯7只能左移到中位,进油口三19与出油口一5、出油口二3均不连通,出油口一5与泄油口一20、出油口二3与泄油口二11均连通,车辆进入N挡;
由于限位阀芯13的左侧端面的有效面积大于右侧端面的有效面积,当两侧端面都有供油时,左侧端面受到的向右的作用力大于右侧端面受到的向左的作用力,因此,限位阀芯13能右移到右位。
S2 .3、当D/N/R换挡机构挂入R挡时,如图3所示,电磁开关阀B14关闭,电磁开关阀A6打开,限位阀芯13位于左位,开关阀供油腔1供油到进油口一17使换挡阀芯7左移到左位,进油口三19与出油口二3连通,进油口三19与出油口一5不连通,出油口一5与泄油口一20连通,当离合器控制油腔4有油压时,液压油使R挡离合器10接合,车辆进入R挡,且液压油经阻尼孔、回油口二8回流,给换挡阀芯7向左的作用力,形成自锁机制。
从D挡切换至其它挡位时,回流的液压油经对应的回油口一12、阻尼孔、出油口一5、泄油口一20泄油,D挡离合器9处的液压油经对应的出油口一5、泄油口一20泄油;从R挡切换至其它挡位时,回流的液压油经对应的回油口二8、阻尼孔、出油口二3、泄油口二11泄油,R挡离合器10处的液压油经对应的出油口二3、泄油口二11泄油;阻尼孔控制液压油泄油速度,降低离合器的脱开速度,即离合器不会立即脱开,从而实现离合器脱离时泄油速度的可靠控制,有效缓冲回挡冲击,增加换挡可靠性。另外,通过改变阻尼孔的直径大小,可改变缓冲效果。
综上可知,通过上述的一种自动变速箱内置电子换挡液压***及其控制方法,具有如下优点:
(1)本发明采用内置电子换挡液压***,采用电子信号控制,实现自动D/N/R换挡切换,取消了机械式换挡杆,从而减小车厢占 用空间,车内空间布置更方便,驾驶自动化程度提高,对驾驶员的驾驶要求更低;
(2)本发明采用了自锁机制,使车辆挂入D挡和R挡时,即使开关电磁阀A或开关电磁阀B失效时,车辆也能保持原挡位,增强换挡可靠性,提高安全性;
(3)本发明的回油口处采用了阻尼孔,通过阻尼孔控制液压油的泄油速度,使离合器不会立即脱开,有效缓冲回挡冲击,使驾驶更舒适;
(4)本发明可以通过改变阻尼孔的直径,改变缓冲效果,从而满足不同工况场合的机、电、液联合控制需求;
(5)本发明的内置电子换挡液压***可集成在液压阀体总成内部,一体化的结构设计,有利于一体化加工成型,保证整体结构紧凑、油路设计简单,便于变速箱内布局,而且成本更低;
(6)D、N、R挡中,挂入D挡的时间一般最长,本发明在挂入D挡时,两个电磁阀均不工作,无需对电磁阀供电,减少油耗,节约成本。
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;虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (5)
1.一种自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,其特征在于:所述自动变速箱内置电子换挡液压***包括D/N/R换挡机构、换挡电子控制阀、执行机构、供油腔及油路;所述D/N/R换挡机构包括阀体、与阀体相配合形成至少一个密封段的换挡阀芯和限位阀芯、弹簧和端塞;所述阀体的内腔设置有三级不同直径的台阶孔,由左向右逐渐减小,用来配合不同直径的阀芯起限位作用,设有三个进油口、两个出油口、两个回油口和两个泄油口;所述限位阀芯为两个圆柱相接的结构,左侧端面的有效面积大于右侧端面的有效面积,有左、右两个工作位;所述换挡阀芯有左、中、右三个工作位;所述换挡电子控制阀包括电磁开关阀A、电磁开关阀B;所述执行机构包括执行机构一和执行机构二;所述供油腔包括开关阀供油腔、驻车控制油腔、离合器控制油腔;
开关阀供油腔连接电磁开关阀A和电磁开关阀B的进油端,电磁开关阀A和电磁开关阀B的出油端分别连接阀体上的进油口一和进油口二,驻车控制油腔和离合器控制油腔经过滤器后连接阀体上的进油口三,出油口一连接回油口一和执行机构一,出油口二连接回油口二和执行机构二,所述回油口一和回油口二处的反馈油路上均设置有阻尼孔;两个泄油口连接油箱;
所述执行机构一为D挡离合器,执行机构二为R挡离合器;
该换挡液压***的三个状态为:当D/N/R换挡机构挂入D挡时,电磁开关阀A关闭,换挡阀芯位于右位,进油口三与出油口一连通,进油口三与出油口二不连通,出油口二与泄油口二连通;当D/N/R换挡机构挂入N挡时,电磁开关阀A和电磁开关阀B均打开,限位阀芯位于右位,换挡阀芯位于中位,进油口三与出油口一、出油口二均不连通,出油口一与泄油口一、出油口二与泄油口二均连通;当D/N/R换挡机构挂入R挡时 ,电磁开关阀A打开,电磁开关阀B关闭 ,限位阀芯位于左位,换挡阀芯位于左位,进油口三与出油口二连通,进油口三与出油口一不连通,出油口一与泄油口一连通;
该控制方法包括:
S1、根据D/N/R换挡机构挂入的挡位,执行步骤S2.1或S2.2或S2.3;
S2.1、当D/N/R换挡机构挂入D挡时,电磁开关阀A关闭,弹簧使换挡阀芯位于右位,进油口三与出油口一连通,进油口三与出油口二不连通,出油口二与泄油口二连通,当离合器控制油腔有油压时,液压油使D挡离合器接合,车辆进入D挡,且液压油经阻尼孔、回油口一回流,给换挡阀芯向右的作用力,形成自锁机制;
S2.2、当D/N/R换挡机构挂入N挡时,电磁开关阀A和电磁开关阀B均打开,开关阀供油腔供油到进油口二使限位阀芯右移到右位,开关阀供油腔供油到进油口一使换挡阀芯左移,由于限位阀芯起到限位作用,换挡阀芯左移到中位,进油口三与出油口一、出油口二均不连通,出油口一与泄油口一、出油口二与泄油口二均连通,车辆进入N挡;
S2.3、当D/N/R换挡机构挂入R挡时,电磁开关阀B关闭,电磁开关阀A打开,限位阀芯位于左位,开关阀供油腔供油到进油口一使换挡阀芯左移到左位,进油口三与出油口二连通,进油口三与出油口一不连通,出油口一与泄油口一连通,当离合器控制油腔有油压时,液压油使R挡离合器接合,车辆进入R挡,且液压油经阻尼孔、回油口二回流,给换挡阀芯向左的作用力,形成自锁机制;
所述控制方法还包括:从D挡或R挡切换至其它挡位时,回流的液压油经对应的回油口、阻尼孔、出油口、泄油口泄油,离合器处的液压油经对应的出油口、泄油口泄油,阻尼孔控制泄油速度,降低离合器的脱开速度。
2.根据权利要求1所述的自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,其特征在于:所述换挡电子控制阀均与人机交互平台连接,所述人机交互平台为按钮、旋钮或面板。
3.根据权利要求1所述的自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,其特征在于:所述的自动变速箱内置电子换挡液压***集成在液压阀体总成内部。
4.根据权利要求1所述的自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法,其特征在于:改变所述阻尼孔的直径大小,能改变缓冲效果。
5.一种自动汽车无级变速箱总成,其特征在于:采用如权利要求1-4中任一项所述的自动变速箱内置电子换挡液压***的控制方法进行控制。
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