专利名称：一种新型的自动变速箱执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车机械式自动变速箱技术领域，特别涉及一种新型的自动变速箱执行器。
背景技术：
随着汽车保有量的快速发展以及非专业驾驶员数量的急剧增加，汽车自动变速器正呈现快速发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器(AT)，无级变速器(CVT)，以及电控机械式自动变速器(AMT)三种。
最早在汽车上实现自动变速的变速器是液力机械式自动变速器，简称AT，也是目前应用最广泛的汽车自动变速器。它不切断动力换档，具有起步、换档平顺，对阻力矩变化可自适应等优点。但同时它也具有结构复杂，难制造，传动效率低等缺点。
手动固定轴式齿轮变速器是有级变速传动机构，其优点是效率高，成本低，生产工艺成熟，目前在我国应用广泛。缺点是换档困难，换档时动力中断，要求驾驶员操纵熟练，所以人们期望它能实现自动化。计算机控制技术使这种变速机构实现自动换档成为可能。电控机械式自动变速器(AMT)就是通过微机控制使固定轴式变速器自动化的产物。它保留了原齿轮变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、成本低、易制造、维护容易等优点；而且实现了起步、换档过程的自动化，在操纵方便性上具备了AT的优点。AMT以其经济、使用方便、简单安全又具有较好舒适性受到青睐，而且它还具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速箱生产投资的优点，因此受到了各大汽车厂的重视，成为最适合我国国情的新型汽车自动变速器。
AMT是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元(ECU)为核心，通过执行机构控制离合器的分离与接合、选换档操作和通过电子装置控制发动机的供油，来实现起步、换档的自动操纵。AMT控制的基本思想是根据驾驶员的意图(加速踏板、制动踏板、操纵手柄等)和车辆的状态(发动机转速、输入轴转速、车速、档位)，依据适当的控制规律(换档规律、离合器接合规律等)，借助于相应的执行机构(离合器执行机构、选换档执行机构)和电子装置(发动机供油控制电子装置)对车辆的动力传动系(发动机、离合器、变速器)进行联合操纵。
电控单元(TCU)根据软件程序，实时、在线地担负起多路输入信号的采集、加工处理、以及控制决策和执行指令的发出；操纵控制机构则根据TCU的指令，控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换档等动作，使换档过程自动完成。
但是，在这一控制系统中，若想使系统的性能达到理想的境地，一方面需要深入研究控制手段和控制策略，提高控制效果；另一方面，则需要尽量挖掘被控元件的动态性能，使整个系统的配合发挥到完美的程度。这是因为，如果被控对象不可控的话，则控制系统不能正常工作，而被控对象性能的高低，也很大程度的影响了整个系统的性能。
在AMT系统中，为缩短动力中断的时间有两个解决途径一是提高被控对象的响应速度，二是改变被控对象的结构。本发明就是从上述两个方面着手，通过结构优化缩短系统的动力中断时间。
发明内容
针对上述情况，本实用新型目的是为电控机械式自动变速器(AMT)设计一种工作准确可靠、响应速度快的一种新型的自动变速箱执行器。
本实用新型的技术方案是这样实现的一种新型的自动变速箱执行器，其特征为它是由液压油源、选换挡执行器和离合器执行器组成，液压油源中的电机与液压泵相连，液压泵上安装有单向阀a、单向阀b，还安装有比例电磁阀d和换向阀，其中单向阀a与蓄能器相连接，液压泵与油箱间安装有粗滤器和精滤器，液压油源通过单向阀a与离合器执行器相连，通过换向阀与比例电磁阀d与选换挡执行器相连，离合器执行器和选换挡执行器还与液压油源中的油箱相连接，选换挡执行器是由一组并列的油缸组成，油缸有两个进油口，两个进油口分别于一个两位三通换档电磁阀相连接，离合器执行器由一个油缸组成，油缸上有溢流口，还安装有比例电磁阀c和离合器位置传感器。
本发明的优点可以通过对车辆性能的提高和对简化选换档执行机构的复杂程度从而降低自动变速器生产成本的降低两方面来体现。
首先，因为利用本发明所设计开发的电控机械式自动变速器换档机构，取消了选档动作，速度很快，换档时间短，因此车辆具有良好的动力性。
其次，通过简化执行机构的复杂程度降低加工成本。从变速箱的工作原理可以得出结论，变速箱在各挡位上的换挡力和换挡时间是不一样的。对于同一个变速箱来说，其升挡力要小于降挡力，低挡的换挡力要大于高挡的换挡力。因此如果在换挡过程中系统的主压力不可调节，为优化执行器的输出换挡力，必然要改变执行器各个油缸的尺寸，如果各个油缸的尺寸不同，首先会增加执行器的加工难度，其次各油缸相关部件不具有互换性，这样在大批量生产时必然会造成执行器的成本的增加。如果选换挡执行器的进口压力可调，就可以实现多个油缸的相同尺寸，通过调整系统的压力实现不同的输出力。因此在本发明中使用了四个或四个以上并列的三位置油缸，三位置油缸的结构相同，生产一致性好，结构简单，因此生产成本低。
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方案
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。
一种新型的自动变速箱执行器，其特征为它是由液压油源1、选换挡执行器2和离合器执行器3组成，液压油源1中的电机4与液压泵5相连，液压泵5上安装有两个单向阀a6、b7，还安装有比例电磁阀d8和换向阀9，其中单向阀a6与蓄能器10相连接，液压泵5与油箱11间安装有粗滤器12和精滤器13，液压油源1与离合器执行器3通过单向阀a6相连，与选换挡执行器2通过换向阀9与比例电磁阀d8相连，离合器执行器3和选换挡执行器2还与液压油源1中的油箱11相连接，选换挡执行器2是由一组并列的油缸组成，油缸有两个进油口，两个进油口分别于一个两位三通换档电磁阀相连接，离合器执行器3由一个油缸16组成，油缸上有溢流口，还安装有比例电磁阀c17和离合器位置传感器18。
液压油源1是一个输出压力可以精确控制的间歇式工作的系统，液压油源1为如图1左侧部分所示，液压油源1的工作原理是当系统压力不足时，电控单元给液压油源1发出指令，电机4驱动液压泵5工作，液压油通过单向阀a6进入蓄能器10，当蓄能器10的压力达到一定值后，电控单元控制单向阀a6关闭，同时液压泵5停止工作。当选换挡执行器2或离合器执行器3工作时，通过控制单向阀a6的开启，使蓄能器10储存的压力油进入选换挡执行器2和离合器执行器3。由于液压油源1间歇工作，可以节省能量。
选换挡执行器2是由相同的四个或四个以上三位油缸并列排放控制变速箱的选换档动作。图1中右侧下方为选换挡执行器2，选换挡执行器2的油缸14-1、14-2、14-3、14-4两侧分别有进油口，每一个油缸的两个进油口分别与一个两位三通电磁阀相连接，油缸14-1与电磁阀15-1和15-1′为一组、油缸14-2与电磁阀15-2和15-2′为一组、油缸14-3与电磁阀15-3和15-3′为一组、油缸14-4与电磁阀15-4和15-4′为一组，油缸和两个电磁阀每一组当两个电磁阀同时断电时，油缸的两侧进油口进油，活塞的位置在中间位置，变速箱回空档。当左侧的电磁阀通电时，油缸的右侧进油，推动活塞和滑套向左运动。同理当右侧的电磁阀通电时，油缸的左侧进油，推动活塞和滑套向右运动。通过几个相同结构油缸的组合，可以实现不同个档位的变速箱的选换挡。当两侧电磁阀同时断电时，保证系统在空挡的位置。
在油源系统中，通过比例电磁阀2和换向阀的联合工作可以实现在换挡的过渡过程中系统的压力可调，从而实现在换挡过渡过程中的换挡力可调。
图1中的右上部分为离合器执行器3，该执行器的特点是通过一个比例电磁阀c17和流量可调式溢流口的联合工作，保证离合器油缸稳定在任意一个精确的位置。
当AMT系统的电控单元发出指令控制离合器分离或接合时，根据离合器位置传感器18的测量值和离合器目标位置值，通过调节比例电磁阀c17的流量，同时根据溢流口的回油量，控制离合器油缸的位移，使离合器油缸快速达到目标位置，实现离合器的位置精确控制。
权利要求1.一种新型的自动变速箱执行器，其特征为它是由液压油源(1)、选换挡执行器(2)和离合器执行器(3)组成，液压油源(1)中的电机(4)与液压泵(5)相连，液压泵(5)上安装有单向阀a(6)、单向阀b(7)，还安装有比例电磁阀d(8)和换向阀(9)，其中单向阀a(6)与蓄能器(10)相连接，液压泵(5)与油箱(11)间安装有粗滤器(12)和精滤器(13)，液压油源(1)与离合器执行器(3)通过单向阀a(6)相连，与选换挡执行器(2)通过换向阀(9)与比例电磁阀d(8)相连，离合器执行器(3)和选换挡执行器(2)还与液压油源(1)中的油箱(11)相连接，选换挡执行器(2)是由一组并列的油缸组成，油缸有两个进油口，两个进油口分别于一个两位三通换档电磁阀相连接，离合器执行器(3)由一个油缸(16)组成，油缸(16)上有溢流口，还安装有比例电磁阀c(17)和离合器位置传感器(18)。
专利摘要一种新型的自动变速箱执行器它是由液压油源、选换档执行器和离合器执行器组成，液压油源中的电机与液压泵相连，液压泵上安装有单向阀a、单向阀b，还安装有比例电磁阀和换向阀，其中单向阀a与蓄能器相连接，液压泵与油箱间安装有粗滤器和精滤器，液压油源通过单向阀a与离合器执行器相连，通过换向阀与比例电磁阀d与选换档执行器相连，离合器执行器和选换档执行器还与液压油源中的油箱相连接，选换档执行器是由一组并列的油缸组成，油缸有两个进油口，两个进油口分别于一个两位三通换档电磁阀相连接，离合器执行器由一个油缸组成，油缸上有溢流口，还安装有比例电磁阀和离合器位置传感器。本实用新型取消了选档动作，换档时间短，车辆具有良好的动力性，同时使用了四个或多个并列的结构相同的三位置油缸，结构简单，生产成本低。
文档编号F16H61/00GK2783053SQ20052002834
公开日2006年5月24日 申请日期2005年3月9日 优先权日2005年3月9日
发明者卢新田, 闫涛, 康志军 申请人:中国第一汽车集团公司