专利名称：换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器的中间轴制动装置，尤其是中间轴式电控机
械自动变速器(AMT)的中间轴制动器。
背景技术：
电控机械式自动变速器(AMT)以传统的手动变速器为本体，其换档执行 机构则由传统的手动控制方式改为电子控制方式。成熟的手动变速器大都釆 用中间轴式有级齿轮传动，通过改变齿轮组的啮合状态，改变传动比，达到 变速的目的。当汽车从低档升入高档时，离合器处于分离状态，齿轮组处于 空档状态，此时中间轴因惯性的原因任处于高速旋转状态，其转速高于将要 啮合的高档齿轮，强行升入高档会引起打齿现象。为了减少换档冲击、缩短 换档时间，自动变速器装有中间轴制动器，强制降低中间轴转速，当中间轴 与高档齿轮转速差不大时升入高档。目前，公知的中间轴制动器釆用常用的 湿式多片离合器结构，主要由活塞、压板、摩擦片、电磁阀、液压源(或气 压源)等元件组成，其中摩擦片与中间轴通过花键联结，以相同的转速旋转， 而压板受制动器壳体限制不能转动。当需要对中间轴制动时，变速器控制单 元(TCU)发出信号使电磁阀线圈通电，活塞在液压(或气压)的作用下轴向 移动，使得压板和摩擦片紧密结合，压板与摩擦片之间的摩擦力使得中间轴 的转速急剧下降，达到制动中间轴的目的。显然，上述制动器存在以下几点 不足1、摩擦片长期工作，容易引起温度急剧升高，从而引起摩擦系数的变 化，影响制动效果，也不利于程序化控制；2、摩擦片容易磨损，需要定期更 换，由于安装位置在变速器壳体内，要拆卸变速器，维护成本高；3、结构复 杂，制造和安装成本较高。
发明内容
本发明为了解决现有的中间轴制动器不利于程序化控制、维护、制造安装成本较高的问题，本发明提供一种换向闽控泵式自动变速器中间轴制动器。
本发明的目的是通过如下方式实现的 一种换向阀控泵式自动变速器中 间轴制动器，包括一个液压泵； 一个两位三通电磁换向阀，该两位三通电磁
换向阀与自动变速器TCU电连接，进油口与液压泵连接，出油口直接连油箱，
另一个出油口连定压溢流阀进油口，定压溢流阀的回油口连油箱，进油口与 两位三通电磁换向阀的一个出油口相连。
液压泵的排量为10~15ml/r。 两位三通电磁换向阀的通径6 ~ 12mm。 定压溢流阀的压力值为1.5 2MPa。
液压泵、两位三通电磁换向阀和定压溢流闽串行设置，其间为液压油道。 本发明在变速器中间轴的输出端安装一个液压泵，以中间轴带动液压泵 转子旋转，该液压泵作为中间轴的制动负载；液压泵出口连接一个两位三通 电磁换向阀的进油口，电磁换向阀的一个出油口直接连油箱，另一个出油口 连一个定压溢流阀进油口，定压溢流阀回油口连油箱；变速器控制单元(TCU) 发出信号控制换向闽线圈的电压，以改变液压泵出口油液的路径，从而控制 中间轴制动转矩的有效作用时间。当不需要制动中间轴时，TCU发出信号控制 电磁换向阀的线圈电压为零，电磁换向阀工作于"上位"，液压泵出口油液直 接回油箱，液压泵出口的压力为零，中间轴无制动转矩，当然也没有能量损 耗；当需要制动中间轴时，TCU发出信号控制电磁换向阀的线圈电压为额定电 压值，电磁换向阀工作于"下位"，液压泵出口油液需要通过定压溢流阀才能 回流油箱，此时液压泵出口的压力为相应的定值，而制动转矩也为一相应定 值，中间轴转速马上下降，通过控制电磁换向阀的通电时间来控制制动转矩 有效作用时间，达到制动中间轴的目的。本发明的有益效果是1、可以在自 动变速器中间轴制动的同时，通过液压油带走因能量损耗产生的热量，提供 一个稳定准确的制动转矩；2、基本上无磨损，使用寿命长，有效降低维护成 本；3、不需要动力源，结构简单。
图l是本发明的结构示意图2是本发明与 一个4档变速器连接示意图中，1.变速器输入轴，2.输入轴齿轮，3.—档齿轮，4. 一、 二档结合 套，5. 二档齿轮，6.三档齿轮，7.三、四档结合套，8.四档齿轮，9.倒档齿 轮，IO.倒档结合套，11.变速器输出轴，12.倒档惰轮，13.变速器中间轴， 14.液压泵，15.油箱，16.电磁换向闽，17.定压溢流阀，18.发动机输出轴， 19.离合器。
具体实施例方式
如图1所示， 一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器，包括一个液 压泵14; 一个两位三通电磁换向阀16，该两位三通电磁换向阀16与自动变 速器TCU电连接，进油口与液压泵14连接，出油口直接连油箱，另一个出油 口连定压溢流阀17进油口，定压溢流阀[17]的回油口连油箱，进油口与两 位三通电磁换向闽16的一个出油口相连；液压泵14的排量为10~15ml/r; 两位三通电磁换向阀16的通径6 ~ 12mm;定压溢流阀17的压力值为1. 5 ~ 2Mpa;液压泵14、两位三通电磁换向闽16和定压溢流阀17串行设置，其间 为液压油道。
如图2所示，4档变速器包括变速器输入轴1，输入轴齿轮2， 一档齿轮3， 一、二档结合套4， 二档齿轮5，三档齿轮6，三、四档结合套7，四档齿轮8， 倒档齿轮9，倒档结合套IO,变速器输出轴ll，倒档惰轮12,变速器中间轴13，
当变速器从低档升入高档时(为表述清楚，以从一档升入二档为例)，首先， 离合器19分离，中断发动机输出轴18和变速器输入轴1之间的动力传输；然后， 一、二档结合套4右移不再与一档齿轮3结合，处于空挡位置，中断变速器中 间轴13与变速器输出轴11的动力传输。下一个动作，即是将一、二档结合套4 再右移，将其与二档齿轮5相结合，使得变速器中间轴13与变速器输出轴11通 过二档齿轮5传递动力。在这个过程中，由于惯性作用，变速器中间轴13在进 入空挡运行后，依然保持着一档结合时的转速，即二档齿轮5也保持着相应转 速；同样受惯性的影响，一、二档结合套4保持着一档结合时的相应转速。显 然，由于齿轮对之间速比的不同，二档齿轮5的转速要高于一、二档结合套4的转速，为了不引起换档冲击，延长齿轮的使用寿命，期望两者转速同步。 为使得两者转速同步，需要对变速器中间轴13进行制动，经计算，该制动转 矩为40 60N.m比较理想。
本发明利用一个液压油泵14、 一个电磁换向阀16和一个定压溢流闽17 为变速器中间轴13提供制动转矩，液压油泵14与变速器中间轴13之间可釆 用花键、平键或法兰等多种形式联结，中间轴13带动液压油泵14的转子同 步转动，泵出油液。液压油泵14的出油口接电磁换向阀16的入口，电磁换 向阀16的一个出油口直接连油箱，另一个出油口连定压溢流阀17进油口， 定压溢流阀17回油口连油箱15。显然，当电磁换向阀16工作于"上位"时， 液压泵14出口油液通过该阀直接回油箱，液压油的压力极低，液压泵14需 要的驱动转矩基本为零，对于变速器中间轴13来说，所受到的制动转矩也接 近于零；当电磁换向闽16工作于"下位"时，液压泵14出口油液通过定压 溢流闽17才能回流油箱，由于定压溢流阀17的作用，液压泵14出口油压将 保持一个定值，液压泵14需要的驱动转矩也为一个定值，对于变速器中间轴 13来说，所受到的制动转矩也保持一个定值。因此，当不需要对中间轴13制 动时，只需要通过TCU控制电磁换向阀16,使得该阀工作于"上位"，将液压 泵14的出口油压降低为零；当需要制动时，通过TCU控制电磁换向阀16,使 得该阀工作于"下位"，将液压泵14的出口油压保持在一个定值，根据制动 要求调节其作用时间即可。经计算，提供40 60N.rn理想制动转矩，只需要 一个排量为10~15ml的普通液压油泵、 一个6 12mm通径的普通两位三通电 磁换向闽、 一个压力为1.5~2MPa的普通溢流阀即可；同时，制动过程产生 的热量被液压油实时带走，不需要任何冷却装置。本发明实现容易，结构简 单，成本低廉。
权利要求
1、一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器，其特征在于包括一个液压泵[14]；一个两位三通电磁换向阀[16]，该两位三通电磁换向阀[16]与自动变速器TCU电连接，进油口与液压泵[14]连接，出油口直接连油箱，另一个出油口连定压溢流阀[17]进油口，定压溢流阀[17]的回油口连油箱，进油口与两位三通电磁换向阀[16]的一个出油口相连。
2、 根据权利要求1所述的 一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器， 其特征在于液压泵[14]的排量为10~15ml/r。
3、 根据权利要求1所述的 一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器， 其特征在于两位三通电磁换向阀[16]的通径6 12mm。
4、 根据权利要求l所述的一种换向闽控泵式自动变速器中间轴制动器， 其特征在于定压溢流阀[17]的压力值为1. 5 2MPa。
5、 根据权利要求1所述的 一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器， 其特征在于液压泵[14]、两位三通电磁换向阀[16]和定压溢流阀[17] 串行设置，其间为液压油道。
全文摘要
本发明公开了一种换向阀控泵式自动变速器中间轴制动器，包括一个液压泵；一个两位三通电磁换向阀，该两位三通电磁换向阀与自动变速器TCU电连接，进油口与液压泵连接，出油口直接连油箱，另一个出油口连定压溢流阀进油口，定压溢流阀的回油口连油箱，进油口与两位三通电磁换向阀的一个出油口相连。本发明的有益效果是1.可以在自动变速器中间轴制动的同时，通过液压油带走因能量损耗产生的热量，提供一个稳定准确的制动转矩；2.基本上无磨损，使用寿命长，有效降低维护成本；3.不需要动力源，结构简单。
文档编号F16D65/14GK101566204SQ200910043350
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者刘金刚, 张高峰, 杨世平, 谭援强 申请人:湘潭大学