[发明专利]用于电动汽车两挡机械式自动变速器的液压换挡机构

说明书

本发明公开了一种用于电动汽车两挡机械式自动变速器的液压换挡机构。其包括执行油缸、增力油缸、直流电机、滚珠丝杠机构、电磁阀、换挡拨叉、用于检测换挡拨叉位置的拨叉位置传感器、用于检测油门踏板位置的油门踏板传感器、用于检测车轮速度的轮速传感器、控制器，所述电磁阀设置在执行油缸和增力油缸之间通过液压管路分别与执行油缸和增力油缸连接，所述电磁阀用于控制执行油缸和增力油缸之间的通断，所述滚珠丝杠机构与所述执行油缸的活塞杆连接，所述滚珠丝杠机构由所述直流电机驱动，所述换挡拨叉通过与其连接的换挡轴与所述增力油缸的活塞杆连接，所述油门踏板传感器、轮速传感器、拨叉位置传感器、电磁阀、直流电机均与所述控制器电气连接。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及汽车中变速器的换挡机构。

背景技术

目前市场上的纯电动汽车安装多级变速箱，可以让驱动电机工作在低速、大扭矩状态，使得其持续在高效率区间运行，改善动力性的同时也可以有效改善经济性，在电池电量保持不变的情况下增大续驶里程。电动汽车变速器换挡执行机构有机械式、电动式、液压式等形式，其中，机械式换挡机构存在不可靠的缺点；电动式换挡机构虽然响应快，但换挡力不够大；液压式换挡机构则可以在短时间内产生很大的换挡力，相比其他两种优点突出，但现有的液压式换挡机构存在结构复杂、不便于变速器空间布置、采用油泵设计能耗高成本高等缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种结构设计简单、可靠性高、能够实现档位自锁、便于变速器空间布置、功耗低、成本低的用于电动汽车两挡机械式自动变速器的液压换挡机构。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种用于电动汽车两挡机械式自动变速器的液压换挡机构，其特征是：包括执行油缸、增力油缸、直流电机、滚珠丝杠机构、电磁阀、换挡拨叉、设置在所述换挡拨叉处用于检测换挡拨叉位置的拨叉位置传感器、设置在油门踏板处用于检测油门踏板位置的油门踏板传感器、用于检测车轮速度的轮速传感器、控制器，所述电磁阀设置在执行油缸和增力油缸之间并通过液压管路分别与所述执行油缸和增力油缸连接，所述电磁阀用于控制执行油缸和增力油缸之间的通断，所述滚珠丝杠机构与所述执行油缸的活塞杆连接，所述滚珠丝杠机构由所述直流电机驱动，所述换挡拨叉通过与其连接的换挡轴与所述增力油缸的活塞杆连接，所述油门踏板传感器、轮速传感器、拨叉位置传感器、电磁阀、直流电机均与所述控制器电气连接。

本发明中，执行油缸为主动缸，直流电机可驱动滚珠丝杠机构旋转，滚珠丝杠机构将电机的旋转运动转换为直线运动，并带动执行油缸的活塞杆运动；电磁阀用于控制执行油缸与增力油缸之间的通断，当电磁阀连通执行油缸与增力油缸时，执行油缸的作动会牵引增力油缸的活塞杆运动，从而带动与之连接的换挡轴动作，最终带动换挡拨叉运动，从而完成换挡动作，其中，增力油缸可以提高输出负载力，实现增力；拨叉位置传感器可检测换挡拨叉的位置并发送给控制器；油门踏板传感器可检测油门踏板位置并发送给控制器；轮速传感器可检测当前车轮速度并发送给控制器。控制器根据油门踏板位置、轮速及拨叉位置产生换挡信号，电磁阀接收控制器的换挡信号后控制液压回路的接通，直流电机接收到控制器产生的换挡信号后开始工作，电机的转动通过滚珠丝杠机构转换成直线运动，推动执行油缸工作，并通过增力油缸最终带动换挡拨叉动作完成换挡动作。

进一步的，所述执行油缸和增力油缸的活塞运动方向一致。

进一步的，所述执行油缸和增力油缸均为双活塞杆液压缸。

进一步的，为保证换挡后档位自锁，当换挡完成时，所述电磁阀为关闭状态。当换挡完成时，通过控制电磁阀关闭，此时增力油缸为封闭状态，增力油缸的活塞无法运动，使得换挡拨叉保持原位，形成挡位自锁。

进一步的，所述控制器根据所述换挡拨叉的位置判断换挡动作完成时，控制所述直流电机停止工作及控制所述电磁阀关闭，所述执行油缸和增力油缸中的活塞运动被锁止，形成挡位锁止。