本發(fā)明涉及汽車技術領域，特別涉及汽車中變速器的換擋機構。

背景技術：

目前市場上的純電動汽車安裝多級變速箱，可以讓驅動電機工作在低速、大扭矩狀態(tài)，使得其持續(xù)在高效率區(qū)間運行，改善動力性的同時也可以有效改善經濟性，在電池電量保持不變的情況下增大續(xù)駛里程。電動汽車變速器換擋執(zhí)行機構有機械式、電動式、液壓式等形式，其中，機械式換擋機構存在不可靠的缺點；電動式換擋機構雖然響應快，但換擋力不夠大；液壓式換擋機構則可以在短時間內產生很大的換擋力，相比其他兩種優(yōu)點突出，但現(xiàn)有的液壓式換擋機構存在結構復雜、不便于變速器空間布置、采用油泵設計能耗高成本高等缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種結構設計簡單、可靠性高、能夠實現(xiàn)檔位自鎖、便于變速器空間布置、功耗低、成本低的用于電動汽車兩擋機械式自動變速器的液壓換擋機構。

本發(fā)明是通過如下技術方案來實現(xiàn)的：一種用于電動汽車兩擋機械式自動變速器的液壓換擋機構，其特征是：包括執(zhí)行油缸、增力油缸、直流電機、滾珠絲杠機構、電磁閥、換擋撥叉、設置在所述換擋撥叉處用于檢測換擋撥叉位置的撥叉位置傳感器、設置在油門踏板處用于檢測油門踏板位置的油門踏板傳感器、用于檢測車輪速度的輪速傳感器、控制器，所述電磁閥設置在執(zhí)行油缸和增力油缸之間并通過液壓管路分別與所述執(zhí)行油缸和增力油缸連接，所述電磁閥用于控制執(zhí)行油缸和增力油缸之間的通斷，所述滾珠絲杠機構與所述執(zhí)行油缸的活塞桿連接，所述滾珠絲杠機構由所述直流電機驅動，所述換擋撥叉通過與其連接的換擋軸與所述增力油缸的活塞桿連接，所述油門踏板傳感器、輪速傳感器、撥叉位置傳感器、電磁閥、直流電機均與所述控制器電氣連接。

本發(fā)明中，執(zhí)行油缸為主動缸，直流電機可驅動滾珠絲杠機構旋轉，滾珠絲杠機構將電機的旋轉運動轉換為直線運動，并帶動執(zhí)行油缸的活塞桿運動；電磁閥用于控制執(zhí)行油缸與增力油缸之間的通斷，當電磁閥連通執(zhí)行油缸與增力油缸時，執(zhí)行油缸的作動會牽引增力油缸的活塞桿運動，從而帶動與之連接的換擋軸動作，最終帶動換擋撥叉運動，從而完成換擋動作，其中，增力油缸可以提高輸出負載力，實現(xiàn)增力；撥叉位置傳感器可檢測換擋撥叉的位置并發(fā)送給控制器；油門踏板傳感器可檢測油門踏板位置并發(fā)送給控制器；輪速傳感器可檢測當前車輪速度并發(fā)送給控制器?？刂破鞲鶕?jù)油門踏板位置、輪速及撥叉位置產生換擋信號，電磁閥接收控制器的換擋信號后控制液壓回路的接通，直流電機接收到控制器產生的換擋信號后開始工作，電機的轉動通過滾珠絲杠機構轉換成直線運動，推動執(zhí)行油缸工作，并通過增力油缸最終帶動換擋撥叉動作完成換擋動作。

進一步的，所述執(zhí)行油缸和增力油缸的活塞運動方向一致。

進一步的，所述執(zhí)行油缸和增力油缸均為雙活塞桿液壓缸。

進一步的，為保證換擋后檔位自鎖，當換擋完成時，所述電磁閥為關閉狀態(tài)。當換擋完成時，通過控制電磁閥關閉，此時增力油缸為封閉狀態(tài)，增力油缸的活塞無法運動，使得換擋撥叉保持原位，形成擋位自鎖。

進一步的，所述控制器根據(jù)所述換擋撥叉的位置判斷換擋動作完成時，控制所述直流電機停止工作及控制所述電磁閥關閉，所述執(zhí)行油缸和增力油缸中的活塞運動被鎖止，形成擋位鎖止。

本發(fā)明結構簡單，便于變速器空間布置，且系統(tǒng)可靠性高。本發(fā)明通過兩個由電磁閥控制通斷的液壓缸實現(xiàn)了在沒有油泵設計的情況下提高輸出負載力，提高換擋力，并通過增力后的換擋撥叉完成換擋動作。本發(fā)明由于采用了可實現(xiàn)增力的液壓系統(tǒng)作為驅動力，使得換擋機構在短時間內可產生很大的換擋力，其響應快，換擋力大，便于換擋。本發(fā)明通過采用電機、滾珠絲杠機構推動執(zhí)行油缸動作，結構設計簡單，便于變速器空間布置。本發(fā)明取消了傳統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)中油泵的設計，降低了功耗且節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中的結構示意圖；

圖2和圖3是本發(fā)明中的液壓執(zhí)行機構處于不同位置時的示意圖；

圖中，1、執(zhí)行油缸，2、滾珠絲杠機構，3、直流電機，4、電磁閥，5、控制器，6、油門踏板傳感器，7、輪速傳感器，8、增力油缸，9、撥叉位置傳感器，10、換擋撥叉，11、換擋軸。

具體實施方式

下面通過非限定性的實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

如圖1所示，一種用于電動汽車兩擋機械式自動變速器的液壓換擋機構，其包括執(zhí)行油缸1、增力油缸8、直流電機3、滾珠絲杠機構2、電磁閥4、換擋撥叉10、設置在所述換擋撥叉10處用于檢測換擋撥叉位置的撥叉位置傳感器9、設置在油門踏板處用于檢測油門踏板位置的油門踏板傳感器6、用于檢測車輪速度的輪速傳感器7、控制器5。本實施例中，所述執(zhí)行油缸1和增力油缸8均采用雙活塞桿液壓缸，均為現(xiàn)有技術。所述電磁閥4設置在執(zhí)行油缸1和增力油缸8之間并通過液壓管路分別與所述執(zhí)行油缸1和增力油缸8連接，電磁閥4用于控制執(zhí)行油缸1和增力油缸8之間的通斷。所述滾珠絲杠機構2與所述執(zhí)行油缸1的活塞桿連接，所述滾珠絲杠機構2由所述直流電機3驅動。所述換擋撥叉10通過與其連接的換擋軸11與所述增力油缸8的活塞桿連接。所述油門踏板傳感器6、輪速傳感器7、撥叉位置傳感器9、電磁閥4、直流電機3均與所述控制器5電氣連接。

本發(fā)明中，執(zhí)行油缸1為主動缸，電磁閥4控制執(zhí)行油缸1與增力油缸8之間的通斷。其中，增力油缸8可提高輸出負載力，實現(xiàn)增力，為現(xiàn)有技術。當電磁閥4連通執(zhí)行油缸1與增力油缸8時，執(zhí)行油缸1的作動會牽引增力油缸8的活塞運動，增力油缸8的活塞桿與換擋軸11相連，從而帶動換擋撥叉10運動，實現(xiàn)換擋。當換擋完成后，電磁閥4關閉，此時增力油缸8為封閉狀態(tài)，活塞無法運動，換擋撥叉10保持原位，形成擋位自鎖。本發(fā)明中，撥叉位置傳感器9可檢測換擋撥叉10的位置并發(fā)送給控制器5，油門踏板傳感器6可檢測油門踏板位置并發(fā)送給控制器5，輪速傳感器7可檢測當前車輪速度并發(fā)送給控制器5?？刂破?根據(jù)油門踏板位置、輪速及撥叉位置產生換擋信號，電磁閥4接收控制器5的換擋信號后控制液壓回路的接通，直流電機3接收到控制器5產生的換擋信號后開始工作，電機的轉動通過滾珠絲杠機構2轉換成直線運動，推動執(zhí)行油缸1工作，并通過增力油缸8最終帶動換擋撥叉10完成換擋動作。

具體如圖2所示，當控制器5通過油門踏板信號、車速信號判斷需要進行換擋時，直流電機3帶動滾珠絲杠機構2推動執(zhí)行油缸1的活塞桿向左運動，執(zhí)行油缸1與增力油缸8之間的電磁閥4切換到通油模式，使得執(zhí)行油缸1左缸中的液壓油流入增力油缸8的右缸，推動增力油缸8的活塞向左運動，并將增力油缸8左缸中的液壓油擠入執(zhí)行油缸1的右缸，同時與增力油缸8的活塞相連的換擋撥叉10向左運動進行換擋動作，完成換擋動作后，直流電機3停止運動，電磁閥4關閉，處在常閉狀態(tài)，保證擋位自鎖。

反之亦然，如圖3所示。

本發(fā)明中的換擋機構中的控制器中存儲著最佳換擋規(guī)律。控制器根據(jù)車輛運行狀態(tài)及駕駛員意圖確定變速器的最佳檔位，發(fā)送控制指令，執(zhí)行機構執(zhí)行控制指令完成換擋。控制器根據(jù)換擋撥叉位置判斷換擋動作完成時，換擋電機停止工作，電磁閥關閉，鎖止油缸中活塞的運動，形成擋位鎖止。

本實施例中的其他部分為現(xiàn)有技術，在此不再贅述。