[发明专利]一种应用光驱动调压的动力换挡变速器换挡系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于光驱动机械技术领域以及机械传动技术领域，涉及光驱动机械技术在动力换挡变速领域的应用，特别涉及一种应用光驱动调压的动力换挡变速器换挡的装置和方法。

背景技术

2003年，研究人员研制出了一种光致弯曲液晶高分子材料（Nature,2003年425期，第145页），该材料在紫外光的照射下能够产生三维的弯曲形变，在可见光或热的作用下形变又能够回复，整个过程重复进行，材料本身却不出现疲劳。该材料可以将光能直接转化为机械能，实现利用光直接驱动机械。目前基于此项研究成果，已有公开的多个专利技术，如《一种光驱动微阀及其驱动方法》（复旦大学，2009101990），《一种光驱动马达及其驱动方法》（同济大学，20101025），《光驱动机器人及驱动机器人的方法》（复旦大学，200910053151），《一种光驱动微型轮式车辆及其驱动方法》（同济大学，201010123456）等，但尚未有光驱动设备在动力换挡变速领域的装置和应用方法的公开。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用光驱动调压的动力换挡变速器换挡的系统和方法，光致形变材料在光的作用下可产生弯曲形变，这个过程将光能直接转化为机械能，本发明利用光致形变材料这一特点，可以直接通过光致形变材料的变形将光能转化为所需的机械能，且通过光的强弱对光驱动调压阀进行比例控制，结构简单、尺寸明显减小。

本发明的技术方案如下：

一种光驱动换挡变速器换挡系统，包括主油路、光驱动调压阀单元、电子控制单元以及变速器电磁阀单元，所述电子控制单元输出端分别与所述光驱动调压阀单元以及变速器电磁阀单元相连，所述电子控制单元读取车辆换挡信息，控制所述变速器电磁阀单元与所述光驱动调压阀单元之间的电路的通断，所述光驱动调压阀单元串联在所述主油路与所述变速器电磁阀单元之间，接受所述电子控制单元控制，实时比例控制流向所述变速器电磁阀单元的油压。

所述光驱动调压阀单元包括调压阀、光感材料以及光源一和光源二，所述光感材料与调压阀阀芯相连，所述两种光源一和光源二安装在光感材料的感光位置，所述的光源一、光源二与所述电子控制单元相连，接受所述电子控制单元的指令控制所述光感材料的动作，光源一可将光感材料推出，光源二可将光感材料收回，从而分别将阀芯推出、收回。

所述光源一为可见光。

进一步的，所述光源一的光强可为100毫瓦每平方厘米。

所述光源二为紫外光。

所述光源二的波长范围为200~450nm。

所述主油路中设有两个溢流阀，保证换挡油路油压维持在所需的范围内。

本发明还公开了一种光驱动换挡变速器换挡控制方法，包括以下步骤：

（1）等待车辆换挡信号，如果换挡信号高，则接通变速器电磁阀，转入步骤（2）；如果换挡信号低，则继续等待；

（2）控制光源一启动，提高光源一的输出电压，增加光源一光强，并监测变速器电磁阀的油压大小，当判断油压小于P₁时，继续步骤（2）；当判断油压达到P₁时，转入步骤（3）；

（3）降低光源一的输出电压，同时监测变速器电磁阀油压大小，当判断油压继续上升至P₂时，转入步骤（4）；

（4）再次提高光源一的输出电压，同时监测变速器电磁阀油压大小，当判断油压快速升高达到P₃时，关闭光源一，同时，启动光源二，待阀芯归位后，关闭光源二。

本发明的有益效果如下：

本发明首次提出了一种光驱动设备在动力换挡变速器的应用，相对于传统的液压阀而言，光驱动具有可远程操作等其他驱动方式所不具备的特点；且本发明结构简单，在空间狭小、强磁场等条件苛刻的场所也可应用，克服了某些环境下无法使用装置实施工作的缺陷。

附图说明

图1是本发明组成结构图；

图2是本发明动力换挡变速器油压变化曲线图；

其中，P₀为换档开始油压，P₁为平稳结合开始油压，P₂为平稳结合结束油压，P₃为换档结束油压。

具体实施方式