專利名稱：：基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，涉及汽車變速器換擋
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：汽車變速器大體上可以分為手動變速器和自動變速器兩種。常見自動變速器多采用液力變矩器及行星齒輪組作為其核心部件，換擋過程通過電控液壓實現(xiàn)，因此自動擋汽車操縱較為方便。但由于液力傳動的效率低，在城市路況行駛時往往造成自動擋汽車的油耗偏高。相對而言，手動變速器的齒輪傳動效率高，但手動擋汽車的油耗與駕駛技術(shù)有關(guān)，即對換擋時機的把握。隨著汽車的普及，在倡導(dǎo)"節(jié)能綠色"的今天，需要一種既方便駕駛、有節(jié)省油耗的變速換擋系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，該裝置及方法以手動擋汽車的變速器為基礎(chǔ)，安裝相應(yīng)的自動換擋機構(gòu)，使其能效仿自動變速器，以科學(xué)的換擋規(guī)律控制換擋時機，從而使汽車達到一定的動力性或經(jīng)濟性要求?！N基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于包括相互垂直的導(dǎo)軌I和導(dǎo)軌II;其中導(dǎo)軌I固定在車體上，導(dǎo)軌II通過底部的滑塊安裝于導(dǎo)軌I上可沿導(dǎo)軌I方向運動；液壓缸A固定在導(dǎo)軌I上，液壓缸A的活塞連桿與液壓缸B的外殼連接，液壓缸B的活塞連桿與導(dǎo)軌II連接；液壓缸C固定在導(dǎo)軌II上，液壓缸C的活塞連桿與液壓缸D的外殼連接，液壓缸D的活塞連桿與套管一端的緊固，套管另一端帶有圓環(huán)，該圓環(huán)與換擋操縱桿空套；該裝置還包括控制液壓缸A和液壓缸B實現(xiàn)換擋操縱桿1左、右運動，控制液壓缸C和液壓缸D實現(xiàn)換擋操縱桿1上、下運動的第一控制油路；該裝置還包括控制離合器開或合的第二控制油路；該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關(guān)?！N利用上述換擋裝置的換擋方法，其特征在于a、通過切換開關(guān)實現(xiàn)有手動換擋模式與自動換擋模式的切換；b、直接手動操縱換擋操縱桿實現(xiàn)手動操縱；c、根據(jù)車速變化利用第一控制油路實現(xiàn)換擋操縱桿的自動換擋，具體是利用液壓缸A和液壓缸B實現(xiàn)導(dǎo)軌II的左、右運動進而帶動換擋操縱桿實現(xiàn)左右運動；利用液壓缸C和液壓缸D實現(xiàn)換擋操縱桿的上、下運動；利用第二控制油路控制離合器開或合的；自動換擋模式下不涉及對倒擋的控制。該裝置和方法可以使手動擋汽車自動換擋，利用手動變速器齒輪較高的傳動效率，將動力型或經(jīng)濟型換擋規(guī)律植入電控單元，在合適的換擋時機進行換擋，從而使汽車在對駕駛技術(shù)要求不高的情況下保持較高的動力性和燃油經(jīng)濟性。該裝置還可以通過切換開關(guān)來實現(xiàn)手動換擋模式與自動換擋模式的切換，從而滿足駕駛員對手動換擋駕駛快感的追求。由于液壓傳動元件具有尺寸小、安裝方便的特點，該裝置可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有手動擋五擋變速汽車上。圖1是執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是液壓控制原理圖。圖3是五擋變速汽車擋位示意圖。圖中l(wèi).換擋操縱桿2.套桿3.液壓缸D4.導(dǎo)軌115.液壓缸C6.液壓缸B7.導(dǎo)軌I8.液壓缸A9.雙向電磁閥10.儲油箱ll.第一通斷電磁閥12.第二通斷電磁閥。13.離合器14.液壓缸E具體實施例方式圖l是執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，導(dǎo)軌I固定在車體上，導(dǎo)軌II底部有滑塊，可沿導(dǎo)軌I方向運動。液壓缸A固定在導(dǎo)軌I上，液壓缸C固定導(dǎo)軌II上，液壓缸A和液壓缸C的活塞連桿分別與液壓缸B和液壓缸D的外殼連接，液壓缸B的活塞連桿與導(dǎo)軌II連接，液壓缸D的活塞連桿與套管一端的套筒緊固，套管另一端的圓環(huán)與換擋操縱桿空套。該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關(guān)；上述換擋操縱桿的一端為手握端。圖2是液壓控制原理圖。圖中的四個液壓缸與控制油路相連，控制油路具體組成如下儲油箱里的液壓油分兩路，一路經(jīng)過第一通斷電磁閥11之后再分成四條支路，四條支路分別經(jīng)過四個雙向電磁閥后連接相應(yīng)的液壓缸A、液壓缸B、液壓缸C、液壓缸D，即形成第一控制油路。雙向電磁閥用來改變液壓缸內(nèi)油液的流向，從而控制缸內(nèi)活塞的運動。四個液壓缸兩兩串聯(lián)，實現(xiàn)兩自由度的運動，保證換擋操縱桿能夠到達各個擋位。第一通斷電磁閥ll用于實現(xiàn)手動換擋模式和自動換擋模式的切換，進油狀態(tài)時為自動換擋模式，回油狀態(tài)時為手動換擋模式。另一路經(jīng)過第二通斷電磁閥14之后直接連接液壓缸E，即形成第二控制油路。第二通斷電磁閥14用來控制離合器12。齒輪機構(gòu)的變速器換擋時都要先分離離合器，因此為離合器設(shè)計獨立油路。液壓缸E的活塞起分離叉的作用，推動分離杠桿移動壓盤。還包括控制上述通斷電磁閥和雙向電磁閥的控制電路。圖3是五擋變速汽車擋位示意圖。結(jié)合圖3對換擋予以詳明。初始位置為三四擋之間的空擋，記為0位。換擋動作時各缸活塞有一定的運動順序，上擋和撤擋順序相反。自動控制時不涉及倒擋。手動控制時各液壓缸活塞位置不做限制，切換成自動控制時首先將各個液壓缸活塞的位置初始到0位的狀態(tài)。下表換擋時的機構(gòu)動作表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于包括相互垂直的導(dǎo)軌I(8)和導(dǎo)軌II(4)；其中導(dǎo)軌I(8)固定在車體上，導(dǎo)軌II(4)通過底部的滑塊安裝于導(dǎo)軌I(8)上可沿導(dǎo)軌I(8)方向運動；液壓缸A(8)固定在導(dǎo)軌I(7)上，液壓缸A(8)的活塞連桿與液壓缸B(6)的外殼連接，液壓缸B(6)的活塞連桿與導(dǎo)軌II(4)連接；液壓缸C(5)固定在導(dǎo)軌II(4)上，液壓缸C(5)的活塞連桿與液壓缸D(3)的外殼連接，液壓缸D(3)的活塞連桿與套管(2)一端的緊固，套管(2)另一端帶有圓環(huán)，該圓環(huán)與換擋操縱桿(1)空套；該裝置還包括控制液壓缸A(8)和液壓缸B(6)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)左、右運動，控制液壓缸C(5)和液壓缸D(3)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)上、下運動的第一控制油路；該裝置還包括控制離合器開或合的第二控制油路；該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于所述切換開關(guān)是通過安裝于油路中的通斷電磁閥(11)實現(xiàn)的。3.—種利用權(quán)利要求1所述換擋裝置的換擋方法，其特征在于a、通過切換開關(guān)實現(xiàn)有手動換擋模式與自動換擋模式的切換；b、直接手動操縱換擋操縱桿(1)實現(xiàn)手動操縱；C、根據(jù)車速變化利用第一控制油路實現(xiàn)換擋操縱桿(l)的自動換擋，具體是利用液壓缸A(8)和液壓缸B(6)實現(xiàn)導(dǎo)軌11(4)的左、右運動進而帶動換擋操縱桿(1)實現(xiàn)左右運動；利用液壓缸C(5)和液壓缸D(3)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)的上、下運動；利用第二控制油路控制離合器開或合的；自動換擋模式下不涉及對倒擋的控制。全文摘要一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，屬于汽車變速器換擋裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
。該裝置包括相互垂直的導(dǎo)軌I和導(dǎo)軌II；其中導(dǎo)軌II(4)通過滑塊安裝于導(dǎo)軌I(8)上可沿導(dǎo)軌I(8)方向運動；通過安裝于導(dǎo)軌II(4)上的兩個液壓缸和安裝于導(dǎo)軌I(8)上的另兩個液壓缸，實現(xiàn)換擋操縱桿(1)上、下、左、右運動，進而根據(jù)車速變化利用控制油路實現(xiàn)自動換擋。由于液壓傳動元件具有尺寸小、安裝方便的特點，該裝置可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有手動擋五擋變速汽車上。文檔編號F16H61/30GK101691888SQ20091003504公開日2010年4月7日申請日期2009年9月10日優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日發(fā)明者何小明,鄭陽,陸建康申請人:南京航空航天大學(xué)