CN101691888B - 基于手动挡汽车的自动换挡装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于手动挡汽车的自动换挡装置及方法，属于汽车变速器换挡装置技术领域。该装置包括相互垂直的导轨I和导轨II；其中导轨II(4)通过滑块安装于导轨I(7)上可沿导轨I(7)方向运动；通过安装于导轨II(4)上的两个液压缸和安装于导轨I(7)上的另两个液压缸，实现换挡操纵杆(1)上、下、左、右运动，进而根据车速变化利用控制油路实现自动换挡。由于液压传动元件具有尺寸小、安装方便的特点，该装置可以广泛应用于现有手动挡五挡变速汽车上。
Description
所属技术领域
本发明基于手动挡汽车的自动换挡装置及方法，涉及汽车变速器换挡技术领域。
背景技术
汽车变速器大体上可以分为手动变速器和自动变速器两种。常见自动变速器多采用液力变矩器及行星齿轮组作为其核心部件，换挡过程通过电控液压实现，因此自动挡汽车操纵较为方便。但由于液力传动的效率低，在城市路况行驶时往往造成自动挡汽车的油耗偏高。相对而言，手动变速器的齿轮传动效率高，但手动挡汽车的油耗与驾驶技术有关，即对换挡时机的把握。随着汽车的普及，在倡导“节能绿色”的今天，需要一种既方便驾驶、有节省油耗的变速换挡***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于手动挡汽车的自动换挡装置及方法，该装置及方法以手动挡汽车的变速器为基础，安装相应的自动换挡机构，使其能效仿自动变速器，以科学的换挡规律控制换挡时机，从而使汽车达到一定的动力性或经济性要求。
一种基于手动挡汽车的自动换挡装置，其特征在于：包括相互垂直的导轨I和导轨II；其中导轨I固定在车体上，导轨II通过底部的滑块安装于导轨I上可沿导轨I方向运动；液压缸A固定在导轨I上，液压缸A的活塞连杆与液压缸B的外壳连接，液压缸B的活塞连杆与导轨II连接；液压缸C固定在导轨II上，液压缸C的活塞连杆与液压缸D的外壳连接，液压缸D的活塞连杆与套管一端的紧固，套管另一端带有圆环，该圆环与换挡操纵杆空套；该装置还包括控制液压缸A和液压缸B实现换挡操纵杆1左、右运动，控制液压缸C和液压缸D实现换挡操纵杆1上、下运动的第一控制油路；该装置还包括控制离合器开或合的第二控制油路；该装置还带有手动换挡模式与自动换挡模式的切换开关。所述切换开关是通过安装于第一控制油路中的第一通断电磁阀实现的，进油状态时为自动换挡模式，回油状态时为手动换挡模式。
一种利用上述换挡装置的换挡方法，其特征在于：a、通过切换开关实现有手动换挡模式与自动换挡模式的切换；b、直接手动操纵换挡操纵杆实现手动操纵；c、根据车速变化利用第一控制油路实现换挡操纵杆的自动换挡，具体是：利用液压缸A和液压缸B实现导轨II的左、右运动进而带动换挡操纵杆实现左右运动；利用液压缸C和液压缸D实现换挡操纵杆的上、下运动；利用第二控制油路控制离合器开或合的；自动换挡模式下不涉及对倒挡的控制。
该装置和方法可以使手动挡汽车自动换挡，利用手动变速器齿轮较高的传动效率，将动力型或经济型换挡规律植入电控单元，在合适的换挡时机进行换挡，从而使汽车在对驾驶技术要求不高的情况下保持较高的动力性和燃油经济性。该装置还可以通过切换开关来实现手动换挡模式与自动换挡模式的切换，从而满足驾驶员对手动换挡驾驶快感的追求。由于液压传动元件具有尺寸小、安装方便的特点，该装置可以广泛应用于现有手动挡五挡变速汽车上。
附图说明
图1是执行机构的结构示意图。
图2是液压控制原理图。
图3是五挡变速汽车挡位示意图。
图中：1.换挡操纵杆 2.套杆 3.液压缸D 4.导轨II 5.液压缸C 6.液压缸B 7.导轨I 8.液压缸A 9.双向电磁阀 10.储油箱 11.第一通断电磁阀 12.第二通断电磁阀。13.离合器 14.液压缸E
具体实施方式
图1是执行机构的结构示意图。在图1中，导轨I固定在车体上，导轨II底部有滑块，可沿导轨I方向运动。液压缸A固定在导轨I上，液压缸C固定导轨II上，液压缸A和液压缸C的活塞连杆分别与液压缸B和液压缸D的外壳连接，液压缸B的活塞连杆与导轨II连接，液压缸D的活塞连杆与套管一端的套筒紧固，套管另一端的圆环与换挡操纵杆空套。该装置还带有手动换挡模式与自动换挡模式的切换开关；上述换挡操纵杆的一端为手握端。
图2是液压控制原理图。图中的四个液压缸与控制油路相连，控制油路具体组成如下：
储油箱里的液压油分两路，一路经过第一通断电磁阀11之后再分成四条支路，四条支路分别经过四个双向电磁阀后连接相应的液压缸A、液压缸B、液压缸C、液压缸D，即形成第一控制油路。双向电磁阀用来改变液压缸内油液的流向，从而控制缸内活塞的运动。四个液压缸两两串联，实现两自由度的运动，保证换挡操纵杆能够到达各个挡位。第一通断电磁阀11用于实现手动换挡模式和自动换挡模式的切换，进油状态时为自动换挡模式，回油状态时为手动换挡模式。
另一路经过第二通断电磁阀14之后直接连接液压缸E，即形成第二控制油路。第二通断电磁阀14用来控制离合器12。齿轮机构的变速器换挡时都要先分离离合器，因此为离合器设计独立油路。液压缸E的活塞起分离叉的作用，推动分离杠杆移动压盘。
还包括控制上述通断电磁阀和双向电磁阀的控制电路。
图3是五挡变速汽车挡位示意图。结合图3对换挡予以说明。初始位置为三四挡之间的空挡，记为0位。换挡动作时各缸活塞有一定的运动顺序，上挡和撤挡顺序相反。自动控制时不涉及倒挡。手动控制时各液压缸活塞位置不做限制，切换成自动控制时首先将各个液压缸活塞的位置初始到0位的状态。
下表换挡时的机构动作表
结合图3和上表说明由空挡如何挂入1挡。初始位置时换挡操纵杆是在3、4挡之间的空挡位置，此时液压缸B的活塞处于向左推出的状态、液压缸D的活塞处于向上推出的状态，换挡时，首先将液压缸A的活塞向左推出，推动导轨II左移，操纵杆左摆；然后液压缸C的活塞向上推出推动换挡操纵杆上摆，挂上1挡。
本发明的换档规律可以仿效一般自动挡汽车。
Claims (2)
1.一种基于手动挡汽车的自动换挡装置，其特征在于：
包括相互垂直的导轨I(7)和导轨II(4)；
其中导轨I(7)固定在车体上，导轨II(4)通过底部的滑块安装于导轨I(7)上可沿导轨I(7)方向运动；
液压缸A(8)固定在导轨I(7)上，液压缸A(8)的活塞连杆与液压缸B(6)的外壳连接，液压缸B(6)的活塞连杆与导轨II(4)连接；
液压缸C(5)固定在导轨II(4)上，液压缸C(5)的活塞连杆与液压缸D(3)的外壳连接，液压缸D(3)的活塞连杆与套管(2)一端的紧固，套管(2)另一端带有圆环，该圆环与换挡操纵杆(1)空套；
该装置还包括控制液压缸A(8)和液压缸B(6)实现换挡操纵杆(1)左、右运动，控制液压缸C(5)和液压缸D(3)实现换挡操纵杆(1)上、下运动的第一控制油路；
该装置还包括控制离合器开或合的第二控制油路；
该装置还带有手动换挡模式与自动换挡模式的切换开关，所述切换开关是通过安装于第一控制油路中的第一通断电磁阀(11)实现的，进油状态时为自动换挡模式，回油状态时为手动换挡模式。
2.一种利用权利要求1所述换挡装置的换挡方法，其特征在于：
a、通过切换开关实现有手动换挡模式与自动换挡模式的切换；
b、直接手动操纵换挡操纵杆(1)实现手动操纵；
c、根据车速变化利用第一控制油路实现换挡操纵杆(1)的自动换挡，具体是：利用液压缸A(8)和液压缸B(6)实现导轨II(4)的左、右运动进而带动换挡操纵杆(1)实现左右运动；利用液压缸C(5)和液压缸D(3)实现换挡操纵杆(1)的上、下运动；利用第二控制油路控制离合器开或合的；自动换挡模式下不涉及对倒挡的控制。
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