一种半自动变速操纵系统及汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种半自动变速操纵系统及汽车。
【背景技术】
[0002]随换档技术的变化，变速器的发展历程依次为滑移齿轮换档、滑移齿套换档、同步器换档、自动变速器。国内商用车变速器中，自动变速器(AMT)技术尚不成熟，有限的AMT应用也仅处于小批量生产阶段，主流依然为机械手动变速器，其中机械手动变速器中的轻型变速器全部采用同步器换档，造价较贵，而中重型变速器多采用双中间轴技术，因其主轴浮动的缺陷被迫采用滑移齿套换档，而主轴浮动也容易引起同步器磨损，从而导致可靠性差，同步器应用受限。机械手动变速器操纵手柄换档时，由于在操纵手柄与选档拨叉之间的传动结构为机械传动机构，因此，完全利用的是人力驱动机械传动机构，进而驱动选档拨叉进行选换档，因此，不仅效率低、选换档沉，而且在加档、减档过程中需不断的踩离合、换档，驾驶员易疲劳，给行车安全性带来隐患。
【发明内容】
[0003]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的机械手动变速器利用人力换档，从而导致选换档沉，效率低，需不断的踩离合、换档的缺陷，从而提供一种无需同步器，换档轻便，操作简单，工作效率高的半自动变速操纵系统及整车。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的一种半自动变速操纵系统，包括
[0005]驱动器，按照所接收的指令驱动变速器对应的换档拨叉作直线往返移动进行换档；
[0006]电控操纵器，通过操作手柄向外输出所选的档位信号；
[0007]控制器，所述控制器包括信号接收单元、状态判断单元以及信号处理单元，其中所述信号接收单元用于接收所述电控操纵器输出的档位信号，所述状态判断单元用于对当前变速器所处状态进行判断，所述信号处理单元用于向所述驱动器发出控制指令；
[0008]所述状态判断单元判断所述变速器处于静止状态时，所述信号处理单元不发出任何指令；所述状态判断单元判断所述变速器处于起步状态时，所述信号处理单元向所述驱动器直接发出对应的挂档指令；所述状态判断单元判断所述变速器处于行驶状态时，所述信号处理单元待所述状态判断单元判断变速器的对应档位的齿套转速与对应的齿轮转速接近同步时向所述驱动器发出对应的挂档指令；
[0009]所述信号接收单元接收到所述电控操纵器输出的摘档信号时，所述信号处理单元发出摘档指令，所述驱动器驱动所述换档拨叉由所选档位处回归中位。
[0010]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述状态判断单元包括
[0011]输出轴转速传感器，用于检测变速器输出轴转速并将输出轴转速信号输出；
[0012]输入轴转速传感器，用于检测变速器输入轴的转速并将输入轴转速信号输出；
[0013]离合开关，用于检测离合器的分离状态并将分离信号输出；
[0014]信号判断单元，用于采集所述输出轴转速传感器输出的转速信号，所述输入轴转速传感器输出的转速信号，以及所述离合开关输出的分离信号，并根据所采集的信号判断变速器当前所处状态以及变速器的对应档位的齿套转速与对应的齿轮转速是否接近同步；
[0015]若采集的所述输出轴转速传感器输出的转速信号为零，且未接收到所述离合开关的分离信号时，判断所述变速器为静止状态；
[0016]若采集的所述输出轴转速传感器输出的转速信号为零，且接收到所述离合开关的分离信号时，判断所述变速器为起步状态；
[0017]若采集的所述输出轴转速传感器输出的转速信号大于零时，判断所述变速器为行驶状态，并将采集的输入轴转速传感器的信号与输出轴转速传感器的信号进行比较，当比较结果符合所述信号判断单元内预设的按照速比确定的速度关系时，判断所述齿套转速与对应的所述齿轮转速接近同步；当比较结果不符合所述信号判断单元内预设的按照速比确定的速度关系时，判断所述齿套转速与对应的齿轮转速不同步，所述信号处理单元会选择等待，直至输入轴转速传感器的信号与输出轴转速传感器的信号符合所述信号判断单元内预设的按照速比确定的速度关系时，所述信号处理单元根据所述所选档位信号对所述驱动器发出与所选档位对应的挂档指令。
[0018]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述驱动器包括
[0019]单活塞双作用缸，其设置的个数为变速器挂档档位数目的一半，每一所述单活塞双作用缸的活塞杆的往返移动驱动变速器的对应的所述换档拨叉在对应的两档位，以及位于该两档位之间的中位进行切换；
[0020]动力装置，用于提供换档动力；
[0021]动力分配装置，与所述动力装置接通，其上具有接收所述控制器指令的控制接口，所述动力分配装置根据所述控制接口接收的指令将动力分配输送至对应的所述单活塞双作用缸的两侧对应的作用缸上，驱动所述活塞杆移动。
[0022]在本发明的半自动变速操纵系统中，还包括若干个检测到齿套接近脱开齿轮时输出脱开信号的档位开关，所述活塞杆上设有使所述活塞杆自动回到中位的摘档弹簧，所述控制器的所述信号接收单元接收所述电控操纵器输出的所述摘档信号后，所述信号处理单元发出指令，使所述单活塞双作用缸驱动所述活塞杆往中位方向移动，所述控制器采集到所述档位开关的脱开信号后，向所述单活塞双作用缸发出停止运动，所述换档拨叉在所述摘档弹簧的作用下回到中位。
[0023]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述单活塞双作用缸为单活塞双作用气缸，所述动力装置提供符合换档气压的气体，所述动力分配装置为组合电磁阀，包括组合电磁阀进气口、组合电磁阀出气口，组合电磁阀排气口以及所述控制接口，其中所述组合电磁阀出气口的数目不小于所述变速器的挂档档位数目，所述组合电磁阀进气口与所述供气装置的出气口接通，所述组合电磁阀出气口——对应地与各个所述单活塞双作用气缸的两侧的作用气缸的进气口接通；所述控制接口接收到挂所选档指令时，控制所述组合电磁阀进气口与所选档对应的所述组合电磁阀出气口相通；所述控制接口接收到摘档指令时，控制与所选档位对应的组合电磁阀出气口与所述组合电磁阀排气口相通，同时，控制注气后能使所述换档拨叉从当前所选档位上往中位方向移动的另一所述组合电磁阀出气口与所述组合电磁阀进气口连通。
[0024]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述齿套与对应的齿轮的接近同步的速度关系为挂所选档时，变速器上该档对应的齿套的转速加上30至50转/秒小于该档齿轮转速。
[0025]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述供气装置包括气源、储气筒，以及调压阀，所述储气筒的进气口与所述气源连通，出气口与所述调压阀的进气口连通，所述调压阀的出气口与所述组合电磁阀的进气口连通。
[0026]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述气源为发动机打气栗。
[0027]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述组合电磁阀由数目与所述变速器的档位数目一致的电磁阀构成，每个所述电磁阀具有一个电磁阀进气口、一个电磁阀出气口、一个电磁阀排气口，一个控制口，所述控制口控制所述电磁阀进气口与所述电磁阀出气口相通或所述电磁阀出气口与所述电磁阀排气口相通，所述控制接口设有一个以上，且与其控制下的所述电磁阀的所述控制口相通，所述电磁阀出气口形成所述组合电磁阀出气口。
[0028]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述变速器的档位设有倒档、一档、二档、三档、四档、五档，所述组合电磁阀由六个电磁阀构成，所述控制接口设有两个，每个所述控制接口分别与三个所述电磁阀的所述控制口接通。
[0029]在本发明的半自动变速操纵系统中，所述电控操纵器包括与档位数目一致，成两排对称设置的微动开关，设置于两排所述微动开关之间，可移动至所选微动开关处触发接通相应所述微动开关的档位指示移动操纵杆，套设在所述档位指示移动操纵杆上的手柄，以及将所述微动开关接通的档位信号发送至所述控制器的接插件。
[0030]在本发明的半自动变速操纵系统中，还包括换档拨杆，所述换档拨杆的一端与所活塞杆连接，另一端上设有拨块，所述拨叉轴与所述活塞杆平行地连接在所述拨块上，所述换档拨叉固定套设在所述拨叉轴上。
[0031]本发明的一种汽车，具有如上所述的半自动变速操纵系统。
[0032]本发明技术方案，具有如下优点:
[0033]1.在本发明中，只需将电控操纵器的手柄轻轻扳至所选档位，电控操纵器即可向控制器发出档位信号，通过控制器控制驱动器相应动作进行换档，因此，不仅具有操作简单、换档轻便、工作效率高、技术简单实用、经济性好等特点，而且在每次换档前，控制器均会判断对应的轴套的转速与对应档位的齿轮的转速是否符合预设的接近同步的