专利名称：用于正独立式机械双流传动系统的自动换档操纵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及履带车辆传动系统的自动控制领域，尤其涉及一种用于正独立式机械
双流传动系统的自动换档操纵系统。
背景技术：
在现有技术中，正独立式机械双流传动系统采用手动方式进行换档操纵，经常出 现主离合器寿命过短，换档困难，换档品质差等现象。且现有的手动换档操纵方式对驾驶员 的技术水平要求高，操纵性能不佳。
发明内容
针对现有的技术缺陷，本发明提出了自动换档操纵驱动系统，替代了手动换档操 纵系统。使装有机械双流传动系统的履带车辆实现了自动换档操作，保护了主离合器和换 档滑块，提高了车辆的操纵性能。 该自动换档操纵驱动系统采用液压驱动方式，由四部分组成集成式选位换档驱 动系统、主离合器驱动系统、发动机油门辅助控制系统以及转向离合器/制动器控制系统。 集成式选位换档驱动系统、主离合器驱动系统、发动机油门辅助控制系统分别取代了手动 换档操纵系统的选位换档手柄、主离合器踏板、油门踏板。 本发明提供一种用于正独立式机械双流传动系统的自动换档操纵系统，采用液压 驱动方式，包括选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统以及 发动机油门辅助控制系统，其中，选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动 器控制系统安装在变速器体上，分别控制变速器的换档拨叉轴驱动臂、主离合器和转向离 合器/制动器的控制杆。 选换档控制系统主要包括变速器、集成式选位换档驱动装置、垂直轴、垂直轴上
端固定支架、1/R档换档拨叉轴驱动臂、1/R档调节拉杆、2档换档拨叉轴驱动臂、2档调节拉
杆、3/4档换档拨叉轴驱动臂、3/4档调节拉杆、5/6档换档拨叉轴驱动臂、5/6档调节拉杆，
其中，集成式选位换档驱动装置通过固定螺栓固定在变速器体上，所述垂直轴的下端固定
在集成式选位换档驱动装置上，上端通过垂直轴上端固定支架与变速器体连接，垂直轴由
三根同心轴空套在一起组成，三根轴分别控制变速器的2档，3/4档，5/6档的换档操作。 主离合器控制系统主要包括主离合器压盘、主离合器驱动装置、主离合器驱动装
置上部固定支架、主离合器驱动装置下部固定支架、主离合器压盘拉杆、主离合器驱动装置
与压盘拉杆间的连接转臂，其中，主离合器驱动装置通过主离合器驱动装置上部固定支架
和主离合器驱动装置下部固定支架固定在变速器体上，通过主离合器驱动装置下部固定支
架、主离合器压盘拉杆与主离合器压盘连接。 转向离合器/制动器控制系统主要包括转向离合器/制动器液压控制阀、转向 离合器/制动器控制杆、液压控制阀与控制杆连接拉杆、转向离合器/制动器控制装置、转 向离合器/制动器控制装置安装支架、控制装置与控制杆连接拉杆、控制装置与控制杆连接摆臂，其中，控制装置与控制杆连接拉杆通过销子连接在控制装置与控制杆连接摆臂上， 后者与转向离合器/制动器控制杆相连，通过液压控制阀与控制杆连接拉杆控制转向离合 器/制动器液压控制阀的开关，进而控制变速器内部转向离合器/制动器控制油道的开关， 转向离合器/制动器控制装置通过转向离合器/制动器控制装置安装支架固定在变速器体 上。 在优选实施方式中，所述垂直轴的三根同心轴上下端分别设计有摆臂，各轴下端 的摆臂分别与集成式选位换档驱动装置上相对应的换档拉杆连接，上端的摆臂分别通过1/ R档调节拉杆、2档调节拉杆、3/4档调节拉杆、5/6档调节拉杆与1/R档换档拨叉轴驱动臂、 2档换档拨叉轴驱动臂、3/4档换档拨叉轴驱动臂、5/6档换档拨叉轴驱动臂连接。
在优选实施方式中，集成式选位换档驱动装置主要包括选位位移传感器、换档位 移传感器、换档活塞杆、选位活塞杆、换档拨臂、换档框、选位框、换档拨块、拉杆、自锁/互 锁凹槽、换档传感器拨头、选位传感器拨头；换档拨臂穿过换档框、选位框，上端支撑在换档 框上，最下端插入换档拨块的凹槽内；选位框、选位传感器拨头安装在选位活塞杆上，通过 锁紧螺母将三者固定在一起并随选位活塞杆作沿其轴线的直线运动；换档框、换档传感器 拨头安装在换档活塞杆上，通过换档框与换档活塞杆上的螺纹将三者固定并随换档活塞杆 作沿其轴线的直线运动；换档拨块与拉杆通过锁紧螺母连接，拉杆安装在底座上，并能沿其 轴线方向与锁紧螺母作前后直线运动，自锁/互锁凹槽与底座上的自锁/互锁机构配合，以 实现防挂双档的功能。 在优选实施方式中，选位位移传感器通过选位传感器拨头的运动检测选位活塞杆 当前的位置；换档位移传感器通过换档传感器拨头的运动检测换档活塞杆当前的位置。
在优选实施方式中，主离合器驱动装置主要包括离合器位置传感器、活塞杆连接 头、固定吊耳；固定吊耳通过主离合器驱动装置上部固定支架固定在变速器上，活塞杆连接 头与主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂的一端通过销连接，所述连接转臂的另一 端与主离合器压盘拉杆连接，主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂空套在主离合器 驱动装置下部固定支架上；离合器位置传感器用于检测活塞杆的位置，可判断出对应位置 离合器的结合、分离状态。 在优选实施方式中，所述主离合器驱动装置还包括驱动装置控制阀块、高速响应 电磁阀、油缸的充/泄油及油缸的响应速度由驱动装置控制阀块、高速响应电磁阀控制。
在优选实施方式中，油缸充油时，活塞杆连接头在活塞杆的推力作用向下运动时， 可推动主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂绕主离合器驱动装置下部固定支架上 的支柱作旋转运动，进而带动主离合器压盘拉杆拉着主离合器压盘向左运动，主离合器分 离；油缸泄油时，主离合器在自身弹簧的回位力作用下带动主离合器压盘向右运动，与前述 运动方向相反，带动活塞杆连接头及活塞杆向上运动，同时，弹簧的压縮力也推动活塞杆连 接头及活塞杆向上运动，主离合器结合。 在优选实施方式中，转向离合器/制动器控制装置主要包括控制阀块、高速响应 电磁阀、回位弹簧、转向离合器/制动器控制装置活塞杆；转向离合器/制动器控制装置活 塞杆通过控制装置与控制杆连接拉杆、控制装置与控制杆连接摆臂与转向离合器/制动器 控制杆连接起来，转向离合器/制动器控制装置缸体在控制阀块、高速响应电磁阀和回位 弹簧的控制作用下，可实现充油和泄油。
在优选实施方式中，发动机油门辅助控制系统主要包括控制阀块、高速响应电磁阀、发动机油门辅助控制系统活塞杆、连接头、外轴、油门踏板、中轴、内轴、油门拉臂、油门复位弹簧、油门控制销、外轴支架、油门总成底板、导向销；控制阀块、高速响应电磁阀组成液压控制部分，中轴通过连接头与发动机油门辅助控制系统活塞杆连接，中轴可随连接头一起沿其轴线左右运动，外轴、油门踏板焊接为一体，通过外轴支架固定在油门总成底板上，外轴与发动机油门辅助控制系统活塞杆同轴，外轴可在油门总成底板内转动，内轴与油门拉臂焊接在一起，内轴与发动机油门辅助控制系统活塞杆同轴，外轴、中轴、内轴三者空套在一起，导向销两端固定在外轴的销孔内，中间穿过中轴上与其外径间隙配合的长槽，油门控制销中部与内轴端部的销孔过盈配合，两端安装在中轴的槽内，油门复位弹簧空套在中轴上，分别以外轴的右端面和中轴右端的凸台为固定端，以一定的压縮预紧力进行安装，在内轴的右端面安装位移传感器可用于检测活塞杆的位置，可判断出对应位置离合器的结合、分离状态。 在优选实施方式中，所述选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统、发动机油门辅助控制系统采用二位油缸。 与采用气动或电动驱动装置的AMT (机械式自动变速器)相比，本发明具有以下优点 1.工作油源与履带车辆上所用液压系统一致，便于维修、保养； 2.液压系统体积小，驱动力大，便于整车布置，易于满足重型车辆较大的换档力； 3.油液弹性变形小、温度特性好，可控性好，控制精度高； 4.液压驱动方式技术比较成熟，恶劣工况下工作稳定，可靠性高； 5.相对于现有AMT技术，本发明中增加了转向离合器/制动器控制装置。可实现
对汇流行星排的离合器/制动器的自动控制装置，提高机械双流传动系统的换档品质、縮
短换档时间。
图1系统安装的结构示意图；图2A选位换档驱动装置的结构示意图；图2B选位换档驱动装置的另一结构示意图；图2C选位换档驱动装置的换档油缸的液压原理图；图2D选位换档驱动装置的选位油缸的液压原理图；图2E选位换档驱动装置的液压系统控制逻辑图；图3A主离合器驱动装置的结构示意图；图3B主离合器驱动装置的液压原理图；图3C主离合器驱动装置的液压系统控制逻辑图；图4A汇流行星排转向离合器/制动器控制装置的结构示意图；图4B汇流行星排转向离合器/制动器控制装置的液压原理图；图4C汇流行星排转向离合器/制动器控制装置的液压系统控制逻辑5A发动机油门辅助控制装置的结构示意图；图5B发动机油门辅助控制装置的液压原理 图5C发动机油门辅助控制装置处于机械油门状态的结构示意图；
图5D发动机油门辅助控制装置处于自动收油状态的结构示意图；以及
图5E发动机油门辅助控制装置液压系统控制逻辑图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的正独立式机械双流传动系统自动换档操纵的驱动系统采用 液压驱动方式，包括选换档控制系统；主离合器控制系统；转向离合器/制动器控制系统； 发动机油门辅助控制系统。 其中，选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统三者均 安装在变速器体上，分别控制原变速器的换档拨叉轴驱动臂、主离合器和转向离合器/制 动器的控制杆。 如图1所示，选换档控制系统主要包括变速器1、集成式选位换档驱动装置8、集 成式选位换档驱动装置固定螺栓9、垂直轴10、垂直轴上端固定支架11、1/R档换档拨叉轴 驱动臂12、1/R档调节拉杆13、2档换档拨叉轴驱动臂14、2档调节拉杆15、3/4档换档拨叉 轴驱动臂16、3/4档调节拉杆17、5/6档换档拨叉轴驱动臂18、5/6档调节拉杆19。集成式 选位换档驱动装置8通过固定螺栓9固定在变速器体上。垂直轴10的下端固定在集成式选 位换档驱动装置8上，上端通过垂直轴上端固定支架11与变速器体连接。垂直轴10由三 根同心轴空套在一起组成，三根轴分别用来控制变速器的2档，3/4档，5/6档的换档操作。 每根轴的上下端分别设计有摆臂，各轴下端的摆臂分别与集成式选位换档驱动装置8上相 对应的换档拉杆连接，上端摆臂分别通过1/R档调节拉杆13、2档调节拉杆15、3/4档调节 拉杆17、5/6档调节拉杆19与1/R档换档拨叉轴驱动臂12、2档换档拨叉轴驱动臂14、3/4 档换档拨叉轴驱动臂16、5/6档换档拨叉轴驱动臂18连接。当垂直轴10固定好以后处于 垂直状态，每根轴均可绕其轴心作旋转运动。因此，当集成式选位换档驱动装置8驱动其自 身的换档拉杆时，便可通过垂直轴10中相应的转轴带动相应的换档拨叉轴驱动臂完成换 档动作。集成式选位换档驱动装置8的工作原理在后文有详细介绍。 主离合器控制系统主要包括主离合器压盘2、主离合器驱动装置3、主离合器驱 动装置上部固定支架4、主离合器驱动装置下部固定支架5、主离合器压盘拉杆6、主离合器 驱动装置3与压盘拉杆间的连接转臂。主离合器驱动装置3通过主离合器驱动装置上部固 定支架4和主离合器驱动装置下部固定支架5固定在变速器体上，通过主离合器驱动装置 下部固定支架5、主离合器压盘拉杆6与主离合器压盘2连接。当主离合器压盘2运动时， 主离合器可实现分离和结合。主离合器驱动装置3的工作原理在后文有详细介绍。
转向离合器/制动器控制系统主要包括转向离合器/制动器液压控制阀20、转 向离合器/制动器控制杆21、液压控制阀与控制杆连接拉杆22、转向离合器/制动器控制 装置23、转向离合器/制动器控制装置安装支架24、控制装置与控制杆连接拉杆25、控制装 置与控制杆连接摆臂26。驾驶员手动控制转向离合器/制动器控制杆21时，通过液压控制 阀与控制杆连接拉杆22可控制转向离合器/制动器液压控制阀20的开关，进而可控制变 速器内部转向离合器/制动器控制油道的开关，实现对转向离合器/制动器的控制。转向 离合器/制动器控制装置23通过转向离合器/制动器控制装置安装支架24固定在变速器 体上，通过控制装置与控制杆连接拉杆25、控制装置与控制杆连接摆臂26可将其活塞杆的直线运动转变成转向离合器/制动器控制杆21的旋转运动。与驾驶员的手动控制方式一 致。因而可实现对转向离合器/制动器的自动控制。转向离合器/制动器控制装置23的 工作原理在后文有详细介绍。 发动机油门辅助控制系统安装在油门踏板位置。与油门踏板一样，通过机械拉杆 与发动机供油尺杆连接起来。它属于对车辆动力部分的改装，其工作原理在后文有详细介 绍。 下面对上述各驱动系统中驱动装置的工作原理和优点分别进行阐述
—、集成式选位换档驱动装置组成、安装及工作方式 如图2A-2B所示，集成式选位换档驱动装置8主要包括底座27、选位换档驱动装 置缸体28、选位位移传感器29、换档位移传感器30、换档活塞杆31、选位活塞杆32、换档拨 臂33、换档框34、选位框35、换档拨块36、拉杆37、自锁/互锁凹槽37'、锁紧螺母38、换档 传感器拨头39、选位传感器拨头40和选位活塞杆锁紧螺母41。 选位组件安装选位框35，选位传感器拨头40安装在选位活塞杆32上，通过选位 活塞杆锁紧螺母41将三者固定并随选位活塞杆32作沿其轴线的直线运动。当选位活塞杆 32运动时，选位位移传感器29通过选位传感器拨头40的运动即可测得选位活塞杆32当前 的位置。 换档组件安装换档框34，换档传感器拨头39安装在换档活塞杆31上，通过换档 框34与换档活塞杆31上的螺纹将三者固定并随换档活塞杆31作沿其轴线的直线运动。当 换档活塞杆31运动时，换档位移传感器30通过换档传感器拨头39的运动即可测得换档活 塞杆31当前的位置。 缸体组件安装换档活塞杆31，选位活塞杆32分别安装在缸体28的相应油缸内。
底座组件安装换档拨块36与拉杆37通过锁紧螺母38连接，拉杆37安装在底座 27上，并能沿其轴线方向与锁紧螺母38作前后直线运动。自锁/互锁凹槽37'与底座27 上的自锁/互锁机构配合可实现防挂双档的功能。 整体集成及工作原理换档拨臂33将缸体总成中活塞杆的运动与底座总成中换 档拉杆的运动协调起来。换档拨臂33穿过换档框34、选位框35，上端支撑在换档框34上， 最下端插入换档拨块36的凹槽内。换档拨臂33随选位活塞杆32运动时，上端在换档框 34的槽内滑动，下端则可选择换档拨块36中的一个，即完成选位动作；换档拨臂33随换档 活塞杆31运动时，可在选位框35的槽内滑动，下端则可推动选中的换档拨块36前后运动， 拉杆37随换档拨块36前后运动。由前面的叙述可知，当拉杆37运动时，便可通过垂直轴、 相应档位的调节拉杆、换档摆臂拨叉轴驱动臂来完成换档动作。换档活塞杆31，选位活塞 杆32的运动由缸体总成中相应控制阀块中高速响应电磁阀的通断电来控制，控制逻辑如 图2E所示。
{尤点 ①选位换档油缸一体化设计，体积小、结构简单、可靠性高；
②液压驱动方式单位体积驱动力大，选位换档动作快速、稳定；
③采用高速响应电磁阀，易于编程控制、实现柔性换档过程； ④与变速箱各档位拨叉轴间通过不同的拉杆、摆臂连接，在换档油缸行程固定的 前提下，对变速箱各档位不同的换档行程具有良好的适应性。
二 、主离合器驱动装置组成、安装及工作方式 如图3A所示，主离合器驱动装置3主要包括驱动装置控制阀块42、高速响应电 磁阀43、主离合器驱动装置缸体44、离合器位置传感器45、活塞杆连接头46、固定吊耳47。
工作原理固定吊耳47通过主离合器驱动装置上部固定支架4固定在变速器1 上。活塞杆连接头46与主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂7的一端通过销连接， 连接转臂7的另一端与主离合器压盘拉杆6连接，主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接 转臂7空套在主离合器驱动装置下部固定支架5上。油缸充油时，活塞杆连接头46在活塞 杆的推力作用向下运动时(此时，图3B中的弹簧压縮)，可推动主离合器驱动装置与压盘 拉杆间的连接转臂7绕主离合器驱动装置下部固定支架5上的支柱作旋转运动，进而带动 主离合器压盘拉杆6拉着主离合器压盘2向左运动，主离合器分离。油缸泄油时，主离合器 在自身弹簧的回位力作用下带动主离合器压盘2向右运动，与前述运动方向，带动活塞杆 连接头46及主离合器驱动装置的活塞杆向上运动，同时，弹簧的压縮力也推动活塞杆连接 头46及主离合器驱动装置的活塞杆向上运动，主离合器结合。离合器位置传感器45通过 检测到的主离合器驱动装置的活塞杆的位置，可判断出对应位置离合器的结合、分离状态。
油缸的充、泄油及油缸的响应速度由驱动装置控制阀块42、高速响应电磁阀43控 制，按照图3C所示的控制逻辑对主离合器进行控制。
优点 ①结构简单、体积小、可靠性高； ②液压驱动方式单位体积驱动力大，能实现主离合器快速、彻底的分离； ③采用高速响应电磁阀，易于编程控制、实现不同的主离合器结合过程； ④彻底避免了人工换档操纵时对主离合器的误操作，延长了主离合器的使用寿
命； ⑤未改变车辆主离合器行程的调节方法，维修、保养方便。
三、转向离合器/制动器控制装置组成、安装及工作方式 如图4A所示，转向离合器/制动器控制装置23主要包括转向离合器/制动器控 制装置缸体48、控制阀块49、高速响应电磁阀50、回位弹簧51、转向离合器/制动器控制装 置活塞杆52。 转向离合器/制动器控制装置活塞杆52通过控制装置与控制杆连接拉杆25、控 制装置与控制杆连接摆臂26与转向离合器/制动器控制杆21连接起来。转向离合器/制 动器控制装置缸体48在控制阀块49和高速响应电磁阀50的控制作用下，可实现充、泄油。 充油时，转向离合器/制动器控制装置活塞杆52在转向离合器/制动器控制装置缸体48、 控制阀块49、高速响应电磁阀50的作用下向前运动时(回位弹簧51压縮)，可推动制动器 控制杆21沿其自身的轴线转动，进而控制转向离合器/制动器液压控制阀20中的油道处 于导通状态，实现对转向离合器的分离、制动控制。泄油时，回位弹簧51的压縮力将带动转 向离合器/制动器控制装置活塞杆52向后运动，与前述运动方向相反，实现对转向离合器 的结合控制。 控制装置采用二位油缸，由图4B可知，通过高速响应电磁阀50的控制可使转向离 合器/制动器控制装置活塞杆52保持在任意位置。控制逻辑表如图4C所示。
优点
①采用液压驱动方式，结构简单、体积小、可靠性高； ②采用高速响应电磁阀，易于编程控制、实现对转向离合器/制动器的控制，响应 速度快； ③采用该装置可降低换档噪音、縮短换档时间、提高换档品质；
④与车辆的转向离合器/制动器并联，互不干涉，便于安装、保养；
⑤电控系统失效时，能自动恢复到正常的转向离合器结合状态，安全性好。
四、发动机油门辅助控制系统、安装及工作方式 如图5A所示，发动机油门辅助控制系统主要包括发动机油门辅助控制系统缸体 53、控制阀块54、高速响应电磁阀55、发动机油门辅助控制系统活塞杆56、连接头57、外轴 58、油门踏板59、中轴60、内轴61、油门拉臂62、油门复位弹簧63、油门控制销64、外轴支架 65、油门总成底板66、导向销67。 发动机油门辅助控制系统缸体53，控制阀块54，高速响应电磁阀55组成液压控制 部分。中轴60通过连接头57与发动机油门辅助控制系统活塞杆56连接，中轴60可随连 接头57 —起沿连接头57的轴线左右运动。外轴58，油门踏板59焊接为一体，通过外轴支 架65固定在油门总成底板66上，外轴58与发动机油门辅助控制系统活塞杆56同轴，外轴 58可在油门总成底板66内转动。内轴61与油门拉臂62焊接在一起，内轴61与发动机油 门辅助控制系统活塞杆56同轴。外轴58，中轴60，内轴61三者空套在一起。导向销67两 端固定在外轴58的销孔内，中间穿过中轴60上与其外径间隙配合的长槽。油门控制销64 中部与内轴61端部的销孔过盈配合，两端安装在中轴60的槽内。油门复位弹簧63空套在 中轴60上，分别以外轴58的右端面和中轴60右端的凸台为固定端，安装时有一定的压縮 预紧力。 工作原理从图5B中可知该系统采用两位油缸。按照图5E控制T1、T2电磁阀，能 使活塞杆处于缸体的不同位置。当油门控制销64处于中轴60上的斜槽和直槽时分别对应 发动机油门开度自动控制状态和油门机械连接状态。 由上述安装方式可知发动机油门辅助控制系统活塞杆56、外轴58、中轴60、内轴 61同轴；外轴58、油门踏板59只能作绕发动机油门辅助控制系统活塞杆56轴线的旋转运 动；内轴61、油门拉臂62、油门控制销64仅可作绕发动机油门辅助控制系统活塞杆56轴线 的旋转运动；中轴60在导向销67的作用下随外轴58作绕发动机油门辅助控制系统活塞杆 56轴线的旋转运动。在连接头57的作用下随发动机油门辅助控制系统活塞杆56作沿发动 机油门辅助控制系统活塞杆56轴线的直线运动(油门复位弹簧63受压縮)。中轴60的直 线运动使油门控制销64处在中轴60的槽上的不同位置——直槽位置或者是斜槽位置。
发动机油门的机械连接状态液压控制部分不通电的情况下，油门控制销64处在 中轴60的直槽位置，如图5C所示。外轴58，中轴60，内轴61在驾驶员对油门踏板59进行 操纵的情况下作绕发动机油门辅助控制系统活塞杆56轴线的旋转运动。油门拉臂62带动 发动机供油尺杆控制供油量的大小。油门复位弹簧63本身的预紧力可保证中轴60仅作旋 转运动。 发动机油门开度自动控制状态当液压控制部分按图5E所示的逻辑进行控制时， 油门控制销64处在中轴60的斜槽位置，如图5D所示。外轴58，内轴61在驾驶员的操纵下 绕发动机油门辅助控制系统活塞杆56的轴线旋转运动，无论油门踏板59当前处于何种位置。中轴60在发动机油门辅助控制系统活塞杆56的带动下向左运动，均会使油门控制销 64处在中轴60的斜槽位置。由于发动机油门自身的油门弹簧有减小油门开度的趋势。在 此弹簧的作用下，通过油门拉臂62拉动油门控制销64，使其贴在斜槽的斜边上，实现对油 门开度的自动控制。 优点 ①采用液压驱动方式，结构简单、体积小、可靠性高； ②采用高速响应电磁阀，易于编程控制、实现油门的自动收油及恢复过程； ③电控系统失效时，能自动恢复到油门踏板与发动机间的机械连接状态，安全性好。 附图标记列表 1.变速器 2.主离合器压盘 3.主离合器驱动装置 4.主离合器驱动装置上部固定支架 5.主离合器驱动装置下部固定支架 6.主离合器压盘拉杆 7.主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂 8.集成式选位换档驱动装置 9.集成式选位换档驱动装置固定螺栓(4颗) 10.垂直轴 11.垂直轴上端固定支架 12. 1/R档换档拨叉轴驱动臂 13. 1/R档调节拉杆 14. 2档换档拨叉轴驱动臂 15. 2档调节拉杆 16. 3/4档换档拨叉轴驱动臂 17. 3/4档调节拉杆 18. 5/6档换档拨叉轴驱动臂 19.5/6档调节拉杆 20.转向离合器/制动器液压控制阀 21.转向离合器/制动器控制杆 22.液压控制阀与控制杆连接拉杆 23.转向离合器/制动器控制装置 24.转向离合器/制动器控制装置安装支架 25.控制装置与控制杆连接拉杆 26.控制装置与控制杆连接摆臂 27.底座 28.选位换档驱动装置缸体 29.选位位移传感器
30.换档位移传感器31.换档活塞杆32.选位活塞杆33.换档拨臂34.换档框35.选位框36.换档拨块37.拉杆37，.自锁/互锁凹槽38.锁紧螺母39.换档传感器拨头40.选位传感器拨头41.选位活塞杆锁紧螺母42.驱动装置控制阀块43.高速响应电磁阀44.主离合器驱动装置缸体45.离合器位置传感器46.活塞杆连接头47.固定吊耳48.制动器控制装置缸体49.控制阀块50.高速响应电磁阀51.回位弹簧52.转向离合器/制动器控制装置活塞杆53.发动机油门辅助控制系统缸体54.控制阀块55.高速响应电磁阀56.发动机油门辅助控制系统活塞杆57.连接头58.外轴59.油门踏板60.中轴61.内轴62.油门拉臂63.油门复位弹簧64.油门控制销65.外轴支架66.油门总成底板67.导向销。
权利要求
一种用于正独立式机械双流传动系统的自动换档操纵系统，采用液压驱动方式，包括选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统以及发动机油门辅助控制系统，其中，所述选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统安装在变速器体上，分别控制变速器的换档拨叉轴驱动臂、主离合器和转向离合器/制动器的控制杆，其特征在于，所述选换档控制系统包括变速器(1)、集成式选位换档驱动装置(8)、垂直轴(10)、垂直轴上端固定支架(11)、1/R档换档拨叉轴驱动臂(12)、1/R档调节拉杆(13)、2档换档拨叉轴驱动臂(14)、2档调节拉杆(15)、3/4档换档拨叉轴驱动臂(16)、3/4档调节拉杆(17)、5/6档换档拨叉轴驱动臂(18)、5/6档调节拉杆(19)，其中，所述集成式选位换档驱动装置(8)通过固定螺栓固定在变速器体上，所述垂直轴(10)的下端固定在集成式选位换档驱动装置(8)上，上端通过垂直轴(10)上端固定支架(11)与变速器体连接，垂直轴(10)由三根同心轴空套在一起组成，三根轴分别控制变速器的2档，3/4档，5/6档的换档操作；所述主离合器控制系统包括主离合器压盘(2)、主离合器驱动装置(3)、主离合器驱动装置上部固定支架(4)、主离合器驱动装置下部固定支架(5)、主离合器压盘拉杆(6)、主离合器驱动装置(3)与压盘拉杆间的连接转臂，其中，主离合器驱动装置(3)通过主离合器驱动装置上部固定支架(4)和主离合器驱动装置下部固定支架(5)固定在变速器体上，通过主离合器驱动装置下部固定支架(5)、主离合器压盘拉杆(6)与主离合器压盘(2)连接；所述转向离合器/制动器控制系统包括转向离合器/制动器液压控制阀(20)、转向离合器/制动器控制杆(21)、液压控制阀与控制杆连接拉杆(22)、转向离合器/制动器控制装置(23)、转向离合器/制动器控制装置安装支架(24)、控制装置与控制杆连接拉杆(25)、控制装置与控制杆连接摆臂(26)，其中，控制装置与控制杆连接拉杆(25)连接在控制装置与控制杆连接摆臂(26)上，后者与转向离合器/制动器控制杆(21)相连，通过液压控制阀与控制杆连接拉杆(22)控制转向离合器/制动器液压控制阀(20)的开关，进而控制变速器内部转向离合器/制动器控制油道的开关，转向离合器/制动器控制装置(23)通过转向离合器/制动器控制装置安装支架(24)固定在变速器体上。
2. 如权利要求1所述的自动换档操纵系统，其特征在于，所述垂直轴的三根同心轴上下端分别设置有摆臂，各同心轴下端的摆臂分别与集成式 选位换档驱动装置的相对应的换档拉杆连接，上端的摆臂分别通过1/R档调节拉杆(13) 、2 档调节拉杆(15)、3/4档调节拉杆(17)、5/6档调节拉杆(19)与1/R档换档拨叉轴驱动臂 (12)、2档换档拨叉轴驱动臂(14)、3/4档换档拨叉轴驱动臂(16)、5/6档换档拨叉轴驱动臂 (18)连接。
3. 如权利要求1所述的自动换档操纵系统，其特征在于，所述集成式选位换档驱动装置(8)包括选位位移传感器(29)、换档位移传感器(30)、 换档活塞杆(31)、选位活塞杆(32)、换档拨臂(33)、换档框(34)、选位框(35)、换档拨块 (36)、拉杆(37)、自锁/互锁凹槽(37')、换档传感器拨头(39)、选位传感器拨头(40);所述换档拨臂(33)穿过换档框(34)、选位框(35)，上端支撑在换档框(34)上，最下端 插入换档拨块(36)的凹槽内；选位框(35)、选位传感器拨头(40)安装在选位活塞杆(32)上，通过锁紧螺母(41)将 三者固定并随选位活塞杆(32)作沿其轴线的直线运动；换档框(34)、换档传感器拨头(39)安装在换档活塞杆(31)上，通过换档框(34)与换 档活塞杆(31)上的螺纹将三者固定并随换档活塞杆(31)作沿其轴线的直线运动；换档拨块(36)与拉杆(37)通过锁紧螺母(38)连接，拉杆(37)安装在底座(27)上， 并能沿其轴线方向与锁紧螺母(38)作前后直线运动，自锁/互锁凹槽(37')与底座(27) 上的自锁/互锁机构配合，以实现防挂双档的功能。
4. 如权利要求3所述的自动换档操纵系统，其特征在于，选位位移传感器(29)通过选位传感器拨头(40)的运动检测选位活塞杆(32)当前的 位置；换档位移传感器(30)通过换档传感器拨头(39)的运动检测换档活塞杆(31)当前的 位置。
5. 如权利要求1所述的自动换档操纵系统，其特征在于，主离合器驱动装置(3)包括离合器位置传感器(45)、活塞杆连接头(46)、固定吊耳 (47);固定吊耳(47)通过主离合器驱动装置上部固定支架(4)固定在变速器(1)上，活塞杆 连接头(46)与主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连接转臂(7)的一端通过销连接，所述连 接转臂(7)的另一端与主离合器压盘拉杆(6)连接，主离合器驱动装置与压盘拉杆间的连 接转臂(7)空套在主离合器驱动装置下部固定支架(5)上；离合器位置传感器(45)用于检测活塞杆的位置，可判断出对应位置离合器的结合、分 离状态。
6. 如权利要求5所述的自动换档操纵系统，其特征在于，所述主离合器驱动装置(3)还包括驱动装置控制阀块(42)、高速响应电磁阀(43)、油 缸的充/泄油及油缸的响应速度由驱动装置控制阀块(42)、高速响应电磁阀(43)控制。
7. 如权利要求6所述的自动换档操纵系统，其特征在于，油缸充油时，活塞杆连接头(46)在活塞杆的推力作用向下运动时，可推动主离合器驱 动装置与压盘拉杆间的连接转臂(7)绕主离合器驱动装置下部固定支架(5)上的支柱作旋 转运动，进而带动主离合器压盘拉杆(6)拉着主离合器压盘(2)向左运动，主离合器分离； 油缸泄油时，主离合器在自身弹簧的回位力作用下带动主离合器压盘(2)向右运动，与前 述运动方向，带动活塞杆连接头(46)及活塞杆向上运动，同时，弹簧的压縮力也推动活塞 杆连接头(46)及活塞杆向上运动，主离合器结合。
8. 如权利要求1所述的自动换档操纵系统，其特征在于，转向离合器/制动器控制装置(23)包括控制阀块(49)、高速响应电磁阀(50)、回位 弹簧(51)、转向离合器/制动器控制装置活塞杆(52);所述转向离合器/制动器控制装置活塞杆(52)通过控制装置与控制杆连接拉杆(25)、 控制装置与控制杆连接摆臂(26)与转向离合器/制动器控制杆(21)连接起来，转向离合 器/制动器控制装置缸体(48)在控制阀块(49)、高速响应电磁阀(50)和回位弹簧(51)的 控制作用下，可实现充油和泄油。
9. 如权利要求1所述的自动换档操纵系统，其特征在于，所述发动机油门辅助控制系统包括控制阀块(54)、高速响应电磁阀(55)、发动机 油门辅助控制系统活塞杆(56)、连接头(57)、外轴(58)、油门踏板(59)、中轴(60)、内轴 (61)、油门拉臂(62)、油门复位弹簧(63)、油门控制销(64)、外轴支架(65)、油门总成底板(66)、导向销(67);所述控制阀块(54)、高速响应电磁阀(55)组成液压控制部分，中轴(60)通过连接头 (57)与发动机油门辅助控制系统活塞杆(56)连接，中轴(60)可随连接头(57) —起沿其轴 线左右运动，外轴(58)、油门踏板(59)焊接为一体，通过外轴支架(65)固定在油门总成底 板(66)上，外轴(58)与发动机油门辅助控制系统活塞杆(56)同轴，外轴(58)可在油门总 成底板(66)内转动，内轴(61)与油门拉臂(62)焊接在一起，内轴(61)与发动机油门辅助 控制系统活塞杆(56)同轴，外轴(5S)、中轴(60)、内轴(61)三者空套在一起，导向销(67) 两端固定在外轴(58)的销孔内，中间穿过中轴(60)上与其外径间隙配合的长槽，油门控制 销(64)中部与内轴(61)端部的销孔过盈配合，两端安装在中轴(60)的槽内，油门复位弹 簧(63)空套在中轴(60)上，分别以外轴(58)的右端面和中轴(60)右端的凸台为固定端， 以一定的压縮预紧力进行安装。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的自动换档操纵系统，其特征在于， 所述选换档控制系统、主离合器控制系统、转向离合器/制动器控制系统、发动机油门 辅助控制系统采用二位油缸。
全文摘要
本发明提供了一种用于正独立式机械双流传动系统的自动换档操纵系统，为实现该传动系统的自动换档操纵奠定了基础。该驱动系统由四部分组成，均采用液压驱动方式，分别为集成式选位换档驱动系统；主离合器驱动系统；转向离合器/制动器控制系统；发动机油门辅助控制系统。分别取代了手动换档操纵系统的选位换档手柄，主离合器踏板，油门踏板。其中集成式选位换档驱动系统、主离合器驱动系统、发动机油门辅助控制系统为一般机械式自动变速器(AMT)中的部件，而转向离合器/制动器控制系统则是一般AMT所不具备的，本发明根据正独立式机械双流传动系统的特点，实现了改善换档品质的目的。
文档编号B60K26/02GK101695903SQ20091022230
公开日2010年4月21日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者孟建民, 席军强, 翟涌, 肖宽, 陈慧岩, 陈泳丹, 靳然 申请人:北京理工大学;