专利名称：用于履带车辆定轴变速箱的自动换档系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的变速系统，尤其涉及一种用于履带车辆定轴变速 箱的自动换档装置。
背景技术：
履带车辆定轴变速箱与轮式车辆手动定轴变速箱的结构有着较大不 同，通常操纵履带车辆手动定轴变速箱更加费力，对自动变速的需求更
力口迫切。
履带车辆定轴变速箱的自动换档操纵装置可安装在驾驶室内，这样 布置起来相对容易，并且可利用原车的垂直轴及自互锁等装置。〗旦是， 这种安装方式在车辆行驶过程中，会由于车体变形、拉杆变形以及车体 与变速箱之间的相对运动而严重影响换档操作的准确性。
因此，有必要设计一种新型的换档系统以克服上述缺陷。
发明内容
针对所述缺陷，本发明的目的是提供一种换档才喿作简便、准确的用 于履带车辆定轴变速箱的自动换档系统。
本发明提供的自动换档系统包括变速箱、控制系统、与操纵机构连 接的选位、换档机构，所述选位、换档机构安装在所述变速箱上，所述 控制系统包括电子控制单元和电磁阀，所述电磁阀分别与选位机构和换
档机构连接；所述选位机构包括选位上缸、选位下釭、连接在选位上缸 与选位下缸之间的选位活塞杆、与选位活塞杆连接的选位传感装置；所 述换档机构包括换档缸、与换档缸活塞相互作用的换档活塞杆、与换档 活塞杆连接的换档框、与换档框连接的换档臂、与换档臂连接的换档拉 杆、与换档拉杆连接的垂直轴总成、与垂直轴总成连接的换档拨叉臂， 其中，通过所述垂直轴总成，选位、换档机构安装在所述变速箱上，在 换档活塞杆上连接有换档传感装置。在优选的方案中，所述选位机构还包括选位框，所述选位框通过选位活塞杆锁紧螺母固定在选位活塞杆上，选位活塞杆轴向运动通过选位框带动换档臂在换档拉杆9的四个槽位中选位。
在优选的方案中，选位传感装置为选位传感器拨杆和选位传感器。
在优选的方案中，所述换档框通过换档活塞杆锁紧螺母固定在换档活塞杆上，换档活塞杆的轴向运动通过所述换档框带动换档臂同方向运动，换档臂的运动又通过换档拉杆、垂直轴总成带动换档拨叉臂运动，从而完成摘空档和挂档#:纵。
在优选的方案中，所述垂直轴总成包括上支撑和下支撑，所述上支撑通过紧固螺栓固定在变速箱体上，所述下支撑集成在换档执行才几构上。
采用本发明的自动换档系统，提高了换档才乘作的准确性，并且由于与变速箱的一体化设计，方便了变速箱自动换档装置的整体吊装，便于安装、维修。
图l是利用本发明自动换档装置的选位、换档操纵的档位示意图2是本发明自动换档装置的选位、换档液压驱动^l喿纵原理图3是本发明自动换档装置的变速箱选位、换档机构的主视图4是本发明主变速箱选位、换档机构的侧视图5是本发明主变速箱选位、换档机构的俯视图6是本发明选位机构的剖视图7是本发明换档机构的剖视图8是本发明中垂直轴的总成安装图。
其中1选位上缸；2 选位活塞杆；3选位下缸；4换档釭；5换档活塞杆；S0、 Sl、 S2、 S3、 S4 二位三通电》兹阀；p压力油；6双通通油螺栓；7定位销；8换档行程传感器总成；9换档拉杆；10盖板；11选位行程传感器总成；12选位上缸阀块；13缸体；14垂直轴下支撑；15选位下缸阀块；16基座；17换档缸阀块；18选位上缸端盖；19选位上缸活塞；20选位传感器拨杆；21选位活塞杆锁紧螺母；22选位下缸柱塞；23选位下缸端盖；24换档活塞杆锁紧螺母；25选位框托；26选位框；27换档臂；28基座密封板；29换档框；30换档缸端盖；31换档缸活塞；32传感器转轴；33换档传感器拨杆；34摆臂；35罩；36垂直轴总成；37换档拨叉臂；38垂直轴上支撑；39紧固螺栓；40紧固螺栓；41箱体。
具体实施例方式
如图1所示，本发明具体实施方式
的自动换档系统包括变速箱、控制系统、与操纵机构连接的选位机构、换档机构，所述选位机构、换档机构安装在所述变速箱上。
所述控制系统包括电子控制单元和电》兹阀，所述电磁阀分别与选位才几构和换档机构连接。所述电,兹阀包括图示的S0、 Sl、 S2、 S3、 S4,其中，S0、 Sl、 S2用于控制选位，S3、 S4用于控制换档。压力油p通过电一磁阀S0-S4进入系统。
选位机构用于控制选位活塞杆作轴向运动，完成选位纟喿作。所述选位机构包括选位上缸1、选位下缸3、连接在选位上缸1与选位下缸3之间的选位活塞杆2，以及与选位活塞杆2连接的选位传感装置。其中，选位上缸l为三位选位上缸，选位下缸3为两位选位下缸。
具体地如图6、 7所示，选位才几构还包括盖板10、选位上缸端盖18、选位上缸活塞19、选位传感器拨杆20、选位活塞杆锁紧螺母21、选位下缸柱塞22、选位下缸端盖23、选位框4乇25、选位框26、基座密封寿反28等元件。
选位活塞杆2轴向运动通过选位框26带动换档臂27，在换档拉杆9的四个槽位中自动选位。选位传感器拨杆20是连接选位活塞杆与选位传感器总成的中间部件，即选位传感器拨杆20将选位活塞杆2的轴向运动传递给选位传感器。选位上缸端盖18、选位上缸活塞19和选位下缸柱塞22是选位活塞杆轴向运动的定位部件。选位活塞杆锁紧螺母21是选位活塞杆2、选位框26和选位传感器拨杆20的连接部件。选位框托25为选位框26的运动提供导向。O型密封圈是缸体13的密封元件。基座16是选位机构、换档机构的安装固定部分。通过盖板10和基座密封板28,对选位机构、换档机构和基座16进行封闭。
换档机构用于控制换档活塞杆作轴向运动，完成挂档及摘空档才喿作。所述换档机构包括换档缸4、与换档缸的活塞相互作用的换档活塞杆5、与换档活塞杆5连接的换档框29、与换档框29连接的换档臂27、与换档臂27连接的换档^立杆9、与换档拉杆9连接的垂直轴总成36、与垂直轴总成36连接的换档拨叉臂37,通过所述垂直轴总成36,换档机构安装在变速箱上，并且，在换档活塞杆上连接有换档传感装置，例如传感器拨杆和角位移传感器。
具体的如图7、 8所示，换档机构包括换档拉杆9、盖板IO、换档活塞杆锁紧螺母24、换档臂27、换档框29、换档缸端盖30、换档缸活塞31、传感器转轴32、换档活塞杆5、换档传感器拨杆33、摆臂34、罩35等部件。
在本实施方式中，换档缸为三位换档油缸，换档活塞杆5的轴向运动通过换档框29带动换档臂27同方向运动，换档臂27的运动又通过换档拉杆9、垂直轴总成36带动换档拨叉臂37的运动，从而完成摘空档和挂档操纵。换档传感器拨杆33将换档活塞杆5的轴向运动传递给换档行程传感器总成。换档活塞杆锁紧螺母24是换档活塞杆5和换档框29的连接部件。盖板10是将换档行程传感器总成进行安装的固定板，同时也是维修检测的窗口。
垂直轴总成36的安装方式如图8所示，选位、换档执行机构由4个紧固螺栓40固定在变速箱体上。垂直轴总成36的上支撑38由两个紧固螺栓39固定在变速箱体上，在优选的方案中，下支撑15集成在选位、换档执行机构上。通过垂直轴上支撑38和下支撑15将垂直轴总成36完全集成在变速箱体上，从而实现了整套自动换档装置与变速箱的一体化。
本发明的自动换档系统可以与电子控制单元ECU配合使用，可实现变速箱的自动选位、换档操作。具体操作的步骤如下
(1)自动选位:操作选位油缸电^f兹阀SO、 Sl、 S2在电子控制单元ECU的驱动下，控制选位活塞杆2向上或向下伸出，通过选位框26将力 传给换档臂27，带动换档臂作向上或向下的运动，选位上缸端盖18、选 位上缸活塞19和选位下缸柱塞22保证了选位活塞杆2运动的准确性。 同时，选位传感器拨杆20将选位活塞杆2的运动传给选位行程传感器， 从而将选位活塞杆的运动状况反馈给电子控制单元ECU。
(2 )摘空档/自动挂档操作ECU驱动电磁阀S3 、 S4控制换档活塞 杆5的伸缩运动。换档活塞杆5通过换档框29推动换档臂27沿同方向 运动，经过换档拉杆9和垂直轴总成36完成对变速箱摘空档、自动挂档 的操纵。换档传感器拨杆33将换档活塞杆5的运动传给换档行程传感器， 从而将档位信号反馈给电子控制单元ECU。
在车辆需要换档时，电子控制单元首先判断获得所需的目标档位， 然后根据该目标档位驱动换档油缸进行摘空档操作。换档活塞杆的运动 带动角位移传感器，该信号可作为电子控制单元判断档位状态的反馈信 号。在摘空档操作之后，如果需要进行选位操作，电子控制单元根据目 标档位驱动选位油缸，从而控制选位活塞杆进行选位#:作。选位活塞杆 的运动带动角位移传感器，该信号可作为控制系统判断选位位置的反馈 信号。在完成选位操作之后，电子控制单元根据目标档位驱动换档油缸， 从而控制换档活塞杆进行换档动作，完成挂档操作。
尽管本发明是通过上述的优选实施例进行描述的，但是其实现形式 并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下， 本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
权利要求
1、一种用于履带车辆定轴变速箱的自动换档系统，其特征在于所述装置包括变速箱、控制系统、与操纵机构连接的选位机构、换档机构，所述选位机构、换档机构安装在所述变速箱上，所述控制系统包括电子控制单元和电磁阀，所述电磁阀分别与选位机构和换档机构连接；所述选位机构包括选位上缸、选位下缸、连接在选位上缸与选位下缸之间的选位活塞杆、与选位活塞杆连接的选位传感装置；所述换档机构包括换档缸、与换档缸活塞相互作用的换档活塞杆、与换档活塞杆连接的换档框、与换档框连接的换档臂、与换档臂连接的换档拉杆、与换档拉杆连接的垂直轴总成、与垂直轴总成连接的换档拨叉臂，其中，通过所述垂直轴总成，选位机构、换档机构安装在所述变速箱上，在换档活塞杆上连接有换档传感装置。
2、 根据权利要求1所述的自动换档系统，其特征在于所述选位机 构还包括选位框，所述选位框通过选位活塞杆锁紧螺母固定在选位活塞 杆上，选位活塞杆轴向运动通过选位框带动换档臂在换档拉杆9的四个 槽位中选位。
3、 根据权利要求1或2所述的自动换档系统，其特征在于选位传 感装置为选位传感器拨杆和选位传感器。
4、 根据权利要求3所述的自动换档系统，其特征在于所述换档框 通过换档活塞杆锁紧螺母固定在换档活塞杆上，换档活塞杆的轴向运动 通过所述换档框带动换档臂同方向运动，换档臂的运动又通过换档拉杆、 垂直轴总成带动换档拨叉臂运动，从而完成摘空档和挂档操纵。
5、 根据权利要求4所述的自动换档系统，其特征在于所述垂直轴 总成包括上支撑和下支撑，所述上支撑通过紧固螺栓固定在变速箱体上， 所述下支撑集成在选位、换档执行机构上。
全文摘要
本发明公开的自动换档系统包括变速箱、控制系统、与操纵机构连接的选位机构、换档机构，所述选位机构、换档机构安装在所述变速箱上，采用本发明的自动换档系统，提高了换档操作的准确性，并且由于与变速箱的一体化设计，方便了变速箱自动换档装置的整体吊装，便于安装、维修。
文档编号F16H61/28GK101539200SQ20091013447
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者孟建民, 席军强, 陈慧岩, 然 靳 申请人:北京理工大学