一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，主要由档位显示器、升档控制开关、降档控制开关、空档控制开关、倒档控制开关、档位感应器、换挡执行机构、离合器操控机构、发动机转速感应模块、换挡提醒装置、主控单元组成。档位显示器安装于仪表台上，升档控制开关和降档控制开关置于方向盘下方，空档开关和倒档开关置于中央通道上，档位感应器感知所处档位，转速感应模块感知发动机转速，换挡提醒装置发出换挡提醒信号，换挡执行机构和离合器操控机构共同完成换挡动作。本实用新型顺利完成手动挡汽车的换挡任务，简化了手动挡汽车换挡繁琐的换挡操作，同时实现精确地换挡控制，本实用新型具有操作简便、降低了换挡劳动强度的优点。
【专利说明】一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车变速器【技术领域】，涉及一种适用于手动变速器的半自动化的换挡装置。
【背景技术】
[0002]汽车行驶的工况比较复杂，主要包括起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作，在传动系统中设置了变速器。目前，汽车上采用的变速器主要有手动变速器、普通的自动变速器、CVT无级变速器、DSG双离合变速器。手动变速器传输效率为高，具有好的燃油经济性，制造和维修保养陈本也较低，同时会给驾驶员带来操控快感和驾驶的乐趣，但操作麻烦，需要准确判断换挡时刻，如果操作不当的话有可能把发动机、离合器及变速箱损坏，尤其对于新手来说常常在马路上熄火。自动变速器虽然操作简便，但是传动效率低，经济性不好，结构复杂，制造和维修成本高。CVT无级变速器采用无级控制输出速比，在行驶中比较流畅，没有换档的感觉，加速也比自动变速器快，同时由于行驶中减少了转速的不必要波动，提高燃油经济性，但技术还不完善，而且价格和维修成本较高。DSG双离合变速器可以实现非常好的加速连续性，没有换挡的顿挫感，相对于传统自动变速器油耗低，但现在刚进入市场，很多问题尚不明确，比如温度过高引起汽车突然降至空挡，而产生失速。
【发明内容】
[0003]为了解决目前汽车上使用的变速器存在的不足，本实用新型提供了一种保留了传统手动变速器简洁的结构，能够实现高效、节油、低成本，又能实现一键式操作，操作简便，同时，能够在准确的换挡时刻变换档位。
[0004]本实用新型采用技术方案如下。
[0005]一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置其特征在于，包括设置在仪表板上档位显示器、设置于方向盘下方左、右两侧的升档控制开关和降档控制开关、设置在中央通道上的空档控制开关和倒档控制开关，安装于变速器上方的档位感应器、换挡执行机构、发动机转速感应模块、换挡提醒装置、主控单元。
[0006]其中，档位显示器连接主控单元，接受主控单元发出的档位信号，采用发光二极管型显示装置，采用十四字段显示方法，可以清晰显示汽车所有工作档位，档位包括1、2、3、4、5、R、P、N。
[0007]其中，升档控制开关、降档控制开关是升档和降档操纵机构，连接主控芯片，采用换挡拨片形式，通过拨动升档拨片和降档拨片，向主控芯片发出相应的信号。
[0008]其中，空档控制开关和倒档控制开关连接主控芯片，采用按键式，通过按下空档控制开关和倒档控制开关，向主控芯片发出相应的空挡和倒档信号。
[0009]其中，档位感应器采用按钮开关形式，当换挡手柄换入一个档位时，对应的开关被触发，档位感应器向主控单元发出所处档位信号。
[0010]其中，换挡执行机构和离合器操控机构均连接到主控单元，接收主控单元的指令，实现分离离合器、将换挡手柄推入相应档位、结合离合器这一系列动作。换挡执行机构用两台电动机输出的转矩作为动力，用蜗轮蜗杆结构和连杆机构作为动力传递机构，通过控制两台电动机的转向和转动的转数即可准确实现换挡。离合器操控机构由一台电动机提供动力，用蜗轮蜗杆结构和杠杆机构作为传递机构，通过控制电动机的转向和转动的转数实现离合器的分离与结合。
[0011]其中，发动机转速感应模块连接发动机转速传感器和主控芯片，接受车速传感器的车速信号，并将其转化为主控芯片所需信号，传递给主控芯片。
[0012]其中，换挡提醒装置采用语言提醒方式，接受主控芯片的指令，发出语言播报，提醒驾驶员进行相应的换挡操作。
[0013]进一步地，主控芯片是整个装置的核心，完成信号的接受，运算处理和执行指令的发布。
[0014]本实用新型的有益效果在于。
[0015]本实用新型所述的换挡控制装置保留了原手动变速器结构，能够发挥手动变速器结构简单、制造维修成本、传动效率高、节省燃油的优点。本装置根据转速信号，提醒驾驶员进行相应的升档和换挡操作，驾驶员只需要简单的拨动升档拨片和降档拨片、按下空挡控制按钮和倒档控制按钮，省去了踩下离合器踏板和推动换挡手柄的过程，避免了由于离合器操作不当引起的熄火、换挡手柄操作不当引起的汽车换挡时发生闯动的问题，减少了由于操作不当对汽车的传送系统带来的损害。本装置在继承了手动变速器的诸多优点的基础上，同时通过加入换挡控制系统使操作过程大大简便，降低了对驾驶员的换挡劳动强度、精确判断换挡时刻和熟练进行换挡的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进一步详细说明。
[0017]图1是手动变速器自动换挡装置的组成图。
[0018]图2是档位显示器示意图。
[0019]图3是离合器操控机构结构示意图。
[0020]图4是换挡执行机构结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案进一步的描述。
[0022]如图1所示，本手动变速器自动换挡控制装置包括档位显示器9、升档控制开关1、降档控制开关2、空档控制开关3、倒档控制开关4、档位感应器7、换挡执行机构10、离合器操控机构8、发动机转速感应模块11、换挡提醒装置6、主控单元5。
[0023]当汽车起步时，打开点火开关，，此时，档位置于空挡位置，档位感应器7向主控单元5发出空挡信号，同时，主控单元5向档位显示器9发出空挡指令，档位显示器9显示“N”。
[0024]当驾驶员进行换档操作时，驾驶员踩下(松开)油门踏板，发动机转速随之上升(下降)，发动机转速感应模块11实时的将转速信号传递到主控单元5，当转速升高(下降)到所需的换挡转速时，主控单元5向换挡提醒装置6发出指令，换挡提醒装置6发出语音提醒，提示驾驶员进行换挡，此时，驾驶员拨动升档开关I (降档开关2)，向主控芯片5发出升档(降档)指令，主控芯片5接收到升档开关(降档开关2)的指令后，向离合器操控机构8和换挡执行机构10发出指令，离合器操控机构8的电动机24正向转动，通过蜗轮22和蜗杆23带动分离杠杆21动作，使离合器的压盘和摩擦盘分离，然后，换挡执行机构10的电动机15转动，通过蜗杆16和蜗轮14带动换挡手柄12做水平移动，当换挡手柄水平移动到位后，电动机18转动，通过蜗杆19和蜗轮20带动换挡手柄12做纵向移动，将换挡手柄12移至高(低)一级的档位，触发对应的档位感应器7，档位感应器7被触发后，将信号传递给主控芯片5，主控芯片5根据被触发的档位感应器7的信号向档位显示器9发出相应指令，档位显示器9显示相应的档位信息，同时，主控芯片又向离合器操控机构8发出结合指令，离合器操控机构8的电动机24反转，通过蜗杆22和蜗轮23带动分离杠杆21动作，使离合器的压盘和摩擦盘结合，换挡动作完成。
[0025]当驾驶员进行倒车时，按下倒车控制开关4，控制单元5接收到倒车控制开关4发出的倒车指令，控制单元5向离合器操控机构8和换挡执行机构10发出指令，离合器操控机构8的电动机24正转，通过蜗杆23和蜗轮22带动分离杠杆21运动，使离合器的压盘和摩擦盘分离，然后，换挡执行机构10的电动机15转动，通过蜗杆16和蜗轮14带动换挡手柄移动至最右端，然后，电动机18转动将换挡手柄移至倒档位，触发倒档的档位感应器7，档位感应器7将信号传递给主控芯片5，主控芯片向档位显示器9发出倒档指令，档位显示器9显示“R”，同时，主控芯片又向离合器操控机构8发出结合指令，离合器操控机构8的电动机24反转，通过蜗杆22蜗轮23带动分离杠杆21运动，使离合器的压盘和摩擦盘结合，倒车换挡动作完成。
[0026]当驾驶员进行停车时，按下空挡开关3，控制单元5向离合器操控机构8和换挡执行机构10发出指令，离合器操控机构8的电动机正向转动，通过蜗杆23蜗轮22带动分离杠杆21运动，使离合器的压盘和摩擦盘分离，然后，换挡执行机构10的电动机15转动，通过蜗杆16和蜗轮14带动换挡手柄12移到中间，然后，电动机18转动，通过蜗杆19和蜗轮20将换挡手柄12移至空挡位，此时无档位开关被触发，主控芯片5接收不到档位信号，自动向档位显示器9发出空挡指令，档位显示器9显示“N”，同时，主控芯片5又向离合器操控机构8发出结合指令，离合器操控机构8的电动机24反转，通过蜗杆23和蜗轮22带动分离杠杆21运动，使离合器的压盘和摩擦盘结合，换至空挡动作完成。
【权利要求】
1.一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于，包括档位显示器、升档控制开关、降档控制开关、空档控制开关、倒档控制开关、档位感应器、换挡执行机构、离合器操控机构、发动机转速感应模块、换挡提醒装置、主控单元。
2.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述发动机转速感应模块一端连接发动机速传感器，另一端连接主控单元。
3.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述档位显示器采用电子显示器，安装于仪表台上，通过导线与主控单元相连，接收主控单元传递过来的信号，并将其转化为相应的数字显示。
4.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述档位显示器采用发光二极管型显示装置，采用十四字段显示方法。
5.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述升档控制开关和降档控制开关采用换挡拨片形式，分别安装于方向盘下方左右两侧。
6.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述升档控制开关和降档控制开关的表面分别设置带“ + ”和“一”符号的发光二极管指示>j-U ρ?α装直。
7.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述空档控制开关和倒档控制开关设置于驾驶员右侧的中央通道上，采用按键式，按下时代表挂入该档位，弹出时表示退出该档位。
8.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:空档控制开关和倒档控制开关在开关表面分别设置带有“N”和“R”符号的指示灯。
9.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述档位感应器设置于变速箱盖上，在不同的档位上分别设置一个开关，当换挡杆挂到相应档位时，打开相应的开关，将信号传递给主控单元。
10.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述离合器操控机构和换挡执行机构构接收主控单元的指令，共同工作自动完成换挡动作。
11.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述换挡执行机构由两台电动机提供动力源，两台电动机轴分别沿汽车前进方向和与前进方向垂直的方向布置。
12.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述换挡执行机构由蜗轮蜗杆减速机构实现减速增扭，之后动力经过连杆机构传递到换挡杠。
13.权利要求1中所述的一种适用于手动挡汽车的半自动换挡控制装置，其特征在于:所述离合器操控机构由电动机提供动力源，通过蜗轮蜗杆减速机构带动分离杠杆运动。
【文档编号】F16H59/02GK204099567SQ201420315517
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年6月14日 优先权日:2014年6月14日
【发明者】马建伟 申请人:邢台职业技术学院