一种手动变速箱换挡系统及换挡方法

本发明涉及换挡机构，尤其涉及一种手动变速箱换挡系统及换挡方法。

背景技术：

1、传统的手动变速箱，在换挡过程中需要驾驶员踩下离合器踏板，这在上坡或堵车等情况下给驾驶员带来较大的操作困难。而市场上的一些自动变速箱可供选择，但是其成本较高，维护较为复杂。因此，如何对现有的手动变速箱的离合控制进行改进和优化，以提高驾驶舒适度，对于采用手动变速箱的汽车来说，成为迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种手动变速箱换挡系统及换挡方法，解决了现有手动变速箱车辆换挡时需要脚踩离合踏板而导致的不方便问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种手动变速箱换挡系统，包括，

4、手动换挡杆，在换挡杆上设有离合控制按钮，所述离合控制按钮与一行程开关连接，所述行程开关能够根据离合控制按钮的按压行程发送对应的电信号；

5、伸缩机构，所述伸缩机构通过控制器与所述行程开关连接，使该伸缩机构的伸缩端的行程与离合控制按钮的行程同步，且所述伸缩机构的伸缩端与离合器连接，以通过伸缩端的移动带动离合器与动力系统分离或贴合；

6、振动装置，与换挡杆连接，并通过控制器与所述行程开关连接，当所述行程开关发送预设电信号时，该振动装置启动并驱动换挡杆产生振动。

7、作为优化，所述伸缩机构为液压缸。

8、作为优化，还包括车速检测传感器，用于检测车速和车速的变化，所述车速检测传感器通过控制器与所述伸缩机构连接，并当检测到车速和车速的变化满足预设条件时，能够向控制器发送信号，使伸缩机构的伸缩端动作。

9、作为优化，还包括提示模块，用于提示重新挂挡的信号，所述提示模块与控制器连接，当车速检测传感器通过控制器使伸缩机构的伸缩端动作时，控制器向提示模块发送重新挂挡的提示信号。

10、作为优化，所述提示模块通过声音或图像或灯光的方式提示重新挂挡的信号。

11、本发明还提供了一种手动变速箱换挡系统，包括，

12、手动换挡杆，所述换挡杆包括离合控制杆段和换挡控制杆段，其中，所述离合控制杆段的一端通过一连接组件与换挡控制杆段的一端活动连接，在该连接组件的作用下，当换挡控制杆段的转动角度位于第一预设角度范围时，离合控制杆段与换挡控制杆段同轴刚性连接，当换挡控制杆段的转动角度位于第二预设角度范围时，离合控制杆段与换挡控制杆段转动连接；

13、伸缩机构，其伸缩端与离合器连接，并通过伸缩端的移动带动离合器与动力系统分离或贴合；

14、离合控制传感器，通过控制器与伸缩机构连接，其检测端正对换挡杆的离合控制杆段，当离合控制杆段转动到预设位置时，离合控制传感器向控制器发送对应信号，使伸缩机构的伸缩端动作。

15、作为优化，所述离合控制杆段与换挡控制杆段相对的一端铰接，并所述连接组件包括，

16、第一滑孔，沿离合控制杆段长度方向延伸，并贯穿离合控制杆段靠近换挡控制杆段的一端端面，并在底部设有弹簧；

17、第二滑孔，沿换挡控制杆段长度方向延伸，并与第一滑孔相对，且在底部设有电磁铁；

18、锁止销，滑动配合于第一滑孔和/或第二滑孔中，并其一端与所述弹簧连接，另一端能够在电磁铁的磁吸作用下与电磁铁贴合，当电磁铁未通电时，在弹簧的作用下，所述锁止销能够完全进入第一滑孔中，使离合控制杆段与换挡控制杆段转动连接；当电磁铁通电时，在电磁铁的作用下，所述锁止销能够移动至第一滑孔和第二滑孔之间，使离合控制杆段与换挡控制杆段同轴刚性连接；

19、转动角度传感器，通过控制器与电磁铁连接，并用于检测换挡控制杆段的转动角度，且当换挡控制杆段的转动角度位于第一预设角度范围时，通过控制器使电磁铁通电；当换挡控制杆段的转动角度位于第二预设角度范围时，通过控制器使电磁铁断电。

20、作为优化，所述离合控制传感器为距离传感器，当离合控制杆段与离合控制传感器检测端之间的距离满足预设值时，通过控制器向伸缩机构发送离合信号。

21、作为优化，所述离合控制杆段与离合控制传感器检测端之间的距离的预设值包括第一预设距离和第二预设距离，分别对应离合器与动力系统的贴合与分离。

22、基于上述换挡系统，本发明还提供了一种手动变速箱换挡方法，采用所述的手动变速箱换挡系统，包括以下步骤：

23、a、初始状态下，换挡杆处于空档位，换挡杆的离合控制杆段与换挡控制杆段在连接组件的作用下为同轴刚性连接，其中，所述电磁铁处于通电状态，锁止销位于第一滑孔和第二滑孔之间；

24、b、拨动换挡杆的离合控制杆段，并带动换挡控制杆段转动，转动角度传感器检测换挡控制杆段的转动角度，当换挡控制杆段的转动角度由第一预设角度范围进入第二预设角度范围时，换挡控制杆段到达目标档位，电磁铁断电，锁止销在弹簧的作用下完全进入第一滑孔，使离合控制杆段与换挡控制杆段为转动连接；

25、c、继续拨动换挡杆的离合控制杆段，离合控制杆段继续转动，并离合控制传感器检测离合控制杆段与其检测端之间的距离，当该距离满足第一预设距离时，通过控制器向伸缩机构发送信号，使离合器与动力系统贴合，完成目标档位的挂挡；

26、d、反向拨动换挡杆的离合控制杆段，离合控制杆段反向转动，并离合控制传感器检测离合控制杆段与其检测端之间的距离，当该距离满足第二预设距离时，通过控制器向伸缩机构发送信号，使离合器与动力系统分离，且同时通过控制器向电磁铁发送通电信号；

27、e、离合控制杆段继续反向转动，直至离合控制杆段与换挡控制杆段同轴时，在电磁铁的作用下，锁止销进入第一滑孔与第二滑孔之间，使离合控制杆段与换挡控制杆段刚性连接；

28、f、继续拨动换挡杆的离合控制杆段，带动换挡控制杆段转动至空挡位置，完成脱档操作，切换其他档位通过重复步骤a-f完成。

29、本申请与现有技术相比具有以下有益效果：

30、本发明通过在手动换挡杆的位置设置离合控制按钮，以通过手来操作离合，从而解放了脚部，在换挡的时候便可以同步控制离合，从而提高了驾驶员的驾驶舒适度，能够轻松便捷的实现换挡。另外，还通过对换挡杆的结构设计，通过采用两段式的换挡杆，并且该换挡杆能够根据转动角度实现刚性连接和转动连接的切换，并结合传感器的检测，能够不需要任何手部操作和脚部操作直接操作换挡杆就可以实现离合控制和换挡操作，从而更加便捷，进一步的提高了驾驶的舒适度。本发明结构简单，换挡轻松便捷，使用舒适度更好。

技术特征：

1.一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，所述伸缩机构为液压缸。

3.根据权利要求1所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，还包括车速检测传感器，用于检测车速和车速的变化，所述车速检测传感器通过控制器与所述伸缩机构连接，并当检测到车速和车速的变化满足预设条件时，能够向控制器发送信号，使伸缩机构的伸缩端动作。

4.根据权利要求3所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，还包括提示模块，用于提示重新挂挡的信号，所述提示模块与控制器连接，当车速检测传感器通过控制器使伸缩机构的伸缩端动作时，控制器向提示模块发送重新挂挡的提示信号。

5.根据权利要求4所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，所述提示模块通过声音或图像或灯光的方式提示重新挂挡的信号。

6.一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，包括，

7.根据权利要求6所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，所述离合控制杆段与换挡控制杆段相对的一端铰接，并所述连接组件包括，

8.根据权利要求6所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，所述离合控制传感器为距离传感器，当离合控制杆段与离合控制传感器检测端之间的距离满足预设值时，通过控制器向伸缩机构发送离合信号。

9.根据权利要求8所述的一种手动变速箱换挡系统，其特征在于，所述离合控制杆段与离合控制传感器检测端之间的距离的预设值包括第一预设距离和第二预设距离，分别对应离合器与动力系统的贴合与分离。

10.一种手动变速箱换挡方法，采用如权利要求6-9的手动变速箱换挡系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种手动变速箱换挡系统及换挡方法，通过在手动换挡杆的位置设置离合控制按钮，以通过手来操作离合，从而解放了脚部，在换挡的时候便可以同步控制离合，从而提高了驾驶员的驾驶舒适度，能够轻松便捷的实现换挡。另外，还通过对换挡杆的结构设计，通过采用两段式的换挡杆，并且该换挡杆能够根据转动角度实现刚性连接和转动连接的切换，并结合传感器的检测，能够不需要任何手部操作和脚部操作直接操作换挡杆就可以实现离合控制和换挡操作，从而更加便捷，进一步的提高了驾驶的舒适度。本发明结构简单，换挡轻松便捷，使用舒适度更好。

技术研发人员：郭昌桥,代海铭,韩亚军,陈志军,吕值敏,范骞,李文志,白永杰,董长青
受保护的技术使用者：重庆城市职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14