CN102494126B - 一种手动变速器换档过程监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动变速器换档过程监控方法，用于对换档过程中出现的忘记先操作离合器的误操作进行检测和警示，包括：检测换档信号；检测离合器状态信号；接收到换档信号时，判断离合器是否处于接合状态，若处于接合状态，则激发报警信号，储存所述换档信号和离合器状态信号。进一步的方式中，激发报警信号并记录所述换档信号和所述离合器状态信号。对换档过程中出现的误操作进行记录，能够为变速器的检修和维护提供参考依据。该手动变速器换档过程监控方法能够检测和警告换档过程中出现的误操作并对所述换档误操作进行记录。本发明还公开了一种手动变速器换档过程监控系统，采用上述手动变速器换档过程监控方法进行工作。

Description

一种手动变速器换档过程监控方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种对换档过程中出现的误操作进行检测的手动变速器换档过程监控方法。本发明还涉及一种手动变速器换档过程监控系统。

背景技术

随着我国经济建设的发展，市场对于机动车的需求日益增大。

机动车是指本身具有机械动力驱动装置的车辆，可以在道路上行驶、供人员乘用、用于运送物品或进行工程专项作业的车辆。

机动车速度的改变是通过变速器实现的，变速器由变速传动机构和操纵机构组成，通常按传动比变化方式或操纵方式分类。按传动比变化方式分为有级式变速器、无级式变速器和综合式变速器。按操纵方式分为强制操纵式变速器、自动操纵式变速器和半自动式操纵式变速器。

常见的机动车的变速器包括：手动变速器、自动变速器、手自一体变速器和无级变速器。

手动变速器，也称手动档，即手动拨动变速杆改变变速器内齿轮的啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。

离合器是安装在发动机与变速器之间，是机动车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴飞轮组安装在一起，是发动机与机动车传动系之间传递动力的部件。

机动车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员根据需要操纵离合器，使发动机和传动系逐渐接合，所述离合器也能切断发动机与传动系之间的动力输送。

所述离合器使发动机与变速器之间逐渐接合，能够保证机动车平稳起步。所述离合器切断发动机与变速器之间的动力传递时，进行换档操作能够减轻所述变速器内零部件受到的冲击。

机动车行驶时，所述离合器处于接合状态。进行换档操作前先操作所述离合器，所述离合器改变状态为分离状态，此时切断了发动机与变速器之间的联系；然后进行换档操作，则所述换档操作不会对所述变速器内的零部件造成很大的冲击。如果所述机动车换档时，所述离合器仍然处于接合状态，则换档操作的冲击很容易损坏所述变速器内的零部件。

在汽车的行驶过程中，或者工程车的作业过程中，操作人员在进行换档操作时，有时会忘记先要操作所述离合器。所述离合器处于接合状态时进行换档会给所述变速器内的零部件造成很大的冲击，会降低所述零部件的强度和使用寿命，有时会直接损坏所述零部件。

因此，如何检测和警告换档过程中出现的误操作，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种手动变速器换档过程监控方法，该手动变速器换档过程监控方法能够对操作人员换档过程中出现的误操作进行检测和警告。本发明的另一目的是提供一种手动变速器换档过程监控系统。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种手动变速器换档过程监控方法，用于检测换档过程中出现的忘记先操作离合器的误操作，包括：

11)检测换档信号，检测离合器状态信号；

12)接收到换档信号时，判断离合器是否处于接合状态，若处于接合状态，则进入步骤13)；

13)激发报警信号，储存所述换档信号和离合器状态信号。

优选地，检测离合器状态包括：检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移，所述离合器的初始状态为接合状态，若所述零部件相对其自身的初始状态产生位移，则所述离合器处于分离状态；若所述零部件不产生位移，则所述离合器仍然处于接合状态。

优选地，与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构。

优选地，在步骤11)与步骤12)之间还包括以下步骤：

111)对所述换档信号和所述离合器状态信号进行处理。

本发明提供的手动变速器换档过程监控方法，包括检测换档信号；检测离合器状态；判断接收到换档信号时离合器是否处于接合状态，若处于接合状态，则激发报警信号。

采用本发明提供的手动变速器换档过程监控方法对机动车的换档过程进行监控，在检测到换档操作时，判断离合器的状态，如果所述离合器处于分离状态，则直接执行换档操作；如果所述离合器处于接合状态，则激发报警信号。在机动车中采用此方法监控换档过程，可以有效检测和警告换档过程中出现的误操作。

一种方式中，通过检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移来判断所述离合器的状态。在进行换档操作前，所述离合器处于接合状态，如果所述离合器的状态改变，则与所述离合器状态相关的零部件均会产生位移。如果检测到所述零部件产生位移，则所述离合器从所述接合状态切换到分离状态。

另一种方式中，当出现误操作时，发出报警信号并记录所述换档信号和所述离合器状态信号。对所述误操作的记录可以为变速箱的检修和维护提供参考依据。

为了实现上述第二个目的，本发明提供了一种手动变速器换档过程监控系统，用于对换档过程中出现的忘记先操作离合器的误操作进行检测和警示，包括：

换档杆位移传感器，用于检测换档信号；

离合器位移传感器，用于检测离合器状态信号；

主控制单元，用于接收所述换档信号和离合器状态信号，接收到所述换档信号时，判断所述离合器是否处于接合状态，若所述离合器处于接合状态，则激发报警电路；

报警电路，用于发出报警信号；

储存器，储存所述换档信号和所述离合器状态信号。

优选地，所述离合器位移传感器检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移，所述离合器的初始状态为接合状态，若检测到所述零部件的位移，则所述离合器处于分离状态；若没有检测到所述零部件的位移，则所述离合器仍然处于接合状态。

优选地，与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构。

优选地，还包括信号转换单元，所述信号转换单元接收所述换档信号和所述离合器状态信号，经过处理后传递给所述主控制单元。

采用本发明提供的手动变速器换档过程监控系统对机动车的换档过程进行监控，所述换档杆位移传感器用于检测换档信号，所述离合器位移传感器用于检测离合器状态信号，所述主控制单元用于判断是否出现换档误操作，在机动车中采用此系统监控换档过程，可以有效检测和警告换档误操作的发生。

一种方式中，所述离合器位移传感器通过检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否发生位移来判断所述离合器的状态。在进行换档操作前，所述离合器处于接合状态，如果所述离合器的状态切换到分离状态，则与所述离合器状态相关的零部件均会产生位移。

附图说明

图1本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法的一种具体实施方式的流程图；

图2本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法的另一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法中离合器工作原理的结构示意图；

图4为图3所示的离合器的结构示意图；

图5为本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法中换档杆工作原理的结构示意图；

图6为图5所示的换档杆的换档摇臂和选档摇臂的结构示意图；

图7为图6所示的换档摇臂和选档摇臂的左视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种手动变速器换档过程监控方法，该手动变速器换档过程监控方法能够对操作人员换档过程中出现的误操作进行检测和警告。本发明的另一核心是提供一种手动变速器换档过程监控系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法的一种具体实施方式的流程图。

本发明提供的手动变速器换档过程监控方法一种具体实施方式包括以下步骤：

步骤S11，检测换档信号，检测离合器状态。

进行换档操作时，手动改变换档杆的位置，检测换档杆是否产生位移即可获得所述换档信号。

执行所述换档操作时，换档机构中与换档过程相关的零部件均会产生位移。检测所述换档信号可以通过检测所述换档杆是否产生位移，还可以通过检测至少一个所述换档机构中与换档过程相关的零部件是否产生位移。所述换档机构中与换档过程相关的零部件包括：换档手柄、换档摇臂、换档操纵器、各档位拨叉轴或拨叉等。

机动车在行驶过程中，所述离合器处于接合状态，连接发动机和变速器并为所述发动机和所述变速器传递动力。对所述离合器进行操作，则所述离合器转为分离状态；如果未对所述离合器进行操作，则所述离合器仍处于接合状态。在换挡过程中，定义所述离合器的接合状态为初始状态，所述离合器处于初始状态时，所述离合器的零部件也均处于各自的初始状态。

所述离合器的状态改变时，与所述离合器状态相关的零部件均会发生位置变化，产生一定的位移，检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移即可判断所述离合器的状态是否由接合状态转变为分离状态。与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构等。

步骤S12，接收到换档信号时，判断所述离合器的状态。根据步骤S11传递的换档信号和离合器状态信号进行判断，当接收到步骤S11传递的换档信号时，判断步骤S11传递的离合器状态信号是否处于接合状态。

步骤S13，如果所述离合器处于接合状态，则激发报警信号。激发报警电路的报警器发出报警信号，提醒操作者在换档过程中执行了换档误操作。

采用本发明提供的手动变速器换档过程监控方法对机动车的换档过程进行监控，在检测到换档信号时，判断离合器是否处于接合状态，如果所述离合器处于接合状态，则激发报警信号。在机动车中采用此方法监控换档过程，可以检测并警告换档过程中出现的误操作。

请参考图2，图2本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法的另一种具体实施方式的流程图。

本发明提供的手动变速器换档过程监控方法另一种具体实施方式包括以下步骤：

步骤S21，检测换档信号，检测离合器状态。

步骤S22，对所述换档信号和离合器状态信号进行处理，方便判断单元进行判断。

步骤S23，判断接收到换档信号时所述离合器的状态。根据步骤S22传递的所述换档信号和所述离合器状态信号进行判断。

步骤S24，如果所述离合器处于接合状态，则激发报警信号。

步骤S25，激发报警信号并存储所述换档信号和所述离合器状态信号。

本实施方式中增加了步骤22和步骤25。步骤22能够对传感器采集的原始信号进行放大等相关的处理，方便主控制单元对信号的判断。利用所述步骤25记录换档过程中出现的误操作及所述误操作的具体信息。

上述步骤22和步骤25可以同时设置在所述手动变速器换档过程监控方法中，也可以单独设置在所述手动变速器换档过程监控方法中。

所述手动变速器换档过程监控方法不但能够检测和警告换档过程中出现的误操作，还能对所述误操作进行存储，存储的误操作信息能够为变速器的检修和维护提供参考依据。

本发明的另一核心是提供一种手动变速器换档过程监控系统，以下结合附图对其进行简单介绍。

请参考图3至7，图3为本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法中离合器工作原理的结构示意图，图4为图3所示的离合器的结构示意图，图5为本发明所提供的手动变速器换档过程监控方法中换档杆工作原理的结构示意图，图6为图5所示的换档杆的换档摇臂和选档摇臂的结构示意图，图7为图6所示的换档摇臂和选档摇臂的左视图。

一种具体的实施方式中，本发明提供的手动变速器换档过程监控系统，包括：换档杆位移传感器，用于检测换档信号；离合器位移传感器，用于检测离合器状态；主控制单元，用于接收所述换档信号和离合器状态信号，接收到所述换档信号时，判断所述离合器3是否处于接合状态，若所述离合器3处于接合状态，则激发报警电路；报警电路，用于发出报警信号。

离合器3的工作原理如图3所示。踏板1通过传递装置2控制所述离合器3的状态，所述离合器3与变速器4有两种状态，分别为接合状态和分离状态。机动车正常行驶过程中所述离合器3处于接合状态，踩下所述踏板1时，所述踏板1的动作通过所述传递装置2传递给所述离合器3的顶杆32，所述顶杆32带动拨叉31使所述离合器3转变为分离状态。

在换挡过程中，定义所述离合器3的接合状态为初始状态，所述离合器3处于初始状态时，所述离合器3的零部件也均处于各自的初始状态。

所述离合器位移传感器包括传感器33和感应磁块34，所述离合器3处于初始状态时，所述传感器33和所述感应磁块34之间的距离为初始距离。如果所述离合器3的状态改变，所述传感器33和所述感应磁块34之间的距离也会变化，则通过所述离合器位移传感器即能够检测所述离合器3的状态是否改变。

换档杆5的工作原理如图5所示。操作所述换档杆5时，所述换档杆5的位置变化的同时带动换档摇臂7和选档摇臂6产生相应的变化。所述换档摇臂7的动作通过换档传动装置71带动所述变速器4的换档摇臂72产生相应的动作，所述换档摇臂72带动所述变速器4内部相应的零部件执行相应的换档动作。所述选档摇臂6的动作通过选档传动装置61带动所述变速器4的选档摇臂62产生相应的动作，所述选档摇臂62进而带动所述变速器4内部相应的零部件执行相应的换档动作。

所述换档杆位移传感器包括传感器51和感应磁块52，所述换档杆5位置改变时，所述换档摇臂7的位置产生相应的变化，所述传感器51和所述感应磁块52之间的距离也发生改变，所述换档杆位移传感器即可获得所述换档信号。

所述换档信号和所述离合器状态信号均传递给所述主控制单元，由所述主控制单元进行判断，进行换档操作时所述离合器3仍然处于接合状态，则出现换档误操作，激发报警信号。

另一种具体的实施方式中，所述离合器位移传感器可以通过检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移来判断所述离合器3的状态。所述离合器3的初始状态为接合状态，若检测到所述零部件产生位移，则所述离合器3由接合状态转为分离状态；若未检测到所述零部件产生位移，则所述离合器3仍然处于接合状态。

进一步具体的实施方式中，与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构。

所述离合器3的状态变化时，与所述离合器状态相关的零部件均会产生位移，所述离合器位移传感器可以通过检测其中至少一个所述零部件是否产生位移来判断所述离合器3的状态是否产生变化。

一种优选的实施方式中，所述手动变速器换档过程监控系统还包括储存器，所述储存器储存所述换档信号和所述离合器状态信号。

利用所述存储器记录出现的误操作及所述误操作的具体信息。所述手动变速器换档过程监控方法不但能够检测和警告换档过程中出现的误操作，同时还对所述误操作进行存储，存储的误操作信息能够为变速器4的检修和维护提供参考依据。

另一种具体实施方式中，还包括信号转换单元，所述信号转换单元接收所述换档信号和所述离合器状态信号，经过处理后传递给所述主控制单元。

所述信号转换单元能够对传感器采集的原始信号进行放大等相关的处理，方便主控制单元对信号的判断，所述信号转换单元提高了所述手动变速器换档过程监控方法的灵敏程度。

显然，检测换档信号的方式不仅局限于上述实施例所述的情况，检测换档信号还可以通过检测至少一个换档过程中与换档动作相关的零部件是否产生位移来判断。

以上所述仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手动变速器换档过程监控方法，用于检测换档过程中出现的忘记先操作离合器的误操作，其特征在于，包括以下步骤：

11)检测换档信号，检测离合器状态信号；

12)接收到换档信号时，判断离合器是否处于接合状态，若处于接合状态，则进入步骤13)；

13)激发报警信号，储存所述换档信号和离合器状态信号。

2.如权利要求1所述的手动变速器换档过程监控方法，其特征在于，检测离合器状态包括：检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移，所述离合器的初始状态为接合状态，若所述零部件相对其自身的初始状态产生位移，则所述离合器处于分离状态；若所述零部件不产生位移，则所述离合器仍然处于接合状态。

3.如权利要求2所述的手动变速器换档过程监控方法，其特征在于，与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构。

4.如权利要求1所述的手动变速器换档过程监控方法，其特征在于，在步骤11)与步骤12)之间还包括以下步骤：

111)对所述换档信号和所述离合器状态信号进行处理。

5.一种手动变速器换档过程监控系统，用于对换档过程中出现的忘记先操作离合器的误操作进行检测和警示，其特征在于，包括：

换档杆位移传感器，用于检测换档信号；

离合器位移传感器，用于检测离合器状态信号；

主控制单元，用于接收所述换档信号和离合器状态信号，接收到所述换档信号时，判断所述离合器是否处于接合状态，若所述离合器处于接合状态，则激发报警电路；

报警电路，用于发出报警信号；

储存器，储存所述换档信号和所述离合器状态信号。

6.如权利要求5所述的手动变速器换档过程监控系统，其特征在于，所述离合器位移传感器检测至少一个与所述离合器状态相关的零部件是否产生位移，所述离合器的初始状态为接合状态，若检测到所述零部件的位移，则所述离合器处于分离状态；若没有检测到所述零部件的位移，则所述离合器仍然处于接合状态。

7.如权利要求6所述的手动变速器换档过程监控系统，其特征在于，与所述离合器状态相关的零部件包括顶杆、压盘、分离拨叉、分离指、分离轴承和踏板机构。

8.如权利要求5所述的手动变速器换档过程监控系统，其特征在于，还包括信号转换单元，所述信号转换单元接收所述换档信号和所述离合器状态信号，经过处理后传递给所述主控制单元。