CN102900838B - 汽车手动变速器电控随速换挡系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车手动变速器电控随速换挡系统，由离合电机和啮合在拨叉杆上的换挡电机以及安装在制动踏板支架与变速器拨叉杆支座上的一挡及倒挡定位模块之间，制动踏板踏至行程末端时，能将一挡或倒挡推回或拉回空挡的液压通道或拉索所组成的机电联合控制装置，此装置中的离合电机与换挡电机能被由功能开关、起步开关、速控开关、高挡限制开关所组成的控制电路所控制的数个电磁开关的依次闭合来驱动实现手动变速器的电控随速换挡功能，并可以由内置功能开关的套筒式伸缩换挡杆在手动与电控随速换挡功能之间随意切换。

Description

汽车手动变速器电控随速换挡系统

所属技术领域

本发明涉及一种汽车手动变速器的自动化控制，根据车辆行驶速度自动切换挡位的装置，并能根据驾驶人的意愿，在手动模式与电控随速换挡模式之间切换。

背景技术

目前，公知的手动变速器须要人工操作进行挡位变换，在交通拥堵的路段或路况复杂时，须要频繁手工操作，增大了驾驶人的劳动强度，并会分散对周围道路情况的观察注意力。

发明内容

为克服手动变速器行驶中必须手动换挡的不足，本发明提出一种电控随速换挡系统，变速器会根据车辆当前的行驶速度，自动切换挡位。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：将变速器壳体外面的拨叉杆适量延长，在延长部分做出与它所控制的两个挡位换挡行程等长或稍长的齿条，将直流换挡电机转子上的齿轮与其啮合，直流换挡电机通过支架固定在变速器壳体或拨叉杆支座或机舱架上，在拨叉杆与拨叉杆支座上分别做出换挡定位模块，同一拨叉杆支座上的两个定位模块间距为此拨叉杆所控制的两个挡位换挡行程。拨叉杆上的定位模块在空挡时刚好位于两个支座定位模块的中点位置，支座定位模块上装有挡位定位开关，并且支座上的一挡及倒挡定位模块可在外力作用下滑至空挡位置，在离合器上加装离合电机，离合电机与换挡电机由安装在带有锁止功能的套筒式伸缩换挡杆上的功能开关，速控开关以及安装在油门踏板支架上的起步开关所联合控制的数个由两个电磁铁，电磁铁补偿开关，离合电机开关和可以在两个电磁铁轮流控制下实现电流换向的换挡电机开关组成的组合式电磁开关控制，当控制电路闭合，离合电机运转，离合器片分离的同时，换挡电机转动带动拨叉杆运行，挂入挡位时，拨叉杆上的定位模块刚好运行至支座上的定位模块，支座定位模块上的挡位定位开关关闭，切断组合式电磁开关上的电磁铁电流，组合式电磁开关上的回位弹簧，将电磁铁补偿开关、离合电机开关、换挡电机开关弹回预定位置，离合电机与换挡电机电流中断，停止运转，完成此次换挡过程。在制动踏板支架上安装一个离合电机开关，以便在制动时，启动离合电机，切断发动机与变速器之间的动力传输。为满足在行驶过程中停车的需要，在制动踏板支架上与拨叉杆支座上的一挡及倒挡定位模块之间建立一条液压通道或拉索，当踏下制动踏板，制动踏板支架上的离合电机开关闭合，离合电机启动时，制动踏板运行至行程末端，可将一挡及倒挡定位模块连同在此位置的一挡或倒挡推回或拉回空挡位置，松开制动踏板时，能在回位弹簧作用下，将拨叉杆支座上的一挡及倒挡定位模块拉回预定位置，为了防止变速器的互锁装置对换挡电机的换挡限制，并加快换挡速度，将其去除，并在换挡拨叉杆连同拨叉杆支座做出一个宽度为由空挡至进入挡位行程距离的凹槽，长度贯穿所有的拨叉杆直径连同拨叉杆与拨叉杆之间的间隔部分，在凹槽宽度的中点部位，拨叉杆与拨叉杆之间间隔的支座上固定安装长度等于或略小于两个拨叉杆的直径连同它们中间间隔距离的拨片，拨片能在凹槽内以固定点为圆心转动，以使在进入某一挡位的同时，可以通过拨片将另一拨叉杆上还没有退入空挡的挡位拨回空挡位置，在电控随速换挡模式时挂挡与退挡同步，加快换挡速度，在手动模式时可防止变速器同时挂入两个挡位运行。为使车辆平稳起步并提高行驶中换挡过程的平顺性，在离合器从动轴的花键上做出自半结合点至结合点逐渐增高的坡道，并在坡道上做出数个横向波纹，在离合器分离轴承套筒与从动轴的花键坡道对应位置安装弹簧钢销或弹簧钢球，使离合器分离轴承套筒自分离至结合过程中，运行至半结合点时，须逐渐克服弹簧钢销或弹簧钢球的弹簧下压力及弹簧钢销或弹簧钢球与离合器从动轴花键坡道上横向波纹之间的摩擦阻力，才能向结合点移动，使结合速度放缓。在功能开关与制动踏板支架上安装的离合电机开关之间的导线上或制动踏板支架上安装的离合电机开关至离合电机正极之间的导线上，安装一个由电磁铁控制的离合电机保护开关，此离合电机保扩开关的电磁铁正极由导线连接至速控开关的待电柱与油门踏板支架上安装的起步开关之间的电路上进行控制，负极通过车架与蓄电池负极连接，在车速为“0”时由速控开关时速表指针游离末端安装的金属导体滚筒或金属导体滑块将供电柱与待电柱触合，启动离合电机保护开关的电磁铁，切断由功能开关至离合电机之间的电流，以防止车辆在静止状态，长时间踩踏制动踏板，离合电机启动后锁死所导致的损毁。此电控随速换挡控制系统，可以由带有锁止及功能开关的套筒式伸缩换挡杆在手动模式与电 控随速换挡模式之间随意切换，套筒式伸缩换挡杆至少由外壳、内芯拨杆及外壳内套在内芯拨杆上的弹簧、内芯拨杆与外壳间隙中的功能开关和锁止装置构成，在手动模式下，按压解锁按钮，锁止解除，内芯拨杆在弹簧作用下向上弹起，内芯拨杆与换挡拨槽分离，功能开关同时闭合，接通控制电路电源，进入电控随速换挡模式，在电控随速换挡模式下，向下按压换挡杆挡把头，内芯拨杆向下滑动，内芯拨杆进入换挡拨槽后，自动锁止，功能开关同时切断控制电路电源，进入手动换挡模式。速控开关是由在时速表指针的游离末端加装的金属导体滚筒或金属导体滑块，以及在时速表“0”点与时速表指针固定点之间的连接线上，时速表指针游离末端位置的表盘盘面固定安装的两个相邻而不相接触的金属导体柱，其中一个为供电柱，另一个为待电柱以及分别以时速表指针固定点为圆心，以时速表指针固定点与供电柱之间的距离和时速表指针固定点与待电柱之间的距离为半径，在时速表盘面自时速为“0”至最高时速刻度之间设置的两条弧形金属导轨组成，以时速表指针固定点为圆心，时速表指针固定点与供电柱之间距离为半径设置的一条弧形金属导轨为供电导轨，另一条弧形金属导轨为待电导轨，供电导轨与供电柱直接连接或通过一个控制开关用导线连接，待电导轨与待电柱不相连接并且根据控制需要，将待电导轨分成不相连接的数段，段与段之间的间距可随控制目的不同而调整，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块可在时速为零时将供电柱与待电柱触合，在其他时速时可分别将供电导轨与每一段待电导轨触合，接通控制电路、速控开关用于控制变速器换挡时，待电柱与和它相邻的一段待电导轨之间的距离应稍大于速控开关时速表指针上的金属导体滚筒的直径或金属导体滑块的宽度以防止车辆在静止时将第一段待电导轨与供电导轨触合后自行起步。待电导轨段与段之间的间距应等于或略大于速控开关时速表指针上安装的金属导体滚筒直径的两倍或金属导体滑块宽度的两倍，以防止速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块运行至相邻的两段待电导轨之间时，因微小的速度变化在相邻的两个挡位之间频繁切换。其供电柱通过功能开关连接至点火开关，待电柱通过起步开关及一挡定位开关连接至组合式电磁开关一挡电磁铁；将待电导轨分成与变速器前进挡个数相同的数段，与待电柱相邻的一段待电导轨定为第一段待电导轨，通过导线连接至起步开关与一挡定位开关之间的电路，第一段待电导轨以上的各段待电导轨依次为第二段、第三段……直至最高一段，分别通过与其控制挡位对应的挡位定位开关后连接至与其控制挡位对应的组合式电磁开关电磁铁，通过电磁铁控制组合式电磁开关上的电磁铁补偿开关、离合电机开关以及可在同一组合式电磁开关的两个电磁铁轮流控制下改变电流方向的换挡电机开关来控制离合电机与换挡电机完成换挡过程，在换挡过程中为保证离合电机先于换挡电机运转，组合式电磁开关内的离合电机开关自断开至闭合电路的运行距离应小于换挡电机开关自断开至闭合电路的距离，电磁铁补偿开关、离合电机开关及换挡电机开关通过导线与功能开关连接，再经功能开关连接至点火开关，使其能被功能开关及点火开关所控制。当发动机启动，车辆静止时，功能开关闭合，此时速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块与供电柱及待电柱处于触合状态，只要踏下油门踏板，安装在油门踏板支架上的起步开关闭合，控制组合式电磁开关的一挡电磁铁启动、将一挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及一、二挡换挡电机开关依次闭合，离合电机及一、二挡换挡电机依次启动，离合器片分离，变速器由空挡进入一挡后，一挡定位开关关闭，组合式电磁开关一挡电磁铁失去电流，一挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及一、二挡换挡电机开关被组合式电磁开关的回位弹簧弹回预定位置，离合电机与换挡电机停止转动，离合器分离轴承套筒自分离状态向结合点运行，运行至半结合点时，由于须逐渐克服弹簧钢销或弹簧钢球的弹簧下压力及弹簧钢销或弹簧钢球与离合器从动轴花键坡道上的横向波纹之间的摩擦阻力，离合器片缓慢结合，完成此次换挡过程，车辆起步。车辆起步后，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块与供电柱及待电柱分离，不再为起步开关供电，以防止变速器进入一挡以外的挡位后，一挡定位开关闭合，变速器重新回到一挡。速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块与供电柱及待电柱分离后，会立即将待电导轨的第一段与供电导轨触合，由于此时变速器还处于一挡状态，一挡定位开关已将通向组合式电磁开关一挡电磁铁的电流切断，不会出现换挡动作。当车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块将待电导轨的第二段与供电导轨触合时，它所控制的组合式电磁开关的二挡电磁铁做功，将二挡电磁铁补偿开关，离合电机开关及一、二挡换挡电机开关闭合，启动离合电机及一、二挡换挡电机，由于一、二挡换挡电机开关被组合式电磁开关的二挡电磁铁闭合时会与被组合式电磁开关一挡电磁铁闭合时电流相反，一、二挡换挡电机反向转动，切入二挡。车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块会依次将待电导轨的其余段与供电导轨触合，控制换挡动作，直至最高挡位。车速下降时，速控开关时速表 指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块，同样会将与当前时速对应的一段待电导轨与供电导轨触合，控制离合电机与换挡电机使变速器换入与当前时速对应的挡位。需要停车时，将制动踏板踏至行程末端，车辆在制动减速的同时，安装在制动踏板支架上的离合电机开关闭合，离合电机启动，离合器片分离，此时，如变速器挡位位于一挡或倒挡位置，安装在制动踏板支架与一挡及倒挡定位模块之间的液压通道或拉索，会通过支座上的一挡及倒挡定位模块将其推回或拉回空挡位置，如挡位不在一挡或倒挡位置，此时，由于一挡定位模块连同它上面安装的一挡定位开关，已经运行至空挡位置，车辆会在减速过程中，依次降挡，在由二挡换入一挡的过程中，由二挡运行至二挡与一挡之间的空挡位置时，拨叉杆上的定位模块，会在此空挡位置切断一挡定位开关，组合式电磁开关控制一挡的电磁铁失去电流后，一挡电磁铁补偿开关、离合电机开关以及一、二挡换挡电机开关被回位弹簧弹回预定位置，切断离合电机与一、二挡换挡电机电流，换挡终止，车辆停车。增加电磁铁补偿开关的目的是为防止车速变化过快时，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块运行至两段待电导轨之间时，由于与待电导轨接触时间过短所导致的换挡失败，它可以使电磁铁一经启动，可以同时为电磁铁由组合式电磁开关与功能开关连接的电路取电，直至换挡完成后，再由挡位定位开关为电磁铁切断电流。为满足车辆在日常行驶中超车的需要，在待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位的挡位定位开关之间的电路上，安装一个高挡限制开关，并通过一根可被高挡限制开关控制的导线与比最高挡位低一挡的挡位定位开关连接，高挡限制开关通过支架安装在油门踏板之下，当油门踏板踏至行程末端时，可通过此开关在切断速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间电流的同时，可将来自速控开关待电导轨控制最高挡位一段的电流转接至比最高挡位低一挡的挡位定位开关，如变速器在最高挡位时，快速将油门踏板踏至其行程末端变速器会降低一挡行驶，如变速器不在最高挡位，变速器会在升至比最高挡位低一挡时停止升挡，超车完毕，松抬油门踏板，重新接通速控开关时速表上的待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间的连接，同时将速控开关时速表待电导轨控制最高挡位的一段与比最高挡位低一挡的挡位定位开关之间的电流切断，以使车辆变速器升至最高挡位运行。为满足车辆在冰雪路面时的起步需要，在速控开关时速表第一段待电导轨和起步开关至一挡定位开关之间导线的连接点与一挡定位开关之间的导线上，安装一个雪地模式开关，并通过一根可被雪地模式开关控制的导线与二挡定位开关连接，通过此控制开关，可在切断速控开关时速表待电柱及第一段待电导轨通向一挡定位开关电流的同时，把来自速控开关时速表待电柱及第一段待电导轨的电流转接至二挡定位开关，在踏下油门踏板，闭合起步开关时，车辆由二挡起步。此电控随速换挡系统的控制电路具体连接顺序为：自点火开关、功能开关、速控开关时速表上的供电柱由导线顺序连接，供电柱与供电导轨自接连接或通过一个控制开关由导线连接；速控开关时速表上的待电柱通过导线连接至起步开关，再经起步开关由导线连接至一挡定位开关后与组合式电磁开关的一挡电磁铁正极连接；速控开关时速表上的待电导轨分成与变速器前进挡个数对应的数段，与待电柱相邻的一段为第一段，通过导线连接至起步开关与一挡定位开关之间的导线上，自此以上依次为第二段、第三段……，分别通过导线连接至与其控制挡位对应的挡位定位开关，再经挡位定位开关连接至控制此挡位的组合式电磁开关的电磁铁正极，各电磁铁负极通过车架与蓄电池负极连接；组合式电磁开关中的电磁铁补偿开关，一端通过导线经功能开关与点火开关连接，另一端连接至与其对应的挡位定位开关与速控开关待电导轨之间的电路；组合式电磁开关中的离合电机开关，一端通过导线经功能开关与点火开关连接，另一端与离合电机正极连接，离合电机的负极通过车架连接至蓄电池负极；组合式电磁开关中的换挡电机开关为双联动开关，一端区分正负极，并且同一换挡电机开关在控制它的两个电磁铁轮流控制下能实现电流方向的改变，使换挡电机按照设定正转或反转，其正极通过导线经功能开关与点火开关连接，负极通过车架与蓄电池负极连接，另一端分别通过导线连接至换挡电机正负极；制动踏板支架上安装的离合电机开关一端连接离合电机正极，另一端通过一个由电磁铁控制的离合电机保护开关连接至功能开关与速控开关供电柱之间的电路，离合电机保护开关上面的电磁铁正极由导线连接至速控开关待电柱与起步开关之间的电路，负极通过车架连接至蓄电池负极，或将离合电机保护开关安装在制动踏板支架上安装的离合电机开关与离合电机正极之间的导线上；高挡限制开关安装在速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间的导线上，并有一根可被高挡限制开关控制的导线与比最高挡位低一挡的挡位定位开关连接，在切断速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间电流的同时，可将来自速控开关待电导轨控制最高挡位一段的电流转接至比最高挡位低一挡的挡位定位开关；雪地模式开关，将其安装在速控开关时速 表第一段待电导轨和起步开关至一挡定位开关之间导线的连接点与一挡定位开关之间的导线上，并通过一根可被雪地模式开关控制的导线与二挡定位开关连接。速控开关时速表上的供电柱与待电柱、各段待电导轨与供电导轨，能被速控开关时速表指针上的金属导体滚筒或金属导体滑块运行至其位置时触合，接通控制电路。如若取消换挡杆，不再保留手动换挡模式，则需去掉功能开关，将速控开关时速表上的供电柱与点火开关通过导线直接连接，增加控制倒挡的电磁开关及倒挡定位开关，控制离合电机及倒挡拨叉杆上的换挡电机，倒挡定位开关与一挡定位开关通过一切换开关与起步开关连接并在速控开关的供电柱与供电导轨之间的导线上加装一开关，将此开关及一挡与倒挡切换开关组合在一起一键控制，按下一键控制按钮，可以由控制一挡的电路切换至控制倒挡，并切断速控开关供电柱与供电导轨之间的电流，以防止在倒车过程中，时速过高时，切换进入二档及二挡以上的挡位。

本发明的有益效果是：可以在手动变速器的基础上，稍加改造，完全模拟手动换挡方式，实现自动换挡功能，减轻驾驶人的工作强度，与传统的自动变速器相比，降低制造成本，节约燃油，还可在手动模式与电控随速换挡模式之间随意切换。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是依据本发明的基本电路原理，为市场常见的五前进挡变速器匹配的基本电路连接示意图。

图2是套筒式伸缩换挡杆纵剖面示意图。

图3是速控开关示意图。

图4是拨叉杆之间的凹槽及凹槽内安装的拨片示意图。

图5是在五前进挡变速器基本电路上安装的高挡限制开关及雪地模式开关连接示意图。

图6是离合器从动轴花键坡道和坡道上的横向波纹以及分离轴承套筒上的弹簧钢销示意图。

图中1.组合式电磁开关一挡电磁铁，2.组合式电磁开关二挡电磁铁，3.组合式电磁开关三挡电磁铁，4.组合式电磁开关四挡电磁铁，5.组合式电磁开关五挡电磁铁，6.一挡定位开关，7.二挡定位开关，8.三挡定位开关，9.四挡定位开关，10.五挡定位开关，11.功能开关，12.起步开关，13.制动踏板支架上安装的离合电机开关，14.离合电机保护开关，15.离合电机保护开关电磁铁，16.速控开关供电柱，17.速控开关待电柱，18.速控开关时速表指针上安装的金属导体滚筒，19.供电导轨，20.待电导轨，21.套筒式伸缩换挡杆外壳，22.内芯拨杆，23.套在内芯拨杆上的弹簧，24.解锁按钮，25.套筒式伸缩换挡杆挡把头，26.变速器拨叉杆连同拨叉杆支座上做出的凹槽，27.凹槽中的拨片，28.拨片固定点，29.离合器从动轴花键上的坡道，30.离合器分离轴承套筒与花键坡道对应位置安装的钢销，31.钢销的下压弹簧，32.离合器从动轴花键坡道上的横向波纹，33.高挡限制开关，34.雪地模式开关，M.离合电机，M1.一、二换挡电机，M2.三、四挡换挡电机，M3.五挡换挡电机。

具体实施方式：

在图1中功能开关(11)，一端通过导线与点火开关连接，另一端与速控开关时速表上的供电柱(16)连接，供电柱(16)与供电导轨(19)连接，待电柱(17)通过导线与起步开关(12)连接，经过起步开关(12)连接至一挡定位开关(6)，再经一挡定位开关(6)连接至一挡电磁铁(1)正极，待电导轨(20)与待电柱(17)相邻的一段为第一段，由此而上依次为第二段，第三段……直至最高一段，待电导轨(20)第一段由导线连接至起步开关(12)与一挡定位开关(6)之间的电路，待电导轨(20)第二段通过导线连接至二挡定位开关(7)，再通过二挡定位开关(7)连接组合式电磁开关二挡电磁铁(2)正极，待电导轨(20)第三段通过导线连接至三挡定位开关(8)，再通过三挡定位开关(8)连接组合式电磁开关三挡电磁铁(3)正极，待电导轨(20)第四段通过导线连接至四挡定位开关(9)，再通过四挡定位开关(9)连接组合式电磁开关四挡电磁铁(4)正极，待电导轨(20)第五段通过导线连接至五挡定位开关(10)，再通过五挡定位开关(10)连接至组合式电磁开关五挡电磁铁(5)正极，组合式电磁开关上的每个电磁铁负极均通过导线及车架与蓄电池负极连接。制动踏板支架上安装的离合电机开关(13)，一端通过离合电机保护开关(14)连接至功能开关(11)与速控开关供电柱(16)之间的导线，另一端连接至离合电机正极，离合电机保护开关(14)的电磁铁(15)正极通过导线连接至起步开关(12)与速控开关待电柱(17) 之间的导线，负极通过车架与蓄电池负极连接。每一个组合式电磁开关中的电磁铁补偿开关一端通过导线经功能开关(11)与点火开关连接，另一端连接至与其对应的挡位定位开关与速控开关待电导轨(20)之间的电路，再通过挡位定位开关连接至它所控制的电磁铁正极。组合式电磁开关中的离合电机开关一端连接功能开关(11)，另一端连接离合电机(M)正极，离合电机负极通过车架连接至蓄电池负极。组合式电磁开关中的换挡电机开关一端区分正负极，其正极通过导线与功能开关(11)连接，负极通过车架连接至蓄电池负极，另一端通过两根导线分别连接换挡电机正负极。

在图2中，套筒式伸缩换挡杆内芯拨杆(22)以及套在内芯拨杆上的弹簧(23)安装在套筒式伸缩换挡杆外壳(21)内，在套筒式伸缩换挡杆内芯拨杆(22)与套筒式伸缩换挡杆外壳(21)之间，装有功能开关(11)，在套筒外壳(21)与内芯拨杆(22)上有锁止机构，可被解锁按钮(24)控制，套筒式伸缩换挡杆挡把头(25)安装在内芯拨杆(22)上。

在图3中，速控开关时速表“0”刻度点与时速表指针固定点连线上，时速表指针游离末端位置的表盘盘面固定安装两个相邻而不相接触的金属导体柱，其中一个为供电柱(16)，另一个为待电柱(17)，分别以时速表指针固定点为圆心、时速表指针固定点与供电柱(16)和时速表指针固定点与待电柱(17)之间的距离为半径，在时速表的盘面自“0”刻度点至最高刻度点之间设置两条弧形金属导轨，以时速表指针固定点与供电柱(16)之间距离为半径设置的一条弧形金属导轨为供电导轨(19)，供电导轨(19)与供电柱(16)直接连接或通过一个控制开关用导线连接，另一条为待电导轨(20)，待电导轨(20)与待电柱(17)不相连接，并将待电导轨(20)根据变速器前进挡的个数分成与其对应的数段，段与段之间的间距应等于或稍大于速控开关时速表指针上安装的金属导体滚筒(18)直径的二倍，供电柱(16)与待电柱(17)、供电导轨(19)与待电导轨(20)的每一段，能被速控开关时速表指针上安装的金属导体滚筒(18)在不同时速时触合接通控制电路。

在图4中，在变速器所有的拨叉杆连同拨叉杆之间间隔的支座，做出一个宽度为由空挡至进入挡位行程距离的凹槽(26)，长度贯穿所有的拨叉杆直径连同拨叉杆之间的间隔部分，在凹槽(26)宽度的中点部位，拨叉杆与拨叉杆之间间隔的支座上，固定安装长度等于或略小于两个拨叉杆的直径连同它们之间间隔距离的拨片(27)，拨片(27)能在凹槽(26)内以固定点(28)为圆心转动。

在图5中，在待电导轨控制最高挡位的一段和五挡定位开关(10)之间的导线上，安装一个高挡限制开关(33)，通过这个高挡限制开关(33)可在切断待电导轨控制最高挡位的一段与五挡定位开关(10)之间电流，防止组合式电磁开关五挡电磁铁(5)做功的同时，将来自待电导轨控制最高档位一段的电流转接至四挡定位开关(9)，控制组合式电磁开关中的四挡电磁铁(4)做功，闭合控制电路，将变速器切换至四挡。在待电导轨第一段通过导线和起步开关(12)与一挡定位开关(6)之间的导线连接点与一挡定位开关(6)之间的导线上，安装一个雪地模式开关(34)，通过此开关可以使车辆在冰雪路面起步时，将速控开关待电柱与一挡定位开关(6)和速控开关待电导轨第一段与一挡定位开关(6)之间的电流切断，并将来自速控开关待电柱与待电导轨第一段的电流转接至二挡定位开关(7)，通过二挡定位开关(7)启动组合式电磁开关中的二挡电磁铁(2)，控制离合电机(M)与一、二挡换挡电机(M1)由二挡起步。

在图6中，在离合器从动轴花键上做出自半结合点至结合点逐渐升高的坡道(29)并在坡道(29)上做出数个横向波纹(32)，在分离轴承套筒与从动轴花键坡道(29)对应位置，安装弹簧(31)钢销(30)或钢球。

实施例：在驾驶车辆时将点火开关置于“ON”位置时，接通全车电路，按下套筒式伸缩换挡杆解锁按钮(24)，换挡杆内芯拨杆(22)在套在内芯拨杆弹簧(23)作用下，内芯拨杆与换挡拨槽分离，功能开关(11)同时闭合，车辆进入电控随速换挡模式，踏下制动踏板，防止变速器不在空挡位置，启动发动机，此时，车辆处于静止状态，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)，将供电柱(16)与待电柱(17)处于触合状态，只要踏下油门踏板，安装在油门踏板支架上的起步开关(12)闭合，电流会通过处于闭合状态的一挡定位开关(6)，启动组合式电磁开关中的一挡电磁铁(1)，此组合式电磁开关控制的一挡电磁铁补偿开关、离合电机开关与一、二挡换挡电机开关在磁力作用下依次闭合，启动离合电机(M)及一、二挡换挡电机(M1)，离合器片分离挂入一挡时，拨叉杆上的定位模块运行至拨叉杆支座上的一挡定位模块，切断一挡定位开关(6)，组合式电磁开关一挡电磁铁(1)失去磁性，组合式电磁开关的电磁 铁补偿开关、离合电机开关及一、二挡换挡电机开关，被组合式电磁开关的回位弹簧弹回预定位置，离合电机(M)与一、二挡换挡电机(M1)停止运转，离合器分离轴承套筒自分离状态向结合点运动，运行至从动轴花键半结合点的坡道(29)位置时，需克服顶压钢销(30)或钢球的弹簧(31)下压力及钢销(30)或钢球与从动轴花键坡道(29)上的横向波纹(32)之间的摩擦力使结合速度减慢，车辆平缓起步，车辆起步后，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块与供电柱(16)和待电柱(17)分离，起步开关(12)失去电流，不再影响车辆换挡，车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块首先会将待电导轨(20)的第一段与供电导轨(19)触合，由于此时变速器还在一挡位置，一挡定位开关(6)已经将通向组合式电磁开关中的一挡电磁铁(1)的电路切断，变速器不会出现换挡动作，当车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块将待电导轨(20)的第二段与供电导轨(19)触合时，会启动组合式电磁开关的二挡电磁铁(2)，将二挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及一、二挡换挡电机开关闭合，启动离合电机(M)与一、二挡换挡电机(M1)由于此时一、二挡换挡电机开关与被组合式电磁开关中的一挡电磁铁(1)闭合时电流方向相反，一、二挡换挡电机(M1)反向转动，将变速器由一挡换入二挡，同时拨叉杆上的定位模块运行至支架上的二挡定位模块，将二挡定位开关(7)关闭，二挡定位开关(7)关闭后，组合式电磁开关的二挡电磁铁(2)会失去磁性，二挡电磁铁补偿开关、离合电机开关与一、二挡换挡电机开关被回位弹簧弹回预定位置，切断离合电机(M)与一、二挡换挡电机(M1)电流，离合电机(M)与一、二挡换挡电机(M1)停止运转；车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块将待电导轨(20)的第三段与供电导轨(19)触合，启动组合式电磁开关三挡电磁铁(3)，将三挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及三、四挡换挡电机开关闭合，启动离合电机(M)与三、四挡换挡电机(M2)变速器换入三档时，拨叉杆上的定位模块运行至拨叉杆支座上的三挡定位模块，将三挡定位模块上的三挡定位开关(8)关闭，三挡定位开关(8)关闭后，组合式电磁开关三挡电磁铁(3)失去磁性，三挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及三、四挡换挡电机开关被弹回预定位置，切断离合电机(M)与三、四挡换挡电机(M2)电流，离合电机(M)与三、四挡换挡电机停止运转；车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块将待电导轨(20)的第四段与供电导轨(19)触合，启动组合式电磁开关四挡电磁铁(4)将四挡电磁铁补偿开关、离合电机开关与三、四挡换挡电机开关闭合，启动离合电机(M)与三、四挡换挡电机(M2)，由于此时三、四挡换挡电机开关与被组合式电磁开关三挡电磁铁(3)闭合时电流相反，三、四挡换挡电机反向转动，将挡位由三挡换入四挡，换入四挡时拨叉杆上的定位模块运行至拨叉杆支座上的四挡定位模块位置，将四挡定位模块上的四挡定位开关(9)关闭，组合式电磁开关上的四挡电磁铁(4)失去磁性，组合式电磁开关上的回位弹簧将四挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及三、四挡换挡电机开关弹回预定位置，离合电机(M)及三、四挡换挡电机(M2)停止运转，车速继续上升，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块将待电导轨(20)第五段与供电导轨(19)触合，启动组合式电磁开关上的五挡电磁铁(5)将五挡电磁铁补偿开关、离合电机开关及五挡换挡电机开关闭合，启动离合电机(M)及五挡换挡电机(M3)带动拨叉杆将挡位换入五挡时，拨叉杆上的定位模块运行至拨叉杆支座上的五挡定位模块，将五挡定位模块上的五挡定位开关(10)关闭，组合式电磁开关上的五挡电磁铁(5)失去磁性，组合式电磁开关上的回位弹簧将五挡电磁铁补偿开关、离合电机开关、五挡换挡电机开关弹回预定位置，切断离合电机(M)与五挡换挡电机(M3)电流，离合电机(M)与五挡换挡电机(M3)停止运转。车速下降时，速控开关时速表指针上的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块会将待电导轨(20)中与当前时速对应的一段和供电导轨(19)触合，控制与当前时速对应的组合式电磁开关闭合，启动离合电机(M)和与当前时速对应的换挡电机控制换挡。需要停车时，踏下制动踏板，制动踏板支架上安装的离合电机开关(13)闭合，启动离合电机(M)，将制动踏板踏至行程末端时，如果变速器挡位位于一挡或倒档位置，制动踏板支架与支座上的一挡定位模块及倒挡定位模块之间的液压通道或拉索，会通过拨叉杆支座上的一挡或倒挡定位模块，推动或拉动拨叉杆上的定位模块，将其推回或拉回空挡，如在其他挡位，车辆会在依次降挡的过程中，在由二挡退入一挡时，由于制动踏板支架与拨叉杆支座一挡及倒挡定位模块之间安装的液压通道或拉索已将拨叉杆支座上的一挡定位模块连同它上面安装的一挡定位开关(6)推至或拉至空挡位置，拨叉杆上的定位模块会在由二挡换入一档的过程中于此空挡位置关闭一挡定位开关(6)，组合式电磁开关中的一挡电磁铁(1)失去磁性，组合式电磁开关上的一挡电磁铁补偿开关、离合电机开 关及一、二挡换档电机开关，在回位弹簧作用下回到预定位置，一、二挡换挡电机(M1)停止运转，此时由于制动踏板支架上安装的离合电机开关(13)还处于闭合状态，离合电机(M)只有在车辆完全静止后，由速控开关时速表指针上安装的金属导体滚筒(18)或金属导体滑块，将供电柱(16)与待电柱(17)触合，启动电磁式离合电机保护开关(14)上的电磁铁(15)，关闭离合电机保护开关(14)，切断离合电机(M)的电流供应，离合电机(M)停止转动。需要超车时，快速将油门踏板踏至行程末端，通过安装在油门踏板支架上的高挡限制开关(33)切断待电导轨(20)控制五挡的一段与五挡定位开关(10)之间的电流，并把来自待电导轨(20)控制五挡一段的电流转接至四挡定位开关(9)，此时如果变速器在五挡位置，控制电路会启动电磁式组合开关的四挡电磁铁(4)，依次闭合四挡电磁铁补偿开关、离合电机开关与三、四挡换挡电机开关，启动离合电机(M)与三、四挡换挡电机(M2)，换入四挡行驶，如变速器不在五挡，会在升至四挡后停止升挡，超车完毕，松抬油门踏板，高挡限制开关(33)会接通待电导轨(20)控制五挡的一段与五挡定位开关(10)之间的电流，同时切断待电导轨(20)控制五挡的一段与四挡定位开关(9)之间的电流，使变速器升至五挡行驶。在冰雪路面起步时，按下雪地模式开关(34)在切断速控开关待电柱(17)及待电导轨(20)第一段通向一挡定位开关(6)电流的同时，并把来自速控开关待电柱(17)与待电导轨(20)第一段的电流转接至二挡定位开关(7)，在踏下油门踏板，油门踏板支架上安装的起步开关(12)闭合时，使车辆由二挡起步。如若将变速器切换至手动模式只需向下按压套筒式伸缩换挡杆挡把头(33)，内芯拨杆(22)进入换挡拨槽后，功能开关(11)切断点火开关至速控开关供电柱(16)及供电导轨(19)的电流，锁止机构同时将套筒式伸缩换挡杆内芯拨杆(22)与外壳(21)锁定。在电控随速换挡模式时可以通过拨叉杆连同拨叉杆支座凹槽(26)中安装在拨叉杆支座上凹槽中的拨片(27)在拨片(27)固定点(28)上的转动，将变速器相邻的两个挡位退挡与挂挡同步，加快换挡过程，并防止在手动模式时同时挂入两个挡位。

Claims (1)

1.一种汽车手动变速器电控随速换挡系统，由安装在套筒式伸缩换挡杆内的功能开关，速控开关，油门踏板支架上的起步开关及制动踏板支架上安装的离合电机开关和安装在功能开关与制动踏板支架上安装的离合电机开关导线之间或制动踏板支架上安装的离合电机开关与离合电机正极之间的导线上、能被速控开关控制的电磁式离合电机保护开关，在速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与最高挡位定位开关之间的导线上、安装在油门踏板支架上、将油门踏板踏至行程末端时能在切断速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与最高挡位定位开关之间电流的同时将来自速控开关待电导轨控制最高挡位一段的电流转接至比最高挡位低一挡挡位定位开关的高挡限制开关和数个组合式电磁开关连接而成的控制电路以及此控制电路控制下的直流离合电机与啮合在变速器拨叉杆上的直流换挡电机、安装在制动踏板支架与变速器一挡及倒挡定位模块之间、在制动踏板踏至行程末端时，能将一挡及倒挡推回或拉回空挡位置的液压通道或拉索所组成的机电联合式换挡系统，其中的每个组合式电磁开关由两个电磁铁、两个电磁铁补偿开关、离合电机开关及能在两个电磁铁轮流控制下改变电流方向的换挡电机开关组成，控制电路的具体连接顺序为：自点火开关、功能开关、速控开关时速表上的供电柱由导线顺序连接，供电柱与供电导轨直接连接或通过一个控制开关由导线连接；速控开关时速表上的待电柱通过导线连接至起步开关，再经起步开关由导线连接至一挡定位开关后与组合式电磁开关的一挡电磁铁正极连接；速控开关时速表上的待电导轨分成与变速器前进挡个数对应的数段，与待电柱相邻的一段为第一段，通过导线连接至起步开关与一挡定位开关之间的导线上，自此以上依次为第二段、第三段，直至最高一段，分别通过导线连接至与其控制挡位对应的挡位定位开关，再经挡位定位开关连接至控制此挡位的组合式电磁开关的电磁铁正极，各电磁铁负极通过车架与蓄电池负极连接；组合式电磁开关中的电磁铁补偿开关，一端通过导线经功能开关与点火开关连接，另一端连接至与其对应的挡位定位开关与速控开关待电导轨之间的电路；组合式电磁开关中的离合电机开关，一端通过导线经功能开关与点火开关连接，另一端与离合电机正极连接，离合电机的负极通过车架连接至蓄电池负极；组合式电磁开关中的换挡电机开关为双联动开关，一端区分正负极，并且同一换挡电机开关在控制它的两个电磁铁轮流控制下能实现电流方向的改变，使换挡电机按照设定正转或反转，其正极通过导线经功能开关与点火开关连接，负极通过车架与蓄电池负极连接，另一端分别通过导线连接至换挡电机正负极；制动踏板支架上安装的离合电机开关一端连接离合电机正极，另一端通过一个由电磁铁控制的离合电机保护开关连接至功能开关与速控开关供电柱之间的电路，离合电机保护开关上面的电磁铁正极由导线连接至速控开关待电柱与起步开关之间的电路，负极通过车架连接至蓄电池负极，或将离合电机保护开关安装在制动踏板支架上安装的离合电机开关与离合电机正极之间的导线上；高挡限制开关安装在速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间的导线上，并有一根可被高挡限制开关控制的导线与比最高挡位低一挡的挡位定位开关连接，在切断速控开关待电导轨控制最高挡位的一段与变速器最高挡位定位开关之间电流的同时，可将来自速控开关待电导轨控制最高挡位一段的电流转接至比最高挡位低一挡的挡位定位开关，其特征是：在车辆静止，发动机启动的情况下，功能开关接通后，只要踏下油门踏板，车辆会自动挂挡起步，并根据当前的行驶速度自动切换挡位，踏下制动踏板，车辆会根据减速后的行驶速度降挡行驶或停车。