CN103234029A - 汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制装置，它是至少由汽车手动变速器电控随速换挡系统的控制电路和安装在控制电路上的坡度控制转换开关所组成，车辆在行驶过程中，坡度控制转换开关会根据坡度变化，通过控制电路，控制变速器自动切换挡位。

Description

汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制装置

所属技术领域

本发明涉及一种汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道自动化控制，根据车辆行驶过程中的坡度变化，自动控制切换挡位的装置，并能根据驾驶人的意愿，通过安装在驾驶室内的控制装置进行手动换挡。

背景技术

目前公知的汽车手动变速器电控随速换挡系统无法根据坡度变化自动切换挡位，坡道行驶时，必须切换至手动模式换挡，在增大驾驶人劳动强度的同时，还会分散驾驶人对路况的观察注意力。

发明内容

为克服汽车手动变速器电控随速换挡系统无法根据坡度变化自动切换挡位，坡道行驶时，必须切换至手动模式的不足，本发明提出一种汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制装置，变速器会根据车辆行驶过程中的坡度变化，自动切换挡位。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：在汽车手动变速器电控随速换挡系统的控制电路上，安装一种坡度控制转换开关，它是至少山绝缘材料的壳体内，以扇形体或类扇形体的圆心为轴，固定安装的弧形表面为绝缘材料的扇形体或类扇形体和在扇形体或类扇形体的弧形表面上安装的数个供电点或与扇形体或类扇形体的固定轴相平行的数个供电条以及安装在绝缘材料的壳体内与扇形体或类扇形体的弧形表面上安装的数个供电点或供电条绕扇形体或类扇形体的固定轴转动轨迹相吻合并分为数段的金属材质弧形待电带和在整条弧形待电带的起点端与终点端安装的两个限位模块所组成。安装在绝缘材料壳体内的扇形体或类扇形体可绕固定轴在两个限位模块之间的待电带上，根据绝缘材料壳体水平位置的变化自由滑动，以使供电点或供电条在待电带的段与段之间相互位置的改变，来切断或闭合控制电路。坡度控制转换开关用于汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制时，绝缘材料壳体内的扇形体或类扇形体的圆心角度数应等于或大于所匹配车辆的最大爬坡角度，并在此扇形体或类扇形体上截取一段圆心角度数等于或略小于所匹配车辆的最大爬坡角度的圆弧，并将此段圆弧平均分成或依据每个挡位的爬坡能力分成与所匹配车辆前进挡数量相同的数段，每相邻的三段为一组，将供电点或供电条依次安装在其中一段圆弧的中点位置，另一段圆弧中点位置的左侧，其余一段圆弧中点位置的右侧，其目的是：当其中的一些供电点或供电条运行至待电带段与段之间的间隙时，确保半数以上的供电点或供电条与待电带保持触合状态，同样在待电带上截取一段与在扇形体或类扇形体上所截取的那段圆弧圆心角度数相同的圆弧，将其平均分成或依据每个挡位的爬坡能力分成与所匹配车辆变速器前进挡数量相同的数段，段与段之间的间隙应稍大于扇形体或类扇形体绝缘材料的弧形表面上安装的供电点的直径或供电条的宽度，以防止同一供电点或供电条运行至待电带的两段之间时，同时为两段待电带供电所产生的换挡干扰，按顺钟向次序，依次将扇形体或类扇形体绝缘材料弧形表面上安装的供电点或供电条命名为第一供电点或第一供电条、第二供电点或第二供电条……直至最高供电点或最高供电条，同样按顺钟向次序，将待电带的各段依次命名为待电带第一段、待电带第二段……直至待电带最高段，并将待电带第一段按逆钟向在扇形体或类扇形体绝缘材料的圆弧表面上安装的供电点或供电条绕固定轴转动的轨迹上顺势延长，使待电带第一段的弧长达到或超过在扇形体或类扇形体绝缘材料的弧形表面上所截取的圆心角的度数等于或略小于所匹配车辆最大爬坡角度的那段圆弧长度，以确保当车身位置达到最大爬坡角度时，扇形体或类扇形体绝缘材料的圆弧表面上安装的供电点或供电条全部移动至待电带的第一段与其触合，此时，安装在待电带第一段一端的限位模块会同时限制扇形体或类扇形体绕固定轴继续逆钟向转动。在车辆上安装坡度控制转换开关时，应将最高供电点或最高供电条的一端指向车头方向，并使车身处于水平位置时，坡度控制转换开关的壳体适度前倾，以使安装在绝缘材料壳体内的扇形体或类扇形体绕固定轴转动至待电带最高段一端限位模块时，安装在扇形体或类扇形体绝缘材料弧形表面上的全部供电点或供电条刚好位于待电带各段的顺钟向术端并确保每个供电点或供电条与其对应的那段待电带处于触合状态，并依次将坡度控制转换开关的第一供电点或第一供电条通过导线连接至速控开关待电导轨第一段，将坡度控制转换开关的第二供电点或第二供电条通过导线连接至速控开关待电导轨第二段……直至将坡度控制转换开关的最高供电点或最高供电条连接至速控开关待电导轨最高段，与速控开关待电导轨第一段连接的导线也可不经过坡度控制转换开关的第一供电点或第一供电条，直接与坡度控制转换开关待电带第一段连接或直接连接至起步开关与一挡定位开关之间的导线上或起步开关与雪地模式开关之间的导线上，再依次将坡度控制转换开关待电带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或起步开关与雪地模式开关之间的导线上，并经雪地模式开关及一挡定位开关控制组合式电磁开关的一挡电磁铁，将坡度控制转换开关待电带第二段通过导线连接至二挡定位开关，再经二挡定位开关控制组合式电磁开关的二挡电磁铁，将坡度控制转换开关待电带第三段通过导线连接至三挡定位开关，再经三挡定位开关控制组合式电磁开关三挡电磁铁……直至将坡度控制转换开关待电带最高段通过导线连接至高档限制开关，再经高档限制开关及最高挡位定位开关控制组合式电磁开关最高档位电磁铁。当车辆行驶至上坡路段并达到一定坡度角时，会通过坡度控制转换开关的供电点或供电条与待电带段与段之间位置的移动，将来自速控开关与当前时速对应的那段待电导轨的电流转接至低一挡的那段待电带，再经过与此段待电带连接的挡位定位开关及组合式电磁开关的电磁铁，启动离合电机及换挡电机，控制变速器降低一挡行驶，坡度继续增大，并达到一定程度时，同样会通过坡度控制转换开关的供电点或供电条与待电带段与段之间的位置移动，通过挡位定位开关控制组合式电磁开关的电磁铁，启动离合电机及换挡电机，继续降挡……直至降至一挡为止。当车辆驶出坡道时，坡度控制转换开关的供电点或供电条与待电带段与段之间会随车身逐浙向水平位置的恢复过程中产生的与爬坡时方向相反的位置移动，逐级接通控制电路，启动离合电机及换挡电机，升挡行驶，直至车身处于水半状态时与当前时速对应的挡位为止。车辆在达到一定坡度的坡道起步时，由于第一供电点或第一供电条以上的一些供电点或供电条已经与待电带第一段触合，只有车辆行驶速度达到与待电带第一段不相触合的供电点或供电条所连接的速控开关的那段待电导轨时，才会升挡。如若利用坡度控制转换开关同时对下陡坡时的挡位进行控制及手动换挡，在安装坡度控制转换开关时，须采用轴式固定并在坡度控制转换开关的壳体或壳体内的扇形体与驾驶室之间建立一条拉索或液压通道，通过安装在驾驶室内的控制装置，人为改变坡道控制转换开关壳体的水平位置或壳体内的扇形体在待电带上的位置，来实现下陡坡时降挡行驶并防止车辆在下坡路段行驶时自动升挡，还可以在行驶过程中，根据驾驶人的意愿，通过驾驶室内的控制装置，人为改变坡度控制转换开关壳体的水平位置或壳体内的扇形体在待电带上的位置，实现手动换挡功能。

本发明的有益效果是：通过在汽车手动变速器电控随速换挡系统控制电路上安装的坡度控制转换开关，使安装汽车手动变速器电控随速换挡系统的车辆在坡道行驶时，能够根据坡度变化，实现自动化换挡功能，减轻驾驶人的劳动强度，并可通过驾驶室内安装的控制装置，人为改变坡度控制转换开关壳体的水平位置或壳体内的扇形体在待电导轨上的位置，使车辆在下坡路段降挡行驶并防止车辆在下坡路段行驶时自动升挡，将车辆保持在一个较低的挡位行驶，充分利用发动机的制动功能，还可以使车辆在行驶过程中，根据驾驶人的意愿，通过驾驶室内安装的控制装置，人为改变坡度控制转换开关壳体的水平位置或壳体内的扇形体在待电带上的位置，实现手动换挡功能。

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是依据本发明原理为市场常见的五前进挡手动变速器匹配的坡度控制转换开关在汽车手动变速器电控随速换挡系统控制电路中的连接示意图。

图2是依据本发明原理为五前进挡汽车手动变速器电控随速换挡系统匹配的坡度控制转换开关纵剖面示意图。

在图中1.坡度控制转换开关第一供电点，2.坡度控制转换开关第二供电点，3.坡度控制转换开关第三供电点，4.坡度控制转换开关第四供电点，5.坡度控制转换开关最高供电点，6.坡度控制转换开关待电带第一段，7.坡度控制转换开关待电带第二段，8.坡度控制转换开关待电带第三段，9.坡度控制转换开关待电带第四段，10.坡度控制转换开关待电带最高段，11.坡度控制转换开关绝缘材料壳体内安装的扇形体固定轴，12.坡度控制转换开关绝缘材料壳体，13.待电带第一段一端的限位模块，14.待电带最高段一端的限位模块，15.坡度控制转换开关绝缘材料壳体内安装的扇形体，16.速控开关待电导轨第一段，17.速控开关待电导轨第二段，18.速控开关待电导轨第三段，19.速控开关待电导轨第四段，20.速控开关待电导轨最高段，21.起步开关，22.高挡限制开关，23.雪地模式开关，24.一挡定位开关，25.二挡定位开关，26.三挡定位开关，27.四档定位开关，28.最高挡位定位开关，29.组合式电磁开关一挡电磁铁，30.组合式电磁开关二挡电磁铁，31.组合式电磁开关三挡电磁铁，32.组合式电磁开关四挡电磁铁，33.组合式电磁开关最高挡电磁铁。

具体实施方式：

在图1中，坡度控制转换开关第一供电点通过导线连接至速控开关待电导轨第一段(16)，坡度控制转换开关第二供电点通过导线连接至速控开关待电导轨第二段(17)，坡度控制转换开关第三供电点通过导线连接至速控开关待电导轨第三段(18)，坡度控制转换开关第四供电点通过导线连接至速控开关待电导轨第四段(19)，坡度控制转换开关最高供电点通过导线连接至速控开关待电导轨最高段(20)，坡度控制转换开关待电带第一段通过导线连接至起步开关(21)与雪地模式开关(23)之间的导线上，通过雪地模式开关(23)与一挡定位开关(24)控制组合式电磁开关一挡电磁铁(29)，坡度控制转换开关待电带第二段通过导线连接至二挡定位开关(25)，通过二挡定位开关(25)控制组合式电磁开关二挡电磁铁(30)，坡度控制转换开关待电带第三段通过导线连接至三挡定位开关(26)，通过三挡定位开关(26)控制组合式电磁开关三挡电磁铁(31)，坡度控制转换开关待电带第四段通过导线连接至四挡定位开关(27)，通过四挡定位开关(27)控制组合式电磁开关四挡电磁铁(32)，坡度控制转换开关待电带最高段通过导线连接至高挡限制开关(22)，再通过高挡限制开关(22)与最高挡位定位开关(28)控制组合式电磁开关最高挡位电磁铁(33)。

在图2中，在绝缘材料的壳体(12)内，以扇形体(15)的圆心为固定轴(11)固定安装一个圆心角等于或大于所匹配车辆最大爬坡角度且圆弧表面为绝缘材料的扇形体(15)，在扇形体(15)圆弧表面截取一段圆心角等于或略小于所匹配车辆最大爬坡角度的圆弧并将其平均分成与所匹配的车辆变速器前进挡数量相同的数段，每三段为一组，在其中一段圆弧的中点位置，另一段圆弧中点位置的左侧，其余一段圆弧中点位置的右侧，依次安装一个供电点，按顺钟向次序，将所有的供电点分别命名为第一供电点(1)、第二供电点(2)、第三供电点(3)、第四供电点(4)和最高供电点(5)，在绝缘材料的壳体(12)内安装的扇形体(15)弧形表面安装的各供电点绕扇形体(15)的固定轴(11)转动的轨迹上安装一条金属材质的待电带，在整条待电带上截取一段与在扇形体(15)上所截取的那段圆弧圆心角度数相同的圆弧，将其平均分成与所匹配车辆变速器前进挡数量相同的数段，段与段之间的间隙稍大于供电点的直径，按顺钟向次序，分别将其命名为待电带第一段(6)，待电带第二段(7)，待电带第三段(8)，待电带第四段(9)和待电带最高段(10)，并将待电带第一段(6)按逆钟向在扇形体(15)弧形表面上安装的供电点绕扇形体(15)的同定轴(11)转动轨迹上顺势延长，使待电带第一段(6)的弧长等于或稍大于在扇形体(15)的弧形表面上所截取的那段圆心角等于或略小于所匹配车辆最大爬坡角度的圆弧，并在整条待电带的起点和终点的两端安装两个限位模块，待电带第一段(6)一端的为一挡限位模块(13)，待电带最高段(10)一端的为高挡限位模块(14)。

实施例：在车辆安装坡度控制转换开关时，应使最高供电点(5)一端指向车头方向且坡度控制转换开关的壳体(12)适度前倾，使车身处于水半状态时，坡度控制转换开关壳体(12)内安装的扇形体(15)刚好绕固定轴(11)转动至高挡限位模块(14)，此时，第一供电点(1)，第二供电点(2)，第三供电点(3)，第四供电点(4)和最高供电点(5)分别处于待电带第一段(6)、待电带第二段(7)、待电带第三段(8)、待电带第四段(9)和待电带最高段(10)的顺钟向末端，且全部供电点与其所处的待电带各段保持触合状态。当车辆在行驶过程中由水平路段进入上坡路段并达到一定坡度角时，坡度控制转换开关绝缘材料的壳体(12)内安装的扇形体(15)会通过绕固定轴(11)的转动，将第二供电点(2)移动至待电带第一段(6)，将第三供电点(3)移动至待电带第二段(7)，将第四供电点(4)移动至待电带第三段(8)，将最高供电点(5)移动至待电带第四段(9)，此时，车辆变速器如在最高挡位，坡度控制转换开关会将来自速控开关待电导轨最高段(20)的电流，通过坡度控制转换开关的最高供电点(5)和待电带第四段(9)转接至四档定位开关(27)，并经四档定位开关(27)控制组合式电磁开关四档电磁铁(32)，启动离合电机与三、四挡换挡电机，使车辆变速器降至四挡行驶；车辆变速器如在四挡，坡度控制转换开关会将来自速控开关待电导轨第四段(19)的电流通过坡道控制转换开关的第四供电点(4)和待电带第三段(8)转接至三挡定位开关(26)，并经三挡定位开关(26)控制组合式电磁开关三挡电磁铁(31)，启动离合电机与三、四挡换挡电机，使变速器降至三挡行驶；车辆变速器如在三挡，坡度控制转换开关会将来自速控开关待电导轨第三段(18)的电流，通过坡度控制转换开关的第三供电点(3)和待电带第二段(7)转接至二挡定位开关(25)，并经二挡定位开关(25)控制组合式电磁开关二挡电磁铁(30)，启动离合电机与一、二挡换挡电机，使车辆变速器降至二挡行驶；车辆变速器如在二挡，坡度控制转换开关会将来自速控开关待电导轨第二段(17)的电流，通过坡度控制转换开关的第二供电点(2)和待电带第一段(6)转接至起步开关(21)与雪地模式开关(23)之间的导线上，通过雪地模式开关(23)及一挡定位开关(24)，控制组合式电磁开关一挡电磁铁(29)，启动离合电机与一、二挡换挡电机，使变速器降至一挡行驶。坡度继续增大并达到一定坡度角时，坡度控制转换开关会通过供电点与待电带段与段之间的位置移动，控制车辆变速器，在当前挡位的基础上，继续逐级降挡，直至达到车辆最大爬坡角度，坡度控制转换开关扇形体(15)上安装的所有供电点全部移动至待电带第一段(6)，变速器降至一挡为止，此时，坡度控制转换开关壳体(12)内安装的扇形体(15)刚好移动至待电带第一段(6)一端的一挡限位模块(13)，停止转动。当车辆驶出坡道时，坡度控制转换开关的供电点或供电条与待电带段与段之间会随车身逐渐向水平位置的恢复过程中产生的与爬坡时方向相反的位置移动，逐级接通控制电路，启动离合电机及换挡电机，升挡行驶，直至车身处于水半状态时与当前时速对应的挡位为止。车辆在达到一定坡度的坡道起步时，由于第一供电点(1)以上的一些供电点已经与待电带第一段(6)触合，只有车辆行驶速度达到与待电带第一段(6)不相触合的供电点所连接的速控开关的那段待电导轨时，才会升挡。如若利用坡度控制转换开关同时对下陡坡时的挡位进行控制及手动换挡，在安装坡度控制转换开关时，须采用轴式同定并在坡度控制转换开关的壳体(12)或壳体(12)内安装的扇形体(15)与驾驶室之间建立一条拉索或液压通道，通过安装在驾驶室内的控制装置，人为改变坡道控制转换开关壳体(12)的水平位置或壳体(12)内安装的扇形体(15)在待电带上的位置，来实现下陡坡时降挡行驶并防止车辆在下坡路段行驶时自动升挡，还可以在行驶过程中，根据驾驶人的意愿，通过驾驶室内的控制装置，人为改变坡度控制转换开关壳体(12)的水平位置或壳体(12)内安装的扇形体(15)在待电带上的位置，实现手动换挡功能。

Claims (3)

1.一种汽车手动变速器电控随速换挡系统的坡道控制装置，它是至少山汽车手动变速器电控随速换挡系统的控制电路和安装在控制电路上的坡度控制转换开关所组成，坡度控制转换开关在汽车手动变速器电控随速换挡系统控制电路中的具体连接次序为：将坡度控制转换开关的第一供电点或第一供电条通过导线连接至速控开关待电导轨第一段，将坡度控制转换开关的第二供电点或第二供电条通过导线连接至速控开关待电导轨第二段……直至将坡度控制转换开关的最高供电点或最高供电条连接至速控开关待电导轨最高段，与速控开关待电导轨第一段连接的导线也可不经过坡度控制转换开关的第一供电点或第一供电条，直接与坡度控制转换开关待电带第一段连接或直接连接至起步开关与一挡定位开关之间的导线上或起步开关与雪地模式开关之间的导线上，再依次将坡度控制转换开关待电带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或起步开关与雪地模式开关之间的导线上，将坡度控制转换开关待电带第二段通过导线连接至二挡定位开关，将坡度控制转换开关待电带第三段通过导线连接至三挡定位开关……直至将坡度控制转换开关待电带最高段通过导线连接至高档限制开关，其特征是：车辆在行驶过程中，坡度控制转换开关会根据坡度变化，通过控制电路，控制变速器自动切换挡位。

2.一种坡度控制转换开关，它是至少由绝缘材料的壳体内，以扇形体或类扇形体的圆心为轴，固定安装的弧形表面为绝缘材料的扇形体或类扇形体和在扇形体或类扇形体的弧形表面上安装的数个供电点或与扇形体或类扇形体的固定轴相平行的数个供电条以及安装在绝缘材料的壳体内与扇形体或类扇形体的弧形表面上安装的数个供电点或供电条绕扇形体或类扇形体的固定轴转动轨迹相吻合并分为数段的金属材质弧形待电带和在整条弧形待电带的起点端与终点端安装的两个限位模块所组成，其特征是：通过安装在绝缘材料壳体内的扇形体或类扇形体绕固定轴在两个限位模块之间的待电带上，根据绝缘材料壳体水平位置的变化自由滑动，以使供电点或供电条在待电带的段与段之间相互位置的改变，来切断或闭合控制电路。

3.一种安装在坡度控制转换开关壳体或壳体内安装的扇形体与驾驶室之间的拉索或液压通道以及驾驶室内的控制装置，其特征是：通过驾驶室内的控制装置以及坡度控制转换开关壳体或壳体内安装的扇形体与驾驶室之间的拉索或液压通道，人为改变坡度控制转换开关壳体的水平位置或壳体内安装的扇形体在待电带上的位置，实现下陡坡时的挡位控制及正常行驶中的手动换挡。

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