CN104896083A - 一种商用车双h操纵副箱高低挡转换保护系统 - Google Patents

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张发勇
袁博
章刚
简晓鹏
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Abstract

本发明公开了一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，包括气缸体以及设置于气缸体内的活塞；气缸体末端连接气路控制阀，气路控制阀在电磁阀的控制下将整车气源通入活塞末端与气缸体形成的气体空腔中，活塞在通入的气体或弹簧的作用下运动，使副箱在高挡、车速高于标定值使，阻止操纵中横向换挡杆向低挡区移动。本发明双H操纵副箱高低挡转换保护系统是在保证变速器可靠性、提升副箱同步器质量的需求下开发的。通过增加一系列气路保护装置，在高挡行车时，车速高于设定值时气路打开，保护装置生效，此时双H操纵无法选入低挡区，副箱同步器无法从高挡转换低挡。当车速低于标定值时气路关闭，保护撤销，可以正常选入低挡区进行挂挡。

Description

一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统
【技术领域】
本发明属于挡位转换保护系统技术领域，涉及一种双H操纵带副箱变速器，尤其是一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统。
【背景技术】
随着产品的日益国际化，用户对变速箱的质量和性能要求越来越高，目前公司生产的带副箱变速器存在副箱同步器早期磨损及脱落的故障，经调研及故障再现发现，其中一个重要原因是驾驶员在较高车速时进行高挡切换低挡，这一行为会导致副箱同步器快速磨损从而失效，进而不能满足客户对变速箱的可靠性和寿命要求。由于产品可靠性提升的需要，需对现有变速器产品增加一套高车速下的副箱高低挡转换保护系统，从而提高变速箱可靠性，其意义十分重要。双H操纵系统是当前主流的变速器操纵系统之一，基于双H操作的该保护系统开发，十分迫切。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，包括气缸体以及设置于气缸体内的活塞，活塞与气缸体内壁之间套设有弹簧，弹簧的一端靠气缸体定位，另一端靠活塞定位；气缸体末端连接气路控制阀，气路控制阀在电磁阀的控制下将整车气源通入活塞末端与气缸体形成的气体空腔中，活塞在通入的气体或弹簧的作用下运动，使副箱在高挡、车速高于标定值时，阻止操纵中横向换挡杆向低挡区移动。
本发明的进一步改进在于：
活塞上套设有用于隔离气缸体前部弹簧容纳腔和后部气体空腔的O型圈。
气缸体后部通过连接气管与气路控制阀相连。
电磁阀与整车控制逻辑相连，其控制信号输出端与气路控制阀的控制端相连。
当副箱在高挡，同时车速高于标定值时，电磁阀向气路控制阀发出信号，气路控制阀打开，整车气源通过连接气管进入气体空腔；活塞在气体压力的推动下，克服弹簧的压力伸出气缸体，直至活塞与气缸体顶住，活塞前端面贴近横向换挡杆末端在高空挡的位置。
气路控制阀上还设置有排气塞，当车速低于标定值时，电磁阀中断向气路控制阀发出的信号，气路控制阀断开，连接气管与排气塞连通进行排气。
气缸体的侧面，在弹簧容纳腔的位置开设有用于在活塞运动时，进行进排气的通气孔。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明双H操纵副箱高低挡转换保护系统是在保证变速器可靠性、提升副箱同步器质量的需求下开发的。对行车过程状态信息进行采集，并对所需数据进行处理、判断，为保护系统工作提供判断依据。通过增加一系列气路保护装置(如电磁阀、气路控制阀等)，在高挡行车时，车速高于设定值时气路打开，保护装置生效，此时双H操纵无法选入低挡区，副箱同步器无法从高挡转换低挡。当车速低于标定值时气路关闭，保护撤销，可以正常选入低挡区进行挂挡。商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统主要由电磁阀、气路控制阀、气管、保护装置构成，保护装置构成装在双H操纵末端。
进一步的，本发明保护装置在双H操纵上，只需对操纵略微更改，不更改变速器副箱及其他部分，成本低、风险小，改装方便。本发明可大幅降低副箱同步器故障，尤其是误操作故障，提升变速箱品质。遇紧急情况，足够大的选挡力依然可强行选至低挡区，增加行驶可靠性和安全性。
【附图说明】
图1为本发明与副箱变速器的装配关系图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为低挡行驶时保护系统状态；
图4为高挡低速行驶时保护系统状态；
图5为高挡高速行驶时保护系统状态；
图6为保护系统自动解除瞬时状态；
图7为保护系统工作时强制选低挡区瞬时状态。
其中：1为整车气源；2为电磁阀；3为气路控制阀；4为连接气管；5为O型圈；6为弹簧；7为活塞；8为横向换挡杆。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1至图7，本发明包括气缸体以及设置于气缸体内的活塞7，活塞7与气缸体内壁之间套设有弹簧6，弹簧6的一端靠气缸体定位，另一端靠活塞7定位；气缸体的侧面，在弹簧容纳腔的位置开设有用于在活塞运动时，进行排气的通气孔。活塞7上套设有用于隔离气缸体前部弹簧容纳腔和后部气体空腔的O型圈5。气缸体后部通过连接气管4与气路控制阀3相连。电磁阀2与整车控制逻辑相连，其控制信号输出端与气路控制阀3的控制端相连。气缸体末端连接气路控制阀3，气路控制阀3在电磁阀2的控制下将整车气源1通入活塞7末端与气缸体形成的气体空腔中，活塞7在通入的气体或弹簧6的作用下运动，使副箱在高挡、车速高于标定值时，阻止操纵中横向换挡杆8向低挡区移动。
当副箱在高挡，同时车速高于标定值时，电磁阀2向气路控制阀3发出信号，气路控制阀3打开，整车气源1通过连接气管4进入气体空腔；活塞7在气体压力的推动下，克服弹簧6的压力伸出气缸体，直至活塞7与气缸体顶住，活塞7前端面贴近横向换挡杆8末端在高空挡的位置。
气路控制阀3上还设置有排气塞，当车速低于标定值时，电磁阀2中断向气路控制阀3发出的信号，气路控制阀3断开，连接气管4与排气塞连通进行排气。
本发明的原理：
a.气路控制阀3常断，与排气塞连通。当接收电磁阀2信号时开启。
b.电磁阀2由整车逻辑控制，当副箱在高挡(即操纵在高挡区)、车速高于标定值这两个条件同时满足时，向气路控制阀3发出信号。
c.当副箱在高挡、车速高于标定值时，气路控制阀3开启，保护装置的活塞7伸出阻止操纵中横向换挡杆8向低挡区移动，使其仍停留在高挡区无法切换到低挡。因操纵没有转换，副箱仍在高挡，副箱同步器没有转换，从而起到高车速时保护副箱同步器的作用。
本发明的工作过程：
A.低空挡或低挡行驶时：
如图3所示，因副箱在低挡，驾驶室手球位于低挡区，范围挡气缸位于低挡，车速不受控；电磁阀2不会向气路控制阀3发出信号，整车气源1被气路控制阀3阻断，活塞7受弹簧6的压力收回在保护装置气缸体内，保护系统不工作。司机可继续行驶或选至高挡区行驶。
B.高空挡或高挡，车速低于标定值行驶时：
如图4所示，因车速低于标定值，驾驶室手球位于高挡区，范围挡气缸处于高挡；电磁阀2不会向气路控制阀3发出信号，与情况A相同，保护系统不工作。司机可继续行驶或选至低挡区行驶。
C.高空挡或高挡，车速高于标定值行驶时：
如图5所示，驾驶室手球位于高挡区，范围挡气缸位于高挡，同时车速高于标定值，电磁阀2向气路控制阀3发出信号，气路控制阀3打开，整车气源1通过连接气管4进入保护装置，因O型圈5密封，气体充入右腔推动活塞7克服弹簧压力向左移动，左腔内气体由通气孔排出，直至活塞7与气缸体顶住。此时活塞7左端面贴近横向换挡杆8末端在高空挡的位置，阻止横向换挡杆8向右移动(即阻止操纵手球选至低挡区)，保护系统工作。司机只可在高挡区范围操作，无法选入低挡区。
D.保护系统自动解除时：
如图6所示，保护系统工作时，只有当车速低于标定值，保护系统才会自动解除。此时驾驶室手球位于高挡区，范围挡气缸位于高挡，当车速低于标定值，电磁阀2中断向气路控制阀3发出的信号，气路控制阀3断开，与排气塞连通。整车气源1被气路控制阀3阻断无法继续进入气路保护装置，由于弹簧6压力的作用，推动活塞7向右移动，右腔气体通过连接气管从气路控制阀3的排气塞中排出，左腔通过通气孔吸入气体，直至活塞7右端顶住气缸盖，此时活塞全部收回保护装置气缸体内，横向换挡杆8可以向右移动，保护系统不再工作。司机可继续行驶或选至低挡区行驶。
E.保护系统工作时强制选入低挡区：
如图7所示，保护系统工作时如遇紧急情况，如刹车失灵等情况，需要足够大的力将手球从高挡区强制选入低挡区挂挡以达到限速目的。驾驶室手球由高空挡向低空挡转换，范围挡气缸位于高挡，车速高于标定值，横向换挡杆8在足够大力作用下，克服整车气压1的推力顶着活塞7向右移动，保护装置左腔通过通气孔吸入气体，右腔气体克服整车气源压力逆向返回整车储气罐，当手球由高空位置强制选入低空位置，副箱气缸会由高挡转入低挡，此时与情况A相同，保护系统不再工作，可挂入较低挡位通过发动机限制车速。
通过以上保护系统，保证司机在正常操作时不进行干预，在整车处于高挡、车速高于标定值时，保护系统介入阻止操纵高挡切换到低挡，从而保证副箱同步器仍处于高挡位置，实现对带副箱变速器的保护。保护系统工作的同时，允许在紧急情况下强制将操纵选入低挡区挂挡，副箱高挡转换到低挡，实现通过紧急降挡限制车速的目的，防止意外的发生，增强了行驶安全。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，包括气缸体以及设置于气缸体内的活塞(7)，活塞(7)与气缸体内壁之间套设有弹簧(6)，弹簧(6)的一端靠气缸体定位，另一端靠活塞(7)定位；气缸体末端连接气路控制阀(3)，气路控制阀(3)在电磁阀(2)的控制下将整车气源(1)通入活塞(7)末端与气缸体形成的气体空腔中，活塞(7)在通入的气体或弹簧(6)的作用下运动，使副箱在高挡、车速高于标定值时，阻止操纵中横向换挡杆(8)向低挡区移动。
2.根据权利要求1所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，所述活塞(7)上套设有用于隔离气缸体前部弹簧容纳腔和后部气体空腔的O型圈(5)。
3.根据权利要求1或2所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，所述气缸体后部通过连接气管(4)与气路控制阀(3)相连。
4.根据权利要求3所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，所述电磁阀(2)与整车控制逻辑相连，其控制信号输出端与气路控制阀(3)的控制端相连。
5.根据权利要求3所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，当副箱在高挡，同时车速高于标定值时，电磁阀(2)向气路控制阀(3)发出信号，气路控制阀(3)打开，整车气源(1)通过连接气管(4)进入气体空腔；活塞(7)在气体压力的推动下，克服弹簧(6)的压力伸出气缸体，直至活塞(7)与气缸体顶住，活塞(7)前端面贴近横向换挡杆(8)末端在高空挡的位置。
6.根据权利要求3所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，所述气路控制阀(3)上还设置有排气塞，当车速低于标定值时，电磁阀(2)中断向气路控制阀(3)发出的信号，气路控制阀(3)断开，连接气管(4)与排气塞连通进行排气。
7.根据权利要求3所述的商用车双H操纵副箱高低挡转换保护系统，其特征在于，所述气缸体的侧面，在弹簧容纳腔的位置开设有用于在活塞运动时，进行进排气的通气孔。
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