CN105626845A - 电气动复合控制变速器操纵装置、操纵方法及该商用车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电气动复合控制变速器操纵装置、操纵方法及该商用车，其可解决机械式变速器操纵驾驶员劳动强度大、挡位不清晰而AMT换挡逻辑难以适应国内复杂的路况且成本高的问题。操纵器总成转换电信号输出给控制器总成；控制器总成控制电磁阀向选换挡气缸提供气源；选挡气缸和换挡气缸均与拨杆连接，拨杆位于变速器换挡轴的凹槽内，通过拨杆的左右、前后移动，使变速器完成选挡、换挡动作。本发明的特点在于：换挡意图仍由驾驶员发出，换挡仍需要驾驶员踩离合器踏板，只是选换挡的过程通过电控气缸来实现，从而减轻驾驶员的劳动强度，并且挡位清晰，同时不受路况的制约且在成本上比AMT有较大优势。
Description
技术领域
本发明属于汽车变速器控制领域，特别涉及商用车变速器的操纵装置。
背景技术
目前商用车领域，对于低端商用车变速器采用机械式，变速器操纵采用硬杆或软轴形式，对于高端的商用车变速器采用序列变速箱AMT，离合器与变速器操纵为自动控制。采用硬杆或者软轴操纵时，由于商用车机械式变速器选、换挡力普遍较大且换挡较为频繁，从而造成驾驶员劳动强度大。而采用AMT操纵，换挡逻辑难以适应国内复杂的路况，造成动力性、经济性受到不同程度的影响，且成本较高。
发明内容
针对以上的机械式变速器操纵、AMT存在的一个或多个问题，本发明提供一种电气动复合控制变速器操纵装置、操纵方法及该商用车。本发明的特点在于：换挡意图仍由驾驶员发出，换挡仍需要驾驶员踩离合器踏板，只是选换挡的过程通过电控气缸来实现，从而减轻驾驶员的劳动强度，并且挡位清晰，同时不受路况的制约且在成本上比AMT有较大优势。
本发明通过以下方式实现：
一种电气动复合控制变速器操纵装置，包括操纵器总成、控制器总成、选换挡气缸总成、拨杆，具体地：
操纵器总成对驾驶员的选换挡动作进行识别并转换为电信号，输出给控制器总成；
控制器总成根据电信号控制内部电磁阀的打开或关闭，向选换挡气缸总成内的相应气缸提供气源；
选、换挡气缸总成包括选挡气缸、换挡气缸，选挡气缸和换挡气缸均与拨杆连接，选挡气缸控制拨杆进行选挡动作，换挡气缸控制拨杆进行换挡动作；
拨杆位于变速器换挡轴的凹槽内，通过拨杆的左右、前后移动，使变速器完成选挡、换挡动作。
进一步地，操纵器总成安装于驾驶室，根据变速器挡位不同，有若干个位置传感器用于监测驾驶员的选换挡动作，当到达目标挡位时，将驾驶员的选换挡动作转换为电信号，并通过线束输出给控制器总成。
进一步地，控制器总成安装于变速器上端、选换挡气缸总成附近，连接于整车的辅助气路，内部包含若干个电磁阀，根据电信号判断驾驶员的选、换挡意图，控制内部电磁阀的打开或关闭，向选换挡气缸总成提供气源；选、换挡气缸总成安装于变速器上端，下端连接与变速器内部选换挡凹槽配合的拨杆。
进一步地，传感器为接触式或非接触式。
进一步地，换挡气缸可控的位置有3个，中间位置、向前极限位置、向后极限位置；选挡气缸可根据挡位数提供不同的气缸位置，一般可控位置有3至5个。
进一步地，选换挡气缸总成包括选档气缸、换挡气缸，选档气缸与换挡气缸均与选换挡摇臂连接，选换挡摇臂为中空结构，选换挡摇臂套设于拨杆上，带动拨杆动作。
进一步地，控制器总成分为选挡控制器总成、换挡控制器总成。
一种电气动复合控制变速器操纵方法，采用上述电气动复合控制变速器操纵装置，所述变速器为6挡变速器，控制器总成分为选挡控制器总成、换挡控制器总成，车辆静止时变速器处于空挡状态，选换挡气缸总成(2)的选换挡拨杆(8)位于3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽内，操纵器总成(1)的手柄位于3挡、4挡之间的空挡位置；
收到驾驶员拟挂入1挡的信号时，首先是选挡，先将操纵器总成(1)的手柄由空挡位置向左移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给选挡控制器总成(5)，选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到1挡、2挡换挡轴(8)的凹槽内。从而实现选挡动作。其次是换挡，操纵器总成(1)的手柄向上移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给换挡控制器总成(6)，换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向前移动，带动1挡、2挡换挡轴(8)向前移动，从而实现变速器换入1挡；
收到驾驶员拟挂入倒挡的信号时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到倒挡换挡轴(7)的凹槽内；
收到驾驶员拟挂入5挡的信号时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到5挡、6挡换挡轴(11)的凹槽内；
收到驾驶员拟挂入下排挡(2挡、4挡、6挡)的信号时，与挂入上排挡(1挡、3挡、5挡)不同的是：换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向后移动，分别带动换挡轴(8、10、11)向后移动，从而实现变速器换入下排挡。
一种商用车，采用上述电气动复合控制变速器操纵装置。
一种商用车，采用上述电气动复合控制变速器操纵方法。
附图说明
图1为电气动复合控制变速器操纵装置安装结构图；
图2为本发明变速器内部选换挡操纵机构(以6挡位变速器为例)图；
图3为本发明选、换挡气缸总成结构图
图4为本发明挡位(以6挡位变速器为例)示意图
具体实施方式
现结合附图和具体实施例对本发明进行进一步地说明：
如图所示，其中，1为操纵器总成；2为选、换挡气缸总成；3为气管路；4为电线束；5为选挡控制器总成；6为换挡控制器总成；7为倒挡换挡轴；8为1挡、2挡换挡轴；9为选换挡拨杆；10为3挡、4挡换挡轴；11为5挡、6挡换挡轴；22为选挡气缸；23为换挡气缸；24为选换挡摇臂。
本发明包含以下零件：操纵器总成、选换挡气缸总成、控制器总成、线束、气管路。
操纵器总成安装于驾驶室，根据变速器挡位不同，有若干个位置传感器用于监测驾驶员的选换挡动作。当到达目标挡位时，将驾驶员的选换挡动作转换为电信号，并通过线束输出给控制器总成。
控制器总成安装于变速器上端、选换挡气缸总成附近，连接于整车的辅助气路，内部包含若干个电磁阀，根据电信号判断驾驶员的选、换挡意图，控制内部电磁阀的打开或关闭，向选换挡气缸总成提供气源。
选、换挡气缸总成安装于变速器上端，下端有与变速器内部选换挡凹槽配合的拨杆，选挡气缸和换挡气缸均与拨杆连接，选挡气缸控制拨杆进行选挡动作，换挡气缸控制拨杆进行换挡动作。拨杆位于变速器换挡轴的凹槽内，通过拨杆的左右、前后移动，使变速器完成选挡、换挡动作；
操纵器总成与控制器总成之间通过线束连接。控制器总成与选换挡气缸总成之间通过气管路连接，选换挡气缸总成的动力来自于整车辅助气路，在控制器总成的管理下，向选换挡气缸总成提供动力。
传感器可采用接触式或非接触式。换挡气缸可控的位置有3个，中间位置、向前极限位置、向后极限位置；选挡气缸可根据挡位数提供不同的气缸位置，一般可控位置有3至5个。
选档气缸与换挡气缸均与选换挡摇臂连接，选换挡摇臂为中空结构，选换挡摇臂套设于拨杆上，带动拨杆动作。
控制器总成可分体或一体，可分为选挡控制器总成、换挡控制器总成。
根据变速器挡位不同，可增加或减少位置传感器的数量，来监测驾驶员的选换挡动作。控制器总成与选换挡气缸总成可做成分体结构或一体式集成结构。
在另外的实施例中，选、换挡气缸与拨杆连接方式为连杆结构等可带动拨杆运动的结构。
以6挡变速器为例，说明本发明实现方式：
图4为挡位示意图，车辆静止时变速器处于空挡状态，选换挡气缸总成(2)的选换挡拨杆(8)位于3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽内，操纵器总成(1)的手柄位于3挡、4挡之间的空挡位置。
当驾驶员拟挂入1挡时，可以分解为两个动作，首先是选挡，先将操纵器总成(1)的手柄由空挡位置向左移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给选挡控制器总成(5)，选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到1挡、2挡换挡轴(8)的凹槽内。从而实现选挡动作。其次是换挡，操纵器总成(1)的手柄向上移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给换挡控制器总成(6)，换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向前移动，带动1挡、2挡换挡轴(8)向前移动，从而实现变速器换入1挡。
当驾驶员拟挂入倒挡时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到倒挡换挡轴(7)的凹槽内。
当驾驶员拟挂入5挡时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到5挡、6挡换挡轴(11)的凹槽内。
当驾驶员拟挂入下排挡(2挡、4挡、6挡)时，与挂入上排挡(1挡、3挡、5挡)不同的是：换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向后移动，分别带动换挡轴(8、10、11)向后移动，从而实现变速器换入下排挡。
一种商用车，配置以上的电气动复合控制变速器操纵装置，
一种商用车，采用上述的电气动复合控制变速器操纵方法。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换而不脱离方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种电气动复合控制变速器操纵装置，包括操纵器总成、控制器总成、选换挡气缸总成、拨杆，具体地：
操纵器总成对驾驶员的选换挡动作进行识别并转换为电信号，输出给控制器总成；
控制器总成根据电信号控制内部电磁阀的打开或关闭，向选换挡气缸总成内的相应气缸提供气源；
选、换挡气缸总成包括选挡气缸、换挡气缸，选挡气缸和换挡气缸均与拨杆连接，选挡气缸控制拨杆进行选挡动作，换挡气缸控制拨杆进行换挡动作；
拨杆位于变速器换挡轴的凹槽内，通过拨杆的左右、前后移动，使变速器完成选挡、换挡动作。
2.根据权利要求1所述的一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，操纵器总成安装于驾驶室，根据变速器挡位不同，有若干个位置传感器用于监测驾驶员的选换挡动作，当到达目标挡位时，将驾驶员的选换挡动作转换为电信号，并通过线束输出给控制器总成。
3.根据权利要求2所述的一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，控制器总成安装于变速器上端、选换挡气缸总成附近，连接于整车的辅助气路，内部包含若干个电磁阀，根据电信号判断驾驶员的选、换挡意图，控制内部电磁阀的打开或关闭，向选换挡气缸总成提供气源；选、换挡气缸总成安装于变速器上端，下端连接与变速器内部选换挡凹槽配合的拨杆。
4.根据权利要求3所述的一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，传感器为接触式或非接触式。
5.根据权利要求4所述的一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，换挡气缸可控的位置有3个，中间位置、向前极限位置、向后极限位置；选挡气缸可根据挡位数提供不同的气缸位置，一般可控位置有3至5个。
6.根据权利要求1至5所述的任一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，选换挡气缸总成包括选档气缸(22)、换挡气缸(23)，选档气缸与换挡气缸均与选换挡摇臂(24)连接，选换挡摇臂为中空结构，选换挡摇臂套设于拨杆上，带动拨杆动作。
7.根据权利要求1至6所述的任一种电气动复合控制变速器操纵装置，其特征在于，控制器总成分为选挡控制器总成、换挡控制器总成。
8.一种电气动复合控制变速器操纵方法，其特征在于，采用上述权利要求1至6所述的任一种电气动复合控制变速器操纵装置，所述变速器为6挡变速器，控制器总成分为选挡控制器总成、换挡控制器总成，车辆静止时变速器处于空挡状态，选换挡气缸总成(2)的选换挡拨杆(8)位于3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽内，操纵器总成(1)的手柄位于3挡、4挡之间的空挡位置；
收到驾驶员拟挂入1挡的信号时，首先是选挡，先将操纵器总成(1)的手柄由空挡位置向左移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给选挡控制器总成(5)，选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到1挡、2挡换挡轴(8)的凹槽内。从而实现选挡动作。其次是换挡，操纵器总成(1)的手柄向上移一个位置，此时操纵器总成(1)中的位置传感器将信号传递给换挡控制器总成(6)，换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向前移动，带动1挡、2挡换挡轴(8)向前移动，从而实现变速器换入1挡；
收到驾驶员拟挂入倒挡的信号时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到倒挡换挡轴(7)的凹槽内；
收到驾驶员拟挂入5挡的信号时，与挂入1挡不同的是：选挡控制器总成(5)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)由3挡、4挡换挡轴(10)的凹槽左移到5挡、6挡换挡轴(11)的凹槽内；
收到驾驶员拟挂入下排挡(2挡、4挡、6挡)的信号时，与挂入上排挡(1挡、3挡、5挡)不同的是：换挡控制器总成(6)通过对气源的分配使选换挡拨杆(9)向后移动，分别带动换挡轴(8、10、11)向后移动，从而实现变速器换入下排挡。
9.一种商用车，其特征在于，采用上述权利要求1至7所述的任一种电气动复合控制变速器操纵装置。
10.一种商用车，其特征在于，采用上述权利要求8所述的任一种电气动复合控制变速器操纵方法。
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