CN112178175B - 一种换挡组件、车辆及车辆自动换挡控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换挡组件、车辆及车辆自动控制方法，涉及车辆技术领域。其中，换挡组件的驱动机构与主控元件连接，主控元件能够发送指令至驱动机构，以使驱动机构驱动活动部活动，从而能够实现车辆的自动换挡。

Description

一种换挡组件、车辆及车辆自动换挡控制方法

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种换挡组件、车辆及车辆自动换挡控制方法。

背景技术

现有的部分车辆（如：工程车、矿用车、农用车等）上的换挡组件通常需要手动操作，导致车辆无法实现自动换挡。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种换挡组件、车辆及车辆自动换挡控制方法，以使车辆能够实现自动换挡。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种换挡组件，所述换挡组件包括：底座、活动部和驱动机构，所述底座具有依次首尾连接并形成容置孔位的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁彼此相对，所述第二侧壁和所述第四侧壁彼此相对，所述活动部装配于所述底座的容置孔位内，所述活动部具有第一延伸杆、第二延伸杆、第三延伸杆和第四延伸杆，所述第一延伸杆、所述第二延伸杆、所述第三延伸杆和所述第四延伸杆分别一一对应的连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁，所述驱动机构包括：第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构与所述第一延伸杆连接以驱动所述第一延伸杆沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线往复移动，所述第二驱动机构与所述第二延伸杆连接以驱动所述第二延伸杆沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线往复移动；其中，所述驱动机构与主控元件连接。

在本申请一个实施例中，所述驱动机构还包括：第三驱动机构和第四驱动机构，所述第三驱动机构与所述第三延伸杆连接以驱动所述第三延伸杆沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线往复移动，所述第四驱动机构与所述第四延伸杆连接以驱动所述第四延伸杆沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线往复移动。

在本申请一个实施例中，所述第一侧壁沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线方向开设有第一滑槽，所述第一延伸杆至少部分位于所述第一滑槽内，所述第一驱动机构固定于所述第一滑槽内，所述第一驱动机构具有可沿所述第一滑槽的延伸方向往复移动的第一伸缩部，所述第一伸缩部与所述第一滑槽内的第一延伸杆连接； 所述第二侧壁沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线方向开设有第二滑槽，所述第二延伸杆至少部分位于所述第二滑槽内，所述第二驱动机构固定于所述第二滑槽内，所述第二驱动机构具有可沿所述第二滑槽的延伸方向往复移动的第二伸缩部，所述第二伸缩部与所述第二滑槽内的第二延伸杆连接。

在本申请一个实施例中，所述换挡组件还可以包括：第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器固定于所述第一侧壁，所述第一位置传感器用于获取位于所述第一滑槽内的第一延伸杆的实时位置，所述第二位置传感器固定于所述第二侧壁，所述第二位置传感器用于获取位于所述第二滑槽内的第二延伸杆的实时位置；其中，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均与车辆的主控元件连接。

在本申请一个实施例中，所述第一驱动机构包括：第一缸筒、第一活塞和第一换向阀，所述第一缸筒具有第一腔体，所述第一活塞位于所述第一腔体内并将所述第一腔体分隔为第一子腔体和第二子腔体，所述第一伸缩部穿过所述第一缸筒并与所述第一活塞连接，所述第一换向阀具有第一连接口、第二连接口、第一进口和第一出口，所述第一连接口与所述第一子腔体连通，所述第二连接口与所述第二子腔体连通，所述第一连接口、所述第二连接口、所述第一进口和所述第一出口可两两之间连通；所述第二驱动机构包括：第二缸筒、第二活塞和第二换向阀，所述第二缸筒具有第二腔体，所述第二活塞位于所述第二腔体内并将所述第二腔体分隔为第三子腔体和第四子腔体，所述第二伸缩部穿过所述第二缸筒并与所述第二活塞连接，所述第二换向阀具有第三连接口、第四连接口、第二进口和第二出口，所述第三连接口与所述第三子腔体连通，所述第四连接口与所述第四子腔体连通，所述第三连接口、所述第四连接口、所述第二进口和所述第二出口可两两之间连通；其中，所述换挡组件还包括：第三换向阀，所述第三换向阀具有第五连接口、第六连接口、第三进口和第三出口，所述第五连接口分别与所述第一进口和第二进口连通，所述第六连接口分别与所述第一出口和所述第二出口连通，所述第五连接口、所述第六连接口、所述第三进口和所述第三出口可两两之间连通。

在本申请一个实施例中，所述换挡组件还可以包括：安全阀和过滤件，所述安全阀分别与所述第三进口和所述第三出口连通，所述过滤件的一端与所述第三进口连通，另一端与储液装置或储气装置连通。

在本申请一个实施例中，所述第三侧壁沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线方向开设有第三滑槽，所述第三延伸杆至少部分位于所述第三滑槽内，所述第三驱动机构固定于所述第三滑槽内，所述第三驱动机构具有可沿所述第三滑槽的延伸方向往复移动的第三伸缩部，所述第三伸缩部与所述第三滑槽内的第三延伸杆连接；所述第四侧壁沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线方向开设有第四滑槽，所述第四延伸杆至少部分位于所述第四滑槽内，所述第四驱动机构固定于所述第四滑槽内，所述第四驱动机构具有可沿所述第四滑槽的延伸方向往复移动的第四伸缩部，所述第四伸缩部与所述第四滑槽内的第四延伸杆连接。

在本申请一个实施例中，所述换挡组件还可以包括：传动部，所述传动部开设有凹部，所述传动部的外表面为圆弧状；其中，所述活动部开设有与所述传动部适配的活动凹部，所述传动部装配于所述活动部的活动凹部，所述传动部的外表面与所述活动部的内表面球面滑动配合。

第二方面，基于同一发明构思，本申请提供一种车辆，所述车辆包括：上述中的换挡组件。

第三方面，基于同一发明构思，本申请提供一种车辆自动换挡控制方法，所述方法包括：换挡组件中的主控元件获取上述中车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；若当前挡位和目标挡位相同，则返回执行获取所述车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；若当前挡位和目标挡位不同，则所述主控元件计算当前挡位和目标挡位之间的动作序列，并指令换挡组件中的驱动机构执行所述动作序列。

本申请的换挡组件通过驱动机构的驱动，可以实现自动换挡。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了换挡组件的第一角度示意图；

图2示意性地示出了图1中换挡组件的底座的一个示意图；

图3示意性地示出了图1中换挡组件（拆解底座后）的第一角度示意图；

图4示意性地示出了换挡组件的第二角度示意图；

图5示意性地示出了换挡组件（拆解底座后）的第二角度示意图；

图6示意性地示出了换挡组件的第二角度示意图；

图7示意性地示出了换挡组件（拆解底座后）的第三角度示意图；

图8示意性地示出了换挡组件的一个换挡示意图；

图9示意性地示出了换挡组件（常态下）的一个示意图；

图10示意性地示出了换挡组件的一个示意图；

图11示意性地示出了车辆自动换挡控制方法的示意图。

附图标号说明：

100-换挡组件；

10-底座，110-第一侧壁，111-第一滑槽，120-第二侧壁，121-第二滑槽，130-第三侧壁，131-第三滑槽，140-第四侧壁，141-第四滑槽；

20-活动部，210-第一延伸杆，220-第二延伸杆，230-第三延伸杆，240-第四延伸杆；

30-驱动机构，310-第一驱动机构，311-第一伸缩部，312-第一缸筒，3121-第一子腔体，3122-第二子腔体，313-第一活塞，314-第一换向阀，314A-第一连接口，314B-第二连接口，314P-第一进口，314T-第一出口，320-第二驱动机构，321-第二伸缩部，322-第二缸筒，3221-第三子腔体，3222-第四子腔体，323-第二活塞，324-第二换向阀，324A-第三连接口，324B-第四连接口，324P-第二进口，324T-第二出口，330-第三驱动机构，331-第三伸缩部，332-第三缸筒，3321-第五子腔体，3322-第六子腔体，333-第三活塞，334-第四换向阀，334A-第七连接口，334B-第八连接口，334P-第四进口，334T-第四出口，340-第四驱动机构，341-第四伸缩部，342-第四缸筒，3421-第七子腔体，3422-第八子腔体，343-第四活塞，344-第五换向阀，344A-第九连接口，344B-第十连接口，344P-第五进口，344T-第五出口；

40-第三换向阀，410A-第五连接口，410B-第六连接口，410P-第三进口，410T-第三出口，50-安全阀，60-过滤件，710-第一位置传感器，720-第二位置传感器，810-储液装置/储气装置，820-泵，830-电机，840-换挡杆，850-传动部，860-阻尼元件。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

第一方面

本申请提供一种换挡组件100，参见图1-图7所示，换挡组件100包括：底座10、活动部20和驱动机构30，底座10具有依次首尾连接并形成容置孔位的第一侧壁110、第二侧壁120、第三侧壁130和第四侧壁140，第一侧壁110和第三侧壁130彼此相对，第二侧壁120和第四侧壁140彼此相对，活动部20装配于底座10的容置孔位内，活动部20具有第一延伸杆210、第二延伸杆220、第三延伸杆230和第四延伸杆240，第一延伸杆210、第二延伸杆220、第三延伸杆230和第四延伸杆240分别一一对应的连接于第一侧壁110、第二侧壁120、第三侧壁130和第四侧壁140，驱动机构30包括：第一驱动机构310和第二驱动机构320，第一驱动机构310与第一延伸杆210连接以驱动第一延伸杆210沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线往复移动，第二驱动机构320与第二延伸杆220连接以驱动第二延伸杆220沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线往复移动；其中，驱动机构30与主控元件连接。

具体来讲，上述中的底座10具有依次首尾连接并形成容置孔位的第一侧壁110、第二侧壁120、第三侧壁130和第四侧壁140，第一侧壁110和第三侧壁130彼此相对，第二侧壁120和第四侧壁140彼此相对，即底座10具有两端开口的容置孔位，该容置孔位能够容纳活动部20，而活动部20具有第一延伸杆210、第二延伸杆220、第三延伸杆230和第四延伸杆240，且第一延伸杆210、第二延伸杆220、第三延伸杆230和第四延伸杆240分别一一对应的连接于第一侧壁110、第二侧壁120、第三侧壁130和第四侧壁140，即第一延伸杆210、第二延伸杆220、第三延伸杆230和第四延伸杆240呈十字形。

上述中的驱动机构30包括：第一驱动机构310和第二驱动机构320，第一驱动机构310与第一延伸杆210连接以驱动第一延伸杆210沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线往复移动，第二驱动机构320与第二延伸杆220连接以驱动第二延伸杆220沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线往复移动，即第一延伸杆210的移动方向与第二延伸杆220的移动方向彼此垂直。

上述中的主控元件可以是换挡组件100中的部件，也可以是车辆的主控机构，主控元件内存储有驱动程式，以控制驱动机构30的工作状态，比如，主控元件内的一个驱动程式为：主控元件控制驱动机构30的第一驱动机构310先工作，并在第一驱动机构310完成工作后，主控元件继而控制第二驱动机构320工作。

具体实施时，参见图1-图8所示，设定活动部20处于容置孔位的中心位置（如图8中小黑点的位置）为初始状态，初始状态也称为空挡状态，那么，主控元件能够控制驱动机构30实现换挡组件100换挡至以下挡位：

第一挡位：第二驱动机构320驱动第二延伸杆220沿着第一侧壁110和第三侧壁130的连线向靠近第一侧壁110的方向活动，使得活动部20随着第二延伸杆220的活动移动至第一位置（如图8中⑦的位置），继而第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第二侧壁120的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第一挡位的位置（如图8中①的位置）；

第二挡位：第二驱动机构320驱动第二延伸杆220沿着第一侧壁110和第三侧壁130的连线向靠近第一侧壁110的方向活动，使得活动部20随着第二延伸杆220的活动移动至第一位置（如图8中⑦的位置），继而第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第四侧壁140的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第二挡位的位置（如图8中②的位置）；

第三挡位：第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第二侧壁120的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第三挡位的位置（如图8中③的位置）；

第四挡位：第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第四侧壁140的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第四挡位的位置（如图8中④的位置）；

第五挡位：第二驱动机构320驱动第二延伸杆220沿着第一侧壁110和第三侧壁130的连线向靠近第三侧壁130的方向活动，使得活动部20随着第二延伸杆220的活动移动至第二位置（如图8中⑧的位置），继而第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第二侧壁120的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第五挡位的位置（如图8中⑤的位置）；

第六挡位：第二驱动机构320驱动第二延伸杆220沿着第一侧壁110和第三侧壁130的连线向靠近第三侧壁130的方向活动，使得活动部20随着第二延伸杆220的活动移动至第二位置（如图8中⑧的位置），继而第一驱动机构310驱动第一延伸杆210沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线向靠近第四侧壁140的方向活动，使得活动部20随着第一延伸杆210的活动移动至第六挡位的位置（如图8中⑥的位置）；

需要说明的是，上述中的不同挡位对应不同的速度，当然，速度可以为零，速度为零时是停车挡，由此，通过换挡组件能够使得车辆行进、倒车和停车，且能够换挡至不同的行进速度。

可以理解的是，当初始状态下的活动部20不处于容置孔位的中心位置时，可先通过第一驱动机构310和/或第二驱动机构320将活动部20活动至容置孔位的中心位置；当然，当在第一挡位和第二挡位之间、第三挡位和第四挡位之间或者第五挡位和第六挡位之间进行切换时，则可以不需要将活动部20活动至容置孔位的中心位置，以最短距离为优选路径。

本实施例中，通过主控元件控制驱动机构的工作模式，使得换挡组件实现自动化，从而能够实现车辆的自动换挡。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图1-图7所示，驱动机构30还可以包括：第三驱动机构330和第四驱动机构340，第三驱动机构330与第三延伸杆230连接以驱动第三延伸杆230沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线往复移动，第四驱动机构340与第四延伸杆240连接以驱动第四延伸杆240沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线往复移动。那么，第三驱动机构330能够配合第一驱动机构310使得活动部20更平稳的沿着第二侧壁120和第四侧壁140的连线往复移动，第四驱动机构340能够配合第二驱动机构320使得活动部20更平稳的沿着第一侧壁110和第三侧壁130的连线往复移动。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图1-图8所示，第一侧壁110沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线方向开设有第一滑槽111，第一延伸杆210至少部分位于第一滑槽111内，第一驱动机构310固定于第一滑槽111内，第一驱动机构310具有可沿第一滑槽111的延伸方向往复移动的第一伸缩部311，第一伸缩部311与第一滑槽111内的第一延伸杆210连接；第二侧壁120沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线方向开设有第二滑槽121，第二延伸杆220至少部分位于第二滑槽121内，第二驱动机构320固定于第二滑槽121内，第二驱动机构320具有可沿第二滑槽121的延伸方向往复移动的第二伸缩部321，第二伸缩部321与第二滑槽121内的第二延伸杆220连接。

具体来讲，上述中的第一滑槽111可以是第一侧壁110朝向第三侧壁130的一侧开设的凹陷结构，也可以如图1-图8中所示出的第一侧壁110沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线方向开设的通孔结构，当第一滑槽111为通孔结构时，第一延伸杆210可穿过第一滑槽111且部分伸出第一侧壁110的外侧；上述中的第一驱动机构310的第一伸缩部311可沿着第一滑槽111的延伸方向伸缩，而第一伸缩部311与第一滑槽111内的第一延伸杆210连接，那么，第一延伸杆210能够随着第一伸缩部311的伸缩而沿着第一滑槽111的延伸方向移动。

上述中的第二滑槽121可以是第二侧壁120朝向第四侧壁140的一侧开设的凹陷结构，也可以如图1-图8中所示出的第二侧壁120沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线方向开设的通孔结构，当第二滑槽121为通孔结构时，第二延伸杆220可穿过第二滑槽121且部分伸出第二侧壁120的外侧；上述中的第二驱动机构320的第二伸缩部321可沿着第二滑槽121的延伸方向伸缩，而第二伸缩部321与第二滑槽121内的第二延伸杆220连接，那么，第二延伸杆220能够随着第二伸缩部321的伸缩而沿着第二滑槽121的延伸方向移动。

在本实施例中，其一，第一驱动机构的第一伸缩部带动第一延伸杆移动，第二驱动机构的第二伸缩部带动第二延伸杆移动，由此实现活动部的移动；其二，第一延伸杆沿着第一滑槽移动，第二延伸杆沿着第二滑槽移动，使得活动部的移动更平稳；其三，结构简单，制作成本低。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图1-图8所示，第三侧壁130沿第二侧壁120和第四侧壁140的连线方向开设有第三滑槽131，第三延伸杆230至少部分位于第三滑槽131内，第三驱动机构330固定于第三滑槽131内，第三驱动机构330具有可沿第三滑槽131的延伸方向往复移动的第三伸缩部331，第三伸缩部331与第三滑槽131内的第三延伸杆230连接；第四侧壁140沿第一侧壁110和第三侧壁130的连线方向开设有第四滑槽141，第四延伸杆240至少部分位于第四滑槽141内，第四驱动机构340固定于第四滑槽141内，第四驱动机构340具有可沿第四滑槽141的延伸方向往复移动的第四伸缩部341，第四伸缩部341与第四滑槽141内的第四延伸杆240连接。这里，第三滑槽131，第四滑槽141的结构设置与第二滑槽121结构设置类似，故此处不再赘述。

具体来讲，上述中的第三滑槽131可以是第三侧壁130朝向第一侧壁110的一侧开设的凹陷结构，也可以如图1-图8中所示出的第三侧壁130沿第三侧壁130和第一侧壁110的连线方向开设的通孔结构，当第三滑槽131为通孔结构时，第三延伸杆230可穿过第三滑槽131且部分伸出第三侧壁130的外侧；上述中的第三驱动机构330的第三伸缩部331可沿着第三滑槽131的延伸方向伸缩，而第三伸缩部331与第三滑槽131内的第三延伸杆230连接，那么，第三延伸杆230能够随着第三伸缩部331的伸缩而沿着第三滑槽131的延伸方向移动。

上述中的第四滑槽141可以是第四侧壁140朝向第二侧壁120的一侧开设的凹陷结构，也可以如图1-图8中所示出的第四侧壁140沿第四侧壁140和第二侧壁120的连线方向开设的通孔结构，当第四滑槽141为通孔结构时，第四延伸杆240可穿过第四滑槽141且部分伸出第四侧壁140的外侧；上述中的第四驱动机构340的第四伸缩部341可沿着第四滑槽141的延伸方向伸缩，而第四伸缩部341与第四滑槽141内的第四延伸杆240连接，那么，第四延伸杆240能够随着第四伸缩部341的伸缩而沿着第四滑槽141的延伸方向移动。

在本实施例中，其一，第一驱动机构的第一伸缩部带动第一延伸杆沿着第二侧壁和第四侧壁的连线方向往复移动，第三驱动机构的第三伸缩部带动第三延伸杆沿着第二侧壁和第四侧壁的连线方向往复移动，且第一延伸杆和第三延伸杆的移动方向相同，而第二驱动机构的第二伸缩部带动第二延伸杆移动，第四驱动机构的第四伸缩部带动第四延伸杆移动，且第二延伸杆和第四延伸杆的移动方向相同，由此实现活动部的更顺畅、更平稳的移动；其二，第一延伸杆沿着第一滑槽移动，第二延伸杆沿着第二滑槽移动，第三延伸杆沿着第三滑槽移动，第四延伸杆沿着第四滑槽移动，使得活动部的移动更平稳；其三，结构简单，制作成本低。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图1-图9所示，第一驱动机构310可以包括：第一缸筒312、第一活塞313和第一换向阀314，第一缸筒312具有第一腔体，第一活塞313位于第一腔体内并将第一腔体分隔为第一子腔体3121和第二子腔体3122，第一伸缩部311穿过第一缸筒312并与第一活塞313连接，第一换向阀314具有第一连接口314A、第二连接口314B、第一进口314P和第一出口314T，第一连接口314A与第一子腔体3121连通，第二连接口314B与第二子腔体3122连通，第一连接口314A、第二连接口314B、第一进口314P和第一出口314T可两两之间连通；第二驱动机构320可以包括：第二缸筒322、第二活塞323和第二换向阀324，第二缸筒322具有第二腔体，第二活塞323位于第二腔体内并将第二腔体分隔为第三子腔体3221和第四子腔体3222，第二伸缩部321穿过第二缸筒322并与第二活塞323连接，第二换向阀324具有第三连接口324A、第四连接口324B、第二进口324P和第二出口324T，第三连接口324A与第三子腔体3221连通，第四连接口324B与第四子腔体3222连通，第三连接口324A、第四连接口324B、第二进口324P和第二出口324T可两两之间连通；其中，换挡组件100还包括：第三换向阀40，第三换向阀40具有第五连接口410A、第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T，第五连接口410A分别与第一进口314P和第二进口314P连通，第六连接口410B分别与第一出口314T和第二出口324T连通，第五连接口410A、第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T可两两之间连通。

具体来讲，上述中的第一缸筒312可以是圆筒状，也可以方筒状，还可以是其他形状，本实施例不做具体限定；上述中的第一换向阀314具有第一连接口314A、第二连接口314B、第一进口314P和第一出口314T，第一连接口314A与第一子腔体3121连通，第二连接口314B与第二子腔体3122连通，第一连接口314A、第二连接口314B、第一进口314P和第一出口314T可两两之间连通，换言之，根据实际需要，第一连接口314A可与第二连接口314B、第一进口314P和第一出口314T中的任意一个连通，第二连接口314B可与第一连接口314A、第一进口314P和第一出口314T中的任意一个连通。

上述中的第二缸筒322可以是圆筒状，也可以方筒状，还可以是其他形状，本实施例不做具体限定；上述中的第二换向阀324具有第三连接口324A、第四连接口324B、第二进口324P和第二出口324T，第三连接口324A与第三子腔体3221连通，第四连接口324B与第四子腔体3222连通，第三连接口324A、第四连接口324B、第二进口324P和第二出口324T可两两之间连通，换言之，根据实际需要，第三连接口324A可与第四连接口324B、第二进口324P和第二出口324T中的任意一个连通，第四连接口324B可与第三连接口324A、第二进口324P和第二出口324T中的任意一个连通。

上述中的第三换向阀40具有第五连接口410A、第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T，第五连接口410A分别与第一进口314P和第二进口314P连通，第六连接口410B分别与第一出口314T和第二出口324T连通，第五连接口410A、第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T可两两之间连通，换言之，根据实际需要，第五连接口410A可与第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T中的任意一个连通，第六连接口410B可与第五连接口410A、第三进口410P和第三出口410T中的任意一个连通。这里，第三换向阀40的第三进口410P和第三出口410T均与储油装置810或储气装置810连通。

需要说明的是，由于上述中的第一驱动机构310和第二驱动机构320的结构相同，故此处以第一驱动机构310的结构和原理为例进行说明，第二驱动机构320可参考之，同时，为了方便说明，设定第三换向阀40的第三进口410P和第三出口410T均与储油装置810连通。

手动驾驶时，参见图9所示，第三换向阀410的第五连接口410A、第六连接口410B、第三进口410P和第三出口410T两两连通，而第一换向阀314的第一连接口314A和第二连接口314B均与第一出口314T连通，使得第一活塞313可自由活动，由此使得驾驶员可通过手动操纵进行换挡；

自动驾驶时，参见图9所示，当第三换向阀40通电，且第三换向阀40的第五连接口410A和第三进口410P连通，第六连接口410B和第三出口410T连通，第一换向阀314的第一连接口314A和第一出口314T连通，第二连接口314B和第一进口314P连通时，储油装置的油通过第三换向阀410的第三进口410P并依次经由第五连接口410A、第一进口314P后进入第二连接口314B，最后流入第一缸筒312的第二子腔体3122内，从而推动第一活塞313向第一延伸杆310一侧的方向移动；当第三换向阀40通电，且第三换向阀40的第五连接口410A和第三进口410P连通，第六连接口410B和第三出口410T连通，第一换向阀314的第一连接口314A和第一进口314P连通，第二连接口314B和第一出口314T连通时，储油装置的油通过第三换向阀410的第三进口410P并依次经由第五连接口410A、第一进口314P后进入第一连接口314A，最后流入第一缸筒312的第一子腔体3121内，从而推动第一活塞313向远离第一延伸杆310一侧的方向移动。

在本实施例中，第一驱动机构310的第一活塞313沿着第一缸筒312的筒壁往复移动，从而能够带动与第一活塞313连接的第一伸缩部311的伸缩，同样地，第二驱动机构320的第二活塞323沿着第二缸筒322的筒壁往复移动，从而能够带动与第二活塞323连接的第二伸缩部321的伸缩。

可以理解的是，换挡组件100具有泵820和与泵820连接的电机830，电机830为泵820提供电动力，以使泵820能够将储气装置810或储油装置810内的气体或者液体抽送至第三进口410P。

进一步地，参见图1图9所示，第三驱动机构330可以包括：第三缸筒332、第三活塞333和第四换向阀334，第三缸筒332具有第三腔体，第三活塞333位于第三腔体内并将第三腔体分隔为第五子腔体3321和第六子腔体3322，第三伸缩部331穿过第三缸筒332并与第三活塞333连接，第四换向阀334具有第七连接口334A、第八连接口334B、第四进口334P和第四出口334T，第七连接口334A与第五子腔体3321连通，第八连接口334B与第六子腔体3322连通，第七连接口334A、第八连接口334B、第四进口334P和第四出口334T可两两之间连通；第四驱动机构340可以包括：第四缸筒342、第四活塞343和第五换向阀344，第四缸筒342具有第四腔体，第四活塞343位于第四腔体内并将第四腔体分隔为第七子腔体3421和第八子腔体3422，第四伸缩部341穿过第四缸筒342并与第四活塞343连接，第五换向阀344具有第九连接口344A、第十连接口344B、第五进口344P和第五出口344T，第九连接口344A与第七子腔体3421连通，第十连接口344B与第八子腔体3422连通，第九连接口344A、第十连接口344B、第五进口344P和第五出口344T可两两之间连通；其中，第四进口334P和第五进口344P均与第五连接口410A连通，第四出口334T和第五出口344T均与第六连接口410B连通。换言之，本实施例中的第三驱动机构330、第四驱动机构340的结构均与第一驱动机构310相同，故其具体原理此处不再赘述。

在本申请第一方面的一些可变更实施方式中，参见图9所示，换挡组件100还可以包括：安全阀50和过滤件60，安全阀50分别与第三进口410P和第三出口410T连通，过滤件60的一端与第三进口410P连接，另一端与储液装置810或储气装置810连通。

具体来讲，上述中的安全阀50使得当换挡组件100系统内的压力超过指定压力后自动泄压，由此使换挡组件100保持在安全压力范围内，从而能够确保换挡组件100工作时的安全系数；上述中的过滤件60用于将储液装置810或储气装置810中的杂质过滤，以防止杂质通过。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图1或图2所示，换挡组件100还可以包括：第一位置传感器710和第二位置传感器720，第一位置传感器710固定于第一侧壁110，第一位置传感器710用于获取位于第一滑槽111内的第一延伸杆210的实时位置；第二位置传感器720固定于第二侧壁120，第二位置传感器720用于获取位于第二滑槽121内的第二延伸杆220的实时位置；其中，第一位置传感器710和第二位置传感器720均与车辆的主控元件连接。

具体来讲，上述中的第一位置传感器710位于第一滑槽111延伸方向的一侧，且处于第一延伸杆210的位移路径内，由此，当第一位置传感器710获取到当前第一延伸杆210的实时位置并将该位置信息传送至车辆的主控元件，车辆的主控元件根据该位置信息进一步发出指令，比如：指令第一驱动机构不工作，同时指令第二驱动机构工作，以使第二延伸杆移动。

在本申请一些可变更实施方式中，参见图10所示，换挡组件100还可以包括：传动部850，传动部850开设有凹部，传动部850的外表面为圆弧状；其中，活动部20开设有与传动部850适配的活动凹部，传动部850装配于活动部20的活动凹部，传动部850的外表面与活动部20的内表面球面滑动配合。

具体实施时，上述中的传动部850的凹部内用于固定换挡杆840的一端，这里，传动部850可以是两部分拼接而成，且两部分将换挡杆840的一端夹持以实现固定换挡杆840的一端。

在具体实施时，换挡组件100还可以包括：阻尼元件860，阻尼元件860连接在安全阀50和泵820之间。这里，阻尼元件860能够平衡换挡组件100系统内的脉动压力，防止系统内部发生冲击，从而提升换挡组件工作时的安全系数。

第二方面

基于同一发明构思，本申请提供一种车辆，该车辆包括：上述中的换挡组件100，由此能够实现车辆的自动换挡。

需要说明的是，本实施例提供的车辆中的换挡组件与上述中的换挡组件实施例的描述是类似的，具有同上述中换挡组件实施例相似的有益效果。对于本申请车辆实施例中未披露的技术细节，请参照本申请中换挡组件实施例的描述而理解，此处不再赘述。

第三方面

基于同一发明构思，本申请提供一种车辆自动换挡控制方法，参见图11所示，该方法包括：主控元件获取上述中车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；若当前挡位和目标挡位相同，则返回执行获取车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；若当前挡位和目标挡位不同，则主控元件计算当前挡位和目标挡位之间的动作序列，并指令换挡组件中的驱动机构执行动作序列。

具体来讲，上述中的获取上述中车辆的当前挡位，可以是具体挡位，如：一挡、二挡，也可以是当前挡位所处的向量数据；上述中的目标挡位，可以是具体挡位，如：一挡、二挡，也可以是目标挡位所处的向量数据；上述中的主控元件可以是换挡组件中的部件，也可以是车辆上的主控机构。

在一个具体实施例中，主控元件为换挡组件100中的一个部件，该实施例中，参见图8所示，以第二侧壁的中点和第四侧壁的中点的连线为X轴，并以第二侧壁为Y轴建立坐标系。初始时，主控元件获取上述中车辆的当前挡位（X₁，Y₁），车辆的主控模块发送车辆的目标挡位（X₂，Y₂）至换挡组件100的主控元件；继而，主控元件将当前挡位（X₁，Y₁）和目标挡位（X₂，Y₂）比较，如果相同，则不进行换挡操作，并返回对当前挡位（X₁，Y₁）和目标挡位（X₂，Y₂）进行比较，如果不同，则计算对应的动作序列，而换挡组件100的驱动机构30根据所计算出的动作序列进行相应的操作；最后，返回至主控元件获取换挡后的当前挡位（X₃，Y₃），此处的当前挡位是经过换挡后的挡位，故与上述中的当前挡位（X₁，Y₁）不同，比较换挡后的当前挡位（X₃，Y₃）和目标挡位（X₂，Y₂），如果相同，则表示换挡完成。换挡完成后，则自初始时开始进入下一次循环。

上述中的计算对应的动作序列说明如下：

动作1：计算当前挡位下的活动部活动至X轴的动作

表示X方向不活动，Y方向移动-Y₁个距离，如果-Y₁为负值，则运动方向与Y轴正方向相反。

即，动作1为通过第二驱动机构驱动第二延伸杆移动-Y₁个距离，或者动作1为通过第二驱动机构驱动第二延伸杆移动-Y₁个距离且第四驱动机构驱动第四延伸杆移动-Y₁个距离。

动作2：在动作1的基础上，计算活动至与目标挡位横坐标相同的动作

表示Y方向不动作，X方向移动

个距离，如果

为负值，则运动方向与X轴正方向相反。动作2能够实现“选挡”操作。

即，动作2为通过第一驱动机构驱动第一延伸杆移动

个距离，或者动作2为通过第一驱动机构驱动第一延伸杆移动

个距离且第三驱动机构驱动第三延伸杆移动

个距离。

动作3：在动作2的基础上，计算与目标挡位纵坐标相同的动作

表示X方向不动作，Y方向移动

个距离，如果

为负值，则运动方向与

轴正方向相反。动作3能够实现“挂挡”操作。

即，动作3为通过第二驱动机构驱动第二延伸杆移动

个距离，或者动作1为通过第二驱动机构驱动第二延伸杆移动

个距离且第四驱动机构驱动第四延伸杆移动

个距离。

这里，为了实现当前挡位（X₁，Y₁）至目标挡位（X₂，Y₂）的切换，活动部需走过的向量是（X₂- X₁，Y₂- Y₁），由于活动部只能沿着X轴方向或Y轴方向运动，故对向量（X₂- X₁，Y₂- Y₁）进行分解，即分解为

。动作序列的计算结束后，生成3个运动的向量，分别对应动作1，2，3，按照上述的向量和运动方向的对应关系，驱动机构进行对应的操作，进而带动活动部活动，由此，能够实现“选挡”和“挂挡”。

可以理解的是，（X₁，Y₁）和（X₂，Y₂）比较，即将X₁和X₂比较，Y₁和Y₂比较，两者均相同，则为相同，如有其中一个不相同，则为不相同。

当然，在具体实施的过程中，也可以建立与上述实施例中不同的坐标系，此处不做具体限定。

需要说明的是，本实施例提供的车辆自动换挡控制方法中的车辆与上述中的车辆实施例的描述是类似的，具有同上述中车辆实施例相似的有益效果。对于本申请车辆自动换挡控制方法实施例中未披露的技术细节，请参照本申请中车辆实施例的描述而理解，此处不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种换挡组件，其特征在于，包括：

底座，所述底座具有依次首尾连接并形成容置孔位的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和所述第三侧壁彼此相对，所述第二侧壁和所述第四侧壁彼此相对；

活动部，所述活动部装配于所述底座的容置孔位内，所述活动部具有第一延伸杆、第二延伸杆、第三延伸杆和第四延伸杆，所述第一延伸杆、所述第二延伸杆、所述第三延伸杆和所述第四延伸杆分别一一对应的连接于所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁；

驱动机构，所述驱动机构包括：第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构与所述第一延伸杆连接以驱动所述第一延伸杆沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线往复移动，所述第二驱动机构与所述第二延伸杆连接以驱动所述第二延伸杆沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线往复移动；

其中，所述驱动机构与主控元件连接；

所述第一侧壁沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线方向开设有第一滑槽，所述第一延伸杆至少部分位于所述第一滑槽内，所述第一驱动机构固定于所述第一滑槽内，所述第一驱动机构具有可沿所述第一滑槽的延伸方向往复移动的第一伸缩部，所述第一伸缩部与所述第一滑槽内的第一延伸杆连接；

所述第二侧壁沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线方向开设有第二滑槽，所述第二延伸杆至少部分位于所述第二滑槽内，所述第二驱动机构固定于所述第二滑槽内，所述第二驱动机构具有可沿所述第二滑槽的延伸方向往复移动的第二伸缩部，所述第二伸缩部与所述第二滑槽内的第二延伸杆连接。

2.根据权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，

所述驱动机构还包括：第三驱动机构和第四驱动机构，所述第三驱动机构与所述第三延伸杆连接以驱动所述第三延伸杆沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线往复移动，所述第四驱动机构与所述第四延伸杆连接以驱动所述第四延伸杆沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线往复移动。

3.根据权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，还包括：

第一位置传感器，所述第一位置传感器固定于所述第一侧壁，所述第一位置传感器用于获取位于所述第一滑槽内的第一延伸杆的实时位置；

第二位置传感器，所述第二位置传感器固定于所述第二侧壁，所述第二位置传感器用于获取位于所述第二滑槽内的第二延伸杆的实时位置；

其中，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均与车辆的主控元件连接。

4.根据权利要求1所述的换挡组件，其特征在于，

所述第一驱动机构包括：第一缸筒、第一活塞和第一换向阀，所述第一缸筒具有第一腔体，所述第一活塞位于所述第一腔体内并将所述第一腔体分隔为第一子腔体和第二子腔体，所述第一伸缩部穿过所述第一缸筒并与所述第一活塞连接，所述第一换向阀具有第一连接口、第二连接口、第一进口和第一出口，所述第一连接口与所述第一子腔体连通，所述第二连接口与所述第二子腔体连通，所述第一连接口、所述第二连接口、所述第一进口和所述第一出口可两两之间连通；

所述第二驱动机构包括：第二缸筒、第二活塞和第二换向阀，所述第二缸筒具有第二腔体，所述第二活塞位于所述第二腔体内并将所述第二腔体分隔为第三子腔体和第四子腔体，所述第二伸缩部穿过所述第二缸筒并与所述第二活塞连接，所述第二换向阀具有第三连接口、第四连接口、第二进口和第二出口，所述第三连接口与所述第三子腔体连通，所述第四连接口与所述第四子腔体连通，所述第三连接口、所述第四连接口、所述第二进口和所述第二出口可两两之间连通；

其中，所述换挡组件还包括：第三换向阀，所述第三换向阀具有第五连接口、第六连接口、第三进口和第三出口，所述第五连接口分别与所述第一进口和第二进口连通，所述第六连接口分别与所述第一出口和所述第二出口连通，所述第五连接口、所述第六连接口、所述第三进口和所述第三出口可两两之间连通。

5.根据权利要求4所述的换挡组件，其特征在于，还包括：

安全阀，所述安全阀分别与所述第三进口和所述第三出口连通；

过滤件，所述过滤件的一端与所述第三进口连通，另一端与储液装置或储气装置连通。

6.根据权利要求2所述的换挡组件，其特征在于，

所述第三侧壁沿所述第二侧壁和所述第四侧壁的连线方向开设有第三滑槽，所述第三延伸杆至少部分位于所述第三滑槽内，所述第三驱动机构固定于所述第三滑槽内，所述第三驱动机构具有可沿所述第三滑槽的延伸方向往复移动的第三伸缩部，所述第三伸缩部与所述第三滑槽内的第三延伸杆连接；

所述第四侧壁沿所述第一侧壁和所述第三侧壁的连线方向开设有第四滑槽，所述第四延伸杆至少部分位于所述第四滑槽内，所述第四驱动机构固定于所述第四滑槽内，所述第四驱动机构具有可沿所述第四滑槽的延伸方向往复移动的第四伸缩部，所述第四伸缩部与所述第四滑槽内的第四延伸杆连接。

7.根据权利要求1或2所述的换挡组件，其特征在于，还包括：

传动部，所述传动部开设有凹部，所述传动部的外表面为圆弧状；

其中，所述活动部开设有与所述传动部适配的活动凹部，所述传动部装配于所述活动部的活动凹部，所述传动部的外表面与所述活动部的内表面球面滑动配合。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1-7中任一项所述的换挡组件。

9.一种车辆自动换挡控制方法，其特征在于，包括：

换挡组件中的主控元件获取权利要求8中所述车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；

若当前挡位和目标挡位相同，则返回执行获取所述车辆的当前挡位，并比较当前挡位和目标挡位；

若当前挡位和目标挡位不同，则所述主控元件计算当前挡位和目标挡位之间的动作序列，并指令换挡组件中的驱动机构执行所述动作序列。

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