CN201129446Y - 动力变速控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力变速控制装置，包括有：一车速感知器、一气门开启度感知器、一动力驱动器、一档位变速机构、一具有自动变速控制单元及手动变速控制单元的控制单元、一模式切换开关、以及一具有升档开关及降档开关的档位切换开关。藉此，当自排操作模式时，自动变速控制单元可读取车速感知器、及气门开启度感知器的讯号，并自动对应输出一控制讯号，用以控制动力驱动器，进而控制档位变速机构换档。当手排操作模式时，升档开关、及降档开关可用以选择式控制动力驱动器，进而控制档位变速机构换档。驾驶者仅通过简单的按压操控即可轻易完成引擎的换档动作。

Description

动力变速控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种动力变速控制装置，尤指一种适用于打档机车的动力变速控制装置。

背景技术

对于目前市面上常见的机车而言，依照其动力传动机构的不同主要分为两种，其一为皮带无段变速传动，另一为档位变速传动，前者即为俗称的自排车，后者则为俗称的打档车。

关于上述两种传动机构的机车车种，其因使用的传动方式不同而各有其优缺点，例如，皮带无段变速传动的方式在速度变换过程中较为平顺，操作简单无需特殊的换档机构，故适合于一般平面道路行驶。反之，档位变速传动的方式则需以换档机构做为离合器的切合动作，但相对其可依路况需求做不同档位变换，使车辆达到低、中、高速皆佳的性能表现为其优势。

上述习用档位变速传动方式的机车，其档位变速装置包括有压板离合器、离合器线、变速轴、换档踏板等构件，故档位变速系统的操作需驾驶者使用手脚相互配合，譬如需手拉离合器线去控制压板离合器、手控油门降低引擎转速、及脚踩换档踏板去控制变速轴等机构，方能完成档位变速的动作，达到档位变速的功能。若遇到塞车时，将会使得驾驶者控制压板离合器、油门、煞车、及变换变速轴等动作频繁，不仅消耗驾驶者的体力，也影响心情，恐导致驾驶者无法专心，易造成车祸，故习用打档车的档位变速传动操作方式并非十分理想，尚有改善的空间。

发明人缘因于此，本于积极的发明精神，亟思一种可以解决上述问题的动力变速控制装置，几经研究实验终至完成此项嘉惠世人的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力变速控制装置，使驾驶者仅通过简单的按压操控即可轻易完成引擎的换档动作。

本实用新型的基本上采用如下技术特征，以为了实现上述目的。也就是说本实用新型的动力变速控制装置，包括有：一车速感知器、一气门开启度感知器、一动力驱动器、一档位变速机构、一控制单元、一模式切换开关、以及一档位切换开关。其中，车速感知器用以量测车速，气门开启度感知器用以量测引擎的气门开启度，而动力驱动器用以控制档位变速机构进行换档。

此外，上述控制单元与车速感知器、气门开启度感知器、以及动力驱动器相互连接，上述的控制单元并包括有一自动变速控制单元、及一手动变速控制单元，且自动变速控制单元并储存有一车速、及气门开启度与档位的相对应关系。至于模式切换开关则与控制单元相互连接，模式切换开关用以选择式切换控制单元为自动变速控制单元、或为手动变速控制单元。另外，上述档位切换开关与控制单元电相互连接，档位切换开关包括有一升档开关、及一降档开关。

藉此，当本实用新型在自排操作模式时，即控制单元切换至自动变速控制单元时，其读取车速感知器、及气门开启度感知器的讯号，并自动对应输出一控制讯号，用以控制动力驱动器，进而控制档位变速机构换档，亦即驾驶者仅需专心操作油门，控制单元即可依车速、及气门开启度自动输出控制讯号，进而自动升档、或降档。

此外，当本实用新型在手排操作模式时，即控制单元切换至手动变速控制单元时，升档开关、及降档开关可用以选择式控制动力驱动器，进而控制档位变速机构换档，亦即驾驶者可依据自己的喜好度，仅需压按升档开关、或降档开关，便可升档、或降档。

另外，当本实用新型在自排操作模式时，即控制单元切换至自动变速控制单元时，若启动升档开关，则自动变速控制单元可依据动力模式，自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，进而控制该档位变速机构换档。若启动降档开关，则自动变速控制单元可依据省油模式，自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，进而控制该档位变速机构换档。若未启动升档开关，也未启动降档开关，则自动变速控制单元可依据正常模式，自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，进而控制档位变速机构换档。

详而言之，亦即本实用新型在自排操作模式时，可有三种操作模式：动力模式、正常模式、及省油模式可供驾驶者选择。其中，动力模式的换档位置比正常模式设定在较高的车速，而省油模式的换档位置则比正常模式设定在较低的车速。

再者，本实用新型可更具有一引擎点火控制装置，其与控制单元相互连接，用以换档时控制引擎的点火时间延迟，可瞬间降低引擎的扭力，而换档完成后，再恢复原先的点火时间，可使换档时的震动减至最小的程度。

此外，本实用新型可更包括有一感知器，感知器可用以侦测档位变速机构的变速状态。

另外，上述动力驱动器可为一马达、一气压缸、一油压缸、或其它等效的驱动动力源，皆可用以驱动档位变速机构换档。

又，上述档位变速机构包括有一第一轴、及一第二轴，且第一轴组设有多个第一齿轮，而第二轴也组设有多个第二齿轮，第二齿轮并选择性啮合于第一齿轮以形成不同的齿数比，进而形成不同的档位，可供驾驶者选择操控。

本实用新型的优点是驾驶者可无需任何操作动作、或仅需简单的按压操控即可轻易完成引擎的换档动作，有效改善习用打档机车需手脚相互配合的繁琐操作动作，方能完成换档动作的缺失。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的系统架构图；

图2是本实用新型一较佳实施例的换档控制流程图；

图3是本实用新型一较佳实施例的自动变速之正常模式的换档时机；

图4是本实用新型一较佳实施例的自动变速之动力模式的换档时机；

图5是本实用新型一较佳实施例的自动变速之省油模式的换档时机；

图6是本实用新型一较佳实施例的档位变速机构剖视图；

图7是本实用新型一较佳实施例的档位变速机构另一剖视图；

图8是本实用新型一较佳实施例的引擎怠速示意图；

图9是本实用新型一较佳实施例的运转示意图；

图10是本实用新型一较佳实施例的换档示意图。

符号说明

1      引擎                2      曲柄轴

3      离心离合器          4      驱动齿轮

5      传动齿轮            6      压板离合器

7      第一轴              8      第二轴

11     感知器              14     离合器杆

15     减速齿轮组          16     变速轴

17     换档杆              18     变速筒

19     驱动轮              21     后轮

31     离合器蹄片          32     离合器壳体

61     离合器片            62     离合器摩擦片

63     凸轮板              71，72，73，74  第一齿轮

81，82，83，84  第二齿轮   101    车速感知器

102    气门开启度感知器    103    模式切换开关

104    档位切换开关        105    升档开关

106    降档开关            110    控制单元

111    自动变速控制单元    112    手动变速控制单元

121    动力驱动器          122    档位变速机构

123    引擎点火控制装置    151    作动齿轮

181    变速筒定位板        182    右拨杆

183    左拨杆              300    车辆档位变速系统

具体实施方式

请参阅图1所示本实用新型一较佳实施例的系统架构图。本实用新型是一种动力变速控制装置，如图1所示，本实施例包括有：一车速感知器101、一气门开启度感知器102、一动力驱动器121、一控制单元110、一模式切换开关103、一档位切换开关104、一引擎点火控制装置123、以及一档位变速机构122。

其中，车速感知器101用以量测车速，气门开启度感知器102用以量测气门的开启度，而动力驱动器121则用以控制档位变速机构122换档。至于控制单元110与车速感知器101、气门开启度感知器102、及动力驱动器121电相互连接，控制单元110并包括有一自动变速控制单元111、及一手动变速控制单元112，其分别对应于自排操作模式、及手排操作模式下控制输出一讯号驱动动力驱动器121进而控制档位变速机构122换档。

此外，自动变速控制单元111并储存有一车速、及气门开启度与档位的相对应关系。在本实施例中，车速感知器101用以量测机车的时速，气门开启度感知器102用以量测机车引擎气门的开启度，而动力驱动器121为一马达。

如图1所示，模式切换开关103与控制单元110相互连接，并用以选择式切换控制单元110为自动变速控制单元111、或手动变速控制单元112。又，档位切换开关104也与控制单元110相互连接，档位切换开关104并包括有一升档开关105、及一降档开关106。

另外，如图1所示，上述引擎点火控制装置123并与控制单元110相互连接，引擎点火控制装置123用以换档时控制引擎的点火时间延迟，可瞬间降低引擎的扭力，而换档完成后，再恢复原先的点火时间。

藉此，当本实施例在自排操作模式时，即控制单元110切换至自动变速控制单元111时，自动变速控制单元111先读取车速感知器101、及气门开启度感知器102的讯号，并自动对应输出一控制讯号，俾用以驱动动力驱动器121，进而控制档位变速机构122换档。亦即驾驶者仅需专心操作油门，自动变速控制单元111即可依车速、及气门开启度自动输出一控制讯号，用以驱动动力驱动器121，进而操控档位变速机构122升档、或降档。

当本实施例在手排操作模式时，即控制单元110切换至手动变速控制单元112时，升档开关105、及降档开关106用以选择式控制动力驱动器121，进而控制该档位变速机构122换档。亦即驾驶者可依据自己的喜好度，仅需按压启动升档开关105、或降档开关106，手动变速控制单元112便可自动输出一控制讯号，用以驱动动力驱动器121，进而操控档位变速机构122升档、或降档。

请参阅图2所示本实用新型一较佳实施例的换档控制流程图，并请一并参阅图1。本实施例的操控流程先检查模式切换开关103是否启动(S1)，当模式切换开关103未启动时，系统在自动变速模式(S3)；接着检查升档开关105是否启动(S31)，当升档开关105启动时，系统在自动变速的动力模式(S33)；当升档开关105未启动时，则接着检查降档开关106是否启动(S32)；当降档开关106启动时，系统在自动变速的省油模式(S33)；亦即在自动变速模式中，有三种操控模式可供驾驶者选择，分别为动力模式、正常模式、及省油模式。换言之，当系统已在自动变速模式时，若按压启动升档开关105，则系统在动力模式，接着又按压启动降档开关106，则系统会更改为正常模式，若又再一次按压启动降档开关106，则系统会再更改为省油模式，依此类推。但若在自动变速模式中(S3)，皆未启动升档开关105、及降档开关106，则系统会在正常模式中运作。

此外，如图2所示，并请一并参阅图1，在检查模式切换开关103是否启动(S1)的步骤中，若模式切换开关103启动时，则系统在手动变速模式(S2)；接着检查升档开关105是否启动(S21)，当升档开关105启动时，系统手动变速升档(S23)；当升档开关105未启动时，则接着检查降档开关106是否启动(S22)；当降档开关106启动时，系统手动变速降档(S24)。惟若在手动变速模式中(S2)，皆未启动升档开关105、及降档开关106，则系统维持原档位，不换档。

详而言之，系统在自动变速模式中，依据驾驶者选择动力模式、正常模式、或省油模式来自动变速，亦即在自动变速模式中，驾驶者仅需专心操作油门，自动变速控制单元111选择性依据下述模式：动力模式、正常模式、及省油模式的其中之一，自动对应输出一控制讯号用以操控动力驱动器121，进而控制档位变速机构122换档。此外，当系统在手动变速模式中时，依据驾驶者按压启动升档开关105、或降档开关106来对应输出一控制讯号，用以操控动力驱动器121，进而控制档位变速机构122升档、或降档。

请再参阅3、图4、及图5所示本实用新型一较佳实施例的自动变速的正常模式、动力模式、及省油模式的换档时机。由上说明可知，本实施例在自动变速模式时，可有三种操作模式：动力模式、正常模式、及省油模式可供驾驶者选择。其中，在相同的节气门开启度状况下，正常模式的换档车速如图3所示，而动力模式的换档车速则如图4所示，比正常模式设定在较高的车速，至于省油模式的换档车速则如图5所示，比正常模式设定在较低的车速。

请再参阅图6、及图7所示本实用新型一较佳实施例的档位变速机构剖视图。如图6、及图7所示，上述档位变速机构122包括有一第一轴7、一第二轴8、一变速轴16、及一变速筒18。且第一轴7上组设有多个第一齿轮71，72，73，74，第二轴8上也组设有多个第二齿轮81，82，83，84，第二齿轮81，82，83，84并选择性啮合于第一齿轮71，72，73，74，以形成不同的齿数比，亦即形成不同的档位。在本实施例中，计有四个档位。且第二轴8上并套设有一驱动轮19，至于变速筒18则包括有一变速筒定位板181、一右拨杆182、及一左拨杆183，关于驱动轮19之作用、及档位变速机构122的换档动作将在下文说明。

如图7所示，上述变速轴16上套设有一换档杆17、及一离合器杆14。其中，离合器杆14与一压板离合器6枢接，用以控制压板离合器6选择式耦合至第一轴7。而换档杆17则与档位变速机构122的变速筒定位板181相互枢接，用以控制该档位变速机构122进行换档。

此外，在变速轴16的一端并轴向枢设有一感知器11。在本实施例中，感知器11是一相位量测器，用以侦测变速轴16的旋转相位，进而可得知档位变速机构122所处的变速状态。

如图7所示，上述动力驱动器121与变速轴16相互枢接，动力驱动器121用以驱动变速轴16旋转。且动力驱动器121与变速轴16之间设有一减速齿轮组15，减速齿轮组15之一端具有一变速轴驱动齿轮151。在本实施例中，减速齿轮组15用以将动力驱动器121所输出扭力放大，再藉由变速轴驱动齿轮151去驱动变速轴16正转、或逆转，以进行换档的动作。

此外，上述压板离合器6同轴组设于第一轴7的一端，且压板离合器6选择式耦合至第一轴7。压板离合器6包括有一离合器片61、一离合器摩擦片62、及一凸轮板63。其中，离合器片61可选择式压合至离合器摩擦片62上，而凸轮板63则用以推顶离合器片61，使其与离合器摩擦片62分离，且凸轮板63与变速轴16的离合器杆14枢接连动。在本实施例中，压板离合器6的离合器片61并耦合一传动齿轮5，传动齿轮5与压板离合器6连动，传动齿轮5的用途将在下文说明。

如图6所示，本实施例的机车引擎1的动力是藉由一离心离合器3来传送，离心离合器3包括有多个离合器蹄片31、及一离合器壳体32。其中，离合器蹄片31藉由离心力而压合至离合器壳体32，且离合器蹄片31耦合至引擎1的一曲柄轴2上。又离合器壳体32并耦合一驱动齿轮4，驱动齿轮4与离合器壳体32连动。因此，曲柄轴2的旋转动力可藉由离心离合器3传送至驱动齿轮4。

另外，上述压板离合器6的离合器片61所耦合的传动齿轮5并与驱动齿轮4相互啮合连动，两者一起旋转，故曲柄轴2的旋转动力可藉由驱动齿轮4、及传动齿轮5传输至第一轴7。

请参阅图8所示本实用新型一较佳实施例的引擎怠速示意图，利用上述结构，当引擎1在开始启动后，此时曲柄轴2处于较低转速的状态，离心离合器3的离合器蹄片31、及离合器壳体32处于分开的状态。因此，引擎1的动力经过曲柄轴2的传递，最后至离心离合器3的位置，动力传递即终止。

请再参阅图9所示本实用新型一较佳实施例的运转示意图，当曲柄轴2的转速逐渐增加之后，因为离心力的作用而使离心离合器3的离合器蹄片31、及离合器壳体32压合接触一起旋转，此时曲柄轴2的动力即可经由离心离合器3、驱动齿轮4、及传动齿轮5而传递至压板离合器6，再经由第一轴7、及第二轴8而传递至驱动轮19，驱动轮19再将旋转动力传送至一车辆的后轮21，其传动方式可藉由一套设于驱动轮19与后轮21轮轴上的链条(图未示)来将动力输出传递至车辆的后轮21，如此即可使车辆产生前进的动力。

请继续参阅图10所示本实用新型一较佳实施例的换档示意图，并请一并参阅图7。当车辆更换档位时，仅需有一控制讯号即可控制动力驱动器121去驱动变速轴16旋转，并进而带动换档杆17、及离合器杆14作动。其中，离合器杆14先操控凸轮板63推顶离合器片61，使其与离合器摩擦片62脱离。接着换档杆17操控变速筒定位板181，进而推动左拨杆183、或右拨杆182，拨动第一轴7上的第一齿轮71，72，73，74其中之一、或是第二轴8上第二齿轮81，82，83，84的其中之一，使其产生轴向移动并嵌合于相邻的第一齿轮71，72，73，74或第二齿轮81，82，83，84，如此即可达成换档的目的。在本实施例中，换档后可使旋转动力藉由第二轴8上的第二齿轮81啮合于第一轴7上的第一齿轮71，再经由驱动轮19而传递至车辆的后轮21。

详而言之，换档动作先以凸轮板63推顶离合器片61脱离离合器摩擦片62，因而暂时终止动力的传递，于此同时进行换档动作，之后再放松凸轮板63，促使离合器片61再次压合于离合器摩擦片62上而传递动力。

藉此，当本实施例于自排操作模式时，即控制单元110切换至自动变速控制单元111时，自动变速控制单元111先读取车速感知器101、及气门开启度感知器102的讯号，并自动对应输出一控制讯号；另当本实施例在手排操作模式时，即控制单元110切换至手动变速控制单元112时，升档开关105、及降档开关106用以供驾驶者选择式按压启动，并进而对应输出一控制讯号；即可控制动力驱动器121去驱动变速轴16旋转，进而操控枢设于变速轴16上的离合器杆14、及换档杆17，而进行换档动作。故驾驶者可无需任何操作动作、或仅需简单的按压操控即可轻易完成引擎1的换档动作，有效改善习用打档机车需手脚相互配合的繁琐操作动作，方能完成换档动作的缺失。

Claims (7)

1.一种动力变速控制装置，其特征在于包括：

一车速感知器，用以量测车速；

一气门开启度感知器，用以量测气门开启度；

一动力驱动器，用以控制一档位变速机构换档；

一控制单元，与该车速感知器、该气门开启度感知器、及该动力驱动器相互连接，包括有一自动变速控制单元、及一手动变速控制单元，该自动变速控制单元并储存有一车速、及气门开启度与档位的相对应关系；

一模式切换开关，与该控制单元相互连接、并用以选择式切换该控制单元为该自动变速控制单元、及该手动变速控制单元的其中之一；以及

一档位切换开关，与该控制单元相互连接，包括有一升档开关、及一降档开关；

其中，当该控制单元切换至该自动变速控制单元时，其读取该车速感知器、及该气门开启度感知器的讯号，并自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，当该控制单元切换至该手动变速控制单元时，该升档开关、及该降档开关用以选择式控制该动力驱动器，进而控制该档位变速机构换档。

2.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其特征在于当该控制单元切换至该自动变速控制单元时，启动该升档开关、及该降档开关的至少其中之一，则该自动变速控制单元选择性依据下述模式：动力模式、正常模式、及省油模式的其中之一，自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，进而控制该档位变速机构换档。

3.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其特征在于当该控制单元切换至该自动变速控制单元时，未启动该升档开关、及该降档开关的至少其中之一，则该自动变速控制单元是以一正常模式自动对应输出一控制讯号用以控制该动力驱动器，进而控制该档位变速机构换档。

4.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其更包括有一引擎点火控制装置，用以换档时控制引擎的点火时间延迟，换档完成后恢复原先的点火时间。

5.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其特征在于更包括有一感知器，用以侦测该档位变速机构的变速状态。

6.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其特征在于该动力驱动器为一马达。

7.根据权利要求1所述的动力变速控制装置，其特征在于该档位变速机构包括有一第一轴、及一第二轴，且该第一轴包括有多个第一齿轮，该第二轴包括有多个第二齿轮，其并选择性啮合于该等第一齿轮以形成不同的齿数比。

Images