CN206468803U - 一种具有远程控制换挡功能的装置 - Google Patents

Abstract

一种具有远程控制换挡功能的装置，集离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构及自动控制机构于一体，且离合器操作机构采用自动控制的液压式操作机构，利用电动推杆与电磁铁将两组拨叉集成为一套换挡机构，自动控制选择拨叉轴，同时自动控制拨叉轴移动与自锁、离合器分离与结合，从而实现电控化和远程化换挡；特别适合应用在具有液压源的低速行驶的农田作业机械装备领域。

Description

一种具有远程控制换挡功能的装置

技术领域

本实用新型涉及履带装备动力传动技术领域，尤其涉及一种具有远程控制换挡功能的装置。

背景技术

农田作业机械行驶速度低，如履带拖拉机、履带式旋耕机、收割机、插秧机的作业速度通常在10Km/h，略高于人的行走速度；同时农田作业机械的作业工况相对简单，变化小，如收割机在对准收割行后，直到田块的另一头，不需要转向、换挡、制动和加减油门，甚至在整个田块收割作业、旋耕作业仅转向频率较高，很少需要换挡，制动和加减油。并且，农业机械为了降低成本，通常不配备驾驶室，劳动作业强度大。如果能用少于或接近制造驾驶室和加装空调的成本，将农田作业机械生产成全自动驾驶或者遥控驾驶，将有巨大的实际应用价值。

然而，要解决农田作业机械全自动驾驶或者遥控驾驶问题，并非易事。在自动驾驶领域，油门比较容易控制，然而换挡、转向、制动等环节很难实现。即使能实现，也会大量的增加成本；目前，在拖拉机、插秧机、收割机上应用遥控技术成功的实例不少，但这些装备主要集中在对现有拖拉机、插秧机、收割机结构不改变，将驾驶员驾驶的过程利用电力或液压系统实现，结构复杂，成本高，集成度低。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种具有远程控制换挡功能的装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种具有远程控制换挡功能的装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构及自动控制机构，其中，离合器操作机构、换挡操作机构、换挡操作机构分别与自动控制机构连接，各机构具体结构如下：

离合器操作机构中，离合器外壳安装在发动机飞轮上并与发动机飞轮等速同向运动，膜片弹簧安装在离合器外壳上，且膜片弹簧的外圆端面固定在压盘上，膜片弹簧的内圆端面上方设置有分离轴承，分离轴承作用在膜片弹簧的内圆端面上，离合器摩擦盘位于压盘与发动机飞轮之间，分离拨叉一端设置在分离拨叉轴上，另一端设置有用于与推杆端部相配合的弧形缺口，同时分离拨叉的中部与分离轴承接触；半离合位置开关设置在分离拨叉下方并与液压缸连接，液压泵与液压缸连接，油箱与液压泵连接，同时在油管上设置有电磁阀，电磁阀上设置有左侧电磁铁与右侧电磁铁；

拨叉换挡机构中，一号拨叉轴、二号拨叉轴的一端分别穿过箱体与设置在箱体外的拨叉控制组件连接，并在箱体上设置有用于对一号拨叉轴与二号拨叉轴进行互锁的互锁组件，一号拨叉轴、二号拨叉轴的另一端安装在箱体上，且在一号拨叉轴上插装有一号拨叉，二号拨叉轴上插装有二号拨叉；同时一号拨叉轴上安装有弹簧座，弹簧座内安装有弹簧与锁销，换挡滑块设置在一号拨叉轴与二号拨叉轴之间，并在换挡滑块内安装有定位销，定位销位于锁销下方；电动推杆设置在换挡滑块一侧，换挡执行电机一端与换挡滑块连接，另一端与电机控制器连接；二号拨叉轴上安装有电磁铁，电磁铁的铁芯一端插入二号拨叉轴内，另一端置于电磁线圈中，电磁线圈外套装有电磁铁壳体；

当电磁铁失电时，在弹簧的作用下，锁销将一号拨叉轴与换挡滑块连为一体，一号拨叉轴受换挡滑块的运动规律控制，而此时铁芯收缩，二号拨叉轴与换挡滑块断开；

当电磁铁得电时，铁芯在电磁力的作用下向外伸出，铁芯推动定位销进而推动锁销压缩弹簧，当锁销末端移动至弹簧座底面时，锁销缩回至一号拨叉轴内，一号拨叉轴和换挡滑块断开，一号拨叉轴不受换挡滑块的运动规律控制，而由于铁芯伸出，二号拨叉轴与换挡滑块连为一体，二号拨叉轴受换挡滑块的运动规律控制，此时，弹簧座与锁销的距离和锁销插入换挡滑块的距离相等；

换挡操作机构中，换挡杆上部嵌入限位面板的导槽，其底部设置在挡杆支撑座上，挡杆支撑座一侧安装有多功能开关，多功能开关与中央电控单元连接；

自动控制机构中，电磁阀、左侧电磁铁及右侧电磁铁分别与电磁铁控制器连接，半离合位置开关、一号挡位开关、空挡位置开关、二号档位开关、多功能开关、电磁铁控制器、电机控制器及无线传输模块分别与中央电控单元连接，无线传输模块用于远程控制中央电控单元。

在本实用新型中，膜片弹簧通过弹簧支撑销安装在离合器外壳上。

在本实用新型中，油管上设置有单向节流阀，用于控制液压缸收缩速度。

在本实用新型中，互锁组件中，互锁套设置在一号拨叉轴与二号拨叉轴之间，互锁套上加工有与互锁钢球同样直径大小的孔，互锁钢球设置在互锁套中，且在一号拨叉轴、二号拨叉轴与互锁套对应的位置加工有半圆槽；当一号拨叉轴运动时，一号拨叉轴将互锁钢球推向二号拨叉轴方向，一号拨叉轴左右移动，而二号拨叉轴被锁止；同理当二号拨叉轴运动时，一号拨叉轴同样被锁止，此结构有利于防止两个拨叉同时运动，同时挂入两个挡位而损坏变速器。

在本实用新型中，电磁铁通过电磁铁安装座安装在二号拨叉轴上。

在本实用新型中，限位面板上设置有多个导槽，分别对应不同的挡位。

在本实用新型中，自动控制机构中还设置有扩展线路，用于后续功能扩展。

在本实用新型中，离合器操作功能控制方法如下：

离合器分离

多功能开关使得某挡断开而另一挡接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸快速伸长，离合器快速分离；

离合器结合

起步时离合器结合，从N挡挂入任一挡位，当一号挡位开关、三号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩，收缩速度由单向节流阀控制，当分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀的左侧电磁铁断开，压盘停止运动，离合器在半离合状态停留一段时长，车辆开始以对应挡位行驶，待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的对应挡位状态；

运动过程中离合器结合，挡位在1、2、3挡之间变换时，当一号挡位开关、三号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器促使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩，当分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀的左侧电磁铁断开，压盘停止运动，离合器在半离合状态短暂停留后，车辆开始以对应挡位行驶；待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的对应挡位状态。

在本实用新型中，拨叉换挡机构设置有两组，分别对应不同的换挡结合套，以实现不同的方案组合，一号拨叉对应倒挡和1挡，二号拨叉对应2挡和3挡，变速器换挡杆处于N挡位置，换挡控制方法如下：

N挡换R挡

换挡杆沿限位面板上的导槽右移，而后向上转动换挡杆使之从N挡进入R挡导槽位置，左移换挡杆，使之固定在R挡状态；向上转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的反向转动，多功能开关使得空挡断开，倒挡接通，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸快速伸长，离合器快速分离，在分离拨叉使得半离合位置开关接通后某一个时刻，中央电控单元启动电机控制器使得换挡执行电机逆时针转动，换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从空挡位置推向倒挡位置，由于锁销插入换挡滑块和一号拨叉轴之间，换挡滑块从空挡位置推向1挡位置，即使得一号拨叉轴空挡位置推向倒挡位置，从而移动一号拨叉从空挡位置推向倒挡位置，变速器换挡结合套使得倒挡接通(由于电磁铁不工作，铁芯在弹簧的作用下使得换挡滑块与二号拨叉轴分开，二号拨叉轴不产生移动)；当1号挡位开关接通时，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机停止转动，变速器换入倒挡；同时，当1号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩，当分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀的左侧电磁铁断开，使压盘停止运动，离合器稳定在半离合状态，车辆开始倒车行驶，待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的倒车挡状态；

N挡换1挡

换挡杆沿限位面板上的导槽右移，而后向下转动换挡杆使之从N挡进入1挡导槽位置，左移换挡杆，使之固定在1挡状态；向下转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，多功能开关使得空挡断开，1挡接通，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸快速伸长，离合器快速分离，在离合器分离拨叉使得半离合位置开关接通后某一个时刻，中央电控单元启动电机控制器使得换挡执行电机顺时针转动，换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从空挡位置推向1挡位置，由于锁销插入换挡滑块和一号拨叉轴之间，换挡滑块从空挡位置推向1挡位置，即使得一号拨叉轴空挡位置推向1挡位置，从而移动一号拨叉从空挡位置推向1挡位置，变速器换挡结合套使得1挡接通(由于电磁铁不工作，铁芯在弹簧的作用下使得换挡滑块与二号拨叉轴分开，二号拨叉轴不产生移动)；当2号挡位开关接通时，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机停止转动，变速器换入1挡；同时，当2号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩，当离合器分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀的左侧电磁铁断开，使压盘停止运动，离合器稳定在半离合状态，车辆开始前进行驶，待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元启动电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进1档状态；

1挡换2挡

换挡杆沿限位面板上的导槽右移，而后向下转动换挡杆使之从1挡进入2挡导槽位置，左移换挡杆，使之固定在2挡状态；向下转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，多功能开关使得1挡断开，2挡接通，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸快速伸长，离合器快速分离；在离合器分离拨叉使得半离合位置开关接通后某一个时刻，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机逆时针转动，换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从1挡位置推向空挡位置，由于锁销插入换挡滑块和一号拨叉轴之间，换挡滑块从1挡位置推向空挡位置，即使得一号拨叉轴挡位置推向空挡位置，从而移动一号拨叉从1挡位置推向空挡位置(由于电磁铁不工作，铁芯在弹簧的作用下使得换挡滑块与二号拨叉轴分开，二号拨叉轴不产生移动)，当空挡位置开关触动后，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机停止转动，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁铁通电，铁芯推动定位销触动锁销压缩弹簧，当锁销完全退出换挡滑块后，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机逆时针转动，换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从空挡位置推向2挡位置，由于铁芯插入换挡滑块和二号拨叉轴之间，将换挡滑块从空挡位置推向2挡位置，即使得二号拨叉轴空挡位置推向2挡位置，从而移动二号拨叉从空挡位置推向2挡位置，而此时由于锁销缩回至一号拨叉轴之内，换挡滑块和一号拨叉轴无连接，换挡滑块的移动不能使得一号拨叉轴移动；当1号挡位开关接通时，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机停止转动，换挡进入2挡；同时，当1号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩，当离合器分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁断开，使压盘停止运动，离合器在半离合状态短暂停留，车辆开始以2挡前进行驶，待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进2档状态；

2挡换3挡

换挡杆沿限位面板上的导槽右移，而后向下转动换挡杆使之从2挡进入3挡导槽位置，左移换挡杆，使之固定在3挡状态；向下转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，多功能开关使得2挡断开，3挡接通，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸快速伸长，离合器快速分离；在离合器分离拨叉使得半离合位置开关接通后某一个时刻，中央电控单元电机控制器使得换挡执行电机顺时针转动，换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从2挡位置推向空挡位置，由于铁芯插入换挡滑块和二号拨叉轴之间，换挡滑块从2挡位置推向空挡位置，即使得二号拨叉轴从2挡位置推向空挡位置，从而移动二号拨叉从2挡位置推向空挡位置，而此时由于锁销缩回至一号拨叉轴之内，换挡滑块与一号拨叉轴无连接，换挡滑块的移动不能使得一号拨叉轴移动；换挡滑块接触空挡位置开关后继续运动，当换挡执行电机带动电动推杆将换挡滑块从空挡位置推向3挡位置，由于铁芯插入换挡滑块和二号拨叉轴之间，将换挡滑块从空挡位置推向3挡位置，即使得二号拨叉轴从空挡位置推向3挡位置，从而移动二号拨叉从空挡位置推向3挡位置，而此时由于锁销缩回至一号拨叉轴之内，换挡滑块和一号拨叉轴无连接，换挡滑块的移动不能使得一号拨叉轴移动；当2号挡位开关接通时，中央电控单元控制电机控制器使得换挡执行电机停止转动，换挡进入3挡；同时，当2号挡位开关接通时，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁接通，液压缸慢速收缩；当离合器分离拨叉使得半离合位置开关断开后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁断开，使压盘停止运动，离合器在半离合状态短暂停留，车辆开始以3挡前进行驶，待左侧电磁铁断开时间段过后，中央电控单元控制电磁铁控制器使得电磁阀左侧电磁铁继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进3档状态；

同理，可以实现3挡换2挡、2挡换1挡、1挡换N挡及N挡换R挡。

有益效果：本实用新型集离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构及自动控制机构于一体，且离合器操作机构采用自动控制的液压式操作机构，利用电动推杆与电磁铁将两组拨叉集成为一套换挡机构，自动控制选择拨叉轴，同时自动控制拨叉轴移动与自锁、离合器分离与结合，从而实现电控化和远程化换挡；特别适合应用在具有液压源的低速行驶的农田作业机械装备领域。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的离合器控制液压原理图。

图3为本实用新型的较佳实施例中的拨叉换挡机构正视图。

图4为本实用新型的较佳实施例中的拨叉换挡机构侧视图。

图5为本实用新型的较佳实施例中的拨叉换挡机构结构示意图。

图6为图3中I部剖视图。

图7为图6中A-A处剖视图。

图8为图3中II部剖视图。

图9为本实用新型的较佳实施例中的换挡操作机构结构示意图

图10为本实用新型的较佳实施例中的自动控制机构电气控制图。

图11为本实用新型的较佳实施例的离合器自动控制原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1～图2的一种具有远程控制换挡功能的装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构及自动控制机构，其中，离合器操作机构、换挡操作机构、换挡操作机构分别与自动控制机构连接，各机构具体结构如下：

离合器操作机构包括发动机飞轮C1、离合器盘C2、压盘C3、离合器外壳C4、弹性分离组件C5、弹簧支撑销C6、分离拨叉轴C7、分离轴承C8、分离拨叉C9、液压缸H1、半离合位置开关H2、单向节流阀H3、电磁阀H4、左侧电磁铁H41、右侧电磁铁H42、油管H5、液压泵H6及油箱H7；其中，离合器外壳C4安装在发动机飞轮C1上并与发动机飞轮C1等速同向运动，膜片弹簧C5通过弹簧支撑销C6安装在离合器外壳C4上，膜片弹簧C5同时起着分离杠杆和压紧弹簧的作用，且膜片弹簧C5的外圆端面固定在压盘C3上，离合器摩擦盘C2位于压盘C3与发动机飞轮C1之间，分离轴承C8作用在膜片弹簧C5的内圆端面上，分离拨叉C9一端设置在分离拨叉轴C7上，另一端设置有用于与推杆H9端部相配合的弧形缺口，分离拨叉C9的中部作用在分离轴承C8上；半离合位置开关H2设置在分离拨叉C9下方并与液压缸H1连接，液压泵H6通过油管H5与液压缸H1连接，油箱H7与液压泵H6连接，同时在油管H5上设置有单向节流阀H3与电磁阀H4，电磁阀H4上设置有左侧电磁铁H41与右侧电磁铁H42；

参见图3～图8所示，拨叉换挡机构包括拨叉控制组件B1、箱体B2、互锁组件B3、一号拨叉轴B4、一号拨叉B5、二号拨叉轴B6、二号拨叉B7、弹簧座B11、弹簧B12、螺栓B13、锁销B14、换挡滑块B15、定位销B16、电磁铁安装座B17、电磁铁E4(包括铁芯B18、电磁线圈B19、电磁铁壳体B110)、电动推杆B111、换挡执行电机B112、互锁套B31及互锁钢球B32；其中，一号拨叉轴B4、二号拨叉轴B6的一端穿过箱体B2分别与设置在箱体B2外的拨叉控制组件B1连接，并在箱体B2上设置有用于对一号拨叉轴B4与二号拨叉轴B6进行互锁的互锁组件B3，一号拨叉轴B4、二号拨叉轴B6的另一端安装在箱体B2上，且在一号拨叉轴B4上插装有一号拨叉B5，二号拨叉轴B6上插装有二号拨叉B7；同时弹簧座B11安装在一号拨叉轴B4上，弹簧座B11内安装有弹簧B12与锁销B14，换挡滑块B15设置在一号拨叉轴B4与二号拨叉轴B6之间，并在换挡滑块B15内安装有定位销B16，定位销B16位于锁销B14下方；电动推杆B111设置在换挡滑块B15一侧，换挡执行电机B112一端与电动推杆B111连接，另一端与电机控制器E7连接；二号拨叉轴B6上安装有电磁铁安装座B17，电磁铁安装座B17上安装有电磁铁E4，电磁铁E4的铁芯B18一端插入二号拨叉轴B6内，另一端置于电磁线圈B19中，电磁线圈B19外套装有电磁铁壳体B110；互锁组件B3中，互锁套B31设置在一号拨叉轴B4与二号拨叉轴B6之间，互锁套B31上加工有与互锁钢球B32同样直径大小的孔，互锁钢球B32设置在互锁套B31中，一号拨叉轴B4、二号拨叉轴B6与互锁套B31对应的位置加工有半圆槽；

当电磁铁E4失电时，在弹簧B12的作用下，锁销B14将一号拨叉轴B4与换挡滑块B15连为一体，一号拨叉轴B4受换挡滑块B15的运动规律控制，而此时铁芯B18收缩，二号拨叉轴B6与换挡滑块B15断开；

当电磁铁E4得电时，铁芯B18在电磁力的作用下向外伸出，铁芯B18推动定位销B16进而推动锁销B14压缩弹簧B12，当锁销B14末端移动至弹簧座B11底面时，锁销B14缩回至一号拨叉轴B4内，一号拨叉轴B4和换挡滑块B15断开，一号拨叉轴B4不受换挡滑块B15的运动规律控制，而由于铁芯B18伸出，二号拨叉轴B6和换挡滑块B15连为一体，二号拨叉轴B6受换挡滑块B15的运动规律控制；如图7所示，弹簧座B11与锁销B14的距离L₁与锁销B14插入换挡滑块B15的距离L₂相等；

互锁组件B3互锁原理：如图8所示，L₃＝L₅＝d/4，L₃+L₄＝L₅+L₄＝d，当一号拨叉轴B4运动时，一号拨叉轴B4将互锁钢球B32推向二号拨叉轴B6方向，一号拨叉轴B4左右移动，而二号拨叉轴B6被锁止；同理当二号拨叉轴B6运动时，一号拨叉轴B4同样被锁止，此结构有利于防止两个拨叉同时运动，同时挂入两个挡位而损坏变速器。

参见图9所示，换挡操作机构包括换挡杆M1、限位面板M2、导槽M3、多功能开关M4及挡杆支撑座M5，换挡杆M1上部嵌入限位面板M2的导槽M3，其底部设置在挡杆支撑座M5上，挡杆支撑座M5一侧安装有多功能开关M4，多功能开关M4与中央电控单元E6连接；

参见图10～11所示，自动控制机构包括一号挡位开关E1、空挡位置开关E2、二号档位开关E3、电磁铁E4、电磁铁控制器E5、中央电控单元E6、电机控制器E7、扩展线路E8及无线传输模块E9，电磁阀H4、左侧电磁铁H41及右侧电磁铁H42分别与电磁铁控制器E5连接，半离合位置开关H2、一号挡位开关E1、空挡位置开关E2、二号档位开关E3、多功能开关M4、电磁铁控制器E5、电机控制器E7、扩展线路E8及无线传输模块E9分别与中央电控单元E6连接，无线传输模块E9用于远程控制中央电控单元E6。

在本实施例中，离合器自由行程0～λ₁，离合器工作行程λ₁～λ₃，离合器半离合位置λ₂，电磁阀H4运动一次对应的行程λ_n，离合器完全分离时间0～t₁，车辆运行中换挡时离合器结合时间t₁～t₂，车辆起步时离合器结合时间t₁～t₃，车辆运行中换挡时离合器半离合时间t_c1，车辆起步时离合器半离合时间t_c2，电磁阀打开时间t_y，电磁阀间歇关闭时间t_f；

离合器分离原理：多功能开关M4使得某挡断开而另一挡接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1快速伸长，离合器快速分离；

离合器结合原理：起步时离合器结合，从N挡挂入任一挡位，当一号挡位开关E1、三号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c2时(t_c2>t_c1)，压盘C3停止运动，离合器在半离合状态停留一段时长，车辆开始以对应挡位行驶，t_c2时间段过后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合；车辆进入稳定的对应挡位状态；

运动过程中离合器结合，挡位在1、2、3挡之间变换时，当一号挡位开关E1、三号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5促使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c1时间长度，压盘C3停止运动，离合器在半离合状态短暂停留后，车辆开始以对应挡位行驶；t_c1时间段过后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的对应挡位状态；

离合器精准控制：在特定的场合需要离合器精准控制时，如采用离合器踏板或遥控离合器杆(离合器操作机构)操作时，需要离合器的行程与离合器操作机构的位置成线性关系，为了简化控制方式，降低液压控制离合器的成本，将离合器的位置关系转化为对应电磁阀开启的次数关系，可比较精准的控制离合器位置。如图11所示，分别以离合器分离与结合说明操作原理：

将离合器操作机构的位置解析为多少次电磁阀间歇控制，以将整个行程分为10等分控制为例，如离合器操作机构的位置从0％运行至50％行程时，电磁阀H4连续间隙打开关闭5次，根据设计要求，离合器分离杠杆应运动至整个行程的50％，如离合器操作机构的位置从0运行至100％行程时，电磁阀H4连续间隙打开关闭10次，根据设计要求，离合器分离杠杆可使得离合器完全分离；离合器结合时：如离合器操作机构的位置从100％运行至60％行程时，电磁阀H4连续间隙打开关闭4次，离合器分离杠杆可使得压盘C3运动至60％，如离合器操作机构的位置从60％运行至0％行程时，电磁阀H4连续间隙打开关闭6次，离合器完全结合；由于离合器的性能要求，需要迅速分离，而缓慢结合，因此在回路中设计了单向节流阀H3，使得离合器分离迅速，结合缓慢，因此在离合器分离行程的电磁阀启闭时刻t_y和t_f与离合器结合行程时电磁阀启闭时刻t_y和t_f可不相同。

在本实施例中，拨叉换挡机构设置有两组，分别对应不同的换挡结合套，以实现不同的方案组合，一号拨叉B5对应倒挡和1挡，二号拨叉B7对应2挡和3挡，变速器换挡杆M1处于空挡(N挡)位置，以N挡换倒挡(R挡)、N挡换1挡、1挡换2挡、2挡换3挡为例说明工作原理：

N挡换R挡

换挡杆M1沿限位面板M2上的导槽M3右移，而后向上转动换挡杆M1使之从N挡进入R挡导槽位置，左移换挡杆M1，使之固定在R挡状态；向上转动换挡杆M1时，换挡杆M1围绕挡杆支撑座M5的R1反向转动，多功能开关M4使得空挡断开，倒挡接通，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4的左侧电磁铁H41接通，液压缸H1快速伸长，离合器快速分离，在分离拨叉C9使得半离合位置开关H2接通后某一个时刻，中央电控单元E6启动电机控制器E7使得换挡执行电机B112逆时针转动，换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从空挡位置推向倒挡位置，由于锁销B14插入换挡滑块B15和一号拨叉轴B4之间，换挡滑块B15从空挡位置推向1挡位置，即使得一号拨叉轴B4空挡位置推向倒挡位置，从而移动一号拨叉B5从空挡位置推向倒挡位置，变速器换挡结合套使得倒挡接通(由于电磁铁E4不工作，铁芯B18在弹簧B12的作用下使得换挡滑块B15与二号拨叉轴B6分开，二号拨叉轴B6不产生移动)；当1号挡位开关E1接通时，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112停止转动，变速器换入倒挡；同时，当1号挡位开关E1接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c2时间长度，使压盘C3停止运动，离合器稳定在半离合状态，车辆开始倒车行驶，t_c2时间段过后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的倒车挡状态；

N挡换1挡

换挡杆M1沿限位面板M2上的导槽M3右移，而后向下转动换挡杆M1使之从N挡进入1挡导槽位置，左移换挡杆M1，使之固定在1挡状态；向下转动换挡杆M1时，换挡杆M1围绕挡杆支撑座M5的R1正向转动，多功能开关M4使得空挡断开，1挡接通，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1快速伸长，离合器快速分离，在分离拨叉C9使得半离合位置开关H2接通后某一个时刻，中央电控单元E6启动电机控制器E7使得换挡执行电机B112顺时针转动，换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从空挡位置推向1挡位置，由于锁销B14插入换挡滑块B15和1号拨叉轴B4之间，换挡滑块B15从空挡位置推向1挡位置，即使得一号拨叉轴B4空挡位置推向1挡位置，从而移动一号拨叉B5从空挡位置推向1挡位置，变速器换挡结合套使得1挡接通(由于电磁铁E4不工作，铁芯B18在弹簧B12的作用下使得换挡滑块B15与二号拨叉轴B6分开，二号拨叉轴B6不产生移动)；当2号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112停止转动，变速器换入1挡；同时，当2号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c2时间长度，使压盘C3停止运动，离合器稳定在半离合状态，车辆开始前进行驶，t_c2时间段过后，中央电控单元E6启动电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进1档状态；

1挡换2挡

换挡杆M1沿限位面板M2上的导槽M3右移，而后向下转动换挡杆M1使之从1挡进入2挡导槽位置，左移换挡杆M1，使之固定在2挡状态；向下转动换挡杆M1时，换挡杆M1围绕挡杆支撑座M5的R1正向转动，多功能开关M4使得1挡断开，2挡接通，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1快速伸长，离合器快速分离，在分离拨叉C9使得半离合位置开关H2接通后某一个时刻，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112逆时针转动，换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从1挡位置推向空挡位置，由于锁销B14插入换挡滑块B15和1号拨叉轴B4之间，换挡滑块B15从1挡位置推向空挡位置，即使得一号拨叉轴B41挡位置推向空挡位置，从而移动一号拨叉B5从1挡位置推向空挡位置(由于电磁铁E4不工作，铁芯B18在弹簧B12的作用下使得换挡滑块B15与二号拨叉轴B6分开，二号拨叉轴B6不产生移动)，当空挡位置开关E2触动后，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112停止转动，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁铁E4通电，铁芯B18推动定位销B16触动锁销B14压缩弹簧B12，当锁销B14完全退出换挡滑块B15后，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112逆时针转动，换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从空挡位置推向2挡位置，由于铁芯B18插入换挡滑块B15和二号拨叉轴B6之间，将换挡滑块B15从空挡位置推向2挡位置，即使得二号拨叉轴B5空挡位置推向2挡位置，从而移动二号拨叉B5从空挡位置推向2挡位置，而此时由于锁销B14缩回至一号拨叉轴B4之内，换挡滑块B15和一号拨叉轴B4无连接，换挡滑块B15的移动不能使得一号拨叉轴B4移动；当1号挡位开关E1接通时，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112停止转动，换挡进入2挡；同时，当1号挡位开关E1接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c1时间长度，使压盘C3停止运动，离合器在半离合状态短暂停留，车辆开始以2挡前进行驶，t_c1时间段过后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进2档状态；

2挡换3挡

换挡杆M1沿限位面板M2上的导槽M3右移，而后向下转动换挡杆M1使之从2挡进入3挡导槽位置，左移换挡杆M1，使之固定在3挡状态；向下转动换挡杆M1时，换挡杆M1围绕挡杆支撑座M5的R1正向转动，多功能开关M4使得2挡断开，3挡接通，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1快速伸长，离合器快速分离，在分离拨叉C9使得半离合位置开关H2接通后某一个时刻，中央电控单元E6电机控制器E7使得换挡执行电机B112顺时针转动，换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从2挡位置推向空挡位置，由于铁芯B18将换挡滑块B15和二号拨叉轴B6之间，换挡滑块B15从2挡位置推向空挡位置，即使得二号拨叉轴B5从2挡位置推向空挡位置，从而移动二号拨叉B5从2挡位置推向空挡位置，而此时由于锁销B14缩回至一号拨叉轴B4之内，换挡滑块B15与一号拨叉轴B4无连接，换挡滑块B15的移动不能使得一号拨叉轴B4移动；换挡滑块B15接触空挡位置开关E2后继续运动，当换挡执行电机B112带动电动推杆B111将换挡滑块B15从空挡位置推向3挡位置，由于铁芯B18插入换挡滑块B15和二号拨叉轴B6之间，将换挡滑块B15从空挡位置推向3挡位置，即使得二号拨叉轴B5从空挡位置推向3挡位置，从而移动二号拨叉B5从空挡位置推向3挡位置，而此时由于锁销B14缩回至一号拨叉轴B4之内，换挡滑块B15和一号拨叉轴B4无连接，换挡滑块B15的移动不能使得一号拨叉轴B4移动；当2号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电机控制器E7使得换挡执行电机B112停止转动，换挡进入3挡；同时，当2号挡位开关E3接通时，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41接通，液压缸H1慢速收缩，收缩速度由单向节流阀H3控制，当分离拨叉C9使得半离合位置开关H2断开后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41断开t_c1时间长度，使压盘C3停止运动，离合器在半离合状态短暂停留，车辆开始以3挡前进行驶，t_c1时间段过后，中央电控单元E6控制电磁铁控制器E5使得电磁阀H4左侧电磁铁H41继续接通，离合器完全结合，车辆进入稳定的前进3档状态；

同理，可以实现3挡换2挡、2挡换1挡、1挡换N挡及N挡换R挡。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种具有远程控制换挡功能的装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构及自动控制机构，其特征在于，离合器操作机构、换挡操作机构、换挡操作机构分别与自动控制机构连接，各机构具体结构如下：

离合器操作机构中，离合器外壳安装在发动机飞轮上，膜片弹簧安装在离合器外壳上，且膜片弹簧的外圆端面固定在压盘上，膜片弹簧的内圆端面上方设置有分离轴承，分离轴承作用在膜片弹簧的内圆端面上，离合器摩擦盘位于压盘与发动机飞轮之间，分离拨叉一端设置在分离拨叉轴上，另一端设置有用于与推杆端部相配合的弧形缺口，同时分离拨叉的中部与分离轴承接触；半离合位置开关设置在分离拨叉下方并与液压缸连接，液压泵与液压缸连接，油箱与液压泵连接，同时在油管上设置有电磁阀，电磁阀上设置有左侧电磁铁与右侧电磁铁；

拨叉换挡机构中，一号拨叉轴、二号拨叉轴的一端分别穿过箱体与设置在箱体外的拨叉控制组件连接，并在箱体上设置有用于对一号拨叉轴与二号拨叉轴进行互锁的互锁组件，一号拨叉轴、二号拨叉轴的另一端安装在箱体上，且在一号拨叉轴上插装有一号拨叉，二号拨叉轴上插装有二号拨叉；同时一号拨叉轴上安装有弹簧座，弹簧座内安装有弹簧与锁销，换挡滑块设置在一号拨叉轴与二号拨叉轴之间，并在换挡滑块内安装有定位销，定位销位于锁销下方；电动推杆设置在换挡滑块一侧，换挡执行电机一端与换挡滑块连接，另一端与电机控制器连接；二号拨叉轴上安装有电磁铁，电磁铁的铁芯一端插入二号拨叉轴内，另一端置于电磁线圈中，电磁线圈外套装有电磁铁壳体；

换挡操作机构中，换挡杆上部嵌入限位面板的导槽，其底部设置在挡杆支撑座上，挡杆支撑座一侧安装有多功能开关，多功能开关与中央电控单元连接；

自动控制机构中，电磁阀、左侧电磁铁及右侧电磁铁分别与电磁铁控制器连接，半离合位置开关、一号挡位开关、空挡位置开关、二号档位开关、多功能开关、电磁铁控制器、电机控制器及无线传输模块分别与中央电控单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，膜片弹簧通过弹簧支撑销安装在离合器外壳上。

3.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，油管上设置有单向节流阀。

4.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，互锁组件中，互锁套设置在一号拨叉轴与二号拨叉轴之间，互锁套上加工有与互锁钢球同样直径大小的孔，互锁钢球设置在互锁套中。

5.根据权利要求4所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，在一号拨叉轴、二号拨叉轴与互锁套对应的位置加工有半圆槽。

6.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，电磁铁通过电磁铁安装座安装在二号拨叉轴上。

7.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，限位面板上设置有多个导槽。

8.根据权利要求1所述的一种具有远程控制换挡功能的装置，其特征在于，自动控制机构中还设置有扩展线路。