CN219639410U - 一种汽车手动自动两用变速器换挡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，包括换挡操纵机构、拨叉轴自锁互锁机构和变速器电控机构，所述变速器电控机构和换挡操纵机构、拨叉轴自锁互锁机构电行连接，所述变速器换挡系统还包括拨叉轴电机、多级传动组件、拨叉轴，控制前进挡的所述拨叉轴通过多级传动组件和拨叉轴电机传动连接；所述多级传动组件包括一级减速小齿轮、一级减速大齿轮、二级减速小齿轮，所述一级减速小齿轮和一级减速大齿轮啮合，所述二级减速小齿轮和二级减速大齿轮啮合；手动模式下，与操作手动变速器换挡过程一样；自动模式下，通过变速器电控单元对拨叉轴电机进行控制，通过齿轮传动带动拨叉轴移动，从而带动换挡执行机构完成换挡操纵。

Description

一种汽车手动自动两用变速器换挡系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体为一种汽车手动自动两用变速器换挡系统。

背景技术

驾驶手动变速器车辆，驾驶员需要对变速杆、油门踏板和离合器踏板进行操纵，这对驾驶员造成了很大负担，特别是新手，需要很长一段时间才有可能熟练驾驶汽车。在山区崎岖道路、城市拥堵道路上驾驶时，驾驶员对变速器换挡杆的操作就非常频繁。

驾驶自动变速器车辆，没有了离合器踏板，选定好前进挡后，驾驶员就只用对油门和刹车进行操作，驾驶强度大大降低，驾驶难度也小了。但是与自动变速器相比，手动变速器的优点包括：传输效率比自动变速箱为高，在同排量发动机条件下，比液力自动变速器省油；构造较简单，维修保养比自动变速箱便宜、耐用程度比自动变速箱好；工艺相对成熟，制造成本低；可靠性较高。更重要的是手动变速器可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控快感。

目前存在的现象为，基本上能驾驶手动挡车辆的驾驶员都能驾驶自动挡车辆，反过来，很多驾驶员能驾驶自动挡车辆，却不能较顺畅的驾驶手动挡车辆。有的自动挡车辆，为了丰富驾驶模式，配置了手动“+”、“－”挡，这种手动换挡一般有两种型式。第一种是实际挡，每操作一次“+”或“－”，就在现使用挡位上增加或降低一个挡位；第二种是限制挡，每操作一次“+”或“－”，只是限制车辆最高挡增加或降低一个挡位，具体使用哪个挡位还是由车辆自身根据实际情况决定。考虑到越来越多的驾驶员只会驾驶自动挡车辆，驾驶员把握换挡时机的熟练度不高，现在越来越多的自动变速器车辆，采用了第二种型式。

但值得注意的是，人们对车辆的使用已不仅仅是追求操纵的便利和舒适，同时也关注拥有更多的驾驶体验和选择性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，包括换挡操纵机构、拨叉轴自锁互锁机构和变速器电控机构，所述变速器电控机构和换挡操纵机构、拨叉轴自锁互锁机构电行连接，所述变速器换挡系统还包括拨叉轴电机、多级传动组件、拨叉轴，控制前进挡的所述拨叉轴通过多级传动组件和拨叉轴电机传动连接；

所述多级传动组件包括一级减速小齿轮、一级减速大齿轮、二级减速小齿轮、二级减速大齿轮，所述一级减速小齿轮和一级减速大齿轮啮合，所述二级减速小齿轮和二级减速大齿轮啮合，所述二级减速大齿轮一侧设置有挡位传感器。

优选的，所述拨叉轴设置为三组，所述拨叉轴一侧设置有齿牙，且拨叉轴和二级减速大齿轮啮合，每一组所述拨叉轴一侧均设置有拨叉轴电机和多级传动组件。

优选的，所述换挡操纵机构包括操纵盒、支撑机构和插接机构，所述拨叉轴均贯穿于操纵盒内。

优选的，所述拨叉轴自锁互锁机构设置于拨叉轴顶端，所述拨叉轴表面设置有拨叉，所述拨叉一侧设置有接合套，所述接合套和自锁互锁机构同步设置。

优选的，所述变速器电控机构和拨叉轴电机电性连接，所述挡位传感器和变速器电控机构电信号连接。

优选的，所述拨叉轴自锁互锁机构内设置有离合器电控单元，所述离合器电控单元内设置有控制离合器切换阀，所述控制离合器切换阀分别电性连通有自动离合器主缸和离合器分缸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、可在手动模式和自动模式中切换；

手动模式下，与操作手动变速器换挡过程一样；

自动模式下，通过变速器电控单元对拨叉轴电机进行控制，通过齿轮传动带动拨叉轴移动，从而带动换挡执行机构完成换挡操纵。

2.本申请中可与手动自动两用变速器操纵杆、手动自动两用离合器系统相结合，实现车辆变速器操纵、离合器操纵均可在手动和自动两种方式中选择其中一种，并可实现切换。

附图说明

图1为本实用新型一种汽车手动自动两用变速器换挡系统传动结构示意图；

图2为本实用新型一的操纵杆主视结构示意图；

图3为本实用新型的图1中A部分放大结构示意图。

图中：110、拨叉轴电机；120、一级减速小齿轮；130、一级减速大齿轮；140、二级减速小齿轮；150、二级减速大齿轮；160、挡位传感器；210、拨叉轴；220、拨叉；300、换挡操纵机构；310、操纵杆；320、操纵盒；330、离合器电控单元；400、拨叉轴自锁互锁机构；500、变速器电控机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：

一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，包括换挡操纵机构300、拨叉轴自锁互锁机构400和变速器电控机构500，所述变速器电控机构500和换挡操纵机构300、拨叉轴自锁互锁机构400电行连接，其特征在于：所述变速器换挡系统还包括拨叉轴电机110、多级传动组件、拨叉轴210，控制前进挡的所述拨叉轴210通过多级传动组件和拨叉轴电机110传动连接，一般常用的5挡、6挡手动变速器，需要由拨叉轴电机110带动的拨叉轴210有3根。每根控制前进挡的拨叉轴210均有一个拨叉轴电机110及一级减速小齿轮120、一级减速大齿轮130、二级减速小齿轮140、二级减速大齿轮150、挡位传感器160。

所述多级传动组件包括一级减速小齿轮120、一级减速大齿轮130、二级减速小齿轮140、二级减速大齿轮150，所述一级减速小齿轮120和一级减速大齿轮130啮合，所述二级减速小齿轮140和二级减速大齿轮150啮合，所述二级减速大齿轮150一侧设置有挡位传感器160，所述拨叉轴210设置为三组，所述拨叉轴210一侧设置有齿牙，且拨叉轴210和二级减速大齿轮150啮合，每一组所述拨叉轴210一侧均设置有拨叉轴电机110和多级传动组件，设置两级齿轮传动，将拨叉轴电机110输出的转速降低、转矩升高，以顺利带动拨叉轴210，一级减速小齿轮120直接由拨叉轴电机110带动，一级减速大齿轮130与二级减速小齿轮140固定、同轴安装，两齿轮角速度相同。二级减速大齿轮150与一级减速小齿轮120浮动、同轴安装，两齿轮旋转有各自的角速度。拨叉轴210的后端为齿条形状，与二级减速大齿轮150啮合，构成齿轮齿条机构，相互之间可传动，且两者的运动位置一一对应。挡位传感器160通过检测二级减速大齿轮150的位置，就可以确定拨叉轴210的位置，从而确定此时变速器所处的档位。

所述换挡操纵机构300包括操纵盒320、支撑机构和插接机构，所述拨叉轴210均贯穿于操纵盒320内，换挡操纵机构300与常规手动变速器结构一样，可完成选择拨叉轴210和移动拨叉轴210的功能，所述操纵盒320内设置有操纵杆310。

所述拨叉轴自锁互锁机构400设置于拨叉轴210顶端，所述拨叉轴210表面设置有拨叉220，所述拨叉220一侧设置有接合套，所述接合套和拨叉轴自锁互锁机构400同步设置，所述拨叉轴自锁互锁机构400内设置有离合器电控单元330，所述离合器电控单元330内设置有控制离合器切换阀，所述控制离合器切换阀分别电性连通有自动离合器主缸和离合器分缸，拨叉轴自锁互锁机构400与常规手动变速器结构一样，可完成拨叉轴210的自锁和互锁。

所述变速器电控机构500和拨叉轴电机110电性连接，所述挡位传感器160和变速器电控机构500电信号连接，变速器电控机构500，会采集如节气门位置或柴油机油门位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、变速器档位、自动离合器行程位置等传感器数据进行计算分析，根据已经设定好的控制策略，对各拨叉轴电机110下达控制命令。

需要说明的是，各拨叉轴210上的拨叉220与常规手动变速器结构一样，通过其拨动接合套、同步器，让接合套与结合齿圈锁定或脱离，完成换挡过程。

两种模式的控制方式如下：

(1)手动模式

当变速器电控机构500感知到此时为手动模式时，控制各拨叉轴电机110处于不工作状态，此时各拨叉轴电机110可被外力带动旋转。

此时的换挡操纵过程与常规手动变速器一样。换挡操纵机构300获得变速杆操纵的外力后，完成选择拨叉轴210和移动拨叉轴210的功能，通过拨叉200的移动，拨动接合套、同步器，让接合套与结合齿圈锁定或脱离，完成换挡过程。同时，拨叉轴210通过拨叉轴自锁互锁机构400完成自锁和互锁。

被移动的拨叉轴210，会通过二级减速大齿轮150、二级减速小齿轮140、一级减速大齿轮130、一级减速小齿轮120带动拨叉轴电机110空转。

挡位传感器160会将测试到的挡位信息传递给变速器电控机构500。

(2)自动模式

当变速器电控机构500感知到此时为自动模式时，此时变速杆对换挡操纵机构300的控制将中断，此功能的实现在另一专利中说明。

变速器电控机构500将控制各拨叉轴电机110工作。

当变速器电控机构500感知到需要换挡时，先控制已在挡位的某拨叉轴电机110旋转，带动拨叉轴210移动，通过拨叉220带动接合套移动，使变速器回到空挡状态，此时拨叉轴自锁互锁机构400也退回到空挡状态。

挡位传感器160会将测试到的挡位信息传递给变速器电控机构500。

变速器电控机构500在获得此时为空挡的信号后，变速器电控机构500控制需要挡位所在的拨叉轴电机110旋转，带动拨叉轴210移动，通过拨叉220带动接合套移动，使变速器锁定到目标挡位，此时拨叉轴自锁互锁机构400也完成了拨叉轴210的自锁和互锁。

变速器电控机构500在执行换挡工作前，需要离合器分离，切断发动机向变速器的动力传递；变速器电控机构500在完成换挡工作的整个过程中，需要离合器持续分离，保持发动机向变速器的动力传递中断状态；在变速器电控机构500在完成换挡工作后，需要离合器结合，使得发动机向变速器传递动力。其中可实现磁控能的离合器、变速器电控机构为现有技术，因此不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，包括换挡操纵机构(300)、拨叉轴自锁互锁机构(400)和变速器电控机构(500)，所述变速器电控机构(500)和换挡操纵机构(300)、拨叉轴自锁互锁机构(400)电行连接，其特征在于：所述变速器换挡系统还包括拨叉轴电机(110)、多级传动组件、拨叉轴(210)，控制前进挡的所述拨叉轴(210)通过多级传动组件和拨叉轴电机(110)传动连接；

所述多级传动组件包括一级减速小齿轮(120)、一级减速大齿轮(130)、二级减速小齿轮(140)和二级减速大齿轮(150)，所述一级减速小齿轮(120)和一级减速大齿轮(130)啮合，所述二级减速小齿轮(140)和二级减速大齿轮(150)啮合，所述二级减速大齿轮(150)一侧设置有挡位传感器(160)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，其特征在于：所述拨叉轴(210)设置为三组，所述拨叉轴(210)一侧设置有齿牙，且拨叉轴(210)和二级减速大齿轮(150)啮合，每一组所述拨叉轴(210)一侧均设置有拨叉轴电机(110)和多级传动组件。

3.根据权利要求1所述的一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，其特征在于：所述换挡操纵机构(300)包括操纵盒(320)、支撑机构和插接机构，所述拨叉轴(210)均贯穿于操纵盒内。

4.根据权利要求1所述的一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，其特征在于：所述拨叉轴自锁互锁机构(400)设置于拨叉轴(210)顶端，所述拨叉轴(210)表面设置有拨叉(220)，所述拨叉(220)一侧设置有接合套，所述接合套和自锁互锁机构(400)同步设置。

5.根据权利要求1所述的一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，其特征在于：所述变速器电控机构(500)和拨叉轴电机(110)电性连接，所述挡位传感器(160)和变速器电控机构(500)电信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车手动自动两用变速器换挡系统，其特征在于：所述拨叉轴自锁互锁机构(400)内设置有离合器电控单元(330)，所述离合器电控单元(330)内设置有控制离合器切换阀，所述控制离合器切换阀分别电性连通有自动离合器主缸和离合器分缸。