專利名稱：：基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法
技術領域：
：本發(fā)明基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，涉及汽車變速器換擋
技術領域：
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背景技術：
：汽車變速器大體上可以分為手動變速器和自動變速器兩種。常見自動變速器多采用液力變矩器及行星齒輪組作為其核心部件，換擋過程通過電控液壓實現(xiàn)，因此自動擋汽車操縱較為方便。但由于液力傳動的效率低，在城市路況行駛時往往造成自動擋汽車的油耗偏高。相對而言，手動變速器的齒輪傳動效率高，但手動擋汽車的油耗與駕駛技術有關，即對換擋時機的把握。隨著汽車的普及，在倡導"節(jié)能綠色"的今天，需要一種既方便駕駛、有節(jié)省油耗的變速換擋系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，該裝置及方法以手動擋汽車的變速器為基礎，安裝相應的自動換擋機構，使其能效仿自動變速器，以科學的換擋規(guī)律控制換擋時機，從而使汽車達到一定的動力性或經(jīng)濟性要求?！N基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于包括相互垂直的導軌I和導軌II;其中導軌I固定在車體上，導軌II通過底部的滑塊安裝于導軌I上可沿導軌I方向運動；液壓缸A固定在導軌I上，液壓缸A的活塞連桿與液壓缸B的外殼連接，液壓缸B的活塞連桿與導軌II連接；液壓缸C固定在導軌II上，液壓缸C的活塞連桿與液壓缸D的外殼連接，液壓缸D的活塞連桿與套管一端的緊固，套管另一端帶有圓環(huán)，該圓環(huán)與換擋操縱桿空套；該裝置還包括控制液壓缸A和液壓缸B實現(xiàn)換擋操縱桿1左、右運動，控制液壓缸C和液壓缸D實現(xiàn)換擋操縱桿1上、下運動的第一控制油路；該裝置還包括控制離合器開或合的第二控制油路；該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關。—種利用上述換擋裝置的換擋方法，其特征在于a、通過切換開關實現(xiàn)有手動換擋模式與自動換擋模式的切換；b、直接手動操縱換擋操縱桿實現(xiàn)手動操縱；c、根據(jù)車速變化利用第一控制油路實現(xiàn)換擋操縱桿的自動換擋，具體是利用液壓缸A和液壓缸B實現(xiàn)導軌II的左、右運動進而帶動換擋操縱桿實現(xiàn)左右運動；利用液壓缸C和液壓缸D實現(xiàn)換擋操縱桿的上、下運動；利用第二控制油路控制離合器開或合的；自動換擋模式下不涉及對倒擋的控制。該裝置和方法可以使手動擋汽車自動換擋，利用手動變速器齒輪較高的傳動效率，將動力型或經(jīng)濟型換擋規(guī)律植入電控單元，在合適的換擋時機進行換擋，從而使汽車在對駕駛技術要求不高的情況下保持較高的動力性和燃油經(jīng)濟性。該裝置還可以通過切換開關來實現(xiàn)手動換擋模式與自動換擋模式的切換，從而滿足駕駛員對手動換擋駕駛快感的追求。由于液壓傳動元件具有尺寸小、安裝方便的特點，該裝置可以廣泛應用于現(xiàn)有手動擋五擋變速汽車上。圖1是執(zhí)行機構的結構示意圖。圖2是液壓控制原理圖。圖3是五擋變速汽車擋位示意圖。圖中l(wèi).換擋操縱桿2.套桿3.液壓缸D4.導軌115.液壓缸C6.液壓缸B7.導軌I8.液壓缸A9.雙向電磁閥10.儲油箱ll.第一通斷電磁閥12.第二通斷電磁閥。13.離合器14.液壓缸E具體實施例方式圖l是執(zhí)行機構的結構示意圖。在圖1中，導軌I固定在車體上，導軌II底部有滑塊，可沿導軌I方向運動。液壓缸A固定在導軌I上，液壓缸C固定導軌II上，液壓缸A和液壓缸C的活塞連桿分別與液壓缸B和液壓缸D的外殼連接，液壓缸B的活塞連桿與導軌II連接，液壓缸D的活塞連桿與套管一端的套筒緊固，套管另一端的圓環(huán)與換擋操縱桿空套。該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關；上述換擋操縱桿的一端為手握端。圖2是液壓控制原理圖。圖中的四個液壓缸與控制油路相連，控制油路具體組成如下儲油箱里的液壓油分兩路，一路經(jīng)過第一通斷電磁閥11之后再分成四條支路，四條支路分別經(jīng)過四個雙向電磁閥后連接相應的液壓缸A、液壓缸B、液壓缸C、液壓缸D，即形成第一控制油路。雙向電磁閥用來改變液壓缸內(nèi)油液的流向，從而控制缸內(nèi)活塞的運動。四個液壓缸兩兩串聯(lián)，實現(xiàn)兩自由度的運動，保證換擋操縱桿能夠到達各個擋位。第一通斷電磁閥ll用于實現(xiàn)手動換擋模式和自動換擋模式的切換，進油狀態(tài)時為自動換擋模式，回油狀態(tài)時為手動換擋模式。另一路經(jīng)過第二通斷電磁閥14之后直接連接液壓缸E，即形成第二控制油路。第二通斷電磁閥14用來控制離合器12。齒輪機構的變速器換擋時都要先分離離合器，因此為離合器設計獨立油路。液壓缸E的活塞起分離叉的作用，推動分離杠桿移動壓盤。還包括控制上述通斷電磁閥和雙向電磁閥的控制電路。圖3是五擋變速汽車擋位示意圖。結合圖3對換擋予以詳明。初始位置為三四擋之間的空擋，記為0位。換擋動作時各缸活塞有一定的運動順序，上擋和撤擋順序相反。自動控制時不涉及倒擋。手動控制時各液壓缸活塞位置不做限制，切換成自動控制時首先將各個液壓缸活塞的位置初始到0位的狀態(tài)。下表換擋時的機構動作表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于包括相互垂直的導軌I(8)和導軌II(4)；其中導軌I(8)固定在車體上，導軌II(4)通過底部的滑塊安裝于導軌I(8)上可沿導軌I(8)方向運動；液壓缸A(8)固定在導軌I(7)上，液壓缸A(8)的活塞連桿與液壓缸B(6)的外殼連接，液壓缸B(6)的活塞連桿與導軌II(4)連接；液壓缸C(5)固定在導軌II(4)上，液壓缸C(5)的活塞連桿與液壓缸D(3)的外殼連接，液壓缸D(3)的活塞連桿與套管(2)一端的緊固，套管(2)另一端帶有圓環(huán)，該圓環(huán)與換擋操縱桿(1)空套；該裝置還包括控制液壓缸A(8)和液壓缸B(6)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)左、右運動，控制液壓缸C(5)和液壓缸D(3)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)上、下運動的第一控制油路；該裝置還包括控制離合器開或合的第二控制油路；該裝置還帶有手動換擋模式與自動換擋模式的切換開關。2.根據(jù)權利要求1所述的基于手動擋汽車的自動換擋裝置，其特征在于所述切換開關是通過安裝于油路中的通斷電磁閥(11)實現(xiàn)的。3.—種利用權利要求1所述換擋裝置的換擋方法，其特征在于a、通過切換開關實現(xiàn)有手動換擋模式與自動換擋模式的切換；b、直接手動操縱換擋操縱桿(1)實現(xiàn)手動操縱；C、根據(jù)車速變化利用第一控制油路實現(xiàn)換擋操縱桿(l)的自動換擋，具體是利用液壓缸A(8)和液壓缸B(6)實現(xiàn)導軌11(4)的左、右運動進而帶動換擋操縱桿(1)實現(xiàn)左右運動；利用液壓缸C(5)和液壓缸D(3)實現(xiàn)換擋操縱桿(1)的上、下運動；利用第二控制油路控制離合器開或合的；自動換擋模式下不涉及對倒擋的控制。全文摘要一種基于手動擋汽車的自動換擋裝置及方法，屬于汽車變速器換擋裝置
技術領域：
。該裝置包括相互垂直的導軌I和導軌II；其中導軌II(4)通過滑塊安裝于導軌I(8)上可沿導軌I(8)方向運動；通過安裝于導軌II(4)上的兩個液壓缸和安裝于導軌I(8)上的另兩個液壓缸，實現(xiàn)換擋操縱桿(1)上、下、左、右運動，進而根據(jù)車速變化利用控制油路實現(xiàn)自動換擋。由于液壓傳動元件具有尺寸小、安裝方便的特點，該裝置可以廣泛應用于現(xiàn)有手動擋五擋變速汽車上。文檔編號F16H61/30GK101691888SQ20091003504公開日2010年4月7日申請日期2009年9月10日優(yōu)先權日2009年9月10日發(fā)明者何小明,鄭陽,陸建康申請人:南京航空航天大學