[发明专利]一种基于手动变速器的自动换挡机构

说明书

技术领域

本发明属于变速箱，具体涉及一种基于手动变速器的自动换挡机构。

背景技术

目前，汽车变速器普遍采用手动变速器和自动变速器两种方式；手动变速器存在操作复杂，需要司机具有较高的操作水准等问题，但其利处在于可以带动重型工程机械及大型卡车的变速换挡要求，并且在司机具有较高操作水准的前提下能达到省油的目的。自动变速器通过变速器挡位的自动变换来适应外界的路况变化从而使劳动强度和操纵难度都明显降低。尽管自动变速器的汽车具有此优点。但由于自动变速器通过液力变矩器传递扭矩和需要极为复杂的控制系统和机构来完成挡位变化与动力传递，使得自动变速器能量损耗很大，传递扭矩低，制造成本很高，无法带动重型工程机械及大型卡车的变速换挡要求，从而很难应用于重型的车辆。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于手动变速器的自动换挡机构，以在保持现有手动变速器结构简单、节油、造价低等优点的同时提高操控舒适性和方便性。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

基于手动变速器的自动换挡机构，包括变速器内的挡位拨叉装置、液压缸驱动系统和车载中央处理单元(ECU)，在所述挡位拨叉装置上设有一换挡拨块，所述液压缸驱动系统包括第一、第二电磁换向阀、分别与第一、第二电磁换向阀连接并分别设置在x轴和y轴方向轨道上的第一、第二液压工作缸，换挡拨块与所述第一、第二液压工作缸连接，所述第一、第二电磁换向阀与车载中央处理单元(ECU)连接。

本发明的有益效果：

本发明提供的自动换挡机构可以根据车载中央处理单元(ECU)的指令通过液压缸驱动系统对手动变速器进行自动换挡操作，工作方式为自动有级变速的方式，在继承了手动变速器的高扭矩输出、节油、造价低的特点的基础上，同时具备了自动变速器的操作舒适和便利的优点，可以应用到大型货车和公交车辆。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明结构原理图。

图2是手动变速器的挡位位置示意图。

图3是本发明中换挡拨块的运动轨迹示意图。

具体实施方式

见图1，基于手动变速器的自动换挡机构，包括变速器1内的挡位拨叉装置、液压缸驱动系统和车载中央处理单元(ECU)，变速器1采用最常见的手动六挡变速器，液压缸驱动系统包括油箱14，油箱14连接的油管10、11上设有电磁换向阀12、13和液压工作缸8、5、在所述挡位拨叉装置上设有一换挡拨块3，液压工作缸8、5分别设置在x轴和y轴方向的导轨9、6上，换挡拨块3与所述液压工作缸8、5的活塞杆7、4连接，液压缸驱动系统的电磁换向阀12、13与车载中央处理单元(ECU)连接。

换挡拨块3相当于换挡杆，换挡时，液压缸驱动系统中的电磁换向阀12、13根据中央处理单元(ECU)的指令控制液压工作缸8、5工作，通过活塞杆7、4驱动换挡拨块3运动到各个挡位实现换挡，在活塞杆7、4工作时，液压工作缸8、5相应在x轴和y轴方向的导轨9、6上运动。

换挡原理：手动挡变速器有五个前进挡和一个倒车挡，六个挡位位置如图2所示。根据给出的换挡拨块3运动轨迹如图3所示，可得知换挡拨块3在不同挡位时的坐标，①挡时所处坐标(-1，1)，②、③、④、⑤挡时所处坐标分别为(-1，-1)、(0，1)(0，-1)(1，1)，倒挡R时所处的坐标为(1，-1)。

汽车在行驶过程中，根据不同的路况，会选择不同的挡位。而这主要是由离合器、加速踏板等一系列构件的工作状况转换为电信号后，传递给ECU，经过ECU计算处理后，通过控制电磁换向阀12、13使液压工作缸8、5正常工作，液压工作缸8、5的活塞杆7、4推动换挡拨块3沿变速器1上的挡位导向槽2运动，从而实现不同挡位之间的变换。例如，要求换挡拨块3运动到①挡所在位置，则ECU控制液压缸驱动系统中的电磁换向阀12、13工作，使液压工作缸5的活塞杆4向左运动一个单位，液压工作缸8的活塞杆7向上运动一个单位，而在这个过程中，液压工作缸8、5将沿着导轨9、6作相应的运动，即实现了换挡。