[实用新型]车辆自动换档控制器

说明书

本实用新型涉及车辆配件。具体指凡由机械变速箱控制变换速度的车辆都可应用的自动换档控制器。

凡由变速箱控制变换速度的车辆，如汽车，坦克车，拖拉机等。由发动机将动力经过变速箱内各轴齿轮不同啮合组合的变化，使其传动比变化，从而达到行走系统不同的速度。这种变速箱内不同齿轮啮合的组合称为换挡。档位的变化，自有机动车以来一直是由人工操纵变速杆来实现的，一直到今天仍然是这样。后来发展到自动换档。六十年代以前应用较多的是全液压控制式自动换档系统。1983年日本五十铃汽车公司在世界上首次推出电子控制的全机械式自动变速器。它比原液压式自动换档器节油10％-30％，深受用户的欢迎。这种自动换档系统有三个最主要的部分。即信号传感器，电子控制器和执行机构。信号传感器将车辆行驶的有关状态信息的机械参数转变为电信号，电子控制器接受这些信号和驾驶员给予的干预信息，进行比较运算，再按照事先存储在控制器内的程序，发出指令，执行机构接受控制电路的指令，按照指令的要求做出机械动作，自动适应行驶的要求。现在使用的执行机构，换档控制器是由两大部分组成，选档器和推档器。动作元件应用的液压油缸由电磁阀控制，根据程序指令，选档电磁阀动作，传导选档器，将变速箱的档位拨到选定的位置，电磁阀关闭，推档电磁阀动作，推档器动作，将选好的档位推到位，完成换档。这种换档器的缺陷是结构比较复杂，电子控制器的程序也复杂，液压元件漏油总是会影响动作准确性。其机械式全自动换档器，只是汽车本身的变速箱是机械的，但控制变速箱的执行机构仍然是液压式。

本实用新型的目的旨在使全机械式自动换档器名符其实地成为全机械式，不出现液压式结构，从而使换档器结构简单，动作精确可靠。

本实用新型是通过下面叙述的技术方案实现的：为了使结构简单，紧凑，动作精确可靠，设计中将选档与推档综合在一起，成为一个三维空间动作。这在国内外首次推出，凸轮与摆杆组合在一起，由一般微型电机作动力的车辆自动换挡控制器。在伸出变速箱的变速拨叉杆上，连接一摆杆，与变速拨叉杆轴线垂直，并且在摆杆一侧设有与摆杆相切的凸轮，摆杆的另一端与凸轮联接。凸轮的半径大小在圆周内分为若干段，每段内半径相等，段数与变速箱的档位变速轨变化位置数相同，在每段半径相同的凸轮圆周面上都设有正弦曲线T形槽，弦高为拨档行程，摆杆与凸轮联接的一端的形状为圆柱形。圆柱面压在凸轮表面上，圆柱上伸出一T形销柱，锁在凸轮表面的正弦曲线T形槽内。凸轮转动由微电机驱动，凸轮装在一个箱体内，微电机经过蜗轮减速带动凸轮按电子控制器的指令转过一角度，由于凸轮半径大小不同，凸轮外圆面的升高或降低，使摆杆与凸轮联接的一端同步升高或降低，摆杆与变速拨叉联接的一点不会移动，只能使摆杆扭动一个角度，变速拨叉杆就同步扭动，完成了选挡动作。摆杆被锁在凸轮外圆周面上的正弦曲线T形槽内的一端，随凸轮的转动，限制在槽内，依据槽的形状在凸轮圆周面上改变轴向位置，摆杆与变速拨叉杆联接的一端，以摆杆支点为对称点做相对反向的轴向位移，完成了推档的动作。至此利用凸轮与摆杆的配合，达到变速拨叉杆转动角度和轴向位移的目的，完成了选档和推档。配合电子控制器程序控制，完成了自动换挡的控制，实现了全机械式。

图示是本实用新型在天津夏利普通型轿车上改装的自动换档控制器的结构示意图，也是本实用新型最基本的一种结构型式，现作为实施例，对本实用新型微进一步的描述：

图1．本实用新型结构原理示意图

图示说明：1．传感器 2．减速器蜗轮 3．变速凸轮 4．摆杆 5．摆杆支点块6．变速拨叉杆 7．摆杆垂直平面摆动支点 8．摆杆水平面摆动支点

在夏利汽车变速箱体上，用箱体上现有螺栓固定一个箱体，箱体内安装变速凸轮3，减速器蜗轮2。本设计变速凸轮与减速蜗轮是联成一体的，使用尼龙材料，为了减小冲击。减速器蜗轮2由微电机驱动。本设计微电机与减速蜗杆应用的是汽车的雨刷电机。凸轮与蜗轮可机械加工，也可注塑成型。电机经减速器传递动力使变速凸轮3转动。转动的时间，转向或是转过的角度，都由电子控制器程序决定，由发出指令来实现。摆杆4一端用销柱联接在夏利车的变速拨叉平6万向节套内。另一端锁在变速凸轮3的圆周表面的正弦曲线T型槽内。在摆杆4的中间设一摆杆支点块5。摆杆垂直平面的摆动支点7，在支点块5的侧壁上，作用是摆杆端在正弦曲线槽中做轴向移动时，摆杆绕垂直平面摆动支点7摆动，从而达到变速拨叉杆6轴向移动，实现稚档。摆杆水平面摆动支点8，可以是在一点上转动，也可以在一圆弧槽内滑动，圆弧槽的半径为变速拨叉杆6的中心至水平面摆动支点8的距离。这两种结构形式的不同，能决定变速凸轮3升程大小不同。摆杆在水平面内的摆动，会使变速拨叉杆6扭动角度。夏利车此杆扭动5度51分就能实现选档的功能。摆杆一端锁在T型槽内，本设计是基于选档是以中心3-4档对称左右扭摆。因而摆杆这样设计简单可行，并且保证选档可靠。传感器1是记录换档器的工作状态。具体是记录变速凸轮3转至某个档位。传输给电子控制器，供其比较工作是否到位。工作可靠，结构简单。至此达到本实用新型的目的，实施完成。