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一種手動換檔器、手動換檔器組件及其控制方法與流程

文檔序號:11585709閱讀:451來源:國知局

本發(fā)明涉及換檔器技術領域,尤其涉及一種手動換檔器、手動換檔器組件及其控制方法。



背景技術:

當前汽車用手動變速箱一般采用手動換檔器實現(xiàn)變速箱切換檔位功能。駕駛員在駕駛室中通過左右前后操縱換檔桿,拉動與變速箱選換檔機構相連的選檔拉索和換檔拉索,從而實現(xiàn)變速箱選換檔的動作。為了實現(xiàn)排檔桿能夠前后左右運動,排檔桿上注塑了球形自潤滑軸承,并設置主襯套相配合。

當前交通越發(fā)擁堵,遇到低速堵車工況時,手動檔汽車需要不停地踩放離合器,操作強度很大。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷,提供一種能夠識別換檔意圖的手動換檔器、手動換檔器組件及其控制方法。

本發(fā)明技術方案提供一種手動換檔器,包括殼體和設置在所述殼體上的換檔桿;所述換檔桿包括伸出于所述殼體之外的換檔桿手柄、位于所述殼體內的換檔桿主體和活動地連接在所述殼體中的換檔桿球頭,所述換檔桿球頭安裝在所述換檔桿主體上;所述換檔桿能夠沿著所述殼體的前后方向進行轉動換檔,所述換檔桿能夠沿著所述殼體的左右方向進行擺動選檔;在所述殼體上還設置有能夠隨著所述換檔桿轉動換擋而轉動的搖臂;所述搖臂的上端通過球銷連桿與所述換擋桿主體連接;所述搖臂的下端通過轉軸可轉動地連接在所述殼體上;在所述殼體上還設置有用于監(jiān)測所述搖臂的轉動角度的角度傳感器。

進一步地,在所述搖臂的上端設置有搖臂球銷,在所述換檔桿主體上設置有換擋桿球銷;所述球銷連桿的兩端分別設置有球頭座;所述球銷連桿一端的所述球頭座與所述換擋桿球銷連接,其另一端的所述球頭座與所述搖臂球銷連接。

進一步地,在所述殼體上設置有支撐座,在所述支撐座內設置有旋轉軸承,所述轉軸配合在所述旋轉軸承內。

進一步地,所述角度傳感器安裝在所述轉軸上。

進一步地,所述角度傳感器為霍爾式傳感器,或電阻式傳感器,或磁電式傳感器,或變電抗式傳感器。

本發(fā)明技術方案還提供一種手動換檔器組件,包括用于控制離合分離和結合的離合控制器,其還包括前述任一技術方案所述的手動換檔器;所述手動換檔器中的角度傳感器與所述離合控制器通信連接。

進一步地,所述離合控制器還包括有報警單元。

本發(fā)明技術方案還提供一種如前述的手動換檔器組件的控制方法,包括如下步驟:當進行選檔操作時,操作換檔桿沿著殼體的左右方向擺動進行選檔,換檔桿主體帶動球銷連桿繞著搖臂球銷上下擺動,搖臂保持靜止;當進行換檔操作時,操作換檔桿沿著殼體的前后方向轉動進行換檔,換檔桿通過球銷連桿帶動搖臂繞著轉軸轉動,在搖臂的轉動角度超過預設閾值時,角度傳感器向離合控制器發(fā)出分離信號,離合控制器控制離合分離。

進一步地,在角度傳感器向離合控制器發(fā)出分離信號預設時間后,如果離合還處于結合狀態(tài),則報警單元發(fā)出報警提示。

本發(fā)明通過設置角度傳感器,感知搖臂的轉動角度,從而監(jiān)測出換檔桿的轉動角度,通過機械機構讓角度傳感器準確的輸出換檔桿換檔角度信息,為增強系統(tǒng)的防錯性能提供了有效的解決方案,也推動了手動變速器的智能化發(fā)展,降低了駕駛員的操作難度,并顯著提升了駕駛安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的手動換檔器的立體圖;

圖2為換檔桿與搖臂的連接示意圖;

圖3為手動換檔器的換檔桿在空檔、奇數(shù)檔和偶數(shù)檔之間切換的示意圖;

圖4為換檔桿的結構示意圖;

圖5為手動換檔器組件的系統(tǒng)示意圖。

附圖標記對照表:

1-殼體;11-支撐座;12-旋轉軸承;

2-換檔桿;21-換檔桿手柄;22-換檔桿主體;

23-換檔桿球頭;24-拉索球頭25-換擋桿球銷;

3-搖臂;31-轉軸;32-搖臂球銷;

4-球銷連桿;41-球頭座;5-角度傳感器;

6-選檔軸;7-主襯套機構;8-選檔搖臂;

9-離合控制器;91-中央控制器;92-信號收集單元;

93-報警單元;100-離合。

具體實施方式

下面結合附圖來進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的是,下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向,詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

如圖1-4所示,本發(fā)明一實施例提供的一種手動換檔器,包括殼體1和設置在殼體1上的換檔桿2。

換檔桿1包括伸出于殼體1之外的換檔桿手柄21、位于殼體1內的換檔桿主體22和活動地連接在殼體1中的換檔桿球頭23,換檔桿球頭23安裝在換檔桿主體22上。

換檔桿2能夠沿著殼體1的前后方向進行轉動換檔,換檔桿2能夠沿著殼體1的左右方向進行擺動選檔。

在殼體1上還設置有能夠隨著換檔桿2轉動換擋而轉動的搖臂3,搖臂3的上端通過球銷連桿4與換擋桿主體22連接,搖臂3的下端通過轉軸31可轉動地連接在殼體1上。

在殼體1上還設置有用于監(jiān)測搖臂3的轉動角度的角度傳感器5。

換檔桿2上裝有主襯套機構7,選檔搖臂8安裝在主襯套機構7上,并能夠繞選檔軸6旋轉進行選檔。

換檔桿2通過換檔桿球頭23與殼體1連接,可以實現(xiàn)前后左右移動,實現(xiàn)橫向選檔和前后換檔。

換擋桿2的下端設置有拉索球頭24,用于與換擋拉索連接。

主襯套機構7與換檔桿球頭23連接,在換檔桿球頭23的帶動下可以實現(xiàn)橫向左右移動,進而帶動選檔搖臂8繞選檔軸6旋轉,帶動與其連接的選檔拉索進行進行選檔。

當換檔桿2沿著殼體1的左右方向進行擺動時,可以實現(xiàn)選擇檔位,例如位于檔位入口處。

當換檔桿2沿著殼體1的前后方向進行轉動時,可以實現(xiàn)換檔,例如進入奇數(shù)檔或偶數(shù)檔或空檔。

通過在殼體1上設置搖臂3,搖臂3的上端通過球銷連桿4與換擋桿主體22連接,其下端通過轉軸31連接在殼體1上,并能夠繞著轉軸31轉動,從而在換檔桿2的作用下,搖臂3能夠隨著換檔桿2的前后轉動而轉動。

再在殼體1上設置角度傳感器5,用于監(jiān)測搖臂3的轉動角度,當監(jiān)測搖臂3轉動角度達到預設閾值時,則角度傳感器5向離合控制器發(fā)出分離信號,離合分離,利于駕駛員操控。

本發(fā)明通過設置角度傳感器5,感知搖臂3的轉動角度,從而監(jiān)測出換檔桿2的轉動角度,通過機械機構讓角度傳感器5準確的輸出換檔桿換檔角度信息,為增強系統(tǒng)的防錯性能提供了有效的解決方案,也推動了手動變速器的智能化發(fā)展,降低了駕駛員的操作難度,并顯著提升了駕駛安全性。

本發(fā)明中涉及到的前后方向是指換擋桿換擋時朝向車前后的方向或者圖1所示的左右方向,本發(fā)明中涉及到的左右方向是指換擋桿選擋時朝向車寬左右兩側的方向或者圖1所示的垂直于紙面的方向。

較佳地,如圖2所示,在搖臂3的上端設置有搖臂球銷32,在換檔桿主體22上設置有換擋桿球銷25。

球銷連桿4的兩端分別設置有球頭座41,球銷連桿4一端的球頭座41與換擋桿球銷25連接,其另一端的球頭座41與搖臂球銷32連接,從而使得在換擋桿2前后轉動進行換擋時,球銷連桿4帶動搖臂3繞著轉軸31旋轉,在換擋桿2左右擺動進行選擋時,球銷連桿4上下擺動,而此時搖臂3保持靜止或不繞轉軸31轉動。

較佳地,如圖2所示,在殼體1上設置有支撐座11,在支撐座11內設置有旋轉軸承12,轉軸31配合在旋轉軸承12內,方便轉軸31的安裝,并利于轉軸31的旋轉。

較佳地,角度傳感器5安裝在轉軸31上,利于實時監(jiān)測搖臂3轉動角度。

較佳地,角度傳感器5可以為霍爾式傳感器,或電阻式傳感器,或磁電式傳感器,或變電抗式傳感器。

如圖5所示,本發(fā)明一實施例還提供一種手動換檔器組件,包括用于控制離合100分離和結合的離合控制器9,其還包括前述任一技術方案所述的手動換檔器。

手動換檔器中的角度傳感器5與離合控制器9通信連接,可以為信號連接,也可以為電連接。

當進行選檔操作時,操作換檔桿2沿著殼體1的左右方向擺動進行選檔,球銷連桿4繞著搖臂球銷31上下擺動,搖臂3不會繞轉軸31轉動,此時角度傳感器5不發(fā)出信號。

當進行換檔操作時,操作換檔桿2沿著殼體1的前后方向轉動進行換檔,換檔桿2帶動球銷連桿4轉動,球銷連桿4帶動搖臂3繞轉軸31轉動,在搖臂3的轉動角度超過預設閾值時,角度傳感器5向離合控制器9發(fā)出分離信號,離合控制器9控制離合100分離。

該手動換檔器組件提高了系統(tǒng)的防錯性能,也推動了手動變速器的智能化發(fā)展,降低了駕駛員的操作難度,并顯著提升了駕駛安全性。

離合控制器9內部具有中央控制器91(cpu)、信號收集單元92和報警單元93。

信號收集單元92和報警單元93分別與中央控制器91通信連接。

信號收集單元92用于從角度傳感器5接收信號,在接收到分離信號后,輸出至中央控制器91,然后由中央控制器91控制離合100分離。

在角度傳感器5向離合控制器9發(fā)出分離信號預設時間后,如果離合100還處于結合狀態(tài),則報警單元93發(fā)出報警提示,提醒駕駛員離合可能出現(xiàn)故障,提高了駕駛安全性能。

本發(fā)明技術方案提供的關于上述手動換檔器組件的控制方法,包括如下步驟:

當進行選檔操作時,操作換檔桿沿著殼體的左右方向擺動進行選檔,換檔桿主體帶動球銷連桿繞著搖臂球銷上下擺動,搖臂保持靜止。

當進行換檔操作時,操作換檔桿沿著殼體的前后方向轉動進行換檔,換檔桿通過球銷連桿帶動搖臂繞著轉軸轉動,在搖臂的轉動角度超過預設閾值時,角度傳感器向離合控制器發(fā)出分離信號,離合控制器控制離合分離。

該控制方法,還包括如下步驟:

在角度傳感器向離合控制器發(fā)出分離信號預設時間后,如果離合還處于結合狀態(tài),則報警單元發(fā)出報警提示。

本發(fā)明提供的手動換檔器、手動換檔器組件及其控制方法,與傳統(tǒng)的手動變速器排檔器相比,其不僅能實現(xiàn)換檔功能,而且能識別駕駛員的換檔意圖并轉化為電信號輸出。因該排檔器內部零件連接均為機械連接,工作穩(wěn)定性更高,換檔意圖響應輸出更為直接,為離合器的自動化系統(tǒng)提供了更高效可靠的信號源,并兼顧零件的可靠性和通用性。

根據(jù)需要,可以將上述各技術方案進行結合,以達到最佳技術效果。

以上所述的僅是本發(fā)明的原理和較佳的實施例。應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在本發(fā)明原理的基礎上,還可以做出若干其它變型,也應視為本發(fā)明的保護范圍。

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