[发明专利]一种新型手自联动换档装置及其控制方法

权利要求书

1.一种新型手自联动换档装置，其特征在于，它包括控制系统，固定在基座上的电机(8)、以及一个联动轴(4)，所述的电机(8)通过一个双面离合器(9)分别与拨杆摆动驱动装置(6)和进档驱动装置(1)相关联，所述的联动轴(4)通过一个滑动机构与档位拨杆(7)相连，所述的联动轴(4)与该滑动机构转动连接，所述的拨杆摆动驱动装置(6)的动力输出轴上设有一个曲柄(5)，该曲柄(5)与联动轴(4)的轴滑动连接，所述联动轴(4)的侧面设有进档拨槽(41)，该进档拨槽包括前后两个与联动轴的轴向相垂直的内侧面(411)，所述的进档驱动装置(1)的动力输出轴与一个进档曲柄(2)相连，该进档曲柄(2)与一个进档拨叉(3)转动连接，该进档拨叉(3)与所述的进档拨槽(41)相适配，所述的进档拨叉为只具有对联动轴的轴向限位能力的单向拨叉。

2.根据权利要求1所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的双面离合器(9)包括与拨杆摆动驱动装置相连的拨杆摆动工位，与进档驱动装置相连的进档工位，与拨杆摆动驱动装置和进档驱动装置均不相连的中间工位。

3.根据权利要求1所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的进档拨槽(41)为环形槽体，该环形槽体的槽底圆柱的半径为r，所述的进档拨叉的叉口为柱面结构，设拨杆摆动驱动装置的动力输出轴上的曲柄的转轴与联动轴的轴线的距离为R，则进档拨叉(41)的叉口(411)的柱面结构的半径满足为R-r，其轴心与拨杆摆动驱动装置的动力输出轴上的曲柄的转轴同轴。

4.根据权利要求1所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的滑动机构为一个与档位拨杆(7)滑动套接的套管(43)。

5.根据权利要求1所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的滑动机构为一个呈档位拨杆的轴向设置的滑槽(72)，该滑槽(72)的横截面为一段优圆弧，联动轴上设有一个球形连接体(43)，该球形连接体(43)与所述的滑槽(72)相适配。

6.根据权利要求4或5所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述档位拨杆上设有与联动轴的上止点和下止点对应的缓冲弹簧(71)。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的控制系统包括一个控制单元，该控制单元包括用于信号收发及信息处理的中央处理单元、用于存储即时档位信息的临时存储单元、用于存储各档位的拨杆运动轨迹及运算规则的只读存储单元，所述的中央处理单元通过电机驱动器与电机相连，中央处理单元的信号接收端分别与用于手动/自动切换的换档模式切换按钮、车速的信号电路、一个用于检测油门工作情况的油门检测装置相连以及一个设于档位拨杆的位置感应器。

8.根据权利要求7所述的一种新型手自联动换档装置，其特征在于所述的控制系统还包括一个设于油门踏板的开度感应器，所述的中央处理单元与所述的开度感应器相连。

9.一种新型手自联动换档装置的控制方法，其特征在于它包括以下过程：

1在只读存储单元中烧录切换各档位时拨杆摆动驱动装置和进档驱动装置的转动角度以及各档位切换临界车速；

2汽车在进行过程中，即时档位位置均存储在临时存储单元，当换档模式切换按钮切换到自动模式时，中央处理单元根据车速以及油门的工作情况判断目前应该进几档，当达到档位切换临界速度时，中央处理单元先从临时存储单元获取即时档位信息，然后判断换档时，电机在拨杆摆动和进档操作时的转动角度；

3中央处理单元向离合器的控制电路发出信号，控制离合器主动盘移动到相应工位，然后向电机驱动器发出信号，由电机驱动器控制电机的转动，拨杆摆动驱动装置通过曲柄和拨叉带动联动轴将档位拨杆拨到摆动通道上，然后转动拨杆摆动驱动装置，拨杆摆动驱动装置通过曲轴带动联动轴横向移动，以带动拨杆到达将要进档的位置，最后由转动进档驱动装置通过联动轴推动拨杆实现进档；

4当换档模式切换按钮处于手动模式时，中央处理单元控制离合器主动盘移动到中间工位，使得拨杆摆动驱动装置和进档驱动装置均与电机脱离，通过操作者手动带动拨杆运动，在拨杆的运动过程中，同时通过联动轴带动拨杆摆动驱动装置和进档驱动装置转动。

10.根据权利要求9所述的一种新型手自联动换档装置控制方法，其特征在于当换档模式切换按钮切换到自动模式，且车速提高到档位切换的临界点时，中央处理单元判断油门踏板的开度是否迅速变小，如果该开度迅速变小，则滞后4-8秒再向电机驱动器发送启动信号，进行加档操作；如果该开度不变或缓慢变小，则迅速向电机驱动器发送启动信号进行加档操作。