一种拨片换挡控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种拨片换挡控制装置，包括操控盘、控制器、离合器控制部分和变速器控制部分，通过拨动操控盘上的加减挡拨片，利用正负电位差向控制器传递信号，控制器预先执行对离合控制装置，通过链传动、摇臂、杆机构等传递离合电机的转矩将离合断开；待离合断开后控制器驱动变速器操控部分，将变速电机的转矩传递至变速器，实现成功变速；变速完成后，控制器驱动离合控制装置，将离合器接合。本实用新型专利技术将离合与变速的控制集成于一控制器上，操作简单便捷，离合与变速协同工作，实现了智能自动变速。整个装置上设置有角位移传感器和扭矩传感器对控制器进行反馈，供控制器发出执行指令时刻的判断以及控制过程的监测，变速过程稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车换挡控制装置，尤其是一种利用拨片实现自动换挡的控制装置。
技术介绍
目前，汽车采用的普遍换挡方式是采用推动拨杆，以此实现变速，但是这种方法并不便捷，要求操作者要有足够的灵活性，而且稍有不慎会出现挂错挡的现象，而且对变速器操纵杆的磨损加剧，减少使用寿命，甚至发生安全事故。由于自动变速器的便捷性，自动变速装置越来越受青睐。自动变速装置是利用自动控制来实现变速的自动变速器，电脑根据汽车运行速度自动识别，实现增速或减速。目前出现了一种拨片式自动换挡装置，属于半自动变速装置，换挡拨片通常安装在车辆的方向盘( 或者转向柱) 后面或之上，以允许驾驶员进行车辆变速箱的手动单次顺序升挡或降挡。将换挡拨片布置在方向盘或转向柱的附近使得驾驶员更容易进行手动换挡，而不需要将手从方向盘移开。这提高了驾驶员对车辆的控制，同时还能允许驾驶员具有愉快的驾驶体验。这种半自动变速装置不是自动切换挡位的汽车变速箱，而是通过省却在切换挡位时踩下离合器踏板的需要而便利了手动挡位切换。它可以根据驾驶员和／或计算机的命令来使用电子传感器、气动器件、处理器和致动器来执行换挡。通常是通过换挡拨片获得手动换挡的能力，然后通过传感器例如霍尔效应传感器感应请求换挡的方向，并且这种输入请求与变速箱中检测到的当前速度和所选挡位的信息一起提供给中央处理单元。接着该中央处理单元根据这两个传感器以及其它因素的输入，例如发动机转速、电子稳定控制、ECU、空调和仪表板，确定离合器的分离、变速和离合器的接合需要的理想时机和转矩。但是上述方案在换挡时协同能力偏弱，对于变速过程中的识别有些不足，容易产生操作失误，缺乏对操作失误的判断及纠正策略。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种拨片换挡控制装置，利用本装置来控制汽车换挡，可以准确判断发出对离合和变速的指令的时刻以及对装置性能的监测，实现变速准确，稳定可靠的变速控制，协同工作良好，可以实现智能自动变速，操作便捷、简单。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种拨片换挡控制装置，包括离合器、变速器和动力输出轴，其特征在于还包括操控盘、控制器、离合器控制部分和变速器控制部分，所述的控制器接受来自操控盘的操控信号，并分别驱动离合器控制部分和变速器控制部分，在驱动离合器控制部分和变速器控制部分的同时，控制器分别采集离合器和变速器的位置信息以及动力输出轴的扭矩信息并存储。优选的，所述的操控盘上设置有加挡拨片和减挡拨片，拨动加挡拨片或减挡拨片会产生正负电位差，该电位差向控制器传递一种加挡信号或减挡信号。优选的，所述的变速器控制部分包括变速电机a、主动链轮a、感应链轮d、支撑板a、从动链轮b、作用链轮c、摇臂a和作用杆a，所述的变速电机a的输出轴上设有主动链轮a，主动链轮a与从动链轮b之间链传动，感应链轮d与从动链轮b之间同步链传动，从动链轮b的输出端设有摇臂a，摇臂a的端部连接作用杆a，作用杆a驱动变速器运动；在感应链轮d上设有位置标识，在位置标识处设置有角位移传感器，用于检测感应链轮d的旋转角度；控制器与变速电机a电连接。优选的，所述的离合器控制部分包括离合电机b、支撑板b、作用链轮e、感应链轮f、摇臂b和作用杆b，所述的离合电机b的输出轴通过传动链与感应链轮f连接，感应链轮f上设有位置标识，在位置标识处设置有角位移传感器，用于检测感应链轮f的旋转角度；感应链轮f与作用链轮e同轴设置，作用链轮e的输出端设有摇臂b，摇臂b的端部连接作用杆b，作用杆b驱动离合器分离；控制器与离合电机b电连接。优选的，所述的动力输出轴处设有扭矩传感器，用于检测动力输出轴的扭矩变化。优选的，所述的角位移传感器和扭矩传感器采集的数据分别传递给控制器。本技术的设计原理：加减挡拨片分别利用电位差给予控制器相应的加减挡信号，加减挡信号输入控制器后，控制器对信号进行分析，执行其中的单片机上的程序。控制器控制离合电机的转动，将离合电机的转动变换为摇臂的摆动，利用杆机构作用于离合器，实现离合器的分离，以便换挡的可靠性。同时，控制器会控制变速电机旋转，将电机的旋转运动通过链轮和摇臂转换为摇臂的摆动，摇臂与杆机构连接，进而杆机构对变速器进行操作。连接摇臂的链轮与另一链轮构成链传动，且该链轮上安装有角位移传感器，从该传感器输出的电压模拟信号，经A/D转换，将模拟信号转换为数字信号，给单片机读取判断电机的旋转位移，然后做出相应动作。根据扭矩传感器收集到的输出轴扭矩变化情况，确定变速完成后，控制器控制离合电机，进而实现离合器的接合。完成离合与换挡的同步实现，达到智能自动换挡目的。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术利用拨片的拨动给予控制器不同的信号，经A/D转换为单片机可读取的数字信号，依据该信号以及单片机程序依次实现离合器的分离、变速器的变速和离合器的接合。整个控制装置中设置有对变速电机的转动、离合电机的转动和动力输出轴的扭矩进行测量的传感器，各个传感器所测量的数据均传输至控制器，供控制器判断发出对离合和变速的指令的时刻以及对装置性能的监测，实现变速准确，稳定可靠的变速控制。本技术中，只需进行对拨片操作，即可依据单片机程序执行离合器与变速器的协同工作，实现智能自动变速，操作便捷、简单。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术的结构组成示意图；图2为本技术加挡控制框图；图3为本技术的反馈控制框图。图中，1、操控盘，2、加挡拨片，3、减挡拨片，4、控制器，5、角位移传感器，6、主动链轮a，7、紧固螺钉，8、变速电机a，9、感应链轮d，10、支撑板a，11、从动链轮b，12、作用链轮c，13、摇臂a，14、作用杆a，15、扭矩传感器，16、作用杆b，17、摇臂b，18、作用链轮e，19、支撑板b，20、离合电机b，21、感应链轮f，22、动力输出轴。具体实施方式本技术具体涉及一种拨片换挡控制装置，其中拨片换挡控制装置如附图1所示，包括离合器控制部分、变速器控制部分、动力输出轴22、操控盘1和控制器4，其中操控盘1上设置有加挡拨片2和减挡拨片3，控制器4接受来自操控盘1的操控信号，并分别驱动离合器控制部分和变速器控制部分，在驱动离合器控制部分和变速器控制部分的同时，控制器4分别采集离合器和变速器的位置信息以及动力输出轴22的扭矩信息并存储。变速器控制部分包括变速电机a8、支撑板a10、作用链轮c12、摇臂a13、作用杆a14和感应链轮d9。其中支撑板a10内设置有与变速电机a8相连接的主动链轮a6和从动链轮b11，主动链轮a6与从动链轮b11通过链传动方式传递转矩，从动链轮b11与作用链轮c12直接相连，摇臂a13固接在作用链轮c12上，同时作用链轮c12通过链传动向感应链轮d9传递转速，感应链轮d9上设置有角位移传感器5，收集感应链轮d9的转动情况反馈到控制器4。类似的，对于离合器控制部分的零部件包括离合电机b20、支撑板b19、作用链轮e18、摇臂b17和感应链轮f21。其中支撑板b19内的结构与支撑板a10的内部结构类似，离合电机b20通过链传动将转矩传递至作用链轮e18，作用链轮e18的转动带动摇臂b17摆动，控制作用杆b16的工作，支撑板b1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拨片换挡控制装置，包括离合器、变速器和动力输出轴（22），其特征在于还包括操控盘（1）、控制器（4）、离合器控制部分和变速器控制部分，所述的控制器（4）接受来自操控盘（1）的操控信号，并分别驱动离合器控制部分和变速器控制部分，在驱动离合器控制部分和变速器控制部分的同时，控制器（4）分别采集离合器和变速器的位置信息以及动力输出轴（22）的扭矩信息并存储。

【技术特征摘要】
1.一种拨片换挡控制装置，包括离合器、变速器和动力输出轴（22），其特征在于还包括操控盘（1）、控制器（4）、离合器控制部分和变速器控制部分，所述的控制器（4）接受来自操控盘（1）的操控信号，并分别驱动离合器控制部分和变速器控制部分，在驱动离合器控制部分和变速器控制部分的同时，控制器（4）分别采集离合器和变速器的位置信息以及动力输出轴（22）的扭矩信息并存储。2.根据权利要求1所述的一种拨片换挡控制装置，其特征在于所述的操控盘（1）上设置有加档拨片（2）和减档拨片（3），拨动加档拨片（2）或减档拨片（3）会产生正负电位差，该电位差向控制器（4）传递一种加档信号或减档信号。3.根据权利要求1所述的一种拨片换挡控制装置，其特征在于所述的变速器控制部分包括变速电机a（8）、主动链轮a（6）、感应链轮d（9）、支撑板a（10）、从动链轮b（11）、作用链轮c（12）、摇臂a（13）和作用杆a（14），所述的变速电机a（8）的输出轴上设有主动链轮a（6），主动链轮a（6）与从动链轮b（11）之间链传动，感应链轮d（9）与从动链轮b（11）之间同步链传动，从动链轮b（11）的输出端设有摇臂a（13），摇臂a（13）的端部连接作用杆a（14...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏军，张增峰，李刚，李敏，郑润泽，周清泉，陆继军，祁菡芮，翟元龙，蒋建，
申请(专利权)人：邵阳学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43