一种基于手动变速箱的自动变速方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于手动变速箱的自动变速方法及系统，其方法是由中央处理单元根据获取的行车状态信息，控制离合器执行机构与离合器的联动实现离、合，控制换挡执行机构与变速箱的联动实现挡位变换。本发明专利技术的有益效果：1、本发明专利技术的工作方式为自动有级变速的方式，继承了手动变速的高扭矩输出的特点，同时能够实现自动换挡，可以应用到大型货车和公交车辆。2、本发明专利技术是在手动变速的基础上，通过液压或电机在ECU的控制下完成变速换挡，成本造价较低。3、由于是ECU自动控制换挡且摒弃了液力变矩器的缺陷，大大的降低了发动机功率损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于变速技术，具体涉及一种基于手动变速箱的自动变速方法及系统。
技术介绍
汽车的变速方式可分为三种手动变速方式，自动变速和无级变速。手动变速箱的汽车，完全通过齿轮的啮合和传动比的配比传递动力，其输出扭矩大，由于该特点，很多大型的汽车和公交车辆一直沿用手动变速的方式。但通过传统手动变速箱需要频繁变更变速箱挡位从而使得汽车驾驶的难度较大且劳动强度高。由此出现了自动变速箱，在自动变速箱的汽车上，通过变速箱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。尽管自动变速箱的汽车具有此优点。但由于自动变速箱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，使得自动变速箱能量损耗很大，传递扭矩低，制造成本很高，从而很难应用于重型的车辆。而且加速时间长，不如手动变速箱汽车操作随心所欲。因此，自动变速箱一直在进行各种改进而出现了以下种类行星齿轮自动变速箱、钢带式无级变箱、双离合器自动变速箱等。但这几种变速箱都没有完全解决自动变速箱结构复杂、传递扭矩小、发热量大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对上述现有技术存在的问题，提出一种基于手动变速箱的自动变速方法及系统，以实现手动变速箱的自动变速。实现本专利技术目的采用的技术方案如下本专利技术提供的基于手动变速箱的自动变速方法，是由中央处理单元(ECU)根据获取的行车状态信息，控制离合器执行机构与离合器的联动实现离、合，控制换挡执行机构与变速箱的联动实现挡位变换。本专利技术提供的基于手动变速箱的自动变速系统，包括中央处理单元(ECU)、行车状态信息采集元件、离合器及离合器执行机构、变速箱及换挡执行机构；所述中央处理单元与行车状态信息采集元件、离合器执行机构和换挡执行机构连接，所述离合器执行机构与离合器连接，所述换挡执行机构与变速箱连接。所述的中央处理单元(ECT)为变速箱E⑶。行车状态信息采集元件为传感器，如加速踏板位置传感器或油门位置传感器、速度传感器、刹车状态传感器、转矩传感器、挡位应力传感器、当前挡位位置传感器和离合器位置(状态)传感器等，它们分别安装在汽车的相关部位。所述的行车状态信息包括油门信息、速度信息、转矩信息和刹车状态信息等。所述的离合器执行机构和换挡执行机构为电机驱动装置或液压驱动装置。所述的离合器和变速箱分别为普通的离合器和定轴齿轮车用变速箱，变速箱尤其是指汽车手动变速箱。所述的换挡执行机构，包括变速箱内的挡位拨叉装置、液压缸驱动系统和车载中4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I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(ECT)连接。所述的换挡执行机构，包括变速箱、设在变速箱上的两根选换挡横轴、电机驱动装置和车载中央处理单元；所述电机驱动装置分别与所述两根选换挡横轴连接；所述车载中央处理单元与所述电机驱动装置连接。所述的换挡执行机构，包括变速箱、设在变速箱内的变速拨叉轴，变速拨叉轴上分别设有变速拨叉，还包括液压缸驱动系统和车载中央处理单元，液压缸驱动系统包括液压缸及电磁阀组件；所述液压缸及电磁阀组件中的液压缸通过变速推杆与所述变速拨叉轴连接；所述车载中央处理单元与液压缸及电磁阀组件连接。所述的离合器执行机构，包括离合器中的分离拨叉、液压缸驱动系统和车载中央处理单元(ECU)，液压缸驱动系统包括电磁换向阀、数控单向节流阀和液压工作缸，所述液压工作缸与分离拨叉连接，所述车载中央处理单元(ECU)与电磁换向阀、数控单向节流阀连接。所述的离合器执行机构，包括与发动机飞轮连接的离合器盖、位于离合器盖内固定在变速箱第一轴上的从动片和套在变速箱第一轴上的分离套筒，还包括液压缸驱动系统和车载中央处理单元(ECU)，液压缸驱动系统包括设在液压回路上的液压工作缸、数控单向节流阀和电磁换向阀；所述分离套筒上套有压盘，压盘通过弹性元件与离合器盖接合；从动片的前后两侧分别与飞轮和压盘配合；所述分离套筒的一端与压盘之间设有分离轴承， 另一端与液压缸驱动系统的液压工作缸连接；所述车载中央处理单元(ECT)与数控单向节流阀和电磁换向阀连接。所述的离合器执行机构，包括与发动机飞轮连接的离合器盖、位于离合器盖内通过花键固定在变速箱第一轴上的从动片和套在变速箱第一轴上的分离套筒，其特征是还包括电机驱动装置和车载中央处理单元(ECU);分离轴承套在分离套筒上并与其上的一个端面相接，压盘套在变速箱第一轴上并与离合器盖之间设有弹性传动片和压紧弹簧；分离套筒通过回位弹簧与变速箱连接，分离杠杆支承柱固定在离合器盖上；固定在分离杠杆支承柱上的分离杠杆一头与压盘配合，另一头顶着分离轴承；从动片的前后两侧分别与发动机飞轮和压盘配合，分离叉与分离套筒活动连接并与电机驱动装置相连。本专利技术的有益效果I、本专利技术的工作方式为自动有级变速的方式，继承了手动变速的高扭矩输出的特点，同时能够实现自动换挡，可以应用到大型货车和公交车辆。2、本专利技术是在手动变速的基础上，通过液压或电机在ECU的控制下完成变速换挡，成本造价较低。3、由于是ECU自动控制换挡且摒弃了液力变矩器的缺陷，大大的降低了发动机功率损耗。 下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。附图说明图I是本专利技术系统的原理框图。图2是本专利技术系统的电路图。图3是本专利技术中的换挡执行机构示意图。图4是手动变速箱的挡位示意图。图5是手动变速箱的挡位运动轨迹示意图。图6是现有手动变速箱的示意图，图7是本专利技术中的不同换挡执行机构示意图。图8本专利技术中的另一种换挡执行机构示意图。图9是本专利技术中的离合器执行机构示意图。图10本专利技术中的另一种离合器执行机构示意图。图11是本专利技术中的又一种离合器执行机构示意图。图12是图11的A-A向视图。具体实施例方式见图I和图2，本专利技术提供的基于手动变速箱的自动变速系统，包括中央处理单元 (ECU)、行车状态信息采集元件、离合器及离合器执行机构、变速箱及换挡执行机构；所述中央处理单元与行车状态信息采集元件、离合器执行机构和换挡执行机构连接，所述离合器执行机构与离合器连接，所述换挡执行机构与变速箱连接。自动变速系统的电路如图2所示，由行车信息采集单元、中央处理单元(ECU)和执行单元组成，行车信息采集单元包括各种传感器及其信号转换器与中央处理单元连接，中央处理单元(ECT)再与执行单元连接。其中传感器，包括加速踏板位置传感器或油门位置传感器、速度传感器、刹车状态传感器、转矩传感器、挡位应力传感器、当前挡位位置传感器和离合器位置(状态)传感器等，它们分别安装在汽车的相关位置。中央处理单元为EQJ (Electronic Control Unit),又称“行车电脑”、“车载电脑” 等。行车状态信息包括油门信息、速度信息、转矩信息、挡位信息、制动踏板的位置与运动速度信息、驻车和刹车状态信息等。执行单元包括离合器执行机构和换挡执行机构，包括电机驱动装置或液压缸驱动系统，电机驱动装置可采用伺服电机和步进电机等。离合器和变速箱分别为汽车离合器和定轴齿轮变速箱，变速箱尤其是指汽车手动变速箱。本专利技术提供的基于手动变速箱的自动变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建中，谢晖，袁苏洁，彭伟光，钟盼希，王路翔，颜世强，蒋捷，舒南翔，胡荣，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：