一種基于強制操縱式變速器汽車的atm仿真操縱機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車變速器換檔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于強制操縱式變速器汽車 的ATM仿真操縱機構(gòu)。
【背景技術(shù)】 [0002] 自動變速器除AMT外，還有AT【液力自動變速器】、CVT【無級變速器】和DCT【雙離合 器自動變速器】等多種形式，從技術(shù)角度考慮，AT結(jié)構(gòu)比較復雜，成本較高；CVT受傳遞扭矩 的限制，依據(jù)目前的技術(shù)還很難應(yīng)用在重型卡車上；DCT是一種最新的技術(shù)，世界上尚沒有 重型卡車采用DCT的先例；而AMT是指機械式自動變速器，也稱手自一體變速變速器，是一 種結(jié)合了手動變速與自動變速功能的變速裝置。國內(nèi)原有的手動變速器生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)都 可以保留并沿用。所以，綜合來看，中國重型卡車自動變速器技術(shù)路線采用AMT是最合理的 選擇。
[0003] ATM【Automatic Mechanical Transmission】是電控機械式自動變速系統(tǒng)的簡稱， 也成為手自一體變速器，這一技術(shù)結(jié)合了自動變速器和手動變速器的優(yōu)點，最大限度地減 少了變速系統(tǒng)的功率損耗。這種手動/自動變速系統(tǒng)首先由德國專業(yè)高性能跑車生產(chǎn)廠家 保時捷在其911車型上推出，稱之為Tiptronic。作為保時捷的扛鼎之作，自問世7年以來， 以其高穩(wěn)定性及領(lǐng)先的科技，在世界范圍內(nèi)廣受各方贊譽。
[0004] 而國內(nèi)重型卡車超載嚴重，做整車標定時，就不能按照核定總質(zhì)量來做，而要超過 很多，甚至一倍以上，因此ATM與整車匹配工作是技術(shù)難點，國內(nèi)多家重型卡車研發(fā)AMT的 企業(yè)路試了多年，仍未形成產(chǎn)業(yè)化，在重型卡車上也鮮有應(yīng)用，這是重要的原因之一。而我 國的手動檔變速器已經(jīng)完全解決了這個問題。
[0005] 本申請是以本申請人公開號103453132A的一種數(shù)控變速器操縱機構(gòu)為基礎(chǔ)加裝 一套電控系統(tǒng)做的進一步升級和改進，面臨的主要技術(shù)難題是"離合器同步"的問題：目前 無論是使用步進電機還是本申請人公開的換檔多位氣缸和選檔多位氣缸推動離合器撥叉， 使離合器分離或接合，離合器分離時都沒有問題，但如果沒有考慮到發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與離合 器轉(zhuǎn)速之間的匹配關(guān)系的話，在離合器接合時都會出現(xiàn)結(jié)合時竄車、搓車等沖擊現(xiàn)象，噪音 也很高。這是因為在整個換擋過程中，不管是加檔還是減檔，傳動系統(tǒng)中有兩處的轉(zhuǎn)速需要 同步：一處是變速器內(nèi)部待嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速需要同步，它由同步器完成，無須我們操心；另 一處就是發(fā)動機與離合器片之間的轉(zhuǎn)速也需要同步，即"離合器同步"，在手動擋操縱器中 得靠駕駛者自己來控制，在本發(fā)明中需要解決如何將具有豐富駕駛經(jīng)驗的老司機所掌握了 各種駕駛技巧融入其中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題和市場需求，跳離整機研發(fā)的藩籬， 開發(fā)出一種基于非常成熟的手動變速器，外掛獨立的操縱模塊，從而避免ATM與整車匹配 的技術(shù)難題，從而實現(xiàn)一種具有完備的ATM效果，但卻不同于AMT變速器整機的AMT仿真操 縱機構(gòu)。
[0007] 為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案是： 一種基于強制操縱式變速器汽車的ATM仿真操縱機構(gòu)，包括指令信號單元，信息處理 單元，電磁控制單元，執(zhí)行單元，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：所述的指令信號單元包括檔位操縱 手柄1，檔位開關(guān)2,每個檔位開關(guān)2與信息處理單元相連，信息處理單元與電磁控制單元、 發(fā)動機自帶的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制單元相連，電磁控制單元與執(zhí)行單元相連；所述的執(zhí)行單元 包括換檔多位氣缸30和選檔多位氣缸40,換檔多位氣缸30與選檔多位氣缸40每個腔體兩 側(cè)的端壁上均設(shè)置接觸式到位開關(guān)3,所述的到位開關(guān)3分別與信息處理單元相連。采用該 技術(shù)方案，可將原手動擋駕駛模式轉(zhuǎn)換為手自一體駕駛模式。
[0008] 進一步地,還包括與電磁控制單元相連的智能調(diào)速氣缸,所述的智能調(diào)速缸包括 一雙作用氣缸50,雙作用氣缸50的活塞桿固接油門踏板，缸體固接發(fā)動機油門拉桿，雙作 用氣缸50的兩個氣口上分別設(shè)置一個截止方向相反的第一單向節(jié)流閥5和第二單向節(jié)流 閥6。采用該技術(shù)方案，能夠保證選定擋位一定在最佳油耗區(qū)域，換擋時機一定選擇在最佳 的換擋時機。而手動擋由于人操作的隨意性，以及人工判斷的差異，則很難一直保證上述兩 點。所以，這種仿真AMT可以做到比手動變速器更省油，同時具有行云流水般的駕駛體驗。
[0009] 進一步地，還包括在電磁控制單元與原汽車離合器分泵氣缸之間設(shè)置的單向可控 順序閥7,所述的單向可控順序閥7包括單向節(jié)流閥73,與單向節(jié)流閥73并聯(lián)的單向閥72、 與單向節(jié)流閥73并聯(lián)的且與單向閥72導通方向相反的單向可調(diào)節(jié)壓力閥71。采用該技術(shù) 方案，使離合器分離時徹底，接合時平穩(wěn)順暢。
[0010] 進一步地，所述的操縱手柄1上還設(shè)置快速升降檔開關(guān)4,快速升降檔開關(guān)4與信 息處理單元相連。采用該技術(shù)方案可快速實現(xiàn)增減檔。
[0011] 進一步地，所述的信息處理單元為單片機、單板機、PLC、PC、E⑶中的一種。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明普適性強，能實現(xiàn)模塊化、集成化生產(chǎn)，汽車更新?lián)Q代時 無需考慮變速器操縱機構(gòu)的設(shè)計，安裝調(diào)試簡單方便。避免ATM與整車匹配的技術(shù)難題，從 而實現(xiàn)一種具有完備的ATM效果，但卻不同于AMT變速器整機的AMT仿真操縱機構(gòu)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0014] 圖2為實施例1指令信號單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3為換檔多位氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖4為選檔多位氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖5為智能調(diào)速氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖6為單向可控順序閥與電磁控制單元連接關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1，參照附圖。
[0020] 以9檔位載重汽車為例說明這種基于強制操縱式變速器汽車的ATM仿真操縱機 構(gòu)，主要包括指令信號單元，信息處理單元，電磁控制單元，執(zhí)行單元，其特征在于：所述的 指令信號單元包括檔位操縱手柄I，檔位開關(guān)2，每個檔位開關(guān)2與信息處理單元相連，信息 處理單元與電磁控制單元、發(fā)動機自帶的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制單元相連，電磁控制單元與執(zhí)行 單元相連；所述的執(zhí)行單元包括換檔多位氣缸30和選檔多位氣缸40,換檔多位氣缸30與 選檔多位氣缸40每個腔體兩側(cè)的端壁上均設(shè)置接觸式到位開關(guān)3,所述的到位開關(guān)3分別 與信息處理單元相連。電磁控制單元的電磁閥所需的電源來自汽車的蓄電池及發(fā)電機，氣 缸及電磁閥所需的壓縮空氣來自汽車的壓縮機，與剎車系統(tǒng)共用氣源，換檔多位氣缸30與 選檔多位氣缸40垂直布置且二者的活塞桿通過接駁與變速器的換檔臂相連，換檔多位氣 缸30與選檔多位氣缸40無桿側(cè)端蓋分別鉸接在車架上。信息處理單元為單片機。
[0021] 檔位開關(guān)2包括P檔開關(guān)21、R檔開關(guān)22、C檔開關(guān)23、D檔開關(guān)24、S檔開關(guān)25、 增檔開關(guān)26、減檔開關(guān)27。
[0022] 當操縱手柄撥至P檔位置時，P檔開關(guān)21向單片機發(fā)出信號，單片機收到信號之 后，進入駐車模式：單片機向發(fā)動機自帶的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制單元發(fā)出指令信號，控制單元進 入使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至怠速，單片機向執(zhí)行單元發(fā)出指令信號使換檔多位氣缸30和選檔多 位氣缸40復位，復位到位之后，換檔多位氣缸30上的接觸式到位開關(guān)3向單片機發(fā)出到位 信號，單片機向執(zhí)行單元發(fā)出指令信號，通過接駁、換檔臂將變速器內(nèi)部齒輪調(diào)整到空檔的 配合位置。
[0023] 當操縱手柄撥至R檔位置時，R檔開關(guān)22向單片機發(fā)出信號，單片機收到信號之 后，進入倒車模式：單片機向發(fā)動機自帶的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制單元發(fā)