一种智能电控气动式分动箱操纵机构及方法技术

本发明专利技术公开了一种智能电控气动式分动箱操纵机构及方法，该机构包括活塞缸、设于活塞缸上的挡位通气单元、活塞杆、设于活塞杆一端的传感单元及设于活塞杆上位于活塞缸与传感单元之间的拔叉和设于拔叉上的同步器；挡位通气单元包括设于活塞缸侧面的空挡通气口、高挡通气口、设于活塞缸远离其开口端的低挡通气口、设于活塞缸内部的活塞单元；活塞单元包括设于活塞杆上的空挡活塞、高挡活塞及低挡活塞；传感单元包括设于活塞杆上的分别用于控制高挡和低挡的位置传感器；活塞杆的末端设置有深度和长度根据控制高挡和低挡的位置传感器的触点行程确定的凹槽；通过活塞杆的左右移动，触发位置传感器与凹槽的闭合或断开，进而实现不同挡位的同步切换。实现不同挡位的同步切换。实现不同挡位的同步切换。

【技术实现步骤摘要】
一种智能电控气动式分动箱操纵机构及方法


[0001]本专利技术属于分动箱挡位控制
，更具体地，涉及一种智能电控气动式分动箱操纵机构及方法。

技术介绍

[0002]所谓分动箱，就是将发动机的动力进行分配的装置，可以将动力输出到后轴，或者同时输出到前/后轴。从这个角度可以看出，分动箱实际上是四驱车上的一个配件。
[0003]分动箱主要功能把变速箱传递的动力合理的分配给前桥和后桥，另一作用可以作为变速箱副箱，设置两个挡位，增加传动系统的传动比及挡位数，提升整车的动力性和经济性。但由于分动箱输入端连接变速箱，输出端连接传动轴、驱动桥、车轮等系统，两端转动惯量都比较大，传统的同步装置，无法满足要求，不能实现同步挡位切换的要求。传统的操纵系统，只能停车通过结合齿实现硬结合实现高低挡位的切换,严重影响到驾驶体验,换挡可靠性也比较差。
[0004]因此，急需一种能够实现分动箱高、低挡在车辆正常行驶时快捷切换，提高车辆的动力性，提升驾驶体验的智能化分动箱操纵装置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种智能电控气动式分动箱操纵机构及控制方法，通过分动箱控制器对发动机转速的控制实现分动箱高、低挡主动端转速的调整，通过在分动箱上安装相应的操纵机构，通过分动箱控制器控制分动箱的空挡、低挡或高挡高速电磁阀动作，进而控制压缩空气从空挡通气口、低挡通气口、或高挡通气口进入活塞缸内，分别通过压缩空气推动低挡活塞或高挡活塞的移动，进一步推动活塞杆的移动，进而控制高挡位置传感器和低挡位置传感器的触点开闭状态，进而实现行车过程中不同挡位的同步切换。通过分动箱控制器对分动箱操纵机构的运作过程进行精准控制，通过对ABS控制实现分动箱高、低挡被动端转速的调整，通过对发动机的控制实现分动箱高、低挡主动端转速的调整，进而实现分动箱高、低挡在车辆正常行驶时快捷切换，提高车辆的动力性，提升驾驶体验；本专利技术的关键是通过对ABS、发动机、变速箱、分动箱操纵的协调控制，实现在行车条件下，分动箱高低挡的切换，解决了传统操纵系统只能停车通过结合齿实现硬结合实现高低挡位的切换,严重影响到驾驶体验,换挡可靠性差的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的一个方面提供一种智能电控气动式分动箱操纵机构，安装于分动箱上，包括一端开口的活塞缸、设于所述活塞缸上的挡位通气单元、一端设于所述活塞缸开口内的活塞杆、设于所述活塞杆远离所述活塞缸一端的传感单元以及设于所述活塞杆上位于所述活塞缸与所述传感单元之间的拔叉和设于所述拔叉上的同步器；其中，
[0007]所述挡位通气单元包括间隔设于所述活塞缸侧面的空挡通气口和高挡通气口、设于所述活塞缸远离其开口端的低挡通气口、设于所述活塞缸内部的活塞单元；所述空挡通
气口、所述高挡通气口以及所述低挡通气口分别与所述分动箱控制器上的空挡高速电磁阀、高挡高速电磁阀以及低挡高速电磁阀相连通；所述活塞单元包括设于所述活塞杆侧壁的空挡活塞和高挡活塞以及设于所述空挡活塞上的低挡活塞；
[0008]所述传感单元包括设于所述活塞杆上远离所述活塞缸一端的传感器支撑座和间隔设于所述传感器支撑座上的用于控制高挡的第一位置传感器和用于控制低挡的第二位置传感器；
[0009]所述活塞杆的末端设置有凹槽，凹槽的深度和长度根据安装在传感器支撑座上的控制高挡的第一位置传感器和控制低挡的第二位置传感器的触点行程确定；通过所述活塞杆的左右移动，触发所述第一位置传感器和所述第二位置传感器与凹槽的闭合或断开，并向分动箱控制器发送相应信息，进而实现不同挡位的同步切换。
[0010]进一步地，所述活塞缸的开口端开口大小刚好供所述活塞杆穿过；
[0011]所述空挡活塞和所述高挡活塞均与所述活塞杆轴向固定；所述高挡活塞的一侧与所述活塞杆轴向固定，另一侧与所述活塞缸的内壁固定；
[0012]所述空挡活塞或所述高挡活塞的任一方左右移动动均可带动所述活塞杆左右移动。
[0013]进一步地，所述高挡活塞设于所述空挡活塞远离所述低挡通气口的一端，
[0014]所述空挡活塞上设有L形缺口，所述L形缺口朝向所述高挡活塞；所述低挡活塞的截面为两端垂直的Z字形；
[0015]所述低挡活塞的一端设于所述空挡活塞的L形缺口处，并且所述低挡活塞可以沿所述空挡活塞轴向滑动；
[0016]所述低挡活塞的一端与所述空挡活塞的一端勾搭卡合时所述低挡活塞与所述高挡活塞之间形成空隙。
[0017]进一步地，所述活塞缸的内部沿活塞杆的中心轴线方向依次水平布置有三个截面为矩形且互相连通的空腔，分别为第一空腔、第二空腔、第三空腔；
[0018]所述第一空腔位于所述活塞缸内靠近所述低挡通气口的一端；
[0019]所述第三空腔的腔口恰好能够供所述活塞杆穿过，所述活塞杆通过所述第三空腔后依次伸入所述第二空腔和所述第一空腔；
[0020]所述第一空腔、所述第二空腔、所述第三空腔的截面积和体积依次缩小，彼此连接处形成连续的台阶；
[0021]所述第一空腔和所述第二空腔的连接处在所述活塞缸的内壁形成第一台阶，所述第二空腔和所述第三空腔的连接处在所述活塞缸的内壁形成第二台阶，所述第一台阶的竖直壁为所述活塞缸的第一右壁；所述第二台阶的竖直壁为所述活塞缸的第二右壁。
[0022]进一步地，所述低挡活塞的一端沿所述第一空腔的内壁滑动时，其另一端沿所述第二空腔的内壁滑动；
[0023]所述活塞杆左右移动时，所述高挡活塞沿所述第二空腔的内壁滑动；
[0024]所述低挡活塞的左端端抵于所述活塞缸的左壁时，所述低挡活塞的右端与所述第二空腔内壁相连接。
[0025]进一步地，所述活塞杆在活塞缸内左右滑动时，同时也在所述传感器支撑座内左右滑动；
[0026]所述拔叉的一端固定安装于所述活塞杆的中段；
[0027]所述同步器固定安装于所述拔叉的另一端，用于使得常啮合齿轮与目标挡位齿轮的转速同步。
[0028]进一步地，所述第一位置传感器和所述第二位置传感器上分别设有控制传感器开闭的触点开关；
[0029]所述第一位置传感器和所述第二位置传感器上的触点开关位于凹槽中时触点是自由状态，离开凹槽时处于压缩状态。
[0030]进一步地，当所述低挡活塞靠在活塞缸左壁时，活塞杆触发第一位置传感器和第二位置传感器同时断开；
[0031]当所述高挡活塞左移直到与所述低挡活塞右端贴合时，同步活塞杆左移触发所述第一位置传感器闭合，完成高挡结合；
[0032]当高挡活塞靠在活塞缸第二右壁时，活塞杆触发第一位置传感器和控制低挡的第二位置传感器同时断开，完成空挡到位；
[0033]当低挡活塞推动活塞杆向右移动，直到低挡活塞靠在活塞缸第一右壁时，第二位置传感器闭合。
[0034]进一步地，所述低挡活塞与所述空挡活塞的接触位置设置有径向密封圈，所述低挡活塞与所述活塞缸之间亦设置有径向密封圈。
[0035]本专利技术的另一个方面提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电控气动式分动箱操纵机构，安装于分动箱上，其特征在于：包括一端开口的活塞缸(6)、设于所述活塞缸(6)上的挡位通气单元(61)、一端设于所述活塞缸(6)开口内的活塞杆(7)、设于所述活塞杆(7)远离所述活塞缸(6)一端的传感单元(9)以及设于所述活塞杆(7)上位于所述活塞缸(6)与所述传感单元(9)之间的拔叉(8)和设于所述拔叉(8)上的同步器(81)；其中，所述挡位通气单元(61)包括间隔设于所述活塞缸(6)侧面的空挡通气口(611)和高挡通气口(612)、设于所述活塞缸(6)远离其开口端的低挡通气口(613)、设于所述活塞缸(6)内部的活塞单元；所述空挡通气口(611)、所述高挡通气口(612)以及所述低挡通气口(613)分别与所述分动箱控制器上的空挡高速电磁阀、高挡高速电磁阀以及低挡高速电磁阀相连通；所述活塞单元包括设于所述活塞杆(7)侧壁的空挡活塞(614)和高挡活塞(615)以及设于所述空挡活塞(614)上的低挡活塞(616)；所述传感单元(9)包括设于所述活塞杆(7)上远离所述活塞缸(6)一端的传感器支撑座(91)和间隔设于所述传感器支撑座(91)上的用于控制高挡的第一位置传感器(92)和用于控制低挡的第二位置传感器(93)；所述活塞杆(7)的末端设置有凹槽，凹槽的深度和长度根据安装在传感器支撑座(91)上的控制高挡的第一位置传感器(92)和控制低挡的第二位置传感器(93)的触点行程确定；通过所述活塞杆(7)的左右移动，触发所述第一位置传感器(92)和所述第二位置传感器(93)与凹槽的闭合或断开，并向分动箱控制器发送相应信息，进而实现不同挡位的同步切换。2.根据权利要求1所述的一种智能电控气动式分动箱操纵机构，其特征在于：所述活塞缸(6)的开口端开口大小刚好供所述活塞杆(7)穿过；所述空挡活塞(614)和所述高挡活塞(615)均与所述活塞杆(7)轴向固定；所述高挡活塞(615)的一侧与所述活塞杆(7)轴向固定，另一侧与所述活塞缸(6)的内壁固定；所述空挡活塞(614)或所述高挡活塞(615)的任一方左右移动动均可带动所述活塞杆(7)左右移动。3.根据权利要求2所述的一种智能电控气动式分动箱操纵机构，其特征在于：所述高挡活塞(615)设于所述空挡活塞(614)远离所述低挡通气口(613)的一端，所述空挡活塞(614)上设有L形缺口，所述L形缺口朝向所述高挡活塞(615)；所述低挡活塞(616)的截面为两端垂直的Z字形；所述低挡活塞(616)的一端设于所述空挡活塞(614)的L形缺口处，并且所述低挡活塞(616)可以沿所述空挡活塞(614)轴向滑动；所述低挡活塞(616)的一端与所述空挡活塞(614)的一端勾搭卡合时所述低挡活塞(616)与所述高挡活塞(615)之间形成空隙。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种智能电控气动式分动箱操纵机构，其特征在于：所述活塞缸(6)的内部沿活塞杆(7)的中心轴线方向依次水平布置有三个截面为矩形且互相连通的空腔，分别为第一空腔、第二空腔、第三空腔；所述第一空腔位于所述活塞缸(6)内靠近所述低挡通气口(613)的一端；所述第三空腔的腔口恰好能够供所述活塞杆(7)穿过，所述活塞杆(7)通过所述第三空腔后依次伸入所述第二空腔和所述第一空腔；
所述第一空腔、所述第二空腔、所述第三空腔的截面积和体积依次缩小，彼此连接处形成连续的台阶；所述第一空腔和所述第二空腔的连接处在所述活塞缸(6)的内壁形成第一台阶，所述第二空腔和所述第三空腔的连接处在所述活塞缸(6)的内壁形成第二台阶，所述第一台阶的竖直壁为所述活塞缸(6)的第一右壁；所述第二台阶的竖直壁为所述活塞缸(6)的第二右壁。5.根据权利要求4所述的一种智能电控气动式分动箱操纵机构，其特征在于：所述低挡活塞(616)的一端沿所述第一空腔的内壁滑动时，其另一端沿所述第二空腔的内壁滑动；所述活塞杆(7)左右移动时，所述高挡活塞(615)沿所述第二空腔的内壁滑动；所述低挡活塞(616)的左端端抵于所述活塞缸(6)的左壁时，所述低挡活塞(616)的右端与所述第二空腔内壁相连接。6.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种智能电控气动式分动箱操纵机构，其特征在于：所述活塞杆(7)在活塞缸(6)内左右滑动时，同时也在所述传感器支撑座(91)内左右滑动；所述拔叉(8)的一端固定安装于所述活塞杆(7)的中段；所述同步器(81)固定安装于所述拔叉(8)的另一端，用于使得常啮合齿轮与目标挡位齿轮的转速同步。7.根据权利要求1
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3或...

【专利技术属性】
技术研发人员：付邦璀，汪振晓，谢锡春，李进伟，李勇来，
申请(专利权)人：东风越野车有限公司，
类型：发明
国别省市：