通过改造传统的机械式变速器(手动变速器)使其实现自动换挡,需要传感器对挡位进行检测,利用执行机构对挡位进行控制.提出了一种利用非接触式光电开关检测挡位的方法.对于5挡变速器,分别利用2个开关检测3个选挡位置和2个开关检测3个换挡位置.通过对检测到的开关信号进行合理的编码,就能利用4个光电开关实现对5挡变速器的9个挡位位置的检测.这种方法不仅使挡位检测的开关个数减少,硬件开销少,而且进行挡位控制的控制程序极其简单.同时还给出了挡位检测原理以及挡位控制程序流程图.
　　车辆驾驶涉及油门、制动、离合器、变速杆及转向这些主要操作.驾驶员在驾车过程中,根据不同路况,可能频繁地进行车辆起步、换挡、转向、制动等操作,操作量大、操作频繁常常使驾驶员身心负担过重.驾驶员要实现安全、经济、离合器摩损小、传动系避免动载荷过大等技术操作相当困难.在汽车工业特别发达的今天,城市交通极其繁忙,不熟练的非专业驾驶员越来越多,汽车保有量不断增加,燃油费用时有上涨.人们自然地提出了车辆操纵简单、容易、节省燃料、提高传动系寿命等的要求.传统的机械式变速器传动效率高、结构简单、制造成本低,至今仍然是应用最普遍的变速器.机械式自动变速器(Automated MechanicalTransmission---AMT)就是利用微电子技术,对传统的机械式变速器实现自动控制.它不仅保留了传统机械式变速器传动效率高的特点,而且驾驶员操作更加简单、容易,传动系寿命可通过对离合器的良好控制得到提高.因此它在自动变速器家族中占有重要的位置.
　　机械式自动变速器可以是由电子控制的气动控制机构(电-气方式)实现换挡,也可以是由电子控制的液压控制机构(电-液方式)实现换挡.但是,不管是哪种换挡方式,都要对变速器的挡位进行检测,以便确定变速器挡位所处的位置,从而根据车辆运行状态对挡位的要求,以及变速器原来的挡位位置,对变速器实现相应的挡位变换控制.
　　由电子控制单元通过液压执行机构控制变速器的选挡和换挡.变速器的执行机构有平行式与相互正交式2种.对于5个前进挡1个倒挡的AMT而言,采用正交式比平行式可节省2个活塞缸,因而结构简单、紧凑.对于插入了选挡动作的换挡,其时间会比平行式略长,其液压缸是单杆型复动式,用两位三通电磁阀控制油路,可使活塞正确可靠停于3个位置;其运动通过内部杆件传至拨叉换挡与手动变速器相同.针对某轿车5挡变速器选换挡控制,设计并应用的液压系统原理.
　　该液压系统由液压源(通过发动机带动液压泵产生,并经过调压阀调节、蓄能器缓冲后得到压力稳定的液压源)、储液器、4个2位三通电磁阀、换挡执行机构、选挡执行机构及液压管道等组成.V1与V2为换挡电磁阀,控制换挡执行机构进行换挡操作;V3与V4为选挡电磁阀,控制选挡执行机构进行选挡操作.
　　液压系统实现选换挡操作的原理如下:当选挡电磁阀V3与V4同时通电时,选挡执行机构中的活塞处于中间位置,选对应3、4挡的空挡N0;当选挡电磁阀V3通电、V4断电时,选挡执行机构中的活塞向上运动,选对应1、2挡的空挡N1;当选挡电磁阀V4通电、V3断电时,选挡执行机构中的活塞向下运动,选对应5、R挡的空挡N2;当换挡电磁阀V1与V2同时通电时,换挡执行机构中的活塞处于中间位置,退回到空挡N0、N1或N2;当换挡电磁阀V1通电、V2断电时,换挡执行机构中的活塞向左运动,换挡到1、3或5挡;当换挡电磁阀V2通电、V1断电时,换挡执行机构中的活塞向右运动,换挡到2、4或R挡.
　　挡位控制程序流程图设com、ori和det 3个字节型寄存器的低4位分别作为车辆运行所要求的挡位(要求挡位)、进行换挡前变速器原来所处的挡位(原挡位)和CPU通过挡位检测开关实时检测到的挡位(检测挡位)的数据存储寄存器.挡位控制的软件实现极其简单,用80C196KC的汇编语言实现只需不足100条指令.
　　挡位检测与控制方法已经在所研制的机械式自动变速器试验车上经过2年多、数万公里的道路试验,不仅安全可靠而且使用的光电检测开关价格便宜,具有实用价值. 

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