随着社会的进步和生活水平的提高,汽车工业得以长足发展,人们对车辆的功能和性能提出了更高的要求。目前,我国多数城市客车均采用发动机后置,使用手动机械变速装置,在车辆行驶过程中,驾驶员要反复、频繁进行起步、换档和停车操作,劳动强度很大,燃油经济性和乘坐舒适性较差,同时也存在着严重的交通事故隐患。借鉴国内外多年的研究经验,同时结合我国的实际情况,研究开发了性价比较高的客车轻便换档系统。系统在原有手动变速器基础上进行机械机构改造,将手动换档改为电控气动轻便换档,以电子控制单元为核心,通过气动执行机构完成预定选换档操作,实现客车换档的轻便化。系统结构简单,效率高,生产继承性好,改造费用投入少,性价比高,具有重要的理论意义和应用价值,发展前景广阔。本文介绍了客车换档系统的历史、现状及发展趋势,从客车传动系统中的离合器和同步器的工作原理入手,介绍了客车的换档过程。文章阐述了轻便换档系统的总体方案设计,详细描述了控制机构和执行机构的结构设计。在机械结构基础上,本文还详细阐述了控制机构和执行机构的硬件电路设计,包括信号采集电路、电磁阀控制、主备用控制单元及其它外围硬件电路的设计,并对出现和预知的故障进行了诊断,且提出了解决方案。文章然后介绍了CAN总线在系统中的应用,包括硬件节点的设计以及通讯协议的制定等,同时进行了系统软件流程的设计。最后对设计的硬件电路和系统软件进行了调试,确定系统能够正常运行。