[发明专利]手自一体机械式无级变速装置

权利要求书

1.一种基于离刹系统的机动车变速装置，其特征在于，包括手自一体机械式无级变速装置及其计算机程序、配件结构和升级版手动变速装置及其计算机程序、配件结构；

手自一体机械式无级变速装置具有以下结构功能：采用离刹系统的左脚踩刹车、右脚踩油门并取消离合踏板，因此属于本安型产品；手动自动一体，公用莲花软硬换档手柄，加装自动驱动的传统齿轮变速箱通过3回路PID调节而拥有无级变速功能，计算机程序可根据驾驶意图自动换档，具有任意档启车、平稳或快速启车、低速蠕动、低速断离合、踩刹车断离合、停车自动挂空挡、人机对话任意设置机动性等功能，以及为实现上述功能的计算机程序和相关配件结构图；

升级版手动档变速装置具有如下结构功能：采用离刹系统的左脚操作刹车和离合踏板、或二者合一的离刹踏板，右脚踩油门，具有本质安全性；启车及低速时，由离刹踏板半联动控制车辆及挂离合停车，在车速超过设定值刹车时可屏蔽离合动作并使发动机处于怠速，配合图8所示6及61莲花手柄换挡；为实现上述功能开发有计算机程序，以及几种半行程离合、刹车拉杆用于对离刹系统机动车的改进升级。

2.根据权利要求1所述的一种基于离刹系统的机动车变速装置的第一种方案，其特征在于： 

取消传统离合踏板，左脚踩踏刹车踏板，在踏板行程的始末分别装有行程开关，右脚踩踏油门踏板，该油门踏板链接一全行程划线变阻器，其输出电阻信号对应踏板行程，通过微机输出电阻值对应的节气门控制信号；在传统机械式齿轮变速箱上方加装电动式自动换档驱动装置，离合器由伺服电机控制，由微机程序控制自动换档；自动换档驱动装置也可选用气动式、液压式； 

图8所示的6、61为本装置的莲花换档手柄，端部3-4个莲花瓣式微动电气离合开关形成半封闭壳体覆盖手柄上端，调节微动开关的动作力度，使之适手、不误动不惰动；此开关用于换档和模式切换，在计算机程序中使用其逻辑“或”信号，具有脉冲保持功能，直到分断或啮合到位为止，并可相互闭锁，在无低速强制分断离合信号时手动模式下按下开关离合分断，松开离合啮合，在换档过程中离合器将无法啮合，自动状态下可换档但不能操纵离合；如图9所示档位及编号以图示为例，各档档位各安装一行程开关，包括空档的三个档位，为了手动换挡期间使档位到位到离合片完全啮合这段PID调节时间延长，设计了较长的档位行程开关，如图9的67，软质弹簧支撑，以便换档轻松且提前传送档位到位信号；或者一个档位装设两个档位开关，如图9的65，以便提前预知到位信号；或者使用电磁接近开关，在换档手柄准备进入档位前正好感知，隐蔽性好，又可防污染； 

图9所示步进电机M1、M2分别位于三条导轨上驱动轴承支撑驱动板62实现平面运动，程序实现换档手柄的各个档位及各个空档位的定位，步进电机M2对侧有一套球型滚动轴承与之位于同一可移动驱动板62上，该板与轴承万向节式链接，用于移动手柄，如图8所示装配图，轴承套在图10所示机械换档柄64上，以减少换档时摩擦，中间插入莲花换档手柄，在手动模式时，手柄带动电机换档，在自动模式时，电机带动手柄换档，步进电机无断电位置保持或锁死功能，MT的变速箱无外力驱动手柄时不会自行换档； 

图10、图11所示为莲花换档手柄与机械换档柄的链节，图10为自动状态，此时手柄柔性，以硬质弹簧连接，以防快速换档时伤人，但压接榫头7及链节结构可以保证少量的手动换档动作，如停车时挂空档；当机械换档柄链节处电磁线圈72带电时将使该链节处于图11的手动状态，此时手柄刚性，以便快速换档，当电磁线圈74带电时卡铁71回缩从而手柄回到自动状态，计算机程序将根据手、自动模式的状态信号控制电磁线圈接通数秒来转换换档手柄状态。