[发明专利]电子控制机械式自动变速方法及装置

说明书

本发明涉及一种行走机械的变速方法及装置。

用先进的电子技术改造现有汽车上传统的手动式机械变速器，使其自动化，不仅具有当今液力自动变速器因自动变速所带来的全部优点，且具备齿轮式机械变速器价廉、传动效率高的长处。

1984年日本五十铃汽车公司在世界上首次将其研制的电子控制机械式变速器（NAV1-5）用于轿车，虽受到欢迎，但仍存在不足：1.指导变速器的换挡是用稳态两参数（汽车车速V和发动机油门开度α）控制，它不能使汽车处于最佳状态行驶;2.液压缸中无缓冲装置，故活塞的运动冲击大，使液压缸和齿轮的寿命降低;3.无安全应急装置，NAV1-5仅停留在微机有故障显示上。

本发明的目的在于为汽车提供一种新的自动变速方法和一种性能好，成本低、安全可靠的电子控制机械式自动变速装置。

本发明在控制换挡变速方法上提出用动态三参数（车速V、发动机油门开度α和加速度a）来控制变速，即在原来两参数（车速V和发动机油门开度α）基础上，引入了加速度a＝ (dV)/(dt) 作为控制换挡的重要参数。这种控制方法是先对发动机进行动态外特性和速度特性试验，再按整车参数与变速器各挡传动比求出换挡特性，存储于微机存储器中。从传感器采样测得车速V、发动机油门开度α和通过对车速微分算出的加速度a，与存于微机中的换挡表的值比较，确定是否需换挡，微机据此发出换挡指令。

根据整车参数，在各种油门开度下，满足离合器行程、发动机转速及驱动轮附着条件时，计算该状态的滑摩功L和车辆冲击度j，优化出离合器接合速度，存于微机，将反映司机意图、车辆负荷与外界状况油门开度信息输入微机，同时从传感器测得车速、发动机转速和挡位，据此，选出预存于微机中相应的离合器接合速度，以此来控制离合器的接合。

本发明提供的电子控制机械式自动变速装置，其结构如下：自动、手动转换装置1-1分别连接控制板1-2、变速前拉杆1-19、离合器踏板1-22和油门踏板1-23;控制板1-2分别连接离合器微机控制单元1-3和变速器微机控制单元1-4;离合器微机控制单元1-3与离合器位移传感器1-5连接、与油门传感器1-7连接、与步进电机1-8连接、经离合器控制电磁阀组1-6与离合器分离油缸1-16连接;油门传感器1-7与发动机节汽门1-15连接;步进电机1-8固定在发动机节汽门1-15上;变速器微机控制单元1-4与发动机分电器1-9、车速传感器1-13连接、分别经变速器选挡电磁阀组1-10、变速器换挡电磁阀组1-11、变速器挡位信号传感器1-12与变速执行机构1-17连接，与油门传感器1-7连接;油门传感器1-7与发动机节汽门1-15连接;油泵1-14与油箱1-18除互相连接外，还分别与离合器控制电磁阀组1-6、变速器选挡电磁阀组1-10、变速器换挡电磁阀组1-11连接;变速前拉杆1-19经拉杆机构1-20、变速后拉杆1-21与变速执行机构1-17连接;离合器踏板1-22与位于离合器1-25上的离合器分离油缸1-16连接;油门踏板1-23与发动机节汽门1-15连接;发动机分电器1-9和发动机节汽门1-15位于发动机1-24上;离合器位移传感器1-5位于离合器分离油缸1-16上;车速传感器1-13和变速执行机构1-17位于变速器1-26上。

自动、手动转换装置由阀体2-1、阀芯2-16、推杆2-12、端盖2-4、踏板2-11组成。其中阀体2-1上有直径不同的两通孔，并设有油口2-2、2-5、2-6、2-7和2-15，左端侧面有放置钢珠2-8、弹簧2-9和调整螺帽2-10的定位孔;左端固连有踏板2-11的推杆2-12上有定位环槽2-13;阀芯2-16上有环形油道2-14和2-17、右端有放置弹簧2-3的定位孔、中间有通孔;阀体 2-1上直径不同的两通孔内分别装推杆2-12和阀芯2-16，阀体2-1右端与端盖2-4连接。

拉杆机构1-20中，外筒3-3内壁有半圆形环槽，右端与前盖3-6连接;内筒3-4一端壁上有四个均布通孔，外筒3-3套于内筒3-4，定位钢球3-18置于通孔和半圆形环槽中;中轴3-17外套内筒3-4，其小直径上套有弹簧3-15，右端与拉丝3-14左端固连，左端有一锥面;中空的连接螺杆3-5两端分别与内筒3-4和外伸套筒3-11连接;外伸套筒3-11另一端与固定有软轴夹子3-9的前拉杆3-8连接;拉丝3-14另一端经连接螺杆3-5中心孔、外伸套筒3-11上的斜孔和拉丝软轴3-7引出;外伸套筒3-11上配有销轴3-12和销套3-13;后盖3-2两端分别与后拉杆3-1和外筒3-3连接。