專利名稱：：手自一體機械式無級變速裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種基于離剎系統的機動車變速裝置，尤其涉及一種手自一體機械式無級變速裝置和一種升級版手動變速裝置，以及他們的計算機程序和配件結構。
背景技術：
：目前各種手動檔機動車換檔時必須踩踏離合踏板，加之油門、剎車踏板等頻繁而復雜的動作，在市區交通繁忙、復雜路段時，很容易發生錯踩油門或剎車因此釀成重大交通事故，造成重大生命才生損失。而眾多手動擋、自動擋汽車的剎車踏板與油門踏板也都沿用發明汽車時的布置方案，都布置在駕駛室右側由右腳來操作，造成啟車時尤其坡道啟車不能同時加油，啟車困難，負荷都有一只腳承擔，而另一只腳成了剝削者，如果以駕駛為生涯，勢必造成一定的生理障礙，如同我們要經常鍛煉左手從而促進右半大腦發育一樣，我們也要經常鍛煉左腳以防“半身不遂”。同時，兩個踏板由一只腳操作，有些不堪重負，尤其表現在危急時刻，有些不知所措，尤其一旦誤踩，我們的“修正主義”反應速度顯得太慢。無法跟上事態的發展，眾多交通事故證明，緊急時刻一旦誤踩，是沒有時間糾正的。發明專利《離剎系統機動車剎車裝置》(申請號201110094877.8)已經將離合剎車踏板置于左腳操作并相關聯動，也可以合二為一并由左腳操作，右腳僅操作油門，此設計大大減少了事故率，節能環保不冒黑煙，節省發動機及剎車片，緩解了駕駛強度、心里緊張情緒，使雙腳平均勞動負荷，可同時踩踏，不憋發動機，即使誤踩，也有糾正機會。目前普遍使用的手動擋機動車，齒輪變速，動力性好，無動能流失，是其他變速裝置無法匹敵的，但因為是有級變速，但帶來換擋時的頓挫感，操作復雜，不適合高級轎車，即具優良的動力傳輸性能，又具有無級變速特性的變速裝置，一百多年來一直是世界眾多汽車廠商追求的夢想，也因此開發出了眾多的變速裝置液力耦合變速器、雙離合變速器、行星齒輪變速器、皮帶式無級變速器、金屬鏈條式無級變速器等等不一而足，但或多或少存在著不盡人意的缺陷，不是動力顯得不足，就是變速不夠平順，也正是這樣的缺陷、矛盾、人們的無休止的追求，給事物的發展帶來動力，促使汽車變速裝置不斷地向前發展，在遭遇諸多困境后，人們又掉過頭來顧望機械式齒輪變速裝置，迷惑于他的優良動力特性，競相開發齒輪式無級變速裝置，上世界七八十年代出現了各種各樣的機械式自動換擋裝置，有電動式、液力式、氣動式，根據機動車所具有的資源優勢，選擇動力方案，但不足之處仍然是換擋不平順問題，鑒于此，齒輪式變速裝置即使自動化了，也被列入低擋行列，久久沉冤于地下，不登大雅之堂。本發明鑒于上述技術現狀，基于上離剎系統機動車剎車裝置和普通手動擋齒輪變速箱，優化了剎車拉桿和離合拉桿的機械機構，設計了電氣式離合油門拉桿，同時優化了電動式齒輪變速裝置的結構和控制方案，采用先進的三回路PID控制方案，以及離合動作控制方案，產生了手自一體機械式“無級變速”換擋裝置，左腳踩剎車踏板，右腳踩油門踏板，該裝置具有本質安全性，同步了換擋車速、平順了換擋后供油波動，消除了換擋頓挫感，同時采用穩壓濾波器使供油平順，克服坎坷路況燃油脈動。自動程序可以根據車速及駕駛意圖自動換擋，可2、3檔及任意檔啟車，并強制檔位以防頻繁換擋，計算機程序允許用戶直接對各項駕駛參數進行設置，調試成各種模式，如平穩舒適型、賽車型，得手應心，“為所欲為”，“我行我素”，即時生效，即時運行，同時具有模式切換簡單，任何模式停車可自動掛空擋，操作方便，在傳統換擋手柄基礎上，設計了蓮花手柄及同時適合于手動模式和自動模式的軟硬鏈節，保持原有手動擋換擋手柄風格的基礎上使之功能多樣化，適應性強，美觀實用。使手動換檔時幾乎不用有“離合”的意識與動作，自動換擋時安全可靠，一推了之、一檔到家，既滿足了駕馭純手動擋的飆車欲望與熱情，又滿足了高檔豪車的幸福與虛榮。本裝置將使駕駛更加舒適、安全、易駕，手動檔的成本，高檔車的享受，本裝置將使轎車成為一種體育器材，使駕駛成為一種樂趣、一種鍛煉、一種智力活動。過于智能的車我們可能也不愿意開，如同我們得富貴病一樣，有時我們要尋求一種勞動、一種鍛煉,如同登山野游一樣,智能轎車可能會被束之高閣，如果僅僅追求高智力汽車，我們坐在副駕駛位置就可以了，如果為了鍛煉我們的智力、體力以及他們的配合能力、健康長壽，那么將一款即安全舒適、環保易駕又能充分鍛煉我們的真正手動與真正自動的齒輪無級變速轎車作為健身器材，將是最具明智、最具性價比的時尚選擇。
發明內容本發明的目的是提供一種基于離剎系統的手自一體機械式無級變速裝置，本安型，通過3回路PID調節器將傳統齒輪變速箱升級為無級變速裝置，還包括一種當車速超過設定值后剎車時屏蔽離合動作并使發動機處于怠速的升級版離剎系統變速裝置，以及幾種該裝置的半行程機離合、剎車拉桿。為實現上述目的，本發明提供一種基于離剎系統的機動車變速裝置其特征在于，包括手自一體機械式無級變速裝置及其計算機程序、配件結構和升級版手動變速裝置及其計算機程序、配件結構；手自一體機械式無級變速裝置具有以下結構功能采用離剎系統的左腳踩剎車、右腳踩油門并取消離合踏板，因此屬于本安型產品；手動自動一體，公用蓮花軟硬換檔手柄，加裝自動驅動的傳統齒輪變速箱通過3回路PID調節而擁有無級變速功能，計算機程序可根據駕駛意圖自動換檔，具有任意檔啟車、平穩或快速啟車、低速蠕動、低速斷離合、踩剎車斷離合、停車自動掛空擋、人機對話任意設置機動性等功能，以及為實現上述功能的計算機程序和相關配件結構升級版手動檔變速裝置具有如下結構功能采用離剎系統的左腳操作剎車和離合踏板、或二者合一的離剎踏板，右腳踩油門，具有本質安全性；啟車及低速時，由離剎踏板半聯動控制車輛及掛離合停車，在車速超過設定值剎車時可屏蔽離合動作并使發動機處于怠速，配合圖8所示6及61蓮花手柄換擋；為實現上述功能開發有計算機程序，以及幾種半行程離合、剎車拉桿用于對離剎系統機動車的改進升級。取消傳統離合踏板，左腳踩踏剎車踏板，在踏板行程的始末分別裝有行程開關，右腳踩踏油門踏板，該油門踏板鏈接一全行程劃線變阻器，其輸出電阻信號對應踏板行程，通過微機輸出電阻值對應的節氣門控制信號；在傳統機械式齒輪變速箱上方加裝電動式自動換檔驅動裝置，離合器由伺服電機控制，由微機程序控制自動換檔；自動換檔驅動裝置也可選用氣動式、液壓式；圖8所示的6、61為本裝置的蓮花換檔手柄，端部3-4個蓮花瓣式微動電氣離合開關形成半封閉殼體覆蓋手柄上端，調節微動開關的動作力度，使之適手、不誤動不惰動；此開關用于換檔和模式切換，在計算機程序中使用其邏輯“或”信號，具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，在無低速強制分斷離合信號時手動模式下按下開關離合分斷，松開離合嚙合，在換檔過程中離合器將無法嚙合，自動狀態下可換檔但不能操縱離合；如圖9所示檔位及編號以圖示為例，各檔檔位各安裝一行程開關，包括空檔的三個檔位，為了手動換擋期間使檔位到位到離合片完全嚙合這段PID調節時間延長，設計了較長的檔位行程開關，如圖9的67，軟質彈簧支撐，以便換檔輕松且提前傳送檔位到位信號；或者一個檔位裝設兩個檔位開關，如圖9的65，以便提前預知到位信號；或者使用電磁接近開關，在換檔手柄準備進入檔位前正好感知，隱蔽性好，又可防污染；圖9所示步進電機M1、M2分別位于三條導軌上驅動軸承支撐驅動板62實現平面運動，程序實現換檔手柄的各個檔位及各個空檔位的定位，步進電機M2對側有一套球型滾動軸承與之位于同一可移動驅動板62上，該板與軸承萬向節式鏈接，用于移動手柄，如圖8所示裝配圖，軸承套在圖10所示機械換檔柄64上，以減少換檔時摩擦，中間插入蓮花換檔手柄，在手動模式時，手柄帶動電機換檔，在自動模式時，電機帶動手柄換檔，步進電機無斷電位置保持或鎖死功能，MT的變速箱無外力驅動手柄時不會自行換檔；圖10、圖11所示為蓮花換檔手柄與機械換檔柄的鏈節，圖10為自動狀態,此時手柄柔性，以硬質彈簧連接，以防快速換檔時傷人，但壓接榫頭7及鏈節結構可以保證少量的手動換檔動作，如停車時掛空檔；當機械換檔柄鏈節處電磁線圈72帶電時將使該鏈節處于圖11的手動狀態，此時手柄剛性，以便快速換檔，當電磁線圈74帶電時卡鐵71回縮從而手柄回到自動狀態，計算機程序將根據手、自動模式的狀態信號控制電磁線圈接通數秒來轉換換檔手柄狀態。自動模式下，可選擇I檔或1、2、3檔或任一檔啟車并可手動掛入相應檔位，掛入未被選中的檔位將被強制退至I檔，2、3檔等高檔位啟車后數秒內將強制掛入3、4檔等高位檔維持數秒，至車速達到該檔車速或超時后解除強制；非一檔啟車在啟車后數秒內禁止進入按車速自動換檔程序；自動模式下，正常情況下按車速度換檔，設有數秒的車速確認時間；在加速度達到設定值后而未達到換檔車速時，將按程序逐級跳檔，加速度再大將越級跳檔，在車輛減速加速度或收油加速度達到設定值后而未達到換檔車速時，將逐級減檔，再大將越級減檔；這些設置已經包含了駕駛過程中可能出現的上下坡、急剎車等各種行駛狀況，在逐級或越級跳檔、減檔后，將進入數秒的強制檔位穩定期，至車速達到該檔車速或超時后解除強制，隨后進入正常按車速換檔模式，此功能可避免因車速不符合正常換檔要求而退回原檔等反復自動換檔，也可一直駕駛在某檔位；這些性能將使駕駛得心應手。開機進入手動控制模式，檔位在非倒車檔與車速大于等于O時可進入自動模式且手動模式與自動模式可以相互切換，只需在I秒鐘內快速按動手動離合開關達到2次及以上即可，可在駕駛室合適位置或HMI觸摸屏上設置切換按鈕代替此操作，在自動模式下掛倒檔或因意外等倒車將強制退出自動模式至手動，在自動模式前進時手動換非倒車檔無效，在任何模式下停車或開機檢測到靜止超過I分鐘后仍未掛空檔，將自動掛空檔并維持原模式；在任何模式下靜止時只要有剎車不管踩到底與否都可以換檔或掛空檔，全剎車啟車模式當手動離合開關閑置且剎車踩到底后輕抬剎車踏板，車輛即可平順啟車，即在手動離合開關和剎車到底信號都消失后可啟車；無剎車啟車模式手動離合開關閑置剎車不踩到底且剎車信號消失將平順啟車；半剎車啟車模式剎車不踩到底且手動離合開關閉合又消失將平順啟車；任何情況下由靜止啟車都可同時踩踏油門踏板達到迅速啟車的目的，提高啟車動力性，同等功率下啟車速度無與倫比，比背普通的手動檔MT更加優越，并可選擇平順啟車即半聯動啟車或快速啟車即全聯動啟車；車速低于低速限值非靜止時踩踏剎車不管到底與否都將強行分斷離合，此時可換檔、掛空檔或直接停車，剎車消失車輛如未靜止將進入與啟車一樣的半聯動加速狀態即低速蠕動；除啟車階段外踩下剎車發動機將被強制怠速，可通過怠速電磁閥或節氣門控制，微機通過程序控制換擋及啟車時的離合嚙合運動曲線和時間，以達最佳的啟車平順性和動力性，見相關程序；如圖7所示，電磁閥51關斷時仍有一定油量維持發動機怠速，或者完全關斷供油，但其旁路可通過維持發動機怠速的油量。本裝置通過先進的雙回路PID調節可快速平穩換檔，從而擁有齒輪無級變速功能，并設有惡劣路況供油穩壓濾波PID回路，都可在任何模式下運行；車速同步PIDIoopl在手動模式下換擋，車速同步PID可以根據發動機空載轉速-供油量特性曲線或函數，按照當前檔位、車輛加速度、供油等狀況實時預設目標檔位變速比參數，計算發動機轉速折算的車速Vy=K*N/DX作為被調量跟蹤實時車速即設定值，其輸出值調節節氣門，檔位到位后實際檔位折算的車速將作為PID調節的被控量即過程變量，在實際到位檔位與目標檔位不符時，增加微分D調節功能，從而縮短調節時間，以使在離合器嚙合前快速、準確調節發動機轉速同步車速，達到換檔車速無擾切換；如仍不能達到平順換檔的目的，只要延時松弛手動離合開關I秒左右即可；行車期間掛空檔及停車PID不參與跟蹤；在自動模式下，此時在PID跟蹤程序中，被控量Vy函數中的變速比寄存器Dx值由目標檔位標號寄存器ZD決定賦值，不產生跳變，在離合分斷、換檔、離合嚙合過程中，PID有充足的時間調節Vy跟蹤車速；自動換檔期間空檔位置離合不會嚙合并維持繼續調節；因發動機對供油的遲滯時間小、系統響應快，當微機性能及相關機械性能足夠好時換檔時間將足夠短，將無動力間斷現象且無因換檔造成的頓挫感。嚙合跟蹤PID1οορ2:該回路在Ioopl調節完畢馬上介入，其輸出值用于調節節氣門，設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，Ls應通過實驗獲得L-R數據表、曲線，進而得出經驗公式L=f(R)或擬合函數，根據此函數向1οορ2提供設定變量值；過程量PV為實際供油量Lp，通過測量得到；在自動、手動模式調節中，1οορ2用于克服踏板給油與PIDIoopl調節輸出給油切換銜接時的偏差，從而克服人為的頓挫感，即在換檔完并不馬上將油門切換為“腳動”，而是用PID1οορ2調節節氣門使供油量跟蹤并平穩盡快地與油門踏板行程對應的供油量相同，在達到誤差限值后將節氣門控制權交由手動，此PID參數設置應該取消微分調節，比例帶設定I，積分時間適中，盡量使節氣門開度按單值斜率曲線盡快接近油門踏板行程對應的節氣門開度，避免供油震蕩，以使換檔后車速平順；穩壓濾波PID1οορ3該PID回路用于因各種不良路況或人為過激踩踏油門時導致的供油即動力突然變化或不穩定現象；設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，過程量PV為實際供油量Lp，當在子程序acceleratefuelO中檢測到供油量劇烈抖動時，該回路開始投入調節，平滑緩沖供油量，直至偏差小于設定值后退出，此PID參數整定與1οορ2相同；其輸出用于調節節氣門，優先權高于踏板油門而低于Ioopl、1οορ2輸出，剎車怠速具有最高優先權；可在供油泵之后連接一容量足夠的“穩壓罐”達到類似的功能；本裝置設有用戶維護(參數設置)人機接口HMI子程序，在駕駛室設置觸摸屏，或與導航儀等設備共用，在任何時候可輸入密碼對以下參數進行設置密碼修改，啟車半聯動與全聯動選擇，低速剎車強制分斷離合車速設值，啟車選檔及啟車后檔位強制在4、5檔使能及其強制鎖定時間設定，換檔車速及其確認時間設置，換檔車速同步PID使能，嚙合跟蹤PID使能，供油穩壓濾波PID使能，自動跳檔選擇及其加速度閾值以及供油加速度閾值設定，跳高檔或跳低檔后檔位鎖定時間設置，停車掛空檔時間設置，手動開關啟車選擇，恢復出廠值;即時生效即時運行，重新啟動微機將讀取上次設置參量。為了實現上述功能本發明設計了主程序(mian)，其中的自動控制程序(auto)包括起步檔位選擇程序(startupclassselecting),2、3檔起步掛4檔程序(switchingto4classafterstartswith2or3class),跳檔程序(autoswitchsforexceedingclass),逐級換檔程序(autoswitchsclassbyclass);其中的手動控制程序(semiauto)包括變速比予頁設程序(presettingtheratioofsemiautoshiftgears)；以及各種子程序停車掛空檔子程序(stoppedtoOclassO),主控子程序(mastercontroIlerO),換檔子程序(ZDHDnO),三種頻率測量子程序(frequencyO),加速度測量子程序(accelerateO),供油加速度測量子程序(acceleratefuelO,包括供油抖動測量)，參數設置子程序(HMIO)。如圖4-5所示為電氣式離合拉桿主要配件半行程劃線電阻器，前半部為滑線電阻，后半部為短路片，滑動片側上方設有電磁鐵31，以便在車速超過一定值時，電磁鐵動作使滑動片離開滑線電阻斷開控制信號，減少滑線電阻器磨損；本方案手動離合開關使用圖8所示6、61蓮花手柄，端部6的3-4個電氣開關在程序中使用其邏輯“或”信號，具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，按下開關離合分斷，松開離合嚙合，在換檔過程中離合器將無法嚙合；半行程劃線電阻器應用于本方案的離合與剎車二合一踏板的離合拉桿，當離合踏板與剎車踏板同時布置在駕駛室左側時，改為全行程劃線電阻器；劃線電阻器電阻值通過計算機程序轉換為標準工程信號控制離合伺服電機，手動離合開關通過計算機程序輸出擬合好的運動控制信號控制離合伺服電機，依照離合器“快踩慢放”的原則設定離合片的動作時間，當車速超過設定值時切斷劃線電阻器對離合的控制，手動換檔離合在任何時候對腳動離合具有優先權；剎車行程始端安裝一行程開關，通過程序邏輯，當車速超過設定值時并有剎車時，輸出閉節點控制圖7所示的怠速電磁閥使發動機處于怠速；設計了基于離剎系統的升級版手動擋變速裝置的計算機程序，其邏輯功能詳見說明書相關程序段落，當用伺服電機控制器的高低速功能或雙速電機控制時，用Q0.3控制電機合適速度代替Network5、6邏輯嚙合，用Q0.2控制電機高速分斷，則本裝置程序用中間繼電器、邏輯芯片即可實現控制。如圖I所示為離剎系統機動車離合與剎車二合一踏板所用的半行程剎車拉桿，用于對該類機動車改進；踏板前端的復位彈簧使釘字拉桿13在踏板松弛狀態時回到圓筒式拉桿15的下部，15被與機動車一體的止擋板16阻擋不能后退，在踏板動作時拉桿釘字頭14被端冒17阻擋，從而造成前半行程自由空行程。如圖2-3所示為離剎系統機動車離合與剎車二合一踏板所用的半行程離合拉桿，圖2中的外殼為方筒或圓筒，側壁開有凹槽25，此外殼與車體固定，其內上部為叉形拉桿叉柄與踏板軸鏈接且端部有復位彈簧21支撐于車體以提供回復力，叉形拉桿一支叉的端部設有掛接頂針23及其儲能彈簧、導向桿，當叉形拉桿下移時依靠側向分力將箭頭拉桿26擠出凹槽并掛接在叉形拉桿另一只叉端的倒鉤上，凹槽對面合適位置設有脫鉤頂針及其儲能彈簧、導向桿，當拉桿上移時使箭頭拉桿入槽定位；下部為箭頭形拉桿通過拉伸彈簧22連接于離合器擺臂，拉伸彈簧的拉力及脫鉤頂針的側向脫鉤力使箭頭拉桿固定于凹槽；圖3離合拉桿的不同在于，倒鉤28軸連接于叉形拉桿的一叉端且倒鉤另一端有壓縮彈簧及導向桿支撐于叉端，凹槽對側相應位置設有壓縮彈簧支撐的彈簧膜片27，當箭頭拉桿26上移至合適位置時，依靠此彈簧膜片將其擠入凹槽并實現與倒鉤的分離；在箭頭拉桿進入凹槽前依靠其與倒鉤的摩擦力維持掛接，箭頭拉桿進入凹槽后依靠拉伸彈簧22及摩擦力掛接在凹槽上；上述拉伸彈簧22可掛接在外殼上，另外以無拉張力的拉桿連接離合其擺臂上，以免影響擺臂的機械O點。上述兩種拉桿在前半部有效行程與空行程切換時有回程差，通過精密機械設計、制造可以使之盡量減少，但不能達到0，所以應將此回程差位置設計在有效離合行程末端以外，避免回程差造成的錯覺對控制離合的影響。當上述離合拉桿與蓮花換檔手柄配合時，換檔離合開關通過伺服電機或雙速電機操做離合，如圖6所示，機械式離合拉桿與離合電機輸出軸分別通過剎車線連接在離合器擺臂上，實現二者“或”的邏輯關系與電機離合的優先控制權，優先控制權主要用于機械式離合拉桿半聯動狀態時實現換檔離合電機的優先控制，由換檔手柄端部離合開關控制換檔時的離合動作比踏板更易操作。本發明具有如下效益古老的文明傳統與現代科技結合，動力性能優良的齒輪變速與先進的微機控制結合，無疑會盛開璀璨的花朵。本裝置在手動(MT)、自動(AMT)任何模式下通過先進的三回路PID調節實現了真正的齒輪無級變速功能，絕無頓挫感，可與CVT競相媲美。可半聯動啟車、低速蠕動，任何情況下不溜車，可在任意坡道啟車，同時加油提速;也可以可全聯動啟車、快速換檔，提高了啟車、加速等的動力性能，同等功率下啟車速度無與倫比，比普通手動檔MT更加優越，堪稱MT及AMT的換代升級版，滿足飆車“酷黨”欲望的同時得到了“絕對”的安全保障，這是其他變速裝置所無法匹敵的。同時具有有惡劣路況下供油穩壓濾波功能，簡化了繁瑣的駕駛動作，提高發動機性能，降低制造成本，提高車輛安全性，永不誤踩，也無同時踩踏剎車油門的損害、不冒黑煙。體現“以人為本”的社會生產原則，體現了本裝置AMT的一個中心:本質安全，兩個基本點:齒輪變、無級變的設計思想。本發明的MT、AMT的駕駛與手動檔一樣，符合傳統、正常的駕駛邏輯觀念即松離合(AMT沒有離合)抬剎車，加油或不加油(MT、AMT均可同時加油)車輛開始啟動；MT模式下正常手動換檔；AMT模式下可任意檔啟車(可選)并避免頻繁自動換檔(可選)，推上任一前進檔，一推了之、一檔到家；自動根據車速、加速度、供油加速度換檔跳檔(可選)；二者停車后均能自動掛空檔并保持原模式；用戶可根據自己的行駛路況，駕駛技能、習慣和用途與目的總結經驗并設置各項性能參數。下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式詳細描述，將使本發明的技術方案及其他效益顯而易見。附圖中，圖I為機械式半行程機動車剎車拉桿示意圖。圖2為機械式半行程機動車離合拉桿之一剖視圖。圖3為機械式半行程機動車離合拉桿之二剖視圖。圖4為電氣式半行程機動車離合拉桿側視圖。圖5為電氣式半行程機動車離合拉桿正視圖。圖6踏板離合與手動電機離合同時使用時的拉線布置示意圖。圖7怠速電磁閥安裝示意圖。圖8蓮花手柄裝配圖。圖9齒輪變速箱電動驅動裝置平面布置示意圖。圖10蓮花手柄軟硬鏈節自動狀態剖視圖。圖11蓮花手柄軟硬鏈節手動狀態剖視圖。圖12基于離剎系統的升級版手動擋變速裝置及其PLC梯形邏輯圖。圖13手自一體機械式無級變速裝置mastercontroller0主控子程序PLC梯形邏輯圖之一。圖14手自一體機械式無級變速裝置mastercontroller0主控子程序PLC梯形邏輯圖之二。圖15手自一體機械式無級變速裝置mastercontroller0主控子程序PLC梯形邏輯圖之三。圖16手自一體機械式無級變速裝置mastercontroller0主控子程序PLC梯形邏輯圖之四。具體實施例方式以下結合附圖對本發明進行詳細描述。離剎系統機動車剎車裝置的幾種半行程拉桿如圖I所示剎車拉桿，為離合與剎車二合一踏板所用的半行程剎車拉桿，用于對裝有離剎系統機動車剎車裝置的機動車進行改進；離剎踏板I前端的復位彈簧12使釘字拉桿13在踏板松弛狀態時回到圓筒式拉桿15的下部，15被與機動車一體的止擋板16阻擋不能后退，在踏板動作時拉桿釘字頭14被端冒17阻擋，從而造成前半行程自由空行程。如圖2-3所示為半行程離合拉桿，為離合與剎車二合一踏板所用的半行程離合拉桿，用于對裝有離剎系統機動車剎車裝置的機動車進行改進；圖2中的外殼29為方筒或圓筒，側壁開有凹槽25，此外殼與車體固定，其內上部為叉形拉桿叉柄與踏板軸鏈接且端部有復位彈簧21支撐于車體以提供回復力，叉形拉桿一支叉的端部設有掛接頂針23及其儲能彈簧、導向桿，當叉形拉桿下移時依靠側向分力將箭頭拉桿26擠出凹槽并掛接在叉形拉桿另一只叉端的倒鉤上，凹槽對面合適位置設有脫鉤頂針24及其儲能彈簧、導向桿，當拉桿上移時使箭頭拉桿入槽定位；下部為箭頭形拉桿通過拉伸彈簧22連接于離合器擺臂，拉伸彈簧的拉力及脫鉤頂針的側向脫鉤力使箭頭拉桿固定于凹槽。圖3離合拉桿的不同在于，倒鉤28軸連接于叉形拉桿的一叉端且倒鉤另一端有壓縮彈簧及導向桿支撐于叉端，凹槽對側相應位置設有壓縮彈簧支撐的彈簧膜片27，當箭頭拉桿26上移至合適位置時，依靠此彈簧膜片將其擠入凹槽并實現與倒鉤的分離；在箭頭拉桿進入凹槽前依靠其與倒鉤的摩擦力維持掛接，箭頭拉桿進入凹槽后依靠拉伸彈簧22及摩擦力掛接在凹槽上。上述拉伸彈簧22可掛接在外殼上，另外以無拉張力的拉桿連接離合其擺臂上，以免影響擺臂的機械O點。上述兩種拉桿在前半部有效行程與空行程切換時有回程差，通過精密機械設計、制造可以使之盡量減少，但不能達到0，所以應將此回程差位置設計在有效離合行程末端以外，避免回程差造成的錯覺對控制離合的影響。當上述離合拉桿與下文所述蓮花換檔手柄配合時，換檔離合開關通過伺服電機或雙速電機操做離合，調整電機速度以適合換擋離合動作的需要。如圖6所示，41為踏板離合拉線，42為換檔電機拉線，4為離合器擺臂，機械式離合拉桿與離合電機輸出軸分別通過剎車線連接在離合器擺臂上，實現二者“或”的邏輯關系與電機離合的優先控制權，優先控制權主要用于機械式離合拉桿半聯動狀態時實現換檔離合電機的優先控制，由換檔手柄端部離合開關控制換檔時的離合動作比踏板更易操作。基于離剎系統的升級版手動擋變速裝置及計算機程序該裝置為本發明“一種基于離剎系統的機動車變速裝置”的一實施例。本裝置的硬件構成:圖4-5所示為電氣式離合拉桿主要配件半行程劃線電阻器，用于本發明的升級版手動檔變速裝置，前半部為滑線電阻，后半部為短路片，滑觸片3的側上方設有電磁鐵31，以便在車速超過一定值時，電磁鐵動作使滑動片離開滑線電阻斷開控制信號，減少滑線電阻器磨損。該劃線電阻器與車體固定，在離合拉桿38帶動下，將劃線電阻器的起始位置34開始運動，此時輸出離合片徹底嚙合電阻值R2，33為公共引線，運動過程中輸出電阻值RX，為離合片半聯動電阻值，通過引線35輸出，當踏板運動到一半行程時，通過引線36輸出離合片徹底分離電阻值R1，以后的行程為短路片37的空行程，輸出R1。半行程劃線電阻器應用于離剎系統機動車剎車裝置的離合與剎車二合一踏板的離合拉桿，當離合踏板與剎車踏板同時布置在駕駛室左側時，改為全行程劃線電阻器，其電阻值信號直接輸入到微機控制器或通過電阻變送器轉變為標準信號后送到微機控制器，通過程序控制輸出標準信號或轉換為離合伺服電機需要的信號從而控制離合器動作，由蓮花換擋手柄端部的離合開關通過微機控制程序控制離合伺服電機，從而控制換擋時的離合動作。離合電機應具對任何量程內有效信號定位功能，信號超量程時鎖定在相應離、合位置功能，以及離、合位置鎖定功能，對斷信號有使離合器回復分斷位置功能。圖8所示6、61為本變速裝置方案的蓮花換檔手柄，端部6的3_4個蓮花瓣式微動電氣離合開關形成半封閉殼體覆蓋手柄上端，調節微動開關的動作力度，使之適手、不誤動不惰動；此開關用于換檔，除此之外與普通手動擋換擋手柄結構相同，使用其邏輯“或”信號，本裝置計算機程序中的手動離合開關具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，當換檔手柄在任一檔位時，其上的離合開關全部處于斷開位置超過離合器分斷時間時，離合片將處于嚙合狀態；在離合片嚙合狀態下有任一或多個手動離合開關發出脈沖閉合信號或常閉信號時離合片將分斷，在換檔過程中離合器將無法嚙合，在掛空擋時松開開關離合器可以嚙合，以保證機動車調試；手動離合開關通過計算機程序輸出擬合好的離合器運動控制程序控制離合伺服電機，依照離合器“快踩慢放”的原則設定離合片的動作時間，保證車輛換檔平穩；手動換檔離合在任何時候對腳動離合具有優先權；剎車行程始端安裝一行程開關，通過程序邏輯，當車速超過設定值時并有剎車時，輸出閉節點控制圖7所示的怠速電磁閥使發動機處于怠速，圖中5為供油油路，怠速電磁閥51關斷時仍有一定油量維持發動機怠速，或者完全關斷供油，但怠速旁路52可通過維持發動機怠速的油量。本裝置采用離剎系統機動車剎車裝置方式布置踏板，左腳踩踏剎車踏板及離合踏板(或二者合一的離剎踏板)，由滑線電阻器及離合電機取代機械式離合裝置，右腳踩踏油門踏板，配合圖8所示蓮花手動換擋手柄，在啟車及低速時，仍由離剎踏板半聯動控制車輛及掛離合停車，達到半聯動啟車、換擋、低速蠕動等駕駛目的，在車速超過設定值時，屏蔽離合踏板滑線電阻器對離合器的控制，從而減少了因離合器的頻繁動作對其壽命的影響，且有效地利用發動機的曳動效應。上沭基于離剎系統的升級版手動擋變諫裝置的PLC梯形邏輯圖如圖12所示。本裝置計算機程序以STEP7-MICR0/WIN梯形圖編程，實際應用時可轉化為相應C等語當用伺服電機控制器的高低速功能或雙速電機控制時，用Q0.3控制電機合適速度代替Network5、6邏輯嚙合，用Q0.2控制電機高速分斷，則本裝置程序用中間繼電器、邏輯芯片即可實現控制。該梯形圖邏輯詮釋如下NetworkI//X:速度閾值變量，如輸入8km/h;V:實時車速。Il當車速超過一定值時，輸出閉接點Q0.O。Network2//BI:剎車信號；Q0.I:發動機怠速電磁閥控制繼電器。//當有Q0.O、BI同時出現時，輸出Q0.I,使發動機處于怠速。Network3IlSI:手動離合開關閉合”或”信號，即離合器分斷命令。IlENDl:離合器分斷到位信號。//當SI動作時，此時只要沒有離合器分斷到位信號，且沒有離合器嚙合命令信號Q0.3，則輸出離合器分斷命令Q0.2并自鎖，以防中途SI消失直至到位；此命令無關擋位，保證空擋及換擋過程中離合器可以分斷。Network4IlDD:檔位位置”或”信號，(可以含空擋)；//END2:離合器嚙合到位信號。//當SI無動作時，此時如果沒有離合器嚙合到位信號以及分斷命令Q0.2，并且換擋手柄已位于任一擋位，則輸出離合器嚙合命令Q0.3并自鎖，直至嚙合到位，此邏輯保證空擋位及換擋過程中離合器無法嚙合。Network5Il內部常通繼電器SM0.O保證運動控制模塊P0S0_CTRL始終有效，在有Q0.3命令時，通過P0S0_RUN運動模塊控制離合伺服電機按預定速度嚙合到位。Network6Il當有嚙合命令Q0.3時，使P0S0_RUN有效，在上升沿脈沖P啟動下，存有motionprofiles的P0S0_RUN讀取VB228中的包絡表，該表可以包含兩步運動曲線離合片接觸前以最快速度運動，開始接觸后以一個合適的速度運動直至完全嚙合，此速度主要保證動力的傳輸及離合片的壽命。//在Q0.3命令有效期間，通過Aclth實數寄存器輸出實數控制離合伺服電機運動到位，嚙合到位信號END2結束P0S0_RUN對電機的控制，伺服電機應具有具有斷信號、斷電保位功能。//本段Aclth寄存器與下述兩個Aclth公用一寄存器，通過D/A轉換模塊輸出4-20mA、l-5DCV、pulse等標準工程量控制離合伺服電機。//可以利用伺服電機控制器的高低速功能或雙速電機實現此邏輯，此時用Q0.3控制電機低速。Network7IlRxx:數字量REAL，離合滑線電阻器輸出的電阻變量對應的工程量。//在車速小于預設閾值時，且沒有離合器嚙合或分斷命令時，離合器由離剎踏板滑線電阻器輸出的電阻控制，以便在車輛啟停及低速行駛時控制車速。手動換檔離合在任何時候對腳動離合具有優先權。Network8IlRll:數字量REAL，離合片徹底分時離合滑線電阻器電阻值Rl對應的工程量，傳輸指令保證在有離合器分斷命令時第一時間將此值輸入伺服電機控制器，確保離合器以最快速度分斷。手自一體機械式無級變速裝置及計算機程序本裝置為本發明“一種基于離剎系統的機動車變速裝置”的另一實施例。本裝置的硬件構成:本裝置基于離剎系統機動車剎車裝置(201110094877.8)，取消離合踏板，左腳踩踏剎車踏板，在踏板行程的始末分別裝有行程快關BI，B2，右腳踩踏油門踏板，該油門踏板鏈接一劃線變阻器，其輸出電阻信號通過微機輸出對應的節氣門控制信號M3。圖8所示的手動離合開關6、換檔手柄61為本裝置的蓮花換檔手柄，端部3-4個蓮花瓣式微動電氣離合開關形成半封閉殼體覆蓋手柄上端，調節微動開關的動作力度，使之適手、不誤動不惰動；此開關用于換檔和模式切換，在計算機程序中使用其邏輯“或”信號，具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，在無低速強制分斷離合信號時手動模式下按下開關離合分斷，松開離合嚙合，在換檔過程中離合器將無法嚙合，自動狀態下可換檔但不能操縱離合；離合伺服電機性能如上一實施例所述；圖8-9所示66、69分別為步進電機M1、M2，分別位于三條導軌68上驅動軸承支撐驅動板62，實現xy平面運動，從而實現換檔手柄的各個檔位及各個空檔位的定位，檔位及編號以圖示為例，程序根據開關狀態將CLSP變量置入相應編號，步進電機M2對側有一套球形萬向節式滾動軸承63與之位于同一可移動支撐驅動板62上，該板與軸承萬向節式鏈接，用于移動手柄，如圖8、圖10所示，軸承套在機械換擋柄64上，中間穿過蓮花換檔手柄61，以減少換檔時摩擦，在手動模式時，手柄帶動電機換檔，在自動模式時，電機帶動手柄換檔，由此可見，本自動換擋裝置只是在手動擋變速箱加裝XY平面驅動裝置電機及導軌即可，其余不動。步進電機無斷電位置保持(鎖死)功能，MT的變速箱無外力驅動手柄時不會自行換檔；如圖9所示，本裝置各檔檔位各安裝一行程開關，包括空檔的三個檔位，編號如圖所示，為了換擋期間使檔位到位到離合片完全嚙合這段調節時間延長，設計了較長的檔位行程開關，如圖9的67，軟質彈簧支撐，以便換檔輕松且提前傳送檔位到位信號；或者一個檔位裝設兩個檔位開關，如圖9的65，以便提前預知到位信號；或者使用電磁接近開關，在換檔手柄準備進入檔位前正好感知，隱蔽性好，又可防污染。圖10、圖11所示為蓮花換檔手柄與機械換檔柄的鏈節，圖10為自動狀態，此時手柄柔性，以硬質彈簧75連接，以防快速換檔時傷人，但壓接榫頭7及鏈節結構可以保證少量的手動換檔動作，如停車時掛空檔；當機械換檔柄鏈節處電磁線圈72帶電時將使該鏈節處于圖11的手動狀態，此時手柄剛性，以便快速換檔，當電磁線圈74帶電時卡鐵71回縮從而手柄回到自動狀態，計算機程序將根據手自動模式的不同控制電磁線圈接通數秒來轉換換檔手柄狀態。本裝置在傳統機械式變速箱上加裝電動式換擋驅動裝置，離合器由伺服電機控制其動作，由微機程序控制自動換擋，將普通手動擋機動車升級為“無級變速”自動擋機動車，17并可切換至純手動換擋。機械式自動換擋裝置也可選用氣動式、液壓式，根據具體機動車資源狀況及節能環保性視方便而定，但實際液壓系統并不節能，只要發動機工作就提供足夠的液壓維持工作，常常是過剩的油壓，而伺服電機只在換擋期間耗能。本發明裝置屬于本安型，基于離剎系統剎車裝置而擁有如下本質安全性永不誤踩，也無同時踩踏剎車油門的損害、不冒黑煙。可以避免一個重大交通安全隱患因誤踩油門且來不及換腳踩剎車造成的重大交通事故因左腳剎車(本裝置手動擋MT可聯動離合)在右腳誤踩油門時左腳在意識及動作上有足夠的閑暇及時遏制事態的發展。本裝置的軟件功能:本發明的MT、AMT的駕駛與手動擋一樣，符合傳統、正常的駕駛邏輯觀念即松離合(AMT沒有離合)抬剎車，加油或不加油(MT、AMT均可同時加油)車輛開始啟動；MT下正常手動換擋；AMT下可任意檔啟車并避免頻繁自動換擋動作，簡化了復雜的駕駛動作，推上任一前進擋，一推了之、一檔到家；自動根據車速、加速度、供油加速度換擋跳檔。自動模式下，可選擇I檔或1、2、3檔或任一檔啟車并手動掛入相應檔位，掛入未被選中的檔位將被強制退至I檔，2、3檔等高檔位啟車后將強制掛入3、4檔等高位擋維持數秒，至車速達到該檔車速或超時后解除強制；非一檔啟車在啟車后數秒內禁止進入按車速自動換擋程序。自動模式下，正常情況下按車速度換擋，設有I秒的車速確認時間；在加速度達到設定值后而未達到換擋車速時，將按程序逐級跳檔，加速度再大將越級跳檔，在車輛減速加速度或收油加速度達到設定值后而未達到換擋車速時，將逐級減檔，再大將越級減檔；這些設置已經包含了駕駛過程中可能出現的上下坡、急剎車等各種行駛狀況，在逐級或越級跳檔、減檔后，將進入數秒的強制檔位穩定期，至車速達到該檔車速或超時后解除強制，隨后進入正常按車速換擋模式，此功能可避免因車速不符合正常換擋要求而退回原檔等反復換擋，也可一直駕駛在某檔位；這些性能將使駕駛得心應手。開機進入手動控制模式(Q0=0)，檔位在非倒車檔與車速大于等于O時可進入自動模式且手動模式(QO=O)與自動模式(QO=I)可以相互切換，只需在I秒鐘內快速按動手動離合開關達到2次及以上即可(可在駕駛室合適位置或HMI觸摸屏上設置切換按鈕代替此操作)，在自動模式下掛倒檔(靜止踩剎車可掛任何檔)或倒車(意外等)將強制退出自動模式至手動，在自動模式前進時手動換非倒車擋無效，在任何模式下停車或開機檢測到靜止超過I分鐘后仍未掛空擋，將自動掛空擋并維持原模式。在任何模式下靜止時只要有剎車不管踩到底與否都可以換檔或掛空擋當手動離合開關閑置且剎車踩到底后輕抬剎車踏板，車輛即可平順加速啟車(全剎車啟動)，即在手動離合開關和剎車到底信號都消失后可啟車；剎車不踩到底剎車信號消失(無剎車啟動)或出現SD又消失(半剎車啟動)將啟車；任何情況下由靜止啟車都可同時踩踏油門踏板達到迅速啟車的目的，并可選擇蠕動(平穩)啟車或全聯動(快速)啟車；提高了啟車、加速等的動力性能，同等功率下啟車速度無與倫比，任何情況下不溜車，可在任意坡道啟車，比背普通的手動擋MT更加優越，堪稱MT及AMT的換代升級版，滿足飆車“酷黨”欲望的同時得到了“絕對”的安全保障，體現了齒輪變、無級變的設計思想。車速低于限值非靜止時踩踏剎車不管到底與否都將強行分斷離合，此時可換擋、掛空擋或直接停車，剎車消失車輛如未靜止將進入與啟車一樣的半聯動加速狀態(低速蠕動)；除啟車階段外踩下剎車發動機將被強制怠速。可通過如圖7所示怠速電磁閥或節氣門控制，微機通過程序控制換擋及啟車時的離合嚙合運動曲線和時間，以達最佳的啟車平順性和動力性，見本裝置計算機程序；3套PID調節回路本裝置無論在手動(MT)、自動(AMT)模式下通過先進的雙回路PID調節可實現齒輪無級變速功能，并設有惡劣路況供油穩壓濾波PID回路，使在換擋過程中無頓挫感，當換擋時間很短時，性能已直逼無級變速CVT了，動力強勁，平順舒適。車速同步PIDIoopl:在手動模式下，車速同步PID可以根據發動機空載轉速-供油量特性曲線(函數)，按照檔位狀況，車輛加速度、供油等狀況預置PID變速比參數，根據實時預設目標檔位及檔位到位后的實際檔位計算發動機轉速折算的車速Vy=K*N/DX，作為PID調節的被控量、過程量，使發動機轉速跟蹤車速，在實際到位檔位與目標檔位不符時，增加微分D調節功能，從而縮短調節時間，以使在離合器嚙合前快速、準確調節發動機轉速同步車速，達到換擋車速無擾切換，如仍不能達到平順換擋的目的，只要延時松手動離合I秒左右即可。行車期間掛空擋及停車PID不參與跟蹤。在自動模式下，此時在PID跟蹤程序中，被控量Vy函數中的變速比寄存器Dx值由目標擋位標號寄存器ZD決定賦值，不產生跳變，在離合分斷、換擋、離合嚙合過程中，PID有充足的時間調節Vy跟蹤VX。自動換擋期間空擋位置離合不會嚙合維持繼續調節。嚙合跟蹤PID1οορ2該回路在Ioopl調節完畢馬上介入，其輸出M3用于調節節氣門，使實際供油跟蹤油門踏板，直至無擾切換；設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，Ls應通過實驗獲得L-R數據表、曲線，進而得出經驗函數L=f(R)或擬合函數，根據此函數向1οορ2提供設定值變量；過程量PV為實際供油量Lp，通過測量得到。在自動、手動模式調節中，1οορ2用于克服踏板給油與loopl-PID調節輸出給油切換銜接時的偏差，從而克服人為的頓挫感，即在換擋完并不馬上將油門切換為“腳動”，而是用PID調節節氣門使供油量跟蹤并平穩盡快地與油門踏板行程對應的供油量相同，在達到誤差限值后將節氣門控制權交由手動，注意此PID參數設置應該取消微分調節，比例帶設定I，積分時間適中，盡量使節氣門開度按單值斜率曲線盡快接近油門踏板行程對應的節氣門開度，避免供油震蕩，以使換擋平順，這個調節時間主要取決于司機對油門的操控程度，如果換擋后油門踏板抖動比較激烈，這個時間就會比較長，但這個沒關系，因為已經換擋完畢，不存在動力不足問題，這個環路PID的存在相當于濾波器(穩壓器)，平滑、優化了踏板供油的階躍、抖動等的擾動，不存在換擋延時與動力流失的概念。因發動機對供油的遲滯時間小、系統響應快，在一般路況下及駕駛技術下，擾動量只有Ioopl手動狀態下偶爾“失算”的變速比的階躍擾動，這個已經采取措施克服，以及駕駛技術的不熟練，因此兩個PID調節時間都相當短，縮短換擋時間的前提是PID整定參數至最佳狀態，調節時間足夠短(前提是保證偏差足夠小)，這要求微機性能、時鐘頻率足夠高，PID整定恰當合適。然后保證換擋、離合響應時間在PID調節時間內(機械性能足夠好提高換擋、離合電機功率、轉速)，當換擋時間足夠短時，將無動力間斷現象且無因換擋造成的頓挫感。穩壓濾波PID1οορ3該PID回路用于因各種不良路況或人為過激踩踏油門時導致的動力突然變化現象。設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，過程量PV為實際供油量Lp,當在子程序acceleratefuelO中檢測到供油量劇烈抖動時,WaveWY=I該回路開始投入調節，平滑緩沖供油量，直至APV5偏差小于設定值ASET5退出。其輸出M5用于調節節氣門，優先權高于踏板油門而低于Ioopl、1οορ2輸出，剎車怠速具有最高優先權。此PID參數整定與1οορ2相同。實際這個功能可以應用于沒有賽車需求的機動車，尤其在路況惡劣、復雜情況下，可協助司機控制腳的抖動對供油量“騷擾”，這個環路PID的存在相當于濾波器(穩壓器)，平滑、優化了踏板供油的階躍、抖動等的擾動。也可在供油泵之后連接一容量足夠的“穩壓罐”達到類似的目的。當換擋時間極短時，換擋過程中幾乎沒有動力不足的失速感，換完檔就一路順風、一路平安了，顛簸路況時當供油波動比較大時即投入穩壓濾波功能PID，從而使供油穩定，達到舒適駕駛、無頓挫的目的，即使急速加速或剎車(必要時要有ABS)，整個駕駛過程也比較平順。人機接口HMI本裝置設有用戶維護(參數設置)人機接口HMI子程序，在駕駛室設置觸摸屏，或與導航儀等設備共用，在任何時候可輸入密碼對以下參數進行設置密碼修改，啟車半聯動與全聯動選擇，低速剎車強制分斷離合車速設值，啟車選檔及啟車后檔位強制在4、5檔使能及其強制鎖定時間設定，換檔車速及其確認時間設置，換檔車速同步PID使能，嚙合跟蹤PID使能，供油穩壓濾波PID使能，自動跳檔選擇及其加速度閾值以及供油加速度閾值設定，跳高檔或跳低檔后檔位鎖定時間設置，停車掛空檔時間設置，手動開關啟車選擇，恢復出廠值；即時生效即時運行，重新啟動微機將讀取上次設置參量。用戶可根據自己的行車路況，駕駛技能、習慣和用途與目的總結經驗并設置各項性能參數，量體裁衣，到什么山唱什么歌，我的車我駕馭，我做主，高檔、時尚、潮流，可心可人，任我驅使。為了實現上述功能本發明設計了主程序(mian)，其中的自動控制程序(auto)包括起步檔位選擇程序(startupclassselecting),2、3檔起步掛4檔程序(switchingto4classafterstartswith2or3class),跳檔程序(autoswitchsforexceedingclass),逐級換檔程序(autoswitchsclassbyclass);其中的手動控制程序(semiauto)包括變速比予頁設程序(presettingtheratioofsemiautoshiftgears)；以及各種子程序停車掛空檔子程序(stoppedtoOclassO),主控子程序(mastercontrollerO),換檔子程序(ZDHDnO),三種頻率測量子程序(frequencyO),加速度測量子程序(accelerateO),供油加速度測量子程序(acceleratefuelO,包括供油抖動測量)，參數設置子程序(HMI0)。手自一體機械式無級變速裝置計算機程序/*xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx/*庫函數頭文件*/mainprogram主程序XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX*//*本程序用C語言編寫，在實際工程中應根據需要將本程序轉換為相應的統一可執行語目。*//*編寫本程序的目的在于闡明本發明裝置的結構及其控制邏輯、算法、控制策略，并非提供可實施用戶程序，所以只寫了必要的程序，但輔以說明足以使普通程序員使用相應軟件編寫可實施程序，如51單片機的C語言。/*本程序以硬件晶振頻率掃描刷新數據，主程序、子程序、中斷程序等各程序那段滿足條件即執行那段程序，可能若干程序同時執行，如mastercontroller程序始終“在線，，。*//*開機*/#include<stdio.h>#include<match.h>#include<stdlib.h>#include<process,h〕#include<reg51.h>#defineDXl3.94實際需要修改*/#defineDX22.20密碼*/#defineDX31.41#defineDX41.02#defineDX50.74IntQ0,Q0.5,Q0.8,X0.8,ZD,CLSP,SI,Ml,M2,SD,SDl,SD2,SD3,SD4,/*如果用MS51編程等*//*定義變速比宏常量，以凱美瑞2405AT為例，根據/*這類參數用于更換車型，可批量生產時更改或設置二級/*或由廠家技術人員通過HMI觸摸屏更改*/z*SI:離合分斷命令，全局變量*/D1，D2，D3，D4,D5,DIO,D30,D50,D-1,Dl-D5,各檔位見附圖9*/swth,ENDI,END2,/*全局手動離合觸發頻率變量，離合分斷、嚙合到位信號*/classtoO,/*手動模式離合動作標志*/WaveffY=O;/*供油供油抖動超限標志*/TCGZ;floatVX,DX,fuel,量、加速度、供油加速度*/IntZDHDl(viod);IntZDHD2(viod)IntZDHD3(viod)IntZDHD4(viod)IntZDHD5(viod)IntZDHDO(viod)viodfrequency()/*手動擋停車停止PID跟蹤*/acce,accef,/*分別為實時車速、變速比寄存器、供油/*換擋子程序*//*換O擋子程序*//*手動離合開關觸發頻率子程序*/voidmastercontroller(intSI，foatDX，intwaveWY,intTCGZ，intSDQC);Λ主控子程序*/intdelay—xs(unsignedintX);A延時子程序*/viodstoppedto0class(unsignedintY);/*停車掛空擋子程序*/viodaccelerate(viod);/*加速度測量子程序*/viodacceleratefuel(viod);/*供油加速度測量子程序*/viodHMI(viod)；Λ參數設置模式子程序V/^XXXXXXXXXXsetableprogramvariableXXXXXXXXXXXX*/intsetupin;/*觸摸屏“設置”按鈕變量VfloatYTjQB23G4T，TDQZT，ZDQZT，/*停車掛空擋等待時間，起步23檔跳4檔強制時間，行車跳高檔強制時間，行車跳低檔強制時間*/V2，V3，V4，V5，XXTjX0.I;/*換擋車速及其確認時間，低速摘離合低速限值*/acce2，acce—2，accel，acce—1，accef—2，accef—I;/*跳檔加速度、供油加速度設定*/XXXT;/*非I檔啟車進入按車速換擋程序延時*/IntQBXDjQB23G4，/*起步選檔(出廠默認值只允許一檔起步)，起步23檔跳4檔選擇*/XBTDS,QXBLDjHDTBjNHGZjGYLBj/*跳檔、起車半聯動、換擋同步、嚙合跟蹤、供油濾波等選擇項*/XXXX,SDQCjDSRD;/*密碼寄存器，手動啟車許可，低速蠕動*/VoidmainO{inti，m，Dgo；QO=O;setupin=0;/氺initializingformanualmode氺/IntspawnI(intP—WAIT，char*HMI())；/*CallHMIsubprogramforevaluating*/IntspawnI(intP_N0WAIT,char木frequency())；/木runningfrequencyandrunningmainprogramatthesame氺/IntspawnI(intP—N0WAIT，char木accelerate())；IntspawnI(intP—N0WAIT，char木acceleratefuel(viod))；while(I)alwaysrunningwhenpoweron木/{Printf(iiSetupXn^);/^showwithastablepositionontouch-srceen*/scanf(“％d，，，&setupin);Ascanthe10oftouch-screen,whenpress“setup，，sendItomain，otherwise0氺/if(setupin)Intspawnl(intP—N0WAIT，char*HMI())；/*CallHMIsubprogramforsettingandrunningmainatthesametime*//^XXXXXXXXXXevaluatingandModeselectingXXXXXXXXXXXX*/If(Dl)CLSP==I;elseIf(D2)CLSP==2;/^evaluatingCLSPwithrealclassvariableinrealtime氺/elseIf(D3)CLSP==3;elseIf(D4)CLSP==4;elseIf(D5)CLSP==5;elseIf(DlO)CLSP==IO;elseIf(D30)CLSP==30;elseIf(D50)CLSP==50;elseif(D-I)CLSP==-1;elseCLSP==88;Dgo=DlIID2IID3||D4||D5||DlO||D30||D50;ADgoevaluatedbyanygoingandemptyclass氺/gointoautomodeandinitializing,alsocansetabuttonincaborontouch-screenthenisteadsthefrequency()subprogram木/If(CLSP==-11IVX<0II(Q0&&swth>=2)){Q0=0;swth=0;classto0=0;}/*gointomanualmodeandinitializing*//^xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxautoprogram自動檔程序xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx^/if(QO)/^gointoautomode木/{Printf(“automode%dclass\n”，CLSP);/*show“automodeCLSPclass，，onastablepositionoftouch-screen5^/If(ZD==I)DX=DXl;/*thevalueofDXdecidedbyZD*/ElseIf(ZD==2)DX=DX2;ElseIf(ZD==3)DX=DX3;ElseIf(ZD==4)DX=DX4;ElseIf(ZD==5)DX==DX5;ElseIf(ZD==O)DX=DXl;/氺havenopracticesignificationVintspawnl(intP—N0WAIT，char氺mastercontroller()，char木SI^DXjchar*waveWY,char*TCGZjchar*SDQC);/*runningthesub-programofmastercontroller;andrunningthisprogramatthesametime，andbringtheparametersofsi、DX、waveWY、SDQCtosubprogram氺//*XXXXXXXXXXstartupclassselectingXXXXXXXXXXXX*/If(VX==O){Switch(QBXD){Case0；break；/氺allowanyclasstostart氺/Case23/*allow1、2、3classtostart*/Z氺runningthesub-programif(CLSP==4IICLSP==5){Sl=I;ZD=I;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHDl());ofautoswitchingclassofZDHDO*/if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SI=ZDHDlO;}break；default:/*onlyallowIclasstostartwithanyothersinputs/if(CLSP==2IICLSP==3||CLSP==4||CLSP==5){Sl=I;ZD=I;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHDl());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SI=ZDHDlO;}break；}/氺switchtoIclassorothersclasspermittedtostartbutdonotgooutofthelastmodewhensuddenlystopsuchasurgentlybraking氺/AXXXXXXXXXX林*switchingto4classafterstartswith2or3class***XXXXXXXXXXXX*/VIf(QB23G4)If(X0.8&&CLSP==2){for(;;){If(!X0.8)break;}delay—xs(I);Sl=I;ZD=3;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD3());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SI=ZDHD3();m=QB23G4T*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V3)break;}}}AsupposethatQB23G4T=lcirclewasteIs,whenvelocitystillnotreachV3thecoercewillbereleased*/elseIf(XO.8&&(CLSP==3){for(;;){If(!X0.8)break;}delay—xs⑴;Sl=I;ZD=4;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD4());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SI=ZDHD4();m=QB23G4T*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V4);break;elseIf(XO.8&&(CLSP==4)){delay—xs(8);for(i=0;i〈=100;i++){if(VX>V4);break;}}}elseIf(XO.8&&(CLSP==5){delay—xs(8);for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V5);break;}}}ZDHD4();m=QB23G4T*1000}Im=QB23G4T*1000;while(m-){m=QB23G4T*1000;while(m—){autoswitchsforexceedingclassnotreachingthenextclassvelocity/*ONEACCELERATION,TWODECELERATION*/If(XBTDS){If(CLSP==1){If(acce>=acce2)/*1.8m/s2(aboutwith15sacceleratetolOOkm/h,confirmedsitinpracticebasedontheexperimentedcar*/{Sl=l;ZD=3;Intspawn1(intP_WAIT,char氺ZDHD3());/氺canbecompiledasZDHD4();*/if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}S1=ZDHD3();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V3);break;}}}/*willreleasedforcesupposedcircledwithsettedtimestillnotreachedV4*/If(acce<acce2&&acce>=accel)/*1.5m/s2(18sacceleratetolOOkm/h)*/{Sl=l;ZD=2;Intspawn1(intP_WAIT,char*ZDHD2());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}S1=ZDHD2();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V2);break;}}}}elseIf(CLSP==2){If(acce>=acce2)/*1.8m/s2(aboutwith15sacceleratetolOOkm/h,confirmedsitinpracticebasedontheexperimentedcar*/{Sl=l;ZD=4;Intspawn1(intP_WAIT,char*ZDHD4());/*canbecompiledasZDHD4();*/if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}S1=ZDHD4();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V4);break;}}}/*willreleasedforcesupposedcircledwithsettedtimestillnotreachedV4*/If(acce<acce2&&acce>=accel)/*1.5m/s2(18sacceleratetolOOkm/h)*/{Sl=l;ZD=3;Intspawn1(intP_WAIT,char*ZDHD3());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}S1=ZDHD3();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V4);break;}}}if(acce<=acce_1|accef<accef_1)/*suddenlydeceleratedforanycasesuchasrapidlyreducingoil,the1.5ml/s2isestimated,*/{Sl=l;ZD=1;Intspawn1(intP_WAIT,char*ZDHD1());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SI=ZDHD1();m=ZDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V2);break;}}elseIf(CLSP==3){If(acce>=acce2)Anotpermittedwith0classwhenrunninginautomode,theaccelerationonlybecauseoilbeinginceased氺/{Sl=l;ZD=5;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD5());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SI=ZDHD5();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V5);break;}}}If(acce<acce2&&acce>=accel){Sl=l;ZD=4;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD4());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SI=ZDHD4();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V4);break;}}}if(acce<=acce—2||accef<accef—2){Sl=l;ZD=I;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHDl());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SI=ZDHDlO；m=ZDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V2);break;}}}if(acce<=acce_11|accef<accef_1){Sl=l;ZD=2;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD2());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SIm—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V3);break;}}}ZDHD2();m=ZDQZT*1000;while(elseIf(CLSP==4)If(acce>=accel){Sl=l;ZD=5;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD5());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SI=ZDHD5();m=TDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX>V5);break;}}}if(acce<=acce—2||accef<accef—2){Sl=l;ZD=2;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD2());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SIm—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V3);break;ZDHD2()}}m=ZDQZT*1000;while(if(acce<=acce{Sl=l;ZD=3;accef<accef—I)26Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD3O)if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SIm—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V4);break;ZDHD3();m=ZDQZT*1000;while(}}elseIf(CLSP==5){if(acce<=acce_21|{Sl=l;ZD=3;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD3())if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}SIm—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V4);break;IIaccef<accef—I)if(acce<=acce_1{Sl=l;ZD=4;Intspawnl(intP—WAITif(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;accef<accef_2)ZDHD3();m=ZDQZT*1000;while(}}char*ZDHD4())SI=ZDHD4();m=ZDQZT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(VX<V5);break;}}}autoswitchsclassbyclass/氺alreadyreachingthenextclassvelocityif(XO.8&&CLSP!=1)delay—xs(XXXT)；{loop88:;If(VX)O&&VX<=V2&&CLSP!=I)氺toIclass氺/m=XXT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){If(VX<=0||VX>V2)gotoloop88;}}{Sl=I;ZD=I;parameterofPID氺/Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHDl())ofautoswitchingclassofZDHDl*/if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SISl=Otoclosetheclutch氺/氺tosunprogramofdelay—xs，delayls)氺//^disjoiningclutch,evaluatingZDtoadjustthe/氺runningthesub-programZDHDl();/^completedswithingelseIf(VX>V2&&VX<=V3&&CLSP!=2)to2class*/m=XXT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){If(VX<=V2||VX>V3)}/木tocutoffthepulseofvelocity木/gotoloop88;丨丨/{Sl=I;ZD=2;Intspawnl(intP—WAIT，char*ZDHD2());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SIZDHD2()elseIf(VX>V3&&VX<=V4&&CLSP!=3){m=XXT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){If(VX<=V3|VX>V4)gotoloop88;}}{Sl=I;ZD=3;Intspawnl(intP_WAIT,char*ZDHD3());if(QO.5){for(;;){if(QO.8)break;}}S1=ZDHD3();}IelseIf(VX>V4&&VX<=V5&&CLSP!=4){m=XXT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){If(VX<=V4||VX>V5)gotoloop88;}}{Sl=I;ZD=4;Intspawnl(intP_WAIT,char*ZDHD4());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}SI=ZDHD4();}Ielseif(VX>V5&&CLSP!=5){m=XXT*1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){If(VX<=V5)gotoloop88;}}{Sl=I;ZD=5;Intspawnl(intP_WAIT,char*ZDHD5());if(Q0.5){for(;;){if(Q0.8)break;}}S1=ZDHD5();}I}/*xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxsemiautoprogram手動檔程序xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx*/if(!Q0)/*gotosemiautomode氺/{Printf(“semiauto%dclass\n”,CLSP);/氺attheHMIscreenstablepositionshowingmodeandrealclassnamedasCLSP*/if(classtoO)Sl=I;else{Scanf(“％d%d%d%d”，&sdl,&sd2,&sd3,&sd4);Sl=SD=SDlSD2SD3SD4;}/*themanual-switchnamedasSD1、SD2、SD3、SD4with“or”logic*//*XXXprogramofpresettingtheratioofsemiautoshiftgearsXXX*//氺theclassthattobeingswithedbymanual,notusinggyroscope氺/If(VX<=0)DX=DXl;else{If(END2){Switch(CLSP)Case10Case30Case50m=1000;while(m—){for(i=0;i<=100;i++){if(CLSP!=10&&CLSP!=30&&CLSP!=50))gotoloop3;}}/^wait0classforlessthanIstocorrecttheactionerror氺/If(VX<=V2){if(acce〉=acce2)DX=DX3;elseif(acce>accel)DX=DX2;elseDX=DXl;}elseIf(VX>V2&&VX<=V3){if(acce<=acce_1)DX=DXl;elseif(acce〉=acce2)DX=DX4;elseif(acce>accel)DX=DX3;elseDX=DX2;}/*declivity氺/elseIf(VX>V3&&VX<=V4){if(acce<=acce_2)DX=DXl;elseif(acce<=if(acce〉=acce2)DX=DX5;elseif(acce>accel)DX=DX4;<=V5){if(acce<=acce_2)DX=DX2;if(acce>accel)DX=DX5;elseDX=DX4{if(acce<=acce—2)DX=DX3;DX=DX5;}elseelseDX2ofif(acce<=if(acce<=break；shouIdstopping氺/acce_1)DX=DX2;elseelseDX=DX3;elseIf(VX>V4&&VXacce_1)DX=DX3;elseelseif(VX>V5)acce_1)DX=DX4;else..break；CaseIif(acce>=accel)DX=DX3;elseDX=/*whenaccelerationreaching1.8m/s2.thiskindconform(affirm)itatpractice*//*stopPIDtrackingwhenCase2if(acce>=acce2)DX=DX4;elseif(acce>accel)DX=DX3;elseif(acce<acce_l|Iaccef<accef_1)DX=DXl;elseIf((VX>V3&&VX<=V4)||(acce>0))DX=DX3;elseIf((VX>0&&VX<=V2)||(acce<0)||(accef<0))DX=DXl;break；/氺swithingbasedonaccelerationandvelocity氺/Case3:if(acce>=acce2)DX=DX5;elseif(acce>accel)DX=DX4;elseif(acce<=acce_2||accef<accef_2)DX=DXl;elseif(acce<=acce_11|accef<accef_1)DX=DX2;elseIf((VX>V4&&VX<=V5)||(acce>0))DX=DX4;elseIf((VX>V2&&VX<=V3)II(acce<0)||(accef〈0))DX=DX2;break；Case4if(acce>accel)DX=DX5;elseif(acce<=acce_21|accef<accef_2)DX=DX2;elseif(acce<=acce_11|accef<accef_1)DX=DX3;elseIf((VX>V5)II(acce>0))DX=DX5;elseIf((VX>V3&&VX<=V4)||(acce<0)||(accef<0))DX=DX3;break；Case5:if(acce<=acce_21Iaccef<accef_2)DX=DX3;elseif(acce<=acce_11Iaccef<accef_1)DX=DX4;elseIf((VX>V4&&VX<=V5)||(acce<0)(accef<0))DX=DX4;break；}}1οορ3:;If(CLSP==I)DX=DXl;ElseIf(CLSP==2)DX=DX2ElseIf(CLSP==3)DX=DX3ElseIf(CLSP==4)DX=DX4;ElseIf(CLSP==5)DX=DX5;}If((VX>0&&VX<=V2)&&(acce<0intspawnl(intP_N0WAIT,char*accef<0))TCGZ=0;elseTCGZ=I;mastercontroller()，char氺SI,char氺DX,char氺waveffY,char氺TCGZ,char氺SDQC);/氺runningmastercontroller,andrunningmainatthesametime,deliversl、DXtosubprogram。*/}/氺semiautoend氺/if(!VX&&!(CLSP==10|CLSP==301CLSP==50))/*detectednotrunningandnotinemptyclassinanymodeofautoormanual*/Intspawnl(intP_WAIT,char氺stoppedto0class(),char*YT);/氺runningthesub-programofstoppedto0classandrunningthemainprogramatthesametime*//氺autotoemptyclassoneminuteafterstoppedinanymode氺/}I/*mainEND*//*XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXmastercontroller()主控子程序XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX*//*說明本程序用STEP7-MICR0/WIN編程語言編程，包括自動換擋及手動換擋公用的必要的邏輯梯形圖，以實現本發明裝置的控制功能，在實際工程中應將本程序轉換為相應的統一(或可執行)語言，如51單片機的C語言。*/#include<stdio.h>/*庫函數頭文件*/#include<match.h>#include<reg51.h>/*使用微機控制時轉換成相應語言*/#defineN50/*這類參數用于更換車型，可批量生產時更改或設置二級密碼*/#defineK100voidmastercontroller(intSI,foatDX,intwaveffY,intTCGZ,intSDQC);{float/*本函數內部變量由微機10端口直接讀入或內部計算得出。*/X0,X0.O,Aclth,Rll,ASETl,ΔSET2,ΔSET5,Ls,Lp,ΛPVl,ΔΡΥ2,ΔΡΥ5,Ml,M2,M3,M4,M5,Afuel,Vy;APVl=Vx-Vy;Vy=K*N/DX;ΔPV2=ΔPV5=Ls-Lp;intQO.O,QO.I,QO.2,QO.3,QO.4,QO.9,Ql.I,Ql.2，Ql.8，Q2.I,B1，B2，XLI,XO.0，DS=Dl|D2||D3|D4D5D-1;/*任一實際檔位信號，參見圖9*/DD=DlIID2IID3||D4||D5||D-I||DlO||D30||D50；/*賦值為任一擋位信號*/如圖13-16所TK為手自一體本幾械式無級變諫裝置mastercontrollerO主控子程序PLC梯形邏輯圖，各段程序邏輯詮釋如下NetworkI//X0:速度閾值變量，如輸入8km/h;Vx:實時車速。Vx大于X時輸出閉接點Q0.ONetwork2X0.0:車輛靜止時閉接點。Network3//此邏輯用于判斷車輛啟動時刻，檔位參見圖9。//END2:離合器嚙合到位信號。Network4//BI:剎車信號，動作期間有效；//Q0.I:發動機怠速電磁閥控制繼電器。//當沒有X0.8而有BI同時出現時，輸出Q0.I,使發動機處于怠速。Network5IlB2:剎車踩到底接通信號。Network5-9自動/手動模式下可實現低速蠕動，時與啟車一樣的延時半聯動而非長久半聯動，滿足低速時短暫的加速減速需求同時，有效地保護了離合片。靜止時——無BI、B2、SI離合將保持嚙合——當只有BI將分斷——當有B2時Q0.2,Q0.3都無效保持分斷一SD已松開B2消失或者B2消失再松開SD——可啟動(帶剎車)。運動時——低速時有BI或同時有B2則強制分斷(靜止前BI消失將嚙合——有B2至靜止強制解除一B2消失可重新啟動(帶剎車)。靜止時一當只有BI將分斷，可掛檔或摘檔，BI消失可以啟動(無剎車啟動)手動模式下靜止時——當只有BI將分斷，出現SD并消失可啟車(半剎車啟動)。Network6//Xl速度閾值變量，如輸入0.8km/h;Vx大于Xl時輸出閉接點X0.INetwork7SI要延時I秒鐘，如在駕駛室或觸摸屏另設按鈕代替手動觸發頻率開關SWth則不用延時；或可以直接使用S2=SI，則換擋也無延時，只是在轉換模式時離合器要分斷一下。T34、T35:邏輯延時。Network8IlENDl:離合器分斷到位信號。//在無強制分斷信號時，當S2輸出閉接點時，此時只要沒有離合器分斷到位信號，則輸出離合器分斷命令Q0.2;此命令無關擋位，保證換擋過程中離合器可以分斷；Il上支邏輯實現低速剎車掛離合、掛空擋、停車等動作，配合Q0.3邏輯實現靜止啟車，。Network9,//當S2輸出開接點時，此時如果沒有離合器嚙合到位信號以及分斷命令Q0.2，并且換擋手柄已位于任一擋位，則輸出離合器嚙合命令Q0.3，此邏輯保證換擋過程中離合器無法嚙合。Network10Il內部常通繼電器SM0.O保證運動控制模塊P0S0_CTRL始終有效，在有Q0.3命令時，通過P0S0_RUN、P0S1_RUN運動模塊控制離合伺服電機按預定速度嚙合到位。Network11Il當有嚙合命令Q0.3時，使P0S0_RUN有效，在上升沿脈沖P啟動下，存有motionprofiles的P0S0_RUN讀取VB228中的包絡表，該表可以包含兩步運動曲線離合片接觸前以最快速度運動，開始接觸后以一個合適的速度運動直至完全嚙合，此速度主要保證動力的傳輸及離合片的壽命。//在符合條件時Q0.3命令通過Aclth實數寄存器輸出實數控制離合伺服電機運動到位，嚙合到位信號END2結束P0S0_RUN對電機的控制，伺服電機應具有具有斷信號、斷電保位功能。//本段Aclth寄存器與下述兩個Acltht公用一寄存器，通過D/A轉換模塊輸出4-20mA、l-5DCV、pulse等標準工程量控制離合伺服電機。//本段主要用于非啟車階段及車速大于X0.I的換擋動作。Network12Il本段用于啟車及低速時的離合器嚙合速度曲線的控制。VB388存儲的包絡表主要包括嚙合速度較快而時間較短的第一段、速度較慢而時間較長的第二段，以及速度較快而時間較短的第三段，總的嚙合時間約2-8秒，根據車輛啟動時及低速(〈X0.I蠕動)時所需動力性能和平穩性取舍時間長短。//較長時間的半聯動產生液力耦合效應，使啟車平穩，不易熄火。Il通過變量QXBLD用戶可選擇半聯動或全聯動啟車。//通過變量DSRD用戶可選擇低速蠕動或低速全聯動。Network13IlRll:數字量REAL變量，由內部寄存器預先設定，對應離合片徹底分時伺服電機輸入模擬量(模擬量與離合位置對應)。//傳輸指令保證在有離合器分斷命令時第一時間將此值輸入伺服電機控制器，確保離合器以最快速度分斷。Network14Il離合器分斷命令Q0.2觸發RS觸發器輸出Q0.4使能發動機轉速PID同步調節器，以使在Q0.2消失后END2到來前維持該調解有效。Network15//APVl為車速與發動機轉速差，ASETl為預先設定允許誤差(應考慮離合片嚙合時間在PID調節過程結束前發揮的作用)。Q0.8與自動換擋到位信號同時滿足后允許嚙合。Network16Il在手動模式下，以實時車速Vx為給定值SV，發動機轉速折算的車速Vy為過程變量PV，在怠速繼電器Q0.I無動作時，從手動分斷離合命令Q0.2開始，到離合片嚙合到位END2出現為止，為PID模塊調節節氣門使Vy跟蹤Vx的有效時間，VB100為回路表起始地址，存儲該回路PID配置信息。//Vy的計算方法Vy=K*N/DX，其中N為發動機轉速，DX為預設擋位及相繼的實際檔位的變速比，K為變速箱輸出軸轉換為車速的比例系數。當換擋到位時Vy以實際檔位計算，當實際檔位與預設目標檔位不符時，過程變量Vy在換擋后要發生階躍跳變，此時僅靠P0S0_RUN中的嚙合時間難以完成調節任務，這個嚙合時間可能只有O.I秒，此時如果延時松手動離合I秒左右，則可平順換擋，達到自動模式的效果。//在PID調節時可以根據發動機空載轉速-供油量特性曲線(函數)，根據實時預設檔位及實際檔位計算Vy作為PID調節的被調量，在實際到位檔位與目標檔位不符時，增加微分D調節功能，從而縮短調節時間。)//行車期間掛空擋及停車PID不參與跟蹤。//縮短換擋時間的前提是PID整定參數至最佳狀態，調節時間足夠短(前提是保證偏差足夠小)，然后保證換擋、離合響應時間在其范圍內(機械性能足夠好提高換擋、離合電機功率、轉速)，當換擋時間足夠短時，將無動力間斷現象且無因換擋造成的頓挫感。在自動模式下，此時在PID跟蹤程序中，被控量Vy函數中的變速比寄存器Dx值由目標擋位標號寄存器ZD決定賦值，不產生跳變，在離合分斷、換擋、離合嚙合過程中，PID有充足的時間調節Vy跟蹤VX。自動換擋期間空擋位置離合不會嚙合將維持繼續調節。Network17//APV2=Ls-Lp(變量定義見下)、ASETl為1οορ2允許偏差，偏差達到要求后輸出Q0.9οNetwork18Ql.I為1οορ2可能的工作時間段。Network19Il該回路設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，Ls應通過實驗獲得L-R數據表、曲線，進而得出經驗函數L=f(R)或擬合函數，根據此函數向1οορ2提供設定值變量；過程量PV為實際供油量Lp，通過測量得到，在Ioopl調節完畢馬上介入，其輸出M2用于調節節氣門。//在自動、手動模式調節，1οορ2用于克服踏板給油與loopl-PID調節輸出給油切換銜接時的偏差，從而克服人為的頓挫感，即在換擋完并不馬上將油門切換為“腳動”，而是用PID調節節氣門使供油量跟蹤并平穩盡快地與油門踏板行程對應的供油量相同，在達到誤差限值后將節氣門控制權交由手動，注意此PID參數設置應該取消微分調節，比例帶設定I，積分時間適中，盡量使節氣門開度按單值斜率曲線盡快接近油門踏板行程對應的節氣門開度，避免供油震蕩，以使換擋平順，這個調節時間主要取決于司機對油門的操控程度，如果換擋后油門踏板抖動比較激烈，這個時間就會比較長，但這個沒關系，因為已經換擋完畢，不存在動力不足問題，這個環路PID的存在相當于濾波器(穩壓器)，平滑、優化了踏板供油的階躍、抖動等的擾動，不存在換擋延時與動力流失的概念。//實際這個功能可以應用于沒有賽車需求的機動車，尤其在路況惡劣、復雜情況下，可協助司機控制腳的抖動對供油量“騷擾”，也可在供油泵之后連接一容量足夠的“穩壓罐”達到同樣的目的。//Ioopl已經克服了換擋過程的速度差從而克服頓挫感，因發動機對供油的遲滯時間小、系統響應快，在一般路況下及駕駛技術下，擾動量只有偶爾“失算”的變速比的階躍擾動以及駕駛技術的不熟練，因此兩個PID調節時間都相當短，換擋過程中幾乎沒有動力不足的失速感，換完檔就一路順風、一路平安了。即使路況惡劣、急速加速或剎車(當然要有ABS),整個換擋過程也不會有頓挫感，只是動力略顯不足。//當然變速比的變化同樣的油門車速將發生變化，發動機轉速與供油量單值遞增關系，某些段落的特性曲線接近線性，所以在向高檔位換擋時應當收點油，在向低檔位換擋時應該加點油，低檔位多點、高檔位少點(變速比落差大小不同)，無論自動手動換擋，都不應該怠速，與沒換檔時的加減速一樣操作油門即可，性能可直逼AT、CVT,換擋將相當平順，實際無論自動手動模式，換擋時油門是由PID控制的，保持加油姿勢并非真加油，只是感覺并保持供油量以減少頓挫感。實際即使純手動檔MT按此操作油門，如果把握得好，同樣可以克服換擋頓挫感。Network20//1οορΚ1οορ2的輸出Ml、M2，油門踏板控制信號M3，以及發動機怠速信號M4可通過MOVE模塊經Afuel模擬變量控制節氣門步進電機，M4具有最高優先權，Ml、M2次之并具有同等優先權。油門踏板通過劃線電阻器只輸出行程信號Rfuel，進行A/D轉換為內部標準信號M3后控制油門。M3可通過電阻變送器得到對應的4_20mA信號Ifuel。當有M5供油穩壓控制調節輸出時，除了穩壓控制信號Q2.I外與M3處于同等級別，檔有穩壓要求控制信號Q2.I時，M5通過M3禁止，反之M3通過M5禁止。Network21IlwaveffY供油抖動檢測量限值,單位ml/s,當供油抖動超過此設定值時=1，啟用穩壓濾波功能Il該PID回路用于因各種不良路況或人為過激踩踏油門時導致的動力突然變化現象。//設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，Ls應通過實驗獲得L-R數據表、曲線，進而得出經驗函數L=f(R)或擬合函數，根據此函數向1οορ2提供設定值變量；過程量PV為實際供油量Lp，通過測量得到，當在子程序acceleratefuelO中檢測到供油量因路況等劇烈抖動時(可檢測供油量的突然變化)waveWY=l該回路開始投入調節，平滑緩沖供油量，直至APV5偏差小于設定值ASET5退出。其輸出M5用于調節節氣門，優先權高于M3而低于其他Afuel。此功能可在任何模式下選擇用于不用。//注意此PID參數設置應該取消微分調節，比例帶設定1，積分時間適中，盡量使節氣門開度按單值斜率曲線盡快接近油門踏板行程對應的節氣門開度，避免供油震蕩，以使駕駛平順，這個環路PID的存在相當于濾波器(穩壓器)，平滑、優化了踏板供油的階躍、抖動等的擾動。//實際這個功能可以應用于沒有賽車需求的機動車，尤其在路況惡劣、復雜情況下，可協助司機控制腳的抖動對供油量“騷擾”，也可在供油泵之后連接一容量足夠的“穩壓罐”達到類似的目的。/*xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxstoppedtoOclassO停車掛空擋子程序XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX*/#include<stdio.h>viodstoppedto0class(unsignedintYT)/*exampleformicrocompuetrwith11.0592MHzclock,whenYT=IdelayIs*/{unsignedinti;n=1000*YT;whiIe(n—){for(i=0;i<100;i++){if(VX!=0|ICLSP==IOICLSP==301CLSP==50)gotoloopl;}}/*thevalueofishouldbeaffirmedinpractice,thisisaestimate*/if(QO){Sl=l;ZD=I;}elseclassto0=l;/*tocutofftheclutch,topresetthetargetofvelocityclass*/Intspawnl(intP_WAIT,char氺ZDHDO());/*runningthesubprogramofautoswitchingclassofZDHDO;whencompletionreturn*/if(QO){SI=ZDHDO();}elseclassto0=0;/*thelastmodewillgoingon*/loopl:;}/*xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxfrequency()手動離合開關觸發頻率子程序XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX^//木programI木/#include<reg51.h>/氺supposedtocontrolwithMS51氺/#include〈stdio.h>/氺1/0functionsgathereddocuments氺/#include<match.h>viodfrequency(){longm=0;intn=0，f=0，k=0，swth=0;for(;;)/氺alwaysdetectingthesignalofSDjtrackinginrealtime氺/{Scanf(“％d%d%d%d”，&sdl，&sd2，&sd3，&sd4);AalwaysscantheIOofSD*/Scanf(“％d%d%d%d%d%d%d%d%d”，&dl，&d2，&d3，&d4，&d5，&dl0，&d30，&d50，&d-l);/氺alwaysscantheIOofclasssignalforothersuser,Dl——D-Iinfigure9氺/SD=SDlI|SD2||SD3||SD4;m++;If(SD)f=l;if(f&&!SD)n=l;if(n&&SD)k=2;If(m>=10000)recordtheappearedtimes{swth=f;if(k)swth=k;}}/^supposedthatcircled10000timeswithIstoofSD=I*/f=m=n=k=0;I&sd2，&sd3，&sd4);if((fl>f2&&!SD))f2++;/木program2木/#include<reg51.h>#include〈stdio.h>#include<match.h>viodfrequency(){longf1=0，f2=0，m=0，swth=0for(;;){Scanf(“％d%d%d%d”，&sdl，SD=SDlI|SD2||SD3||SD4;m++;if(f2==fl&&SD)fl++If(m>=10000){swth=fI;m=fl=f2=0;}}}/木program3木/#include<reg51.h>#include〈stdio.h>#include<match.h>viodfrequency(){intX=l，m，f，swth=0;loop2:m=f=0;intspawnl(intP—N0WAIT，char*Atodelaysubprogramandrunningfor(;;){Scanf(“％d%d%d%d”，&sdl，&sd2，&sd3，&sd4)SD=SDlI|SD2||SD3||SD4;m++;if(!f%2&&SD)f++;if(f%2&&!SD)f++;delay_xs(),char^1);thisprogramatthesametime權利要求1.一種基于離剎系統的機動車變速裝置，其特征在于，包括手自一體機械式無級變速裝置及其計算機程序、配件結構和升級版手動變速裝置及其計算機程序、配件結構；手自一體機械式無級變速裝置具有以下結構功能采用離剎系統的左腳踩剎車、右腳踩油門并取消離合踏板，因此屬于本安型產品；手動自動一體，公用蓮花軟硬換檔手柄，加裝自動驅動的傳統齒輪變速箱通過3回路PID調節而擁有無級變速功能，計算機程序可根據駕駛意圖自動換檔，具有任意檔啟車、平穩或快速啟車、低速蠕動、低速斷離合、踩剎車斷離合、停車自動掛空擋、人機對話任意設置機動性等功能，以及為實現上述功能的計算機程序和相關配件結構圖；升級版手動檔變速裝置具有如下結構功能采用離剎系統的左腳操作剎車和離合踏板、或二者合一的離剎踏板，右腳踩油門，具有本質安全性；啟車及低速時，由離剎踏板半聯動控制車輛及掛離合停車，在車速超過設定值剎車時可屏蔽離合動作并使發動機處于怠速，配合圖8所示6及61蓮花手柄換擋；為實現上述功能開發有計算機程序，以及幾種半行程離合、剎車拉桿用于對離剎系統機動車的改進升級。2.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于取消傳統離合踏板，左腳踩踏剎車踏板，在踏板行程的始末分別裝有行程開關，右腳踩踏油門踏板，該油門踏板鏈接一全行程劃線變阻器，其輸出電阻信號對應踏板行程，通過微機輸出電阻值對應的節氣門控制信號；在傳統機械式齒輪變速箱上方加裝電動式自動換檔驅動裝置，離合器由伺服電機控制，由微機程序控制自動換檔；自動換檔驅動裝置也可選用氣動式、液壓式；圖8所示的6、61為本裝置的蓮花換檔手柄，端部3-4個蓮花瓣式微動電氣離合開關形成半封閉殼體覆蓋手柄上端，調節微動開關的動作力度，使之適手、不誤動不惰動；此開關用于換檔和模式切換，在計算機程序中使用其邏輯“或”信號，具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，在無低速強制分斷離合信號時手動模式下按下開關離合分斷，松開離合嚙合，在換檔過程中離合器將無法嚙合，自動狀態下可換檔但不能操縱離合；如圖9所示檔位及編號以圖示為例，各檔檔位各安裝一行程開關，包括空檔的三個檔位，為了手動換擋期間使檔位到位到離合片完全嚙合這段PID調節時間延長，設計了較長的檔位行程開關，如圖9的67，軟質彈簧支撐，以便換檔輕松且提前傳送檔位到位信號；或者一個檔位裝設兩個檔位開關，如圖9的65，以便提前預知到位信號；或者使用電磁接近開關，在換檔手柄準備進入檔位前正好感知，隱蔽性好，又可防污染；圖9所示步進電機M1、M2分別位于三條導軌上驅動軸承支撐驅動板62實現平面運動，程序實現換檔手柄的各個檔位及各個空檔位的定位，步進電機M2對側有一套球型滾動軸承與之位于同一可移動驅動板62上，該板與軸承萬向節式鏈接，用于移動手柄，如圖8所示裝配圖，軸承套在圖10所示機械換檔柄64上，以減少換檔時摩擦，中間插入蓮花換檔手柄，在手動模式時，手柄帶動電機換檔，在自動模式時，電機帶動手柄換檔，步進電機無斷電位置保持或鎖死功能，MT的變速箱無外力驅動手柄時不會自行換檔；圖10、圖11所示為蓮花換檔手柄與機械換檔柄的鏈節，圖10為自動狀態,此時手柄柔性，以硬質彈簧連接，以防快速換檔時傷人，但壓接榫頭7及鏈節結構可以保證少量的手動換檔動作，如停車時掛空檔；當機械換檔柄鏈節處電磁線圈72帶電時將使該鏈節處于圖11的手動狀態，此時手柄剛性，以便快速換檔，當電磁線圈74帶電時卡鐵71回縮從而手柄回到自動狀態，計算機程序將根據手、自動模式的狀態信號控制電磁線圈接通數秒來轉換換檔手柄狀態。3.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于自動模式下，可選擇I檔或1、2、3檔或任一檔啟車并可手動掛入相應檔位，掛入未被選中的檔位將被強制退至I檔，2、3檔等高檔位啟車后數秒內將強制掛入3、4檔等高位檔維持數秒，至車速達到該檔車速或超時后解除強制；非一檔啟車在啟車后數秒內禁止進入按車速自動換檔程序；自動模式下，正常情況下按車速度換檔，設有數秒的車速確認時間；在加速度達到設定值后而未達到換檔車速時，將按程序逐級跳檔，加速度再大將越級跳檔，在車輛減速加速度或收油加速度達到設定值后而未達到換檔車速時，將逐級減檔，再大將越級減檔；這些設置已經包含了駕駛過程中可能出現的上下坡、急剎車等各種行駛狀況，在逐級或越級跳檔、減檔后，將進入數秒的強制檔位穩定期，至車速達到該檔車速或超時后解除強制，隨后進入正常按車速換檔模式，此功能可避免因車速不符合正常換檔要求而退回原檔等反復自動換檔，也可一直駕駛在某檔位；這些性能將使駕駛得心應手。4.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于開機進入手動控制模式，檔位在非倒車檔與車速大于等于O時可進入自動模式且手動模式與自動模式可以相互切換，只需在I秒鐘內快速按動手動離合開關達到2次及以上即可，可在駕駛室合適位置或HMI觸摸屏上設置切換按鈕代替此操作，在自動模式下掛倒檔或因意外等倒車將強制退出自動模式至手動，在自動模式前進時手動換非倒車檔無效，在任何模式下停車或開機檢測到靜止超過I分鐘后仍未掛空檔，將自動掛空檔并維持原模式；在任何模式下靜止時只要有剎車不管踩到底與否都可以換檔或掛空檔，全剎車啟車模式當手動離合開關閑置且剎車踩到底后輕抬剎車踏板，車輛即可平順啟車，即在手動離合開關和剎車到底信號都消失后可啟車；無剎車啟車模式手動離合開關閑置剎車不踩到底且剎車信號消失將平順啟車；半剎車啟車模式剎車不踩到底且手動離合開關閉合又消失將平順啟車；任何情況下由靜止啟車都可同時踩踏油門踏板達到迅速啟車的目的，提高啟車動力性，同等功率下啟車速度無與倫比，比背普通的手動檔MT更加優越，并可選擇平順啟車即半聯動啟車或快速啟車即全聯動啟車；車速低于低速限值非靜止時踩踏剎車不管到底與否都將強行分斷離合，此時可換檔、掛空檔或直接停車，剎車消失車輛如未靜止將進入與啟車一樣的半聯動加速狀態即低速蠕動；除啟車階段外踩下剎車發動機將被強制怠速，可通過怠速電磁閥或節氣門控制，微機通過程序控制換擋及啟車時的離合嚙合運動曲線和時間，以達最佳的啟車平順性和動力性，見相關程序；如圖7所示，電磁閥51關斷時仍有一定油量維持發動機怠速，或者完全關斷供油，但其旁路可通過維持發動機怠速的油量。5.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于本裝置通過先進的雙回路PID調節可快速平穩換檔，從而擁有齒輪無級變速功能，并設有惡劣路況供油穩壓濾波PID回路，都可在任何模式下運行；車速同步PIDIoopl在手動模式下換擋，車速同步PID可以根據發動機空載轉速-供油量特性曲線或函數，按照當前檔位、車輛加速度、供油等狀況實時預設目標檔位變速比參數，計算發動機轉速折算的車速Vy=K*N/DX作為被調量跟蹤實時車速即設定值，其輸出值調節節氣門，檔位到位后實際檔位折算的車速將作為PID調節的被控量即過程變量，在實際到位檔位與目標檔位不符時，增加微分D調節功能，從而縮短調節時間，以使在離合器嚙合前快速、準確調節發動機轉速同步車速，達到換檔車速無擾切換；如仍不能達到平順換檔的目的，只要延時松弛手動離合開關I秒左右即可；行車期間掛空檔及停車PID不參與跟蹤；在自動模式下，此時在PID跟蹤程序中，被控量Vy函數中的變速比寄存器Dx值由目標檔位標號寄存器ZD決定賦值，不產生跳變，在離合分斷、換檔、離合嚙合過程中，PID有充足的時間調節Vy跟蹤車速；自動換檔期間空檔位置離合不會嚙合并維持繼續調節；因發動機對供油的遲滯時間小、系統響應快，當微機性能及相關機械性能足夠好時換檔時間將足夠短，將無動力間斷現象且無因換檔造成的頓挫感；嚙合跟蹤PID1οορ2該回路在Ioopl調節完畢馬上介入，其輸出值用于調節節氣門，設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，Ls應通過實驗獲得L-R數據表、曲線，進而得出經驗公式L=f(R)或擬合函數，根據此函數向1οορ2提供設定變量值；過程量PV為實際供油量Lp，通過測量得到；在自動、手動模式調節中，1οορ2用于克服踏板給油與PIDIoopl調節輸出給油切換銜接時的偏差，從而克服人為的頓挫感，即在換檔完并不馬上將油門切換為“腳動”，而是用PIDloop2調節節氣門使供油量跟蹤并平穩盡快地與油門踏板行程對應的供油量相同，在達到誤差限值后將節氣門控制權交由手動，此PID參數設置應該取消微分調節，比例帶設定I，積分時間適中，盡量使節氣門開度按單值斜率曲線盡快接近油門踏板行程對應的節氣門開度，避免供油震蕩，以使換檔后車速平順；穩壓濾波PID1οορ3該PID回路用于因各種不良路況或人為過激踩踏油門時導致的供油即動力突然變化或不穩定現象；設定值為油門踏板行程電阻值Rfuel對應的供油量Ls，過程量PV為實際供油量Lp，當在子程序acceleratefuelO中檢測到供油量劇烈抖動時，該回路開始投入調節，平滑緩沖供油量，直至偏差小于設定值后退出，此PID參數整定與1οορ2相同；其輸出用于調節節氣門，優先權高于踏板油門而低于Ioopl、1οορ2輸出，剎車怠速具有最高優先權；可在供油泵之后連接一容量足夠的“穩壓罐”達到類似的功能。6.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于本裝置設有用戶維護(參數設置)人機接口HMI子程序，在駕駛室設置觸摸屏，或與導航儀等設備共用，在任何時候可輸入密碼對以下參數進行設置密碼修改，啟車半聯動與全聯動選擇，低速剎車強制分斷離合車速設值，低速蠕動功能選擇，啟車選檔及啟車后檔位強制在4、5檔使能及其強制鎖定時間設定，換檔車速及其確認時間設置，換檔車速同步PID使能，嚙合跟蹤PID使能，供油穩壓濾波PID使能，自動跳檔選擇及其加速度閾值以及供油加速度閾值設定，跳高檔或跳低檔后檔位鎖定時間設置，停車掛空檔時間設置，手動開關啟車選擇，恢復出廠值；即時生效即時運行，重新啟動微機將讀取上次設置參量。7.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第一種方案，其特征在于為了實現上述功能本發明設計了主程序(mian)，其中的自動控制程序(auto)包括起步檔位選擇程序(startupclassselecting),2、3檔起步掛4檔程序(switchingto4classafterstartswith2or3class),跳檔程序(autoswitchsforexceedingclass),逐級換檔程序(autoswitchsclassbyclass);其中的手動控制程序(semiauto)包括變速比預設程序(presettingtheratioofsemiautoshiftgears);以及各種子程序停車掛空檔子程序(stoppedtoOclassO),主控子程序(mastercontroller()),換檔子程序(ZDHDnO)，三種頻率測量子程序(frequencyO)，加速度測量子程序(accelerateO),供油加速度測量子程序(acceleratefuelO,包括供油抖動測量)，參數設置子程序(HMIO)。8.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第二種方案，其特征在于如圖4-5所示為電氣式離合拉桿主要配件半行程劃線電阻器，前半部為滑線電阻，后半部為短路片，滑動片側上方設有電磁鐵31，以便在車速超過一定值時，電磁鐵動作使滑動片離開滑線電阻斷開控制信號，減少滑線電阻器磨損；本方案手動離合開關使用圖8所示6、61蓮花手柄，端部6的3-4個電氣開關在程序中使用其邏輯“或”信號，具有脈沖保持功能，直到分斷或嚙合到位為止，并可相互閉鎖，按下開關離合分斷，松開離合嚙合，在換檔過程中離合器將無法嚙合；半行程劃線電阻器應用于本方案的離合與剎車二合一踏板的離合拉桿，當離合踏板與剎車踏板同時布置在駕駛室左側時，改為全行程劃線電阻器；劃線電阻器電阻值通過計算機程序轉換為標準工程信號控制離合伺服電機，手動離合開關通過計算機程序輸出擬合好的運動控制信號控制離合伺服電機，依照離合器“快踩慢放”的原則設定離合片的動作時間，當車速超過設定值時切斷劃線電阻器對離合的控制，手動換檔離合在任何時候對腳動離合具有優先權；剎車行程始端安裝一行程開關，通過程序邏輯，當車速超過設定值時并有剎車時，輸出閉節點控制圖7所示的怠速電磁閥使發動機處于怠速。9.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第二種方案，其特征在于設計了基于離剎系統的升級版手動擋變速裝置的計算機程序，其邏輯功能詳見說明書相關程序段落，當用伺服電機控制器的高低速功能或雙速電機控制時，用Q0.3控制電機合適速度代替Network5、6邏輯嚙合，用Q0.2控制電機高速分斷，則本裝置程序用中間繼電器、邏輯芯片即可實現控制。10.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第二種方案，其特征在于如圖I所示為離剎系統機動車離合與剎車二合一踏板所用的半行程剎車拉桿，用于對該類機動車改進；踏板前端的復位彈簧使釘字拉桿13在踏板松弛狀態時回到圓筒式拉桿15的下部，15被與機動車一體的止擋板16阻擋不能后退，在踏板動作時拉桿釘字頭14被端冒17阻擋，從而造成前半行程自由空行程。11.根據權利要求I所述的一種基于離剎系統的機動車變速裝置的第二種方案，其特征在于如圖2-3所示為離剎系統機動車離合與剎車二合一踏板所用的半行程離合拉桿，圖2中的外殼為方筒或圓筒，側壁開有凹槽25，此外殼與車體固定，其內上部為叉形拉桿叉柄與踏板軸鏈接且端部有復位彈簧21支撐于車體以提供回復力，叉形拉桿一支叉的端部設有掛接頂針23及其儲能彈簧、導向桿，當叉形拉桿下移時依靠側向分力將箭頭拉桿26擠出凹槽并掛接在叉形拉桿另一只叉端的倒鉤上，凹槽對面合適位置設有脫鉤頂針及其儲能彈簧、導向桿，當拉桿上移時使箭頭拉桿入槽定位；下部為箭頭形拉桿通過拉伸彈簧22連接于離合器擺臂，拉伸彈簧的拉力及脫鉤頂針的側向脫鉤力使箭頭拉桿固定于凹槽；圖3離合拉桿的不同在于，倒鉤28軸連接于叉形拉桿的一叉端且倒鉤另一端有壓縮彈簧及導向桿支撐于叉端，凹槽對側相應位置設有壓縮彈簧支撐的彈簧膜片27，當箭頭拉桿26上移至合適位置時，依靠此彈簧膜片將其擠入凹槽并實現與倒鉤的分離；在箭頭拉桿進入凹槽前依靠其與倒鉤的摩擦力維持掛接，箭頭拉桿進入凹槽后依靠拉伸彈簧22及摩擦力掛接在凹槽上；上述拉伸彈簧22可掛接在外殼上，另外以無拉張力的拉桿連接離合其擺臂上，以免影響擺臂的機械O點。上述兩種拉桿在前半部有效行程與空行程切換時有回程差，通過精密機械設計、制造可以使之盡量減少，但不能達到0，所以應將此回程差位置設計在有效離合行程末端以外，避免回程差造成的錯覺對控制離合的影響。當上述離合拉桿與蓮花換檔手柄配合時，換檔離合開關通過伺服電機或雙速電機操做離合，如圖6所示，機械式離合拉桿與離合電機輸出軸分別通過剎車線連接在離合器擺臂上，實現二者“或”的邏輯關系與電機離合的優先控制權，優先控制權主要用于機械式離合拉桿半聯動狀態時實現換檔離合電機的優先控制，由換檔手柄端部離合開關控制換檔時的離合動作比踏板更易操作。全文摘要一種基于離剎系統的手自一體機械式無級變速裝置，左腳剎車右腳油門，本安型，不誤踩，不怕同時踩,不冒黑煙。配有蓮花瓣式離合開關的蓮花換檔手柄可在純手動模式與自動模式下使用，與電動式變速箱換檔柄通過軟硬鏈節聯接，通過3回路PID調節器將傳統齒輪變速箱升級為無級變速裝置，根據駕駛意圖自動換檔、跳檔，并開發有實現上述功能的計算機程序，人機對話HMI可任意設置車輛機動性，如平穩舒適型或賽車動力型，使駕駛得心應手，我行我素。還包括一種當車速超過設定值后剎車時屏蔽離合動作并使發動機處于怠速的升級版離剎系統變速裝置，以及2種半行程機械式離合拉桿、1種半行程剎車拉桿、1種半行程劃線電阻式離合拉桿。文檔編號B60T7/06GK102582596SQ201210014010公開日2012年7月18日申請日期2012年1月18日優先權日2012年1月18日發明者孫厚杰申請人:孫厚杰