[发明专利]一种手动变速离合器辅助装置及其语音控制方法

权利要求书

1.一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，包括设于车体的安装架，固定联接于安装架的动力组件，与动力组件传动联接的驱动机构；所述驱动机构作用于与离合器踏板相连的压杆，压杆进行往复运动，以使离合器闭合或者断开。

2.根据权利要求1所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，所述的驱动机构设于压杆运动方向的一侧；所述的驱动机构包括与动力组件输出端传动联接的螺杆，与螺杆传动联接的螺母，及固定联接于螺母上的滑块；所述滑块的动力输出端作用于压杆，且滑块运动的方向与压杆运动的方向相同；所述螺杆的旋转运动驱动螺母往复直线运动，以使固定于螺母上的滑块驱动压杆往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，还包括固定联接于安装架的滑座；所述螺杆旋转联接于滑座设有的内腔，且螺杆一端贯穿滑座设有的上端盖，延伸至滑座外侧，以形成螺杆的动力输入端；所述螺母设置于滑座内腔内且沿螺杆往复运动；所述滑块一端与螺母固定联接且另一端通过滑座设有的开口延伸至滑座外侧，止抵于压杆。

4.根据权利要求2或3所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，所述的滑块动力止抵于压杆端设有滚轮，且滚轮与滑块旋转联接；所述滑块相对于滑座向外侧运动，以使滚轮滚动作用于压杆表面。

5.根据权利要求1所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，所述的驱动机构包括与动力组件输出端传动联接的蜗杆，及与蜗杆传动联接的涡轮；所述涡轮与压杆设有的转动轴固定或活动联接；

当压杆与转动轴为活动联接时，所述转动轴设有用于驱动压杆运动的L型拨杆；所述涡轮带动转动轴旋转运动，以使L型拨杆驱动压杆运动；所述L型拨杆的纵向部固定于转动轴，且横向部作用于压杆上表面；

当压杆与转动轴为固定联接时，所述涡轮通过转动轴的传动直接驱动压杆摆动，以使离合器闭合或断开。

6.根据权利要求5所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，所述的转动轴旋转联接于设有的固定座，且一端延伸至固定座外侧与涡轮联接；所述动力组件通过设有的安装架固定联接于固定座一侧；所述蜗杆旋转联接设有的壳体，且壳体与安装架固定联接。

7.根据权利要求1所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，还包括设于压杆一侧的检测机构；所述检测机构包括固定联接或可调式联接于车体的套管，滑动连接于套管内腔的滑动销；所述滑动销一端止抵于压杆，另一端与设有的检测组件传动联接;所述检测组件设有用于检测滑动销位移的传感器；

当所述传感器为采集旋转信号的传感器时；所述的检测组件进一步包括与套管固定联接的固定板，与固定板旋转联接的检测齿轮；所述滑动销一端设有与检测齿轮啮合的齿条部；所述检测齿轮通过设有的检测转轴与固定板旋转联接，且所述传感器设于检测转轴的一端；

当所述传感器为采集直线信号的传感器时，滑动销的另一端与传感器设有的活动检测部件联接。

8.根据权利要求7所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，所述的滑动销近于压杆一侧套设有复位弹簧；所述复位弹簧一端止抵于套管内侧设有的内台阶孔，另一端止抵于滑动销的端部凸起，复位弹簧的弹力使滑动销的下端始终与压杆保持接触。

9.根据权利要求1所述的一种手动变速离合器辅助装置，其特征在于，还包括与电机、传感器电性连接的控制器，所述控制器设有车辆行驶速度信号输入端、发动机转速信号输入端、换档信号输入端、刹车信号输入端和油门信号输入端。

10.权利要求9所述手动变速离合器辅助装置的控制方法，它包括以下的控制方法A、控制方法B、控制方法C或控制方法D：

控制方法A为离合器自动控制方法，它包括以下步骤：

示教步骤，它包括低速启动示教子步骤和中高速换档示教步骤，或者，示教步骤为全档位切换示教子步骤；

低速启动示教子步骤，控制器输出示教信号至电机，电机正向旋转致使驱动机构到达下止点后，反向旋转，压杆向上复位，待检测到发动机转速信号有发生下降时，驱动机构作用于压杆的位移量为离合器半联动的低临界值，此时传感器的信号为低临界点；继续向上复位，待检测到发动机转速信号为熄火转速时，驱动机构作用于压杆的位移量为离合器半联动的高临界值，此时传感器的信号为高临界点；

中高速换档示教子步骤，手动操作变速，在车速为10-20公里/小时以上，或档位为三档以上，在进行升档操作时，通过传感器获取到压杆向上复位的速度，不同档位的升档操作示教至少三次，以其平均值为该档位升档操作的自动复位速度；

全档位切换示教子步骤，手动操作变速，通过传感器采用各个档位切换时位移量和位移速度，及各个档位切换时的换档车速；对每个档位切换操作至少十次，根据车速的检测，选择车速变化最平稳的若干次的换档车速、位移量、位移速度的平均值为该档位切换的参考换档车速、参考位移量、参考位移速度；

自动离合步骤，判断是否有全档位切换示教子步骤，若有进入全档位自动控制子步骤；若没有，则根据车速和/或档位信号判断是否为低速启动，若是，进入低速启动子步骤，若不是，进入中高速自动换档子步骤；

全档位切换示教子步骤，根据车速信号，选择与之相对应的档位切换，并相对应的参考位移量、参考位移速度计算出电机的控制信号，通过电机对离合器的压杆进行操作；

低速启动子步骤，控制器采集到有换档信号时，电机正向旋转工作致使驱动机构到达下止点，以使离合器彻底分离，电机停止工作，换档信号消失或采集到有换档到位信号时，电机以第一控制速度反向旋转工作，传感器的检测信号到达低临界点时，电机停止工作，待检测到车速有上升时，电机再继续以第二控制速度反向旋转，待车速高于该档位匹配的最低车速时或传感器的检测信号到达高临界点时，电机再以第一控制速度反向旋转，致使驱动机构到达上止点；所述的第二控制速度为第一控制速度的30%-80%；

中高速自动换档子步骤，控制器采集到有换档信号时，电机正向旋转工作致使驱动机构作用于压杆，使其低于低临界值，此时传感器的信号低于低临界点，电机停止工作，换档信号消失或采集到有到档信号时，电机以第一控制速度反向旋转工作，待车速高于该档位匹配的最低车速时或传感器的检测信号到达高临界点时，电机再以第三控制速度反向旋转，致使驱动机构到达上止点；所述的第三控制速度为第一控制速度的120%-200%；

控制方法B为语音提醒模式下的学习手动控制离合器的控制方法，该控制方法所采用的手动变速离合器辅助装置，在压杆与驱动机构的相接触面设有压力传感器，它包括以下步骤：

示教步骤：车辆在带有刹车的静止状态下，控制器执行示教过程，通过检测驱动机构位移量的传感器获取离合器在半联动时的低临界点和高临界点；通过压力传感器获取离合器在半联动时，与低临界点、高临界点相对应的低临界压力值、高临界压力值；并且获取驱动机构下行时，压力传感器的下行压力值；

带语音提醒的控制步骤：

操作员的手部操作有换档的预先动作，控制器输出信号，电机正向旋转，驱动机构下行，脚部作用于离合器踏板，压杆受二个作用力，同时下行，压力传感器检测到实时下行压力，实时下行压力达到下行压力值的80%以上，发出带有快点踩下含义的语音信号；

操作员的手部操作有换档动作之后，控制器输出信号，电机反向旋转，驱动机构上行，脚部作用于离合器踏板，压杆在离合器回弹力的作用下，受脚部和电机的二个反作用力，同时上行，压力传感器检测到实时上行压力，在低临界点，实时上行压力达到低临界压力值的80%以上，发出带有慢慢松开含义的语音信号；在高临界点，实时上行压力低于高临界压力值的50%以下，发出带有快点松开含义的语音信号；

控制方法C为语音提醒模式下的跟随式学习手动控制离合器的控制方法，该控制方法所采用的手动变速离合器辅助装置，在压杆与驱动机构的相接触面设有压力传感器，并且，在离合器踏板为设有用于套住或夹住驾驶员脚部的套合式踏板结构或夹持式踏板结构，它包括以下步骤：

示教步骤：车辆在带有刹车的静止状态下，控制器执行示教过程，通过检测驱动机构位移量的传感器获取离合器在半联动时的低临界点和高临界点；通过压力传感器获取离合器在半联动时，与低临界点、高临界点相对应的低临界压力值、高临界压力值；并且获取驱动机构下行时，压力传感器的下行压力值；

带语音提醒的控制步骤：

操作员的手部操作有换档的预先动作，控制器输出信号，电机正向旋转，驱动机构下行，脚部作用于离合器踏板，压杆受二个作用力，同时下行，压力传感器检测到实时下行压力，实时下行压力达到下行压力值的80%以上，发出带有快点踩下含义的语音信号；

操作员的手部操作有换档动作之后，控制器输出信号，电机反向旋转，驱动机构上行，脚部作用于离合器踏板，压杆在离合器回弹力的作用下，受脚部和电机的二个反作用力，同时上行，压力传感器检测到实时上行压力，在低临界点，实时上行压力达到低临界压力值的80%以上，发出带有慢慢松开含义的语音信号；在高临界点，实时上行压力低于高临界压力值的50%以下，发出带有快点松开含义的语音信号；

控制方法D为语音提醒模式下的学习手动控制离合器半联动的控制方法，该控制方法通过设有的手动变速离合器辅助装置，获取该车辆离合器的半联动位置，它包括以下步骤：

示教步骤，控制器输出示教信号至电机，电机正向旋转致使驱动机构到达下止点后，反向旋转，压杆向上复位，待检测到发动机转速信号有发生下降时，驱动机构作用于压杆的位移量为离合器半联动的低临界值，此时传感器的信号为低临界点；继续向上复位，待检测到发动机转速信号为熄火转速时，驱动机构作用于压杆的位移量为离合器半联动的高临界值，此时传感器的信号为高临界点；

语音提示步骤，控制器停止对电机输出控制信号，通过传感器，实时采集压杆的升降位置，并实时采集车辆行驶速度信号、发动机转速信号和油门信号输入端，驾驶员通过脚部控制离合器，在上抬离合器踏板时，当传感器的采集信号到达低临界点时，输出含有“已到达半联动状态，请慢抬离合器踏板并缓慢增加油门”之含义的语音信号；半联动状态开始计时之后，到达设定时间，或车辆行驶速度达到设定值时，又或，传感器的采集信号到达高临界点时，控制器输出带有半联动状态结束之含义的语音提示信号。