[发明专利]一种半自动变速器及控制方法

说明书

本发明公开了一种半自动变速器，包括手动变速器、机械部和控制部；所述机械部设置在手动变速器内；所述控制部设置在车辆上，且位于手动变速器外部；所述机械部用于为车辆提供驱动；所述控制部用于判断车辆状态，并根据车辆状态控制机械部。本发明的半自动变速器在成熟的手动变速器基础上，不影响原车的发动机舱布置方案，设计与制造周期短。可以缓解驾驶员的紧张感，驾驶员注意力更加集中，提高整车安全性，减少了离合器片的滑摩；可以极大地延长离合器片寿命；不会改变驾驶员的驾驶习惯，也不会降低驾驶员的驾驶乐趣；控制简单，容易实现，电机控制器只接收车速信号和离合器位置信号，就可以对驱动电机进行控制，实现爬行和防止溜坡功能。

技术领域

本发明涉及汽车传动系统的技术领域，尤其涉及一种半自动变速器及控制方法。

背景技术

传统的汽车手动变速器操纵复杂，需要驾驶员具备很强的操纵技能，尤其是在汽车起步过程中，特别是在坡路起步过程中，需要驾驶员对离合器踏板、油门踏板、制动踏板和驻车制动器进行准确的配合操作，稍有不慎，就会造成发动机熄火。近年来，汽车逐渐得到普及，但是城市道路发展没有跟上车辆数量增加的步伐，这就导致了城市交通极为拥堵，从而增加了反复停车再起步的次数，更增添了驾驶员的操纵负担，并且分散了驾驶员的注意力，增加安全隐患，同时也增加了离合器片的磨损。以上都限制了手动变速器在高端乘用车辆上的应用，并且在中低端乘用车辆上也逐步被自动变速器取代。

虽然自动变速器解决了车辆自动起步和自动换挡的问题，但是AT和CVT增加了液力变矩器和液力操纵系统，降低了变速器的传动效率，而AMT和DCT通过伺服电机或液压系统控制离合器的结合过程，在应对拥堵道路的反复停车再起步的复杂路况的效果也不好，同时机电控制系统也会增加一定油耗，并且自动变速器极大地增加了变速器的成本，同时降低了驾驶乐趣。

针对这一问题，国内部分企业和个人提出了采用液压泵和液压存储装置或者步进电机来控制离合器分离与接合，以实现自动起步，如长城汽车股份有限公司的“手动变速器车辆的起步辅助装置及起步方法”(中国专利申请公布号CN 103148121 B)，潘光显的“带传感器的半自动机械式变速器”(中国专利申请公布号CN 202914710 U)和李云峰的“车辆变速装置”(中国专利申请公布号CN 200949649 Y)。此类解决方案虽然解决了手动变速器自动起步的问题，但采用了液压系统或步进电机控制离合器接合过程，这不仅增加发动机油耗，同时还是通过控制离合器的结合过程和滑摩实现自动起步，没有根本解决AMT与DCT不能适应拥堵工况的问题。

针对以上问题，有必要对手动变速器进行升级，通过增加很低的成本，使车辆具备爬行和防止溜坡的功能，以方便驾驶员操纵。

发明内容

本发明目的是一种半自动变速器及控制方法用于解决AMT与DCT不能适应拥堵工况的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种半自动变速器，包括手动变速器、机械部和控制部；

所述机械部设置在手动变速器内；所述控制部设置在车辆上，且位于手动变速器外部；所述机械部用于为车辆提供驱动；所述控制部用于判断车辆状态，并根据车辆状态控制机械部。

进一步，所述机械部包括驱动电机、单向离合器和减速齿轮；

所述驱动电机设置在手动变速器内；所述单向离合器的输入轴与驱动电机的输出轴连接；所述单向离合器的输出轴可转动地支撑在电机驱动系统壳体上；所述减速齿轮固定设置在单向离合器的输出轴上，并随着单向离合器的输出轴一起转动，且所述减速齿轮与手动变速器的一档主动齿轮啮合。

进一步，所述控制部包括离合器踏板、离合器位置传感器、电机控制器、车速传感器、电机开关控制继电器和蓄电池；