專利名稱：自動離合器操縱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車技術領域，特別涉及混合動力客車自動離合器技術領域，具體是指一種可應用于混合動力汽車的自動離合器操縱系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有傳統(tǒng)轎車領域已有用于手動擋汽車改裝用的自動離合器系統(tǒng)ACS，其技術最早源于德國，在奔馳A190、C230、寶馬M3、法拉利、Fl賽車等都運用了自動離合器技術，應用已經(jīng)十分成熟。目前國內(nèi)的自動離合器技術最早由香港東遠環(huán)球集團從海外引進的，其工作原理主要是通過機械、電子、液壓實現(xiàn)自動控制離合器分離和結合的獨立系統(tǒng)，由離合器驅動機構、控制電腦、擋位傳感器、線束、顯示語音單元等部件組成主要針對手動擋車型設計，加裝時不改變原車結構?？刂齐娔X根據(jù)車輛狀態(tài)車速、轉速、油門、剎車、換擋、結合駕駛員的意圖，模擬最優(yōu)秀的駕駛技術，用最佳的時間與速度控制離合器驅動機構，使離合器快速分離和平穩(wěn)結合，達到起步與換擋平順舒適，同時避免了空油與熄火，通過語音提示讓駕駛員正確操作，在保持手動擋車型駕駛樂趣的同時，達到減輕駕駛疲勞，降低汽車油耗，保護發(fā)動機的目的。此種設計對于插電式混合動力客車的離合器而言，實現(xiàn)困難，應用成本過聞。而現(xiàn)有混合動力客車的離合系統(tǒng)中，有些采用電機加拉索式驅動機構，利用傳統(tǒng)離合器的撥叉，其優(yōu)點是結構簡單，實現(xiàn)容易。缺點是純電動運行狀態(tài)時，此類型模式離合器需要長期分離，拉索容易損壞，此類型離合器不適用于插電式重型混合動力車輛。有些離合器采用真空助力加液壓驅動機構，利用傳統(tǒng)離合器的撥叉控制離合器的分離與接合，其優(yōu)點結構簡單，實現(xiàn)容易，缺點是響應時間短。有些采用電機加液壓驅動機構，利用傳統(tǒng)離合器的撥叉控制離合器的分離與接合，此種設計液壓系統(tǒng)響應快，能夠長時間保壓。缺點是由于增加了液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)相對復雜，成本較高，且通常由于采用高頻電磁開關閥等，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。同時，在某些液壓系統(tǒng)中，其通常是采用固定在離合器執(zhí)行缸上的位置開關信號，或者分離叉的角度信號來判斷并控制離合器的接合的，此種控制方式未考慮到，在離合器磨損后或者由于超時間的工作，工作缸負荷特性發(fā)生偏移的情況，其穩(wěn)定性不高。還有些采用電機加液壓機構，并設計專門的液壓系統(tǒng)來驅動離合器分離軸承，其優(yōu)點是替換掉傳統(tǒng)的機械撥叉機構，節(jié)省布置空間，缺點是設計了專門的滾珠絲杠系統(tǒng)，并且分離軸承的液壓缸設計難度大，由于離合器殼內(nèi)的空間有限，軸向尺寸太小，無法實現(xiàn)液壓缸的導向作用，其機構復雜，成本較高，短期內(nèi)無法實現(xiàn)。因此，需要提供一種自動離合器操縱系統(tǒng)，其適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種自動離合器操縱系統(tǒng)，該自動離合器操縱系統(tǒng)設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)，包括離合器，其特點是，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括電機、減速器、傳動元件、離合器操縱主缸、工作缸、流體源和控制裝置，所述電機通過所述減速器連接所述傳動元件，所述傳動元件連接所述離合器操縱主缸的活塞桿用于推動所述的離合器操縱主缸的活塞桿移動，所述流體源通過所述離合器操縱主缸流體連通所述工作缸，所述工作缸的活塞桿連接所述離合器的分離叉用于推動所述分離叉移動，所述控制裝置信號連接所述電機。較佳地，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括聯(lián)軸器，所述電機通過所述聯(lián)軸器連接所述減速器。較佳地，所述減速器是蝸輪蝸桿減速器。較佳地,所述傳動元件是凸輪機構或絲杠傳動機構。更佳地，所述絲杠傳動機構包括絲杠和螺母，所述螺母套設在所述絲杠上并與所述絲杠螺紋嚙合，所述減速器連接所述絲杠，所述螺母連接所述的離合器操縱主缸的活塞桿。較佳地，所述流體源是儲液室或儲氣室。較佳地，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括回位彈性部件，所述回位彈性部件連接所述分離叉用于推動所述的工作缸的活塞桿反向移動。較佳地，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括兩個離合器轉速檢測裝置，兩個所述離合器轉速檢測裝置分別位于所述離合器的兩端用于檢測所述的離合器的兩端的轉速，所述控制裝置分別信號連接兩個所述離合器轉速檢測裝置。較佳地，所述流體源集成在所述離合器操縱主缸中。本發(fā)明的有益效果具體在于:1、本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)包括離合器、電機、減速器、傳動元件、離合器操縱主缸、工作缸、流體源和控制裝置，所述電機通過所述減速器連接所述傳動元件，所述傳動元件連接所述離合器操縱主缸的活塞桿用于推動所述的離合器操縱主缸的活塞桿移動，所述流體源通過所述離合器操縱主缸流體連通所述工作缸，所述工作缸的活塞桿連接所述離合器的分離叉用于推動所述分離叉移動，所述控制裝置信號連接所述電機，設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。2、本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)的所述減速器是蝸輪蝸桿減速器，所述傳動元件是絲杠傳動機構，蝸輪蝸桿和絲杠傳動機構的自鎖作用方便系統(tǒng)保壓，便于對電機的控制，設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。3、本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)還包括兩個離合器轉速檢測裝置，兩個所述離合器轉速檢測裝置分別位于所述離合器的兩端用于檢測所述的離合器的兩端的轉速，所述控制裝置分別信號連接兩個所述離合器轉速檢測裝置，從而通過檢測離合器兩端的轉速差，控制電機來控制離合器的接合狀態(tài)，設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。


圖1是本發(fā)明的一具體實施例的結構連接示意圖。圖2是圖1所示的具體實施例的控制方式流程示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參見圖1所示，本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)包括離合器1、電機2、減速器3、傳動元件4、離合器操縱主缸5、工作缸6、流體源7和控制裝置8，所述電機2通過所述減速器3連接所述傳動元件4，所述傳動元件4連接所述離合器操縱主缸5的活塞桿用于推動所述的離合器操縱主缸5的活塞桿移動，所述流體源7通過所述離合器操縱主缸5流體連通所述工作缸6，所述工作缸6的活塞桿連接所述離合器I的分離叉12用于推動所述分離叉12移動，所述控制裝置8信號連接所述電機I。所述電機2連接所述減速器3可以采用任何合適的結構，請參見圖1所示，在本發(fā)明的具體實施例中，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括聯(lián)軸器9，所述電機2通過所述聯(lián)軸器9連接所述減速器3。所述減速器3可以是任何合適的部件，在本發(fā)明的具體實施例中，所述減速器3是蝸輪蝸桿減速器。所述傳動元件4可以采用任何合適的結構,較佳地,所述傳動元件4是凸輪機構或絲杠傳動機構。請參見圖1所示，在本發(fā)明的具體實施例中，所述傳動元件4是絲杠傳動機構，所述絲杠傳動機構包括絲杠41和螺母42，所述螺母42套設在所述絲杠41上并與所述絲杠41螺紋嚙合，所述減速器3連接所述絲杠41，所述螺母42連接所述的離合器操縱主缸5的活塞桿。所述流體源7可以是氣源或液源，在本發(fā)明的具體實施例中，所述流體源7是儲液室。為了便于復位，較佳地，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括回位彈性部件10，所述回位彈性部件10連接所述分離叉12用于推動所述的工作缸6的活塞桿反向移動。在本發(fā)明的具體實施例中，所述回位彈性部件10是回位彈簧。為了根據(jù)離合器I兩端的轉速差來控制電機2，在本發(fā)明的具體實施例中，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括兩個離合器轉速檢測裝置(未示出)，兩個所述離合器轉速檢測裝置分別位于所述離合器I的兩端用于檢測所述的離合器I的兩端的轉速，所述控制裝置8分別信號連接兩個所述離合器轉速檢測裝置。這兩個離合器轉速檢測裝置可以是原車的發(fā)動機轉速檢測裝置和電機轉速檢測裝置，通過整車控制器發(fā)送給控制裝置8。所述流體源7和所述離合器操縱主缸5可以相互獨立，也可以，所述流體源7集成在所述離合器操縱主缸5中。因此，控制電機2運轉的控制裝置8，除了可以直接根據(jù)離合器I兩端的轉速差控制電機2外，還可以通過接收來自整車控制器的信號來控制電機2運轉，從而控制離合器I的分離。本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)，其基本原理為:(I)分離過程
控制裝置8對電機2進行調(diào)速，通過蝸輪蝸桿減速器和絲杠傳動機構將電機2的旋轉運動轉化為直線運動，推動離合器操縱主缸5進行活塞運動，通過液壓油將動力傳遞至用于離合器I分離的工作缸6，推動分離叉12上的分離軸承11克服膜片彈簧(未示出)負荷(其中13為分離杠桿)，實現(xiàn)離合器I分離。當檢測到離合器I兩端的轉速差為最大值后，控制裝置8控制電機2停止工作。由于蝸輪蝸桿和絲杠螺母的自鎖作用，離合器I處于完全分離位置。(2)接合過程電機2在控制裝置8的控制下反轉，在膜片彈簧和回位彈簧的回位力作用下，液壓油反向流動，由于蝸輪蝸桿以及絲杠螺母的自鎖作用，結合速度只與電機2的反轉速度有關。通過檢測離合器I兩端的轉速差，控制電機2來控制離合器I的接合狀態(tài)。當離合器I兩端的轉速差為O時，此時離合器I為完全結合狀態(tài)。本發(fā)明的自動離合操縱系統(tǒng)具體應用時，可以包括以下步驟:I)首先根據(jù)所設計或適用的車型確定離合器I的型號和參數(shù)，由此匹配離合器操縱系統(tǒng)的構成:離合器操縱主缸5、工作缸6,根據(jù)離合器操縱主缸5和工作缸6結構特點和具體參數(shù)，根據(jù)從離合器I到離合器操縱主缸5的活塞桿的各傳動比，杠桿比所推導的遞增函數(shù)計算，確定絲杠傳動機構作用于離合器操縱主缸5的活塞桿上分離離合器I所需的力值，由此確認電機2通過蝸輪蝸桿減速器和絲杠傳動機構的輸出轉速和扭矩大小，進而可匹配渦輪蝸桿減速器傳動比和電機功率、額定轉速、額定扭矩值等，依此為依據(jù)匹配此系統(tǒng)操縱機構各零部件。2)在新型車輛的開發(fā)過程中，應用本發(fā)明需首先在動力系統(tǒng)實驗室或其他試驗臺架上，按照圖1中系統(tǒng)原理布置該系統(tǒng)，根據(jù)離合器狀態(tài)邏輯，確定離合器控制邏輯，應盡可能模擬車輛運行狀態(tài)時，對離合器I的控制。整個系統(tǒng)管徑應配置合理、接頭無滲漏、絲杠傳動機構運轉正常、離合器控制系統(tǒng)軟件運行邏輯正常。3)圖2所示為一種具體的插電式混合動力客車離合器控制邏輯:在此車型中，離合器I的狀態(tài)常量為常開式。當車輛上電后，控制裝置8控制電機2正轉至設定位置停止，由于絲杠螺母的自鎖作用，離合器I處于斷開狀態(tài)，在按照車輛整車運行控制邏輯系統(tǒng)需要離合器I接合并保證動力傳遞的要求下，電機2在控制裝置8的控制下反轉，在膜片彈簧和回位彈簧的回位力作用下，液壓油反向流動，由于蝸輪蝸桿的自鎖作用，結合速度只與電機2的反轉速度有關。整車控制器通過檢測離合器I兩端的轉速差，控制電機2的接合狀態(tài)。為保證動力傳遞的可靠性，離合器I在半接合到接合的過程中，電機2轉速應相對緩慢，當離合器I兩端的轉速差為O時，此時離合器I完全接合。在某些傳統(tǒng)車輛或采用手動機械換擋的大中型車輛上應用此發(fā)明，需根據(jù)具體的使用安裝要求按照如上1)、2)、3)所述匹配此發(fā)明系統(tǒng)的各零部件，并進行試驗驗證方能將此系統(tǒng)應用于使用車型。采用該發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點:采用傳統(tǒng)車的離合器操縱機構，成熟可靠且價格低廉。利用控制裝置8控制電機2的旋轉，通過蝸輪蝸桿和絲杠傳動機構將電機的回轉運動轉化為直線運動作用在傳統(tǒng)的離合器操縱主缸5的活塞桿上，使離合器I分離，通過檢測離合器I兩端的轉速差控制電機2運轉，蝸輪蝸桿和絲杠傳動機構的自鎖作用方便系統(tǒng)保壓，便于對電機2的控制，此系統(tǒng)結構簡單，運行可靠。
電機2和蝸輪蝸桿減速器，以及相連接的聯(lián)軸器9和絲杠螺母等傳動機構均可實現(xiàn)標準化，根據(jù)適用車型進行更換，大大的提高了此發(fā)明設計的自動離合器系統(tǒng)在多種車型上的通用性。綜上，本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求
1.一種自動離合器操縱系統(tǒng)，包括離合器，其特征在于，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括電機、減速器、傳動元件、離合器操縱主缸、工作缸、流體源和控制裝置，所述電機通過所述減速器連接所述傳動元件，所述傳動元件連接所述離合器操縱主缸的活塞桿用于推動所述的離合器操縱主缸的活塞桿移動，所述流體源通過所述離合器操縱主缸流體連通所述工作缸，所述工作缸的活塞桿連接所述離合器的分離叉用于推動所述分離叉移動，所述控制裝置信號連接所述電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括聯(lián)軸器，所述電機通過所述聯(lián)軸器連接所述減速器。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述減速器是蝸輪蝸桿減速器。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動元件是凸輪機構或絲杠傳動機構。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠傳動機構包括絲杠和螺母，所述螺母套設在所述絲杠上并與所述絲杠螺紋嚙合，所述減速器連接所述絲杠，所述螺母連接所述的離合器操縱主缸的活塞桿。
6.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述流體源是儲液室或儲氣室。
7.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括回位彈性部件，所述回位彈性部件連接所述分離叉用于推動所述的工作缸的活塞桿反向移動。
8.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述自動離合器操縱系統(tǒng)還包括兩個離合器轉速檢測裝置，兩個所述離合器轉速檢測裝置分別位于所述離合器的兩端用于檢測所述的離合器的兩端的轉速，所述控制裝置分別信號連接兩個所述離合器轉速檢測裝置。
9.根據(jù)權利要求1所述的自動離合器操縱系統(tǒng)，其特征在于，所述流體源集成在所述離合器操縱主缸中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動離合器操縱系統(tǒng)，包括離合器、電機、減速器、傳動元件、離合器操縱主缸、工作缸、流體源和控制裝置，電機通過減速器連接傳動元件，傳動元件連接離合器操縱主缸的活塞桿用于推動該活塞桿移動，流體源通過離合器操縱主缸流體連通工作缸，工作缸的活塞桿連接離合器的分離叉用于推動分離叉移動，控制裝置信號連接電機。較佳地，減速器是蝸輪蝸桿減速器。傳動元件是凸輪機構或絲杠傳動機構。兩個離合器轉速檢測裝置分別位于離合器的兩端用于檢測離合器的兩端的轉速并分別信號連接控制裝置。本發(fā)明的自動離合器操縱系統(tǒng)設計巧妙，適用于混合動力汽車的自動離合器的操縱，且結構簡潔，運行可靠，成本低廉，適于大規(guī)模推廣應用。
文檔編號F16D48/06GK103195842SQ201310128440
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權日2013年4月15日
發(fā)明者姚杰, 李劍, 張洪川 申請人:江西博能上饒客車有限公司