[發明專利]一種電機驅動的車輛自動離合器系統

無效

• 申請號: 201210072569.X
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102678779A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 陳虹;高炳釗;張振威
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16D23/12
• 分類號: F16D23/12;F16D48/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種電機驅動的車輛自動離合器系統，主要由離合器自動操縱機構和基于CAN總線的離合器控制電路兩部分組成，其特征在于，離合器(1-2)由所述離合器操縱機構(1-10)和離合器控制電路(1-11)驅動，所述離合器自動操縱機構(1-10)包括機械部分和電路部分，其中的機械部分包含直流電動機(2-1)、滾珠絲杠、推拉桿(2-7)和位移傳感器(2-12)，其中的電路部分包含單片機運算電路和H橋驅動電路兩部分，所述單片機運算電路的輸入信號是實際檢測到的推拉桿位置和期望的推拉桿位置，輸出信號是直流電動機(2-1)的旋轉方向和PWM控制的占空比，所述H橋驅動電路(3-4)接收到旋轉方向和占空比的指令，輸出相應的電流給直流電動機(2-1)；

所述基于CAN總線的離合器控制電路(1-11)與車輛CAN總線聯接，周期性地讀取發動機轉速信號、力矩信號、油門踏板位置信號以及制動信號和車輪輪速信號，離合器控制電路(1-11)還通過換檔桿位移傳感器(1-5)讀取換檔桿的位移信號，并以此判斷駕駛員的換檔意圖和當前的檔位信號，離合器(1-2)位移信號也被返回送至離合器控制電路(1-11)，所述離合器控制電路(1-11)在每個采樣時刻，采集以上各個信號，并在此基礎上進行運算，然后給出離合器膜片彈簧分離指的期望位移，這個期望信號被發送到所述的離合器自動操縱機構(1-10)，并加以實現。

2.根據權利要求1所述的一種電機驅動的車輛自動離合器系統，其特征在于，所述離合器控制電路(1-11)還包括優化運算部分和自適應運算部分，所述優化運算部分采用優化控制算法，得到最優的離合器(1-2)操作指令，減小傳動系力矩的波動，即起步換檔的沖擊，同時減小離合器摩擦片的磨損量；所述自適應運算部分判斷離合器摩擦片的磨損程度，辨識出摩擦片的磨損程度后，修正離合器(1-2)的操作指令，即離合器(1-2)分離指的期望位移，通過自適應運算部分以軟件的方式實現離合器(1-2)的自調整，降低了系統成本。

3.根據權利要求1所述的一種電機驅動的車輛自動離合器系統，其特征在于，所述自動操縱機構(1-12)中機械部分(1-10)的直流電動機(2-1)的旋轉運動通過滾珠絲杠軸(2-4)和滾珠絲杠螺母(2-5)轉換為直線運動，滾珠絲杠螺母(2-5)與延長套(2-6)固定連接，延長套(2-6)的作用是延長轉動到直動轉換時產生的摩擦力矩的力臂長度，從而減小推拉桿(2-7)和殼體(2-19)之間的摩擦力，延長套(2-6)與推拉桿(2-7)相連，推拉桿(2-7)有兩根，頂端由連接件(2-10)連接為一體，推拉桿(2-7)與殼體(2-19)之間構成高精度微量間隙配合，以使直線運動順暢并保證機構使用壽命，殼體(2-19)對推拉桿(2-7)的直線運動起到導軌的作用。

4.根據權利要求1或3所述的一種電機驅動的車輛自動離合器系統，其特征在于，所述直流電動機(2-1)正轉或反轉時，推拉桿(2-7)和連接件(2-10)將前進或后退，從而通過推桿或拉絲帶動離合器(1-2)分離或結合。

5.根據權利要求1或3所述的一種電機驅動的車輛自動離合器系統，其特征在于，所述滾珠絲杠軸(2-4)的前端即靠近電機一側通過軸承I(2-3)安裝在軸承套(2-2)上；軸承I(2-3)采用角接觸軸承，以提高承載軸向負載的能力，滾珠絲杠軸(2-4)的后端即遠離電機一側通過軸承II(2-8)安裝在殼體(2-9)上；

所述軸承套(2-2)的軸向尺寸需要精密加工，起到裝配后軸向間隙調整的作用，以實現裝配后軸承I(2-3)和軸承II(2-8)所需的軸向預緊力。

6.根據權利要求1或3所述的一種電機驅動的車輛自動離合器系統，其特征在于，所述離合器(1-2)動作的行程由位移傳感器(2-12)檢測，位移傳感器(2-12)固定到殼體(2-9)上，位移傳感器(2-12)的移動桿通過連接片(2-11)與滾珠絲杠螺母(2-5)相連，位移傳感器(2-12)的移動桿上裝有球鉸結構，保證位移傳感器(2-12)的直線運動與滾珠絲杠螺母(2-5)的直線運動不發生干涉。