[發(fā)明專利]一種氣動分離-電機定位的離合器控制系統(tǒng)

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• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN104879402A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉欣;董清偉;尹祥杰;周厚金
• 申請（專利權）人: 大連耐馳機械電子設備有限公司
• 主分類號: F16D48/02
• 分類號: F16D48/02;F16D48/06
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發(fā)明屬于汽車電控機械式變速技術領域，具體涉及汽車變速過程中實現 離合器自動離合的一種氣動分離-電機定位的離合器控制系統(tǒng)。

背景技術

自動變速控制是現代汽車的一項重要技術，也是智能車輛的基本功能之一。 電控機械式自動變速器（AMT）作為自動變速器主要方式之一，具有傳動效率 高、成本低和易于制造等優(yōu)點，非常適合我國汽車工業(yè)的發(fā)展現實，具有良好 的產業(yè)化前景和廣闊的應用范圍。然而，離合器自動離合技術作為AMT關鍵性 核心技術之一，根據變速要求，離合器在自動分離、自動接合的過程中，需具 有良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應的快速性、位置控制精確性。因此，對離合器自動 離合控制系統(tǒng)的控制方法及機構設計的研究就顯得尤為重要。

根據動力源的不同，離合器自動離合控制系統(tǒng)可分為電控液動式、電控氣 動式、電控電動式等類型。

電控液動式：電控液動式控制系統(tǒng)是根據電控單元的指令控制相關液動單 元閥，使控制系統(tǒng)自動地完成離合器分離、接合。電控液動式離合器自動操縱 系統(tǒng)控制精度高、功率放大能力強、具有一定的吸收振動與沖擊的能力。但液 壓元件對加工的精度要求非常高，加工工藝復雜，對油品質量、密封性和抗污 染等性能要求高；同時車輛上要同時配備液壓系統(tǒng)，使應用成本進一步提高。 另外由于受到溫度的影響，液壓式系統(tǒng)在北方寒冷地帶的使用有一定的限制。

但是其主要缺點就是溫度變化使離合器的執(zhí)行機構中液壓油的粘度發(fā)生變 化，因而使離合器回油管路壓力損失發(fā)生變化。當溫度降低時，閥出口壓力增 大，回油量減小，離合器的接合速度較慢，導致在汽車剛開始起步時加速度較 小。

電控氣動式：電控氣動式控制系統(tǒng)是根據電控單元的指令控制相關氣動單 元閥，使控制系統(tǒng)自動地完成離合器分離、接合，其系統(tǒng)的工作情況與液壓系 統(tǒng)基本相同，但是反應速度更加的快速。目前重型商用車上應用較多，利用車 輛已具備的氣源，不需要額外的動力源裝置。電控氣動式的離合器自動控制系 統(tǒng)具有價格低、結構簡單、性價比高、生產繼承性好等優(yōu)點，降低了開發(fā)成本， 而且氣動系統(tǒng)可以將工作氣體直接排入空氣中，不需要回氣管，也不會產生泄 露或污染等問題。缺點是控制精度相對較低。氣體具有可壓縮性，不易實現伺 服控制，動作粗暴。影響車輛的乘坐舒適性。

電控電動式：近些年來，電子產品的性能不斷完善，使得在變速控制系統(tǒng) 中采用電機驅動成為可能。電控電動式控制系統(tǒng)中，以電機作為離合器執(zhí)行機 構，通過電機轉速控制，實現離合器接合速度、位置的精確控制。然而，電控 電動式控制系統(tǒng)中，雖然系統(tǒng)結構大為簡化，降低了系統(tǒng)成本，但由于電機本 身驅動扭矩大小限定，在對離合器的分離撥叉控制方面需要加裝力矩放大裝置 (如蝸輪蝸桿，齒輪組等)，也變相地加大了系統(tǒng)的復雜性和制造工藝成本，并 且裝配難度增大。由于電機啟動速度的限制，離合器分離速度降低，影響車輛 變速的平順及快速性。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出一種氣動分離-電機定位的離合器控制系統(tǒng)，以解決現有技術存 在的氣動式結合控制精度低，而電動控制需要加裝力矩放大裝置、且隨動性不 好的問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種氣動分離-電機定位的離合器控制系統(tǒng)，包括：

電機系統(tǒng)，所述電機系統(tǒng)包括執(zhí)行器防護罩，所述執(zhí)行器防護罩內固定有 電機，所述電機的輸出軸通過階梯軸連接有滾珠絲杠；所述階梯軸外部套有軸 承組，所述軸承組嵌套于軸承座內，所述軸承座固定于所述執(zhí)行器防護罩上； 所述滾珠絲杠靠近所述階梯軸的一端設有滾珠絲杠螺母，所述滾珠絲杠的另一 端套裝有套筒，所述套筒靠近所述滾珠絲杠螺母的一端設有導向滑塊；

氣動系統(tǒng)，所述氣動系統(tǒng)包括氣缸底座、氣缸缸筒、氣缸缸蓋、氣缸活塞 和活塞桿；所述氣缸底座固定在所述執(zhí)行器防護罩上；所述氣缸活塞與所述套 筒固定連接；所述氣缸活塞與所述氣缸缸蓋之間設有彈性復位裝置；所述氣缸 底座、氣缸活塞和氣缸缸筒形成氣體腔室；所述氣缸底座上設有至少兩個用于 為所述氣體腔室通氣的直通卡套；

壓力傳感器，用于測量所述氣體腔室內的氣壓；

位移傳感器，所述位移傳感器的拉桿與所述導向滑塊固定，所述拉桿與所 述滾珠絲杠軸線水平；

離合器控制器，通過壓力傳感器及位移傳感器的反饋信息對所述電機系統(tǒng) 和氣動系統(tǒng)進行控制。

進一步地，所述彈性復位裝置為塔形彈簧。