[發明專利]基于音圈電機驅動的車輛離合器控制機構及防護方法

有效

• 申請號: 201810974028.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108843704B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 童曉輝;鄺勇;宮文體;劉俊;周東河
• 申請（專利權）人: 東風襄陽旅行車有限公司
• 主分類號: F16D48/06
• 分類號: F16D48/06;F16D121/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎;李滿

本發明公開了一種基于音圈電機驅動的車輛離合器控制機構，它包括整車控制器、音圈電機、電磁鎖、搖臂式撥叉、分離軸承、離合器。整車控制器的驅動電流輸出端連接音圈電機的驅動信號輸入端，整車控制器的數字開關量輸出模塊連接電磁鎖的控制信號輸入端，音圈電機的推桿上開設有凹槽，電磁鎖的鎖頭與推桿上的凹槽匹配，音圈電機推桿的端部固定連接搖臂式撥叉的分離搖臂部分的頂端，搖臂式撥叉的撥叉部分與分離軸承的外圈固定連接。本發明采用音圈電機實現直線運動，減少蝸輪蝸桿或滾珠絲桿等轉換裝置，結構簡單、噪聲低、速度快、精度高。

技術領域

本發明涉及汽車傳動技術領域，具體地指一種基于音圈電機驅動的車輛離合器控制機構及防護方法。

背景技術

傳統單純內燃機動力驅動的車輛，采用離合器滑磨實現發動機力矩平穩加載。混合動力車輛中，有技術方案采用行星齒輪(如ZL201110202014.8等專利所述)或離合器(如ZL201510738035.X等專利所述)實現發動機和電機之間的力矩耦合。目前傳統車輛大量采用膜片彈簧離合器，其使用已經非常成熟，制造成本低，供應鏈穩定。較多的技術方案采用在膜片彈簧離合器基礎上增加執行機構，實現離合器自動分離，結合。

專利號ZL201310077866.8的中國專利公開了一種混合動力車用離合器執行機構，該方案由氣缸、分離搖臂、分離撥叉、離合器、整車控制器、電磁閥、過濾器、儲氣筒、空壓機以及分別安裝于氣缸兩側的結合端磁性開關和分離端磁性開關組成。該方案作為一種實踐中使用的混合動力汽車離合器執行機構，實際使用中暴露如下缺點：

(1)由于膜片彈簧離合器大部分是常閉離合器，停車后整車儲氣筒氣壓不足(車輛氣路在冬季熱脹冷縮或使用1～2年后管路老化導致密封性能下降，引發漏氣)且空壓機工作不正常時(車輛氣源通常來自發動機自帶空壓機，發動機未啟動時候依靠額外配置的由車輛低壓蓄電池供電的電動空壓機，該電動空壓機壽命有限)。由于離合器閉合導致發動機無法啟動，整車無分離氣源，需要在車輛上附加額外的離合器分離備用裝置(如獨立的不依靠整車氣路助力的人工離合分離機構)，或者用工具強行撬開離合器使之分離，嚴重影響車輛正常使用。

(2)離合器分離行程通常在8～10mm，膜片彈簧離合器在使用8～12萬公里后由于磨損，或者定位銷磨損變細，離合器搖臂行程需要人工重新調整調整定位，這些細微變化依賴維修人員保養檢查，對人員水平有較高要求。若維護保養不到位或者人員調整操作不當，可能導致整車控制器已經發出分離指令，分離搖臂也已動作，但是離合器未能完整分離，安裝于氣缸兩側的磁性開關感應精度有限，未能準確判斷離合器完全結合或完全分離，可能造成離合器長期在受力情況下半結合或滑磨，嚴重時可能燒損離合器。

申請號CN201711343952.3的中國專利一種自動離合器執行機構與ZL201310077866.8類似，同樣存在上述弊端。

申請號CN201710671640.9的專利描述了采用兩個電機和電機齒輪總成，滾珠絲桿總成等組成離合器執行機構；

申請號CN201710049832.6專利描述了采用電機和蝸輪蝸桿結構組成離合器執行機構。

專利號ZL201610880064.4專利描述了采用電機、減速機、角位移傳感器、蝸輪蝸桿構成離合器執行機構。

上述方案均未考慮離合器磨損導致執行機構動作后離合器并未真正分離或結合(即執行機構動作行程可能需要定期維護，維護依靠人工經驗，存在失效風險)。或者需滾珠絲桿或蝸輪蝸桿等中間轉換裝置將旋轉運動轉換為直線運動。實際上，離合器結合與分離屬于一種直線運動，而音圈電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要像旋轉電機加中間轉換機構實現直線運動。它基于安培力原理，即通電線圈放在磁場中產生力，力的大小與施加在線圈上的電流成正比，改變音圈電機通電線圈中電流大小和極性即可改變電磁力的大小和方向。具有結構簡單、無磨損、噪聲低、速度快、精度高等優勢。

發明內容