[發(fā)明專利]一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910179840.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109869255B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何仁;唐彥鋆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): F02N15/02
• 分類號(hào): F02N15/02;F02N11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)及其控制方法，該預(yù)嚙合系統(tǒng)由起動(dòng)機(jī)、齒輪預(yù)嚙合裝置、輸出齒輪和液壓油路組成，齒輪預(yù)嚙合裝置安裝于起動(dòng)機(jī)和輸出齒輪之間，由葉片、螺桿、工作腔、平鍵和工作腔隔板組成，工作腔隔板、葉片、輸出齒輪從左到右依次固連于螺桿上，工作腔被工作腔隔板分為左右兩部分，工作腔的進(jìn)油口與液壓油路連通。本發(fā)明通過(guò)齒輪預(yù)嚙合裝置，能夠最大可能消除頂齒現(xiàn)象，保證起動(dòng)機(jī)輸出齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈柔性嚙合，延長(zhǎng)輸出齒輪與飛輪齒圈的使用壽命，減小起動(dòng)機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的沖擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)汽車起動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的汽車啟動(dòng)過(guò)程中，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)撥至啟動(dòng)檔，電磁開(kāi)關(guān)拉動(dòng)撥叉推動(dòng)齒輪前進(jìn)，當(dāng)起動(dòng)機(jī)輸出齒輪的齒牙恰好對(duì)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的齒槽時(shí)，輸出齒輪便與飛輪齒圈順利嚙合；如果起動(dòng)機(jī)輸出齒輪的齒牙沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)飛輪齒圈的齒槽時(shí)，則發(fā)生頂齒現(xiàn)象，此時(shí)電磁開(kāi)關(guān)繼續(xù)推動(dòng)前進(jìn)，并拉動(dòng)撥叉上的扭力彈簧，使輸出齒輪對(duì)飛輪齒圈產(chǎn)生壓力，將輸出齒輪壓入飛輪齒圈的齒槽。若這種情況經(jīng)常發(fā)生，輸出齒輪與飛輪齒圈在頻繁的應(yīng)力接觸下容易造成齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合等現(xiàn)象，減少齒輪與飛輪齒圈的使用壽命，且由于剛性接觸，存在應(yīng)力突變，不利于汽車的平穩(wěn)啟動(dòng)。

已有的齒輪預(yù)嚙合方法，如中國(guó)發(fā)明專利(CN2270647Y)公開(kāi)了“一種齒輪預(yù)嚙合裝置”，預(yù)嚙合裝置由殼體、輸入齒輪、輸入軸、超越離合器、輸出軸、輸出齒輪、活塞及復(fù)位彈簧構(gòu)成，壓力流體推動(dòng)活塞移動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸與輸出齒輪同步伸出與大齒圈嚙合，如遇兩輪齒相抵，輸出齒輪可相對(duì)輸出軸后退一段距離，并在非自鎖螺旋花鍵作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，以確保正確地進(jìn)入嚙合。該方法存在以下不足之處：首先該方法完成齒輪嚙合后，起動(dòng)機(jī)再工作，起動(dòng)速度較慢；其次，該裝置動(dòng)力傳遞部分通過(guò)一系列主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且增加了起動(dòng)機(jī)起動(dòng)的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)及其控制方法，此系統(tǒng)能夠使汽車啟動(dòng)時(shí)起動(dòng)機(jī)輸出齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈預(yù)嚙合，減小起動(dòng)機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的沖擊。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的。

一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)，包括起動(dòng)機(jī)、齒輪預(yù)嚙合裝置、輸出齒輪和液壓油路，所述齒輪預(yù)嚙合裝置安裝于起動(dòng)機(jī)和輸出齒輪之間，齒輪預(yù)嚙合裝置還與液壓油路連通；所述齒輪預(yù)嚙合裝置包括螺桿，起動(dòng)機(jī)的輸出軸緊靠螺桿的一端，螺桿的另一端穿過(guò)工作腔之后與輸出齒輪固連；所述工作腔內(nèi)部的螺桿上從左到右依次固連有工作腔隔板和葉片；所述工作腔的進(jìn)油口與液壓油路連通，所述液壓油路包括與進(jìn)油口相連的液壓泵，液壓泵還與液壓油缸相連，且液壓泵與進(jìn)油口之間設(shè)有單向閥，液壓泵與液壓油缸之間設(shè)有并聯(lián)的壓力開(kāi)關(guān)和行程位移開(kāi)關(guān)；所述工作腔下端設(shè)有出油口，出油口與儲(chǔ)油箱相連；緊靠輸出軸一端的螺桿上設(shè)有鍵槽，鍵槽內(nèi)設(shè)有平鍵，平鍵在液壓油的作用下可頂入輸出軸內(nèi)表面的鍵槽內(nèi)；所述葉片沿螺桿徑向均布，葉片的數(shù)量為6或8或10或12；，所述進(jìn)油口位于葉片上方，且與葉片處于徑向偏置。

一種汽車起動(dòng)機(jī)齒輪預(yù)嚙合系統(tǒng)的控制方法，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)撥至啟動(dòng)檔后，若輸出齒輪與飛輪齒圈發(fā)生頂齒現(xiàn)象，液壓油路在壓力開(kāi)關(guān)的作用下開(kāi)啟，預(yù)嚙合裝置啟動(dòng)，在液壓油的沖擊下葉片開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)完成齒輪嚙合；平鍵頂入輸出軸內(nèi)表面的鍵槽，起動(dòng)機(jī)輸出軸與螺桿的固聯(lián)，傳遞起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩；在若未發(fā)生頂齒現(xiàn)象，液壓油路在行程位移開(kāi)關(guān)的作用下開(kāi)啟，平鍵頂入輸出軸內(nèi)表面的鍵槽，起動(dòng)機(jī)輸出軸與螺桿的固聯(lián)，傳遞起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。

本發(fā)明的有益效果是：

1.預(yù)嚙合裝置采用液壓元件，通過(guò)行程位移開(kāi)關(guān)與壓力開(kāi)關(guān)協(xié)同控制液壓油路的開(kāi)啟；在液壓油路開(kāi)啟后，若輸出齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈未嚙合，則通過(guò)液壓油沖擊葉片，繼而帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的形式，來(lái)完成螺桿末端固聯(lián)的輸出齒輪與飛輪齒圈的嚙合。相比機(jī)械結(jié)構(gòu)，本發(fā)明沖擊小，能夠?qū)崿F(xiàn)輸出齒輪與飛輪齒圈的柔性嚙合。