CN102537135B - 用于汽车液压离合系统的助力装置及汽车液压离合系统 - Google Patents

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本发明公开了一种用于汽车液压离合系统的助力装置及汽车液压离合系统,属于汽车离合器技术领域。该助力装置包括直流调速泵、助力控制模块、电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和用于连接在汽车液压离合系统的离合器主缸和中央分离轴承之间的管路,该管路包括主管路、第一支路和第二支路,直流调速泵位于第一支路上,第一压力传感器设于主管路上且位于直流调速泵和离合器主缸之间,第二压力传感器设于第一支路上且位于直流调速泵和中央分离轴承之间,电磁阀设于第二支路上,第一压力传感器、第二压力传感器、和电磁阀分别与助力控制模块电连接。本发明实施例可以降低驾驶员的劳动强度,提高了驾驶员操作液压式离合器的舒适性。

Description

用于汽车液压离合系统的助力装置及汽车液压离合系统
技术领域
本发明涉及汽车离合器技术领域,特别涉及一种用于汽车液压离合系统的助力装置及汽车液压离合系统。
背景技术
汽车行业的离合器操纵系统主要有机械式、液压式和气压式三种,其中液压式离合操纵系统由于布置方便,冲击小,无需调整,在当前汽车上应用最广泛。随着用户舒适性要求的提高,以及汽车发动机扭矩日益的增大,汽车离合操纵系统助力的需求日益强烈。
目前的气压式和机械式离合器操纵系统可以通过引入外力来协助驾驶员操作,而液压式离合器操纵系统主要还是靠驾驶员肌体操作离合器来控制离合器分离。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:现有的助力装置并不适用于液压式离合操纵系统,液压式离合操纵系统主要靠驾驶员肌体操作控制离合器分离,在这种情况下,驾驶员劳动强度高,易疲劳。
发明内容
为了解决液压式离合操纵系统会使得驾驶员劳动强度高,易疲劳的问题,本发明实施例提供了一种汽车液压离合系统。所述技术方案如下:
一方面,本发明实施例提供了一种用于汽车液压离合系统的助力装置,所述助力装置设于所述液压离合系统的管路上,所述管路包括连接在液压离合系统的离合器主缸和中央分离轴承上的主管路、连接在所述主管路之间的第一支路,所述助力装置包括:直流调速泵、助力控制模块、电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和连接在所述主管路之间的第二支路,所述直流调速泵位于所述第一支路上,所述第一压力传感器设于所述主管路上且位于所述直流调速泵和所述离合器主缸之间,所述第二压力传感器设于所述第一支路上且位于所述直流调速泵和所述中央分离轴承之间,所述电磁阀设于所述第二支路上,所述第一压力传感器、第二压力传感器、和所述电磁阀分别与所述助力控制模块电连接;
所述助力装置用于,当驾驶员控制离合器时,通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制所述直流调速泵转动,以调节管路压力。
优选的,所述直流调速泵为直流调速涡轮泵。
优选的,所述中央分离轴承上设有放气塞,所述装置还包括:用于检测所述放气塞转角的位置传感器,所述位置传感器与所述助力控制模块电连接。
可选的,所述装置还包括用于检测环境温度的温度传感器,所述温度传感器与所述助力控制模块电连接。
另一方面,本发明实施例提供了一种汽车液压离合系统,所述系统包括离合器踏板、与所述离合器踏板机械连接的离合器主缸、为所述离合器主缸供液的储液罐、与所述离合器主缸通过管路连接的中央分离轴承,所述管路包括连接在所述离合器主缸和中央分离轴承上的主管路、连接在所述主管路之间的第一支路,所述系统还包括助力装置,所述助力装置包括直流调速泵、助力控制模块、电磁阀、第一压力传感器、第二压力传感器和连接在所述主管路之间的第二支路,所述直流调速泵位于所述第一支路上,所述第一压力传感器设于所述主管路上且位于所述直流调速泵和所述离合器主缸之间,所述第二压力传感器设于所述第一支路上且位于所述直流调速泵和所述中央分离轴承之间,所述电磁阀设于所述第二支路上,所述第一压力传感器、第二压力传感器、和所述电磁阀分别与所述助力控制模块电连接;
所述助力装置用于,当驾驶员控制离合器时,通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制所述直流调速泵转动,以调节管路压力。
优选的,所述直流调速泵为直流调速涡轮泵。
优选的,所述中央分离轴承上设有放气塞,所述助力装置还包括用于检测所述放气塞转角的位置传感器,所述位置传感器与所述助力控制模块电连接。
可选的,所述助力装置还包括用于检测环境温度的温度传感器,所述温度传感器与所述助力控制模块相连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过在液压式离合操纵系统的离合器主缸和中央分离轴承之间设置助力装置,该助力装置包括设置在第一支路上的直流调速泵、设置在第二支路上的电磁阀以及助力控制模块,当驾驶员控制离合器时,该助力装置通过压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制直流调速泵转动,调节管路压力,协助驾驶员完成离合器分离和回位操作,降低驾驶员的劳动强度。此外,通过助力控制模块控制直流调速泵的转速,可以达到最优离合器分离曲线,从而提高驾驶员操作液压式离合器的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中提供的汽车液压离合系统示意图;
图2是本发明实施例中提供的系统离合器操作过程踏板-液压关系曲线及同时涡轮泵工作状态图。
其中图1中1离合器踏板,2离合器主缸,3储液罐,4压力传感器,5助力控制模块,6直流调速涡轮泵,7电磁阀,8压力传感器,9中央分离轴承,10离合器盖总成,11管路,12第一支路,13第二支路,14主管路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
如图1所示,本发明实施例提供了一种汽车液压离合助力装置,该助力装置位于系统的管路11上,管路11包括连接在液压离合系统的离合器主缸2和中央分离轴承9上的主管路14、连接在主管路14之间的第一支路12,该助力装置包括直流调速泵6、助力控制模块5、电磁阀7、第一压力传感器4、第二压力传感器8和连接在主管路14之间的第二支路13,直流调速泵6位于第一支路12上;第一压力传感器4设于主管路14上且位于直流调速泵6和离合器主缸2之间,第二压力传感器8设于第一支路上且位于直流调速泵6和中央分离轴承9之间,电磁阀7设于第二支路13上,第一压力传感器4、第二压力传感器8、和电磁阀7分别与助力控制模块5电连接。
其中,直流调速泵6优选为直流调速涡轮泵。直流调速涡轮泵输出压力连续变化,冲击极小,可以保证踏板感觉良好。需要说明的是,直流调速泵6也可以为其它满足直流、压力线性变化、可以双向调节等工作要求的调速泵。
具体的,助力控制模块5为APU(Auxiliary Processing Unit,辅助处理器)芯片。实际应用中,其可以通过电路板集成安装在直流调速泵6上。
优选的,中央分离轴承9上设有放气塞(图未示),本实施例的汽车液压离合系统助力装置还包括位置传感器,该位置传感器与助力控制模块5电连接,用于检测放气塞转角。当离合操纵系统进入空气,或者因更换零件、离合液需要排气时,可以启动助力控制模块的排气模式,启动直流调速涡轮泵排气,相对传统的按压离合踏板排气,更加方便快捷。同时,助力控制模块还可以进行离合器系统泄露的报警(详见下文中的工作原理)。
可选的,本实施例的汽车液压离合系统助力装置还包括用于检测环境温度的温度传感器,温度传感器与助力控制模块5电连接。如果在寒冷地区,或者进入冬天,在离合液粘度增大、零件中橡胶件硬化而造成离合踏板回位不良时,当温度传感器检测到的环境温度低于助力控制模块5中预设的温度值时,助力控制模块会启动低温模式,在此模式下,直流调速涡轮泵反转,从而可以在管路中增加回位压力,有利于改善离合踏板回位效果。
本发明实施例通过在液压式离合操纵系统的离合器主缸和中央分离轴承之间设置助力装置,该助力装置包括设置在第一支路上的直流调速泵、设置在第二支路上的电磁阀以及助力控制模块,当驾驶员控制离合器时,该助力装置通过压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制直流调速泵转动,调节管路压力,协助驾驶员完成离合器分离和回位操作,可以降低驾驶员的劳动强度,提高了驾驶员操作液压式离合器的舒适性。
实施例2
本发明实施例提供了一种汽车液压离合系统,该系统包括离合器踏板1、与所述离合器踏板1机械连接的离合器主缸2、为离合器主缸2供液的储液罐3、与离合器主缸2通过管路11连接的中央分离轴承9,以及实施例1中提供的助力装置。
下面结合图2简述本发明实施例的工作过程和效果。如图2所示,离合器踏板-液压关系助力前曲线为目标车辆离合系统工作时的压力,由工程师根据车辆特性确定。并选取对应曲线上特定的压力点A、B、C、E、F、G,将特定的压力点的数值预先存入助力控制模块5中,D为离合器分离点,可以为C、E之间任意一点。
本发明实施例的工作过程可以分为以下几种:
一、离合器分离过程:
当驾驶员踩下离合器踏板1时,电磁阀7处于打开状态,正常工作,当压力传感器4检测到管路压力大于A时,助力控制模块5启动直流调速涡轮泵6介入工作并正向旋转,同时电磁阀7关闭。期间,助力控制模块5不断对比两压力传感器4、8压力差,藉此调整直流调速涡轮泵6转速,以使下游压力不断变化,驱动离合器10分离,同时使上游压力始终保持在合适的范围内。压力传感器8压力为B时,即直流调速涡轮泵两侧压力同为B,打开电磁阀7,同时直流调速涡轮泵6停止工作。
当压力传感器4检测到管路压力小于C时,助力控制模块5启动直流调速涡轮泵6反向旋转工作,同时电磁阀7关闭。期间,助力控制模块5不断对比压力传感器4和压力传感器8的压力差,藉此调整直流调速涡轮泵6转速,以使上游压力不断变化,减小踏板力落差,使得过程中踏板力更加平稳。压力传感器8压力为E时,即直流调速涡轮泵两侧压力同为E,打开电磁阀7,同时直流调速涡轮泵6停止工作,离合器分离过程中B与C有可能重合。
二、离合器结合过程:
当压力传感器8检测到管路压力小于F时,助力控制模块5启动直流调速涡轮泵6介入工作并反向旋转。同时关闭电磁阀7。期间,助力控制模块5不断对比两压力传感器的压力差,藉此调整直流调速涡轮泵6转速,以使上游压力增加,增加离合踏板回位效果。压力传感器4压力为G时,即直流调速涡轮泵两侧压力同为G,打开电磁阀7,同时直流调速涡轮泵6停止工作。
从图2中可以看出,采用本发明实施例的助力装置后,离合器离合过程达到最优离合器分离器曲线,提高了操作舒适性。同时,由于离合器分离过程中,直流调速泵工作可以降低踏板力,从而可以解决大扭矩车型应用手动档的困境,也可以使原来一部分离合器操纵采用气压助力的车型,应用液压离合器操纵系统。
三、排气模式:
当需要进行离合操纵系统排气时,松开中央分离轴承(离合器工作缸)9上的放气塞,位置传感器检测放气塞的转角,发送信号到助力控制模块5,启动助力控制模块5的排气模式。在该模式下,电磁阀7关闭,同时直流调速涡轮泵6开始工作,从放气口会有离合液排出。观察放气口离合液连续且没有气泡时,拧紧中央分离轴承9上的放气塞,排气过程完成。与此同时下游管路中的离合液压力不断增加,当压力传感器8检测到压力经过A、B、到达D时,离合器自动完成一次分离操作。此时保持直流调速涡轮泵6转速10秒不变,若压力传感器8检测到下游管路压力无变化,说明无泄漏,直流调速涡轮泵6停止工作,电磁阀7打开。否则停止直流调速涡轮泵6工作,电磁阀7打开并进行泄露报警。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车液压离合系统的助力装置,所述助力装置设于所述液压离合系统的管路(11)上,所述管路(11)包括连接在液压离合系统的离合器主缸(2)和中央分离轴承(9)上的主管路(14)、连接在所述主管路(14)之间的第一支路(12),其特征在于,所述助力装置包括:直流调速泵(6)、助力控制模块(5)、电磁阀(7)、第一压力传感器(4)、第二压力传感器(8)和连接在所述主管路(14)之间的第二支路(13),所述直流调速泵(6)位于所述第一支路(12)上,所述第一压力传感器(4)设于所述主管路(14)上且位于所述直流调速泵(6)和所述离合器主缸(2)之间,所述第二压力传感器(8)设于所述第一支路上且位于所述直流调速泵(6)和所述中央分离轴承(9)之间,所述电磁阀(7)设于所述第二支路(13)上,所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(8)和所述电磁阀(7)分别与所述助力控制模块(5)电连接; 
所述助力装置用于,当驾驶员控制离合器时,通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制所述直流调速泵转动,以调节管路压力。 
2.如权利要求1所述的助力装置,其特征在于,所述直流调速泵(6)为直流调速涡轮泵。 
3.如权利要求1所述的助力装置,其特征在于,所述中央分离轴承上设有放气塞,所述装置还包括:用于检测所述放气塞转角的位置传感器,所述位置传感器与所述助力控制模块(5)电连接。 
4.如权利要求1所述的助力装置,其特征在于,所述装置还包括:用于检测环境温度的温度传感器,所述温度传感器与所述助力控制模块(5)电连接。 
5.一种汽车液压离合系统,包括离合器踏板(1)、与所述离合器踏板(1)机械连接的离合器主缸(2)、为所述离合器主缸(2)供液的储液罐(3)、与所述离合器主缸(2)通过管路(11)连接的中央分离轴承(9),所述管路(11)包括连接在所述离合器主缸(2)和中央分离轴承(9)上的主管路(14)、连接在所述主管路(14)之间的第一支路(12),其特征在于,所述系统还包括助力装置,所述助力装置包括直流调速泵(6)、助力控制模块(5)、电磁阀(7)、第一压力传感器(4)、第二压力传感器(8)和连接在所述主管路(14)之间的第二支路(13),所述直流调速泵(6)位于所述第一支路(12)上,所述第一压力传感器(4)设于所述主管路(14)上且位于所述直流调速泵(6)和所述离合器主缸(2)之间,所述第二压力传感器(8)设于所述第一支路上且位于所述直流调速泵(6)和所述中央分离轴承(9) 之间,所述电磁阀(7)设于所述第二支路(13)上,所述第一压力传感器(4)、第二压力传感器(8)和所述电磁阀(7)分别与所述助力控制模块(5)电连接; 
所述助力装置用于,当驾驶员控制离合器时,通过所述第一压力传感器和所述第二压力传感器实时监测管路压力,并根据管路压力控制所述直流调速泵转动,以调节管路压力。 
6.如权利要求5所述的汽车液压离合系统,其特征在于,所述直流调速泵(6)为直流调速涡轮泵。 
7.如权利要求5所述的汽车液压离合系统,其特征在于,所述中央分离轴承上设有放气塞,所述助力装置还包括用于检测所述放气塞转角的位置传感器,所述位置传感器与所述助力控制模块(5)电连接。 
8.如权利要求5所述的汽车液压离合系统,其特征在于,所述助力装置还包括用于检测环境温度的温度传感器,所述温度传感器与所述助力控制模块(5)电连接。 
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