CN102975617A - 一种手动变速器的离合器操纵系统 - Google Patents

一种手动变速器的离合器操纵系统 Download PDF

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一种手动变速器的离合器操纵系统，用于实现手动变速器在停车怠速状态下离合器的自动分离。它包括电动分离机构、手动分离机构、液压传动机构、电子控制器和液压油壶，所述电动分离机构设有驱动电机、机械传动组件和第一液压分离主缸，所述第一液压分离主缸驱动臂通过机械传动组件和驱动电机连接，在第一液压分离主缸上设有与液压油壶相连的进油口及与液压传动机构相连的出油口，在第一液压分离主缸上还设置第一线性位置传感器，所述第一线性位置传感器与电子控制器的信号输入端连接。本发明不仅能减少燃料的消耗量，而且延长了变速器轴承寿命，消除了变速器怠速噪声，提高了汽车驾乘舒适性。

Description

一种手动变速器的离合器操纵系统
技术领域
本发明涉及一种汽车离合器操纵系统，尤其是一种设有离合器电动分离机构和手动分离机构的手动变速器的离合器操纵系统，属于车辆离合器操纵技术领域。
背景技术
    众所周知，汽车行驶的动力来源于发动机，根据车辆牵引力的要求，发动机的转速和扭矩通过动力传递装置转换并传递至车轮上，该动力传递装置的核心部件即汽车变速器。汽车变速器的工作原理是通过不同档位齿轮啮合实现汽车驱动力和车速的变化，以满足汽车在各种路况条件下正常行驶要求。随着汽车技术的不断进步与发展，人们对汽车性能的要求日益提高，其中提高燃油经济性和驾乘舒适性是客户和制造厂商追求的目标。
目前，对于大多数手动汽车变速器而言，在车辆发动机处于怠速状态且变速器置于空档位置时（即怠速停车状态），如果驾驶员不通过手动分离离合器，则离合器始终处于结合状态，变速器输入轴在发动机的带动下不停地运转。此时变速器输入轴成为消耗发动机输出功率的不利负载，不仅增加了燃油消耗和机械传动部件的磨损，而且变速器运转噪声影响着整车的NVH性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能实现手动变速器在停车怠速状态下离合器自动分离，减少燃料消耗量，延长变速器轴承寿命，消除变速器怠速噪声，提高汽车驾乘舒适性的手动变速器的离合器操纵系统。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种手动变速器的离合器操纵系统，它包括电动分离机构、手动分离机构、液压传动机构、电子控制器和液压油壶，所述电动分离机构设有驱动电机、机械传动组件和第一液压分离主缸，所述第一液压分离主缸驱动臂通过机械传动组件和驱动电机连接，在第一液压分离主缸上设有与液压油壶相连的进油口及与液压传动机构相连的出油口，在第一液压分离主缸上还设置第一线性位置传感器，所述第一线性位置传感器与电子控制器的信号输入端连接。
上述手动变速器的离合器操纵系统，所述手动分离机构包括离合器踏板和第二液压分离主缸，所述第二液压分离主缸的驱动臂与离合器踏板从动臂连接，在第二液压分离主缸上设有与液压油壶相连的进油口及与液压传动机构相连的出油口，在第二液压分离主缸上还设置第二线性位置传感器，所述第二线性位置传感器与电子控制器的信号输入端连接。
上述手动变速器的离合器操纵系统，所述液压传动机构包括液压分离副缸、离合器分离拨叉和电磁换向阀，所述液压分离副缸驱动臂与离合器分离拨叉连接，所述电磁换向阀与电子控制器的信号输出端连接，电磁换向阀为三通阀，通过液压油路与液压分离副缸、电动分离机构及手动分离机构连通。
上述手动变速器的离合器操纵系统，所述电子控制器的信号输入端还分别与发动机转速传感器、车速传感器及手刹信号传感器连接，其信号输出端还与电动分离机构驱动电机的控制开关连接。
本发明通过与电子控制器信号输入端连接的发动机转速传感器、车速传感器及手刹信号传感器检测车辆运行状态，通过电子控制器信号输出端发出的指令控制电磁换向阀动作，实现电动分离机构、手动分离机构与液压传动机构连通油路的切换，从而达到了在车辆在怠速停车状态下离合器能自动分离的目的。本发明不仅减少了燃料的消耗量，而且延长了变速器轴承寿命，消除了变速器怠速噪声，提高了汽车驾乘舒适性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明组成机构示意图；
图2是本发明的电动分离机构与液压传动机构示意图；
图3是本发明的电动分离机构与液压传动机构示意图。
图中各标号清单为：1、电动分离机构，1-1、驱动电机，1-2、机械传动组件，1-3、第一液压分离主缸，1-4、第一线性位置传感器，2、手动分离机构，2-1、离合器踏板，2-2、第二液压分离主缸，2-3、第二线性位置传感器，3、液压传动机构，3-1、液压分离副缸，3-2、离合器分离拨叉，3-3、电磁换向阀，3-4、液压油路，4、电子控制器，5、液压油壶。
具体实施方式
参看图 1、图2、图3，本发明包括电动分离机构1、手动分离机构2、液压传动机构3、电子控制器4和液压油壶5；所述电动分离机构1由驱动电机1-1，机械传动组件（包括但不限于涡轮蜗杆传动组件、螺杆螺母传动组件、齿轮齿条传动组件等）1-2和第一液压分离主缸1-3组成，其中第一液压分离主缸1-3驱动臂通过机械传动组件1-2和驱动电机1-1连接，在第一液压分离主缸1-3上设有与液压油壶5相连的进油口及与液压传动机构相连的出油口，在第一液压分离主缸1-3上还设置第一线性位置传感器1-4，所述第一线性位置传感器1-4与电子控制器4的信号输入端连接；所述手动分离机构由离合器踏板2-1和第二液压分离主缸2-2组成，其工作原理与手动档车型相同，其特别之处在于：在第二液压分离主缸2-2上设置第二线性位置传感器2-3，所述第二线性位置传感器2-3与电子控制器4的信号输入端连接；所述液压传动机构3由液压分离副缸3-1、离合器分离拨叉3-2、电磁换向阀3-3和液压油路组成，其中液压分离副缸3-1驱动臂与离合器分离拨叉3-2连接，电磁换向阀3-3与电子控制器4的信号输出端连接，所述电磁换向阀3-3为三通阀，通过液压油路3-4与液压分离副缸3-1、电动分离机构1及手动分离机构2连通。
参看图3，车辆在正常驾驶状态下，由手动分离机构2控制离合器的分离，此时，电磁换向阀3-3控制液压传动机构3油路与手动分离机构2连通，电动分离机构1处于关闭状态。
参看图2、图3，当电子控制器4通过发动机转速传感器、车速传感器及手刹信号传感器检测到发动机处于怠速状态，车速为零，手刹信号已保持3秒钟时，电子控制器4再通过接收第二线性位置传感器2-3的位置信号，判断第二液压分离主缸2-2的位置，如果此时离合器踏板2-1处于完全释放位置时，则判定车辆处于空档怠速状态（即长时间等红灯或路边长时间停车怠速状态），此时电子控制器4通过输出端发出指令启动电磁换向阀3-3，使手动分离机构2关闭。然后电子控制器4再通过输出端发出指令启动驱动电机1-1运转，由电机1-1带动机械传动组件1-2及第一液压分离主缸1-3动作,带动液压传动机构3的液压分离副缸3-1工作，驱动离合器分离拨叉3-2分离离合器。
参看图2、图3，当驾驶员准备再次起步（即踩下离合器踏板2-1准备挂档）时，电子控制器4接收到第二线性位置传感器2-3的信号，判断出第二液压分离主缸的活塞已离开离合器踏板2-1完全释放状态位置，处于离合器踏板2-1完全释放位置和完全踩下位置之间时，电动分离机构1开启，使离合器结合，之后电磁换向阀3-3控制液压传动机构3油路与手动分离机构2连通，离合器状态由手动分离机构控制。车辆起步后，由于不满足电动分离机构1的启动条件，电动分离机构1不再工作，当电子控制器4再次检测信号条件满足电动分离机构1启动要求时，电动分离机构1再次启动。车辆熄火后，电动分离机构1自动关闭，离合器状态完全由手动分离机构2决定，不影响车辆在驻车档功能的实现。
本发明中电磁换向阀的工作原理是：电磁换向阀3-3处于不通电状态时，电磁换向阀3-3状态由电磁换向阀内弹簧控制，液压传动机构与手动分离机构油路连通，此时电动分离机构1关闭；电磁换向阀3-3处于通电状态时，电磁铁吸合，液压传动机构与电动分离机构油路连通，电动分离机构1开启，手动分离机构2关闭，关于电磁换向阀3-3的详细工作过程此处不再过多赘述。
本发明中，第二线性位置传感器2-3检测的第二液压油缸活塞位置点与离合器不同状态时离合器踏板位置对应，即分别对离合器踏板完全踩下位置点、离合器踏板完全释放位置点及离合器踏板处于完全踩下和完全释放之间某一位置点进行检测，尤其是对离合器踏板处于完全踩下和完全释放之间某一位置点的设定，既不能距离合器踏板完全踩下位置点过近，造成驾驶员踩离合器踏板阻力过大或液压油从液压油壶5溢出现象发生（如果系统监测点距离合器踏板完全踩下位置点过近，这时手动分离机构2没有开通，将会导致驾驶员踩离合踏板的阻力过大或者液压油从油壶漏出）；也不能距离合器踏板完全释放位置点太近，造成误判（如果系统监测点距离合器踏板完全释放位置点太近的话，当驾驶员轻碰离合器踏板2-1，系统可能监控到离合器踏板通过监控点，就可能启动电动分离机构1，但驾驶员并无意图踩下离合挂档起步，这样就可能造成对驾驶员意图的错误判断）。

Claims (4)

1.一种手动变速器的离合器操纵系统，其特征是，它包括电动分离机构（1）、手动分离机构（2）、液压传动机构（3）、电子控制器（4）和液压油壶（5），所述电动分离机构（1）设有驱动电机（1-1）、机械传动组件（1-2）和第一液压分离主缸（1-3），所述第一液压分离主缸（1-3）驱动臂通过机械传动组件（1-2）和驱动电机（1-1）连接，在第一液压分离主缸（1-3）上设有与液压油壶（5）相连的进油口及与液压传动机构相连的出油口，在第一液压分离主缸（1-3）上还设置第一线性位置传感器（1-4），所述第一线性位置传感器（1-4）与电子控制器（4）的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种手动变速器的离合器操纵系统，其特征是，所述手动分离机构（2）包括离合器踏板（2-1）和第二液压分离主缸（2-2），所述第二液压分离主缸（2-2）的驱动臂与离合器踏板（2-1）从动臂连接，在第二液压分离主缸（2-2）上设有与液压油壶（5）相连的进油口及与液压传动机构（3）相连的出油口，在第二液压分离主缸（2-2）上还设置第二线性位置传感器（2-3），所述第二线性位置传感器（2-3）与电子控制器（4）的信号输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种手动变速器的离合器操纵系统，其特征是，所述液压传动机构（3）包括液压分离副缸（3-1）、离合器分离拨叉（3-2）和电磁换向阀（3-3），所述液压分离副缸（3-1）驱动臂与离合器分离拨叉（3-2）连接，所述电磁换向阀（3-3）与电子控制器（4）的信号输出端连接，电磁换向阀（3-3）为三通阀，通过液压油路（3-4）与液压分离副缸（3-1）、电动分离机构（1）及手动分离机构（2）连通。
4.根据权利要求3所述的一种手动变速器的离合器操纵系统，其特征是，所述电子控制器（4）的信号输入端还分别与发动机转速传感器、车速传感器及手刹信号传感器连接，其信号输出端还与电动分离机构驱动电机（1-1）的控制开关连接。
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