CN103032545B

CN103032545B - 双离合自动液压离合器

Info

Publication number: CN103032545B
Application number: CN201210580171.7A
Authority: CN
Inventors: 王云高; 王媛媛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: CN103032545A

Abstract

本发明涉及一种双离合器自动液压离合器，离合器轴I上分别装有第二齿轮和第五齿轮；离合器轴Ⅱ上分别装有第三齿轮和第七齿轮；箱体内还装有输入轴，输入轴上装有第一齿轮，第一齿轮分别与第二齿轮、第三齿轮啮合；箱体内还装有输出轴，输出轴上装有第四齿轮和第六齿轮，第四齿轮与第五齿轮啮合，第六齿轮与第七齿轮啮合。对于手动档变速箱，实现了多档位，换档平顺的问题，并解决了进档、换档、离合器与油门配合的问题，以及雪地换档、半坡起步等难操作的问题。对于自动换档变速箱，解决了多档位自动变速箱乘用车不能空档滑车的问题。

Description

双离合自动液压离合器

技术领域

本发明涉及一种双离合自动液压离合器。具体涉及一种基于手动变速箱和自动换档变速箱的双离合自动液压离合器。主要用于与汽车、工程机的各种变速箱配套使用。

背景技术

手动变速箱在进档、换档过程中，先踩下离合器、离合器分离，同时减小发动机的油门，再进档、换档。然后缓慢抬脚，离合器结合、慢慢匀速压紧。传递扭矩从小到大均匀变化。离合器结合的过程也是油门增加的过程。踩离合器和踩油门二者必须要配合好。特别是在堵车、过红绿灯、雪天、半坡起步等情况下，要求驾驶者有熟练的操作技术。现有自动档变速箱能解决以上问题，但自动档变速箱成本高、价格高、油耗高。

自动换档变速箱是由液力变矩器和动力换档变速箱组成。液力变矩器主要存在三方面的不足：一、液力变矩器的制造工艺要求很高，制造水平直接影响传递功率和效率；二、液力变矩器本身比机械传动效率就低；三、液力变矩器传递扭矩的大小直接受发动机转速的影响。发动机转速高传递扭矩大，转速低传动扭矩小。

另外，现有手动档变速箱一般是有五个前进档、一个倒档，最先进的变速箱有六个前进档、一个倒档。想要增加前进档的档位（如七档、八档）难度很大，实现过程非常复杂。利用现有自动换档变速箱，乘用车存在不能空档滑车的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：提供一种基于手动档变速箱和自动换档变速箱的双离合器自动液压离合器，对于手动档变速箱，实现多档位，换档平顺的问题；并解决进档、换档、离合器与油门配合的问题，以及雪地换档、半坡起步等难操作的问题。对于自动换档变速箱，解决多档位自动变速箱乘用车不能空档滑车的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

双离合器自动液压离合器，包括箱体，湿式液压离合器I和湿式液压离合器Ⅱ，其特征在于：湿式液压离合器I通过离合器轴I安装在箱体内；湿式液压离合器Ⅱ通过离合器轴Ⅱ安装在箱体内，离合器轴I和离合器轴Ⅱ分别内设控制油路和润滑油路；离合器轴I上分别装有第二齿轮和第五齿轮；离合器轴Ⅱ上分别装有第三齿轮和第七齿轮；

所述湿式液压离合器I包括离合器I壳体，在离合器I壳体内设置有能够在离合器轴I上滑移的活塞，所述第二齿轮Z2位于离合器I壳体内，第二齿轮上的花键上安装若干个铜片，离合器I壳体内壁上的内花键上安装若干个钢片，离合器I壳体内还安装有所述活塞的复位弹簧；所述湿式液压离合器Ⅱ包括离合器Ⅱ壳体，在离合器Ⅱ壳体内设置有能够在离合器轴Ⅱ上滑移的活塞，所述第三齿轮位于离合器Ⅱ壳体内，第三齿轮上的花键上安装若干个铜片，离合器Ⅱ壳体内壁上的内花键上安装若干个钢片，离合器Ⅱ壳体内还安装有所述活塞的复位弹簧；

箱体内还装有输入轴，输入轴上装有第一齿轮，第一齿轮分别与第二齿轮、第三齿轮啮合；箱体内还装有输出轴，输出轴上装有第四齿轮和第六齿轮，第四齿轮与第五齿轮啮合，第六齿轮与第七齿轮啮合。

还包括二位四通电磁换向阀，它有四个接口，第一个接口与离合器轴Ⅱ的控制油路连接，第二个接口与离合器轴I的控制油路连接，第三个接口连接有二位三通电磁换向阀，第四个接口与作为油箱的离合器箱体的内腔连接；所述的二位三通电磁换向阀的另外两个接口中的第一个接口连接有蓄能器，蓄能器还连接有电控单向调速阀，第二个接口与油箱连接；其中电控单向调速阀的进口连接有齿轮泵，齿轮泵的进油口与油箱连接；还包括与齿轮泵相连接的电控先导溢流阀，电控先导溢流阀的出口分别与离合器轴I和离合器轴Ⅱ的润滑油路连接。

本发明的积极效果在于：本发明具有结构简单、生产不需要很高的工艺要求、成本低的特点。与手动变速箱结合，操纵简单，达到了自动变速箱的效果，并且保持了手动档车型的驾驶乐趣。即机械的传动效率、半自动的操作方式，节油5%以上。与自动变速箱结合（代替原变速箱中的液力变矩器），使原变速箱的档位提高一倍，换档更平顺，传动效率提高，节油15%-20%。

本发明能通过电脑控制二位四通电磁换向阀对两个液压离合器的结合、分离进行控制，实现变速箱的每个档都有高、低档，从而使档位增加一倍。通过电脑对电控单向调速阀的流量和电控先导溢流阀的压力，对离合器传递扭矩进行控制，实现各种情况下，换档的更加平顺。

相对于一个前进五档、倒一档的手动换档变速箱具有多种控制模式，如各种进档、换档、半坡起步、刹车、上坡降档、雪天换档等。相对自动换档变速箱增加了空档滑车模式。

我国乘用车自动换档变速箱四档的技术已成熟，而国外的六档、七档、八档自动换档变速箱技术已成熟。如果双离合自动液压离合器与四档自动换档变速箱配合，就是八档双离合自动换档变速箱；与五档、六档自动换档变速箱配合，就可以生产十档、十二档双离合自动换档变速箱等。

附图说明

图1是本发明的结构和工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例进一步描述本发明。

如图1，本发明包括箱体1，湿式液压离合器I13和湿式液压离合器Ⅱ14。其中湿式液压离合器I13通过离合器轴I3及离合器轴I3上的轴承安装在箱体1内；湿式液压离合器Ⅱ14通过离合器轴Ⅱ5及离合器轴Ⅱ5上的轴承安装在箱体1内。离合器轴I3和离合器轴Ⅱ5均内设控制油路。

离合器轴I3上分别装有第二齿轮Z₂和第五齿轮Z5；离合器轴Ⅱ5上分别装有第三齿轮Z₃和第七齿轮Z7。

所述湿式液压离合器I13包括离合器I壳体2-1，在离合器I壳体2-1内设置有能够在离合器轴I3上滑移的活塞。所述第二齿轮Z2位于离合器I壳体2-1内并通过轴承安装在离合器轴I3上。第二齿轮Z2上的花键上安装若干个铜片，离合器I壳体2-1内壁上的内花键上安装若干个钢片。离合器I壳体2-1内还安装有所述活塞的复位弹簧。驱动活塞前进的动力通过离合器轴I3输送的液压油实现，活塞后退的动力来自所述复位弹簧。扭矩的传动靠钢片和铜片的摩擦来实现；传递扭矩的大小靠控制离合器轴I3输送的液压油的压力来实现。

所述湿式液压离合器Ⅱ14包括离合器Ⅱ壳体2-2，在离合器Ⅱ壳体2-2内设置有能够在离合器轴Ⅱ5上滑移的活塞。所述第三齿轮Z3位于离合器Ⅱ壳体2-2内并通过轴承安装在离合器轴Ⅱ5上。第三齿轮Z3上的花键上安装若干个铜片，离合器Ⅱ壳体2-2内壁上的内花键上安装若干个钢片。离合器Ⅱ壳体2-2内还安装有所述活塞的复位弹簧。驱动活塞前进的动力通过离合器轴Ⅱ5输送的液压油实现，活塞后退的动力来自所述复位弹簧。扭矩的传动靠钢片和铜片的摩擦来实现；传递扭矩的大小靠控制离合器轴Ⅱ5输送的液压油的压力来实现。

箱体1内还通过轴承装有用于与发动机连接的输入轴4，输入轴4上装有第一齿轮Z1。第一齿轮Z1分别与第二齿轮Z2、第三齿轮Z3啮合。

箱体1内还通过轴承装有用于与变速箱连接的输出轴12，输出轴12上装有第四齿轮Z4和第六齿轮Z6。第四齿轮Z4与第五齿轮Z5啮合，第六齿轮Z6与第七齿轮Z7啮合。

本发明还包括二位四通电磁换向阀11，它有四个接口，第一个接口与离合器轴Ⅱ5的控制油路连接，第二个接口与离合器轴I3的控制油路连接，第三个接口连接有二位三通电磁换向阀10，第四个接口与作为油箱的离合器箱体1的内腔连接。

所述的二位三通电磁换向阀10的另外两个接口中的第一个接口连接有蓄能器9，蓄能器9还连接有电控单向调速阀8，第二个接口与油箱连接。其中电控单向调速阀8的进口连接有齿轮泵7，齿轮泵7的进油口与油箱连接。

本发明还包括与齿轮泵7相连接的电控先导溢流阀6，电控先导溢流阀6的出口分别与离合器轴I3的润滑油路和离合器轴Ⅱ5的润滑油路连接，用于给离合器润滑和散热。

离合器轴上设有两个油路，一个是通过活塞腔控制离合器结合、分离的控制油路。另一个是通过离合器的离合器片（铜片、钢片），给离合器的离合器片润滑、散热的润滑油路。

二位四通电磁换向阀11失电时关闭，此时系统与湿式液压离合器Ⅱ14连通。湿式液压离合器Ⅱ14结合，结合力的大小由电控先导溢流阀6控制。输入离合器轴Ⅱ5控制油路的工作压力在0-2兆帕间变化。离合器轴I3控制油路与油箱连接，湿式液压离合器I13的活塞在弹簧力的作用下复位，湿式液压离合器I13分离。工作过程是发动机通过输入轴4，第一齿轮Z1、第三齿轮Z3，湿式液压离合器Ⅱ14结合到齿轮第七齿轮Z7、第六齿轮Z6，通过输出轴12到变速箱，实现高档控制。

二位四通电磁换向阀11得电时打开，系统与湿式液压离合器I13连通，湿式液压离合器I13结合，结合力大小由电控先导溢流阀6控制。输入离合器轴I3控制油路的工作压力在0-2兆帕间变化。离合器的轴与控制油路、油箱连接，湿式液压离合器Ⅱ14的活塞在弹簧力的作用下复位，湿式液压离合器Ⅱ14分离。工作过程是发动机通过输入轴4、第一齿轮Z1、第二齿轮Z2，湿式液压离合器I13结合到第五齿轮Z5、第四齿轮Z4，通过输出轴12到变速箱，实现低档控制。

二位三通电磁换向阀10失电时关闭，系统与二位四通电磁换向阀11连通：一、对双离合自动液压离合器与手动档变速箱配合。手动变速箱已进档，这时只有高、低档在电脑的控制下转换。二、对双离合自动液压离合器与自动换档变速箱配合。自动换挡变速箱已进档，这时除高、低档在电脑的控制下转换外，变速箱的前进档在电脑的控制下也在转换。

二位三通电磁换向阀10得电时打开，双离合自动液压离合器的两个液压离合器的控制油路都通过油箱全部分离。一、对双离合自动液压离合器与手动换档变速箱配，这时可以进档、换档和空档滑车等。二、对双离合自动液压离合器与自动换档变速箱配合可实现空档滑车。

在进档和换档时，离合器结合的过程：首先蓄能器9给离合器活塞腔充油，同时蓄能器9放油。当蓄能器9放完油时，活塞腔充满油，钢片和铜片结合，但是压力很小，然后通过电控单向调速阀8给蓄能器9充油，充油的过程中活塞压力逐渐升高，离合器传递的扭矩随之逐渐增加，这个过程就是离合器换档缓冲的过程。通过控制电控单向调速阀8的流量大小来调节缓冲时间的长短，流量小充油时间长，流量大充油时间短。

电控单向调速阀8中的单向阀和电控先导溢流阀6互相配合，实现在同状态下系统所需的不同压力，如半坡起步，需要换档等。需要扭矩较小时，可通过控制电控先导溢流阀6调节压力来实现。

本发明还包括用于控制二位四通电磁换向阀11、电控单向调速阀8和电控先导溢流阀6的控制装置。所述控制装置是根据换档时档位起始位置，进入位置、发动机转速、模拟状态等，对二位四通电磁换向阀11、电控单向调速阀8和电控先导溢流阀6进行控制。

本发明能够实现以下各种模式控制:

一、双离合自动液压离合器与手动换档变速箱配合

1、进档模式，即由空档进入前进档或倒档。

从理论上讲，离合器片工作压力从0-2兆帕匀速变化的时间是根据进入前进1、2、3、4、5、6及倒档的不同而不同，档位越高时间越长。保证在任何档上都能起步，虽然不提倡在高档上起步，但在高档上了也能顺利起步。

2、换档模式：前进档升或降，不同情况缓冲时间不同。

3、正常刹车模式：行驶中正常刹车时，控制装置检测到刹车信号后，发出控制信号，使离合器自动分离。

4、雪天、下坡刹车模式：可以设置一个雪天、下坡刹车模式按钮，按下该按钮后使离合器处于充分结合状态下，确保刹车时离合器不分离。

5、半坡起步模式：可以设置一个半坡起步模式按钮，半坡起步时离合器为半分离状态，既保证不会溜车又保证发动机不熄火。

6、离合器强制分离模式：控制装置检测车速，当车速低于设定值（比如车的发动机转速过低时），强制离合器分离，以避免发动机熄火。

二、双离合自动液压离合器与自动换档变速箱配合

1、空档滑车模式：装一个空档滑车按钮，将二位三通电磁换向阀电源接通，双离合分离可进入滑车模式。

2、换档模式：前进档升或降，不同情况缓冲时间不同。

Claims

1.双离合器自动液压离合器，包括箱体（1），湿式液压离合器I（13）和湿式液压离合器Ⅱ（14），其特征在于：湿式液压离合器I（13）通过离合器轴I（3）安装在箱体（1）内；湿式液压离合器Ⅱ（14）通过离合器轴Ⅱ（5）安装在箱体（1）内，离合器轴I（3）和离合器轴Ⅱ（5）分别内设控制油路和润滑油路；离合器轴I（3）上分别装有第二齿轮（Z₂）和第五齿轮（Z5）；离合器轴Ⅱ（5）上分别装有第三齿轮（Z₃）和第七齿轮（Z7）；

所述湿式液压离合器I（13）包括离合器I壳体（2-1），在离合器I壳体（2-1）内设置有能够在离合器轴I（3）上滑移的活塞，所述第二齿轮Z2位于离合器I壳体（2-1）内，第二齿轮（Z2）上的花键上安装若干个铜片，离合器I壳体（2-1）内壁上的内花键上安装若干个钢片，离合器I壳体（2-1）内还安装有所述活塞的复位弹簧；所述湿式液压离合器Ⅱ（14）包括离合器Ⅱ壳体（2-2），在离合器Ⅱ壳体（2-2）内设置有能够在离合器轴Ⅱ（5）上滑移的活塞，所述第三齿轮（Z3）位于离合器Ⅱ壳体（2-2）内，第三齿轮（Z3）上的花键上安装若干个铜片，离合器Ⅱ壳体（2-2）内壁上的内花键上安装若干个钢片，离合器Ⅱ壳体（2-2）内还安装有所述活塞的复位弹簧；

箱体（1）内还装有输入轴（4），输入轴（4）上装有第一齿轮（Z1），第一齿轮（Z1）分别与第二齿轮（Z2）、第三齿轮（Z3）啮合；箱体（1）内还装有输出轴（12），输出轴（12）上装有第四齿轮（Z4）和第六齿轮（Z6），第四齿轮（Z4）与第五齿轮（Z5）啮合，第六齿轮（Z6）与第七齿轮（Z7）啮合；还包括二位四通电磁换向阀（11），它有四个接口，第一个接口与离合器轴Ⅱ（5）的控制油路连接，第二个接口与离合器轴I（3）的控制油路连接，第三个接口连接有二位三通电磁换向阀（10），第四个接口与作为油箱的离合器箱体（1）的内腔连接；所述的二位三通电磁换向阀（10）的另外两个接口中的第一个接口连接有蓄能器（9），蓄能器（9）还连接有电控单向调速阀（8），第二个接口与油箱连接；其中电控单向调速阀（8）的进口连接有齿轮泵（7），齿轮泵（7）的进油口与油箱连接；还包括与齿轮泵（7）相连接的电控先导溢流阀（6），电控先导溢流阀（6）的出口分别与离合器轴I（3）和离合器轴Ⅱ（5）的润滑油路连接。