CN103216546A

CN103216546A - 离合器控制系统与车辆

Info

Publication number: CN103216546A
Application number: CN2013100994879A
Authority: CN
Inventors: 何琪; 刘俊明; 彭清祥
Original assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Hunan Sany Intelligent Control Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2033-03-26
Also published as: CN103216546B

Abstract

本发明提出了一种离合器控制系统与车辆。其中，该离合器控制系统包括：储油筒、离合器踏板、第一离合器总泵、离合器助力器、电控油泵装置及切换装置；所述第一离合器总泵与所述储油筒及所述离合器踏板连接；所述切换装置的第一端连接所述第一离合器总泵的输出端，第二端连接所述电控油泵装置的输出端，第三端连接所述离合器助力器；所述切换装置的第一端与第二端连通或者所述切换装置的第一端与第三端连通。本发明能减少驾驶员操作动作，降低劳动强度及驾驶风险。

Description

离合器控制系统与车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种离合器控制系统及设置有该离合器控制系统的车辆。

背景技术

离合器控制总成是用来控制和传递发动机与变速箱之间动力的总成件。在车辆起步、换挡及停车时都需要对离合器进行控制。目前车辆中常用的液压式离合器控制总成如图1所示，包括：储油筒101、挺杆102、离合器总泵103、离合器踏板104、发动机飞轮105、离合器盘106、离合器分离轴承107、储气罐108、离合器助力器109。其工作过程为：在离合器踏板104被踩下时，离合器总泵103获得驱动压力以输出高压驱动液压油，高压驱动液压油流入离合器助力器109中使得离合器助力器109的进气孔打开，离合器助力器109从储气罐108中进气，储气罐108中的高压气源驱动离合器助力器109中的活塞以实现对离合器分离轴承107的控制，进而实现离合器盘106与发动机飞轮105分离；在离合器踏板104被松开后，离合器助力器109中的液压油回流至离合器总泵103中，离合器助力器109排气，离合器助力器109中的活塞在回位弹簧的作用下复位，离合器盘106与发动机飞轮105闭合。

因此，如需离合器一直处于打开的状态，则需要驾驶员一直脚踩离合器踏板104，容易导致驾驶员疲劳，增加驾驶风险。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能够降低工作强度的离合器控制系统，包括：储油筒、离合器踏板、第一离合器总泵、离合器助力器；所述第一离合器总泵与所述储油筒及所述离合器踏板连接；所述离合器控制系统还包括：电控油泵装置及切换装置；所述切换装置的第一端连接所述第一离合器总泵的输出端，第二端连接所述电控油泵装置的输出端，第三端连接所述离合器助力器；所述切换装置的第一端与第二端连通或者所述切换装置的第一端与第三端连通。

进一步地，上述离合器控制系统还包括控制器，所述控制器包括：

第一控制单元，用于在接收到离合器自动控制触发信息时，控制所述切换装置的第二端与第三端连通；

第二控制单元，用于在接收到离合器手动控制触发信息后，控制所述切换装置的第一端与第三端连通。

进一步地，所述控制器还包括第三控制单元，用于在接收到所述离合器自动控制触发信息时控制所述电控油泵装置启动工作。

进一步地，所述电控油泵装置包括电子油泵及储油箱，所述电子油泵设置在所述储油箱中，并与所述切换装置的第二端连接；或者；所述电控油泵装置包括电机及第二离合器总泵；所述第二离合器总泵与所述切换装置的第二端及所述电机连接。

进一步地，上述离合器控制系统还包括：

压力传感器，用于感测所述电子油泵中的压力信息；或者；

位移传感器，用于感测所述电机的位移信息。

进一步地，所述的离合器控制系统还包括：转速传感器，用于在感测到变速箱输入轴转动时，生成并发送转动反馈信息；所述控制器还包括第四控制单元，用于在所述切换装置的第二端与第三端连通且接收到所述转动反馈信息时，根据所述位移传感器或者所述压力传感器的感测结果确定离合器的半联动结合点。

进一步地，所述第二离合器总泵的补偿油口与所述第一离合器总泵的出油口连通。

进一步地，所述第二控制单元用于在接收到离合器手动控制触发信息且所述电机回到初始位置时，控制所述切换装置的第一端与第三端连通。

进一步地，所述切换装置为换向阀。

本发明的第二目的在于提供一种能够降低工作强度的车辆，设置有上述任一种离合器控制系统。

本发明离合器控制系统通过增加了由电控油泵装置及切换装置组成的自动控制支路以实现对离合器的自动控制，从而减少驾驶员操作动作，降低了劳动强度及驾驶风险；同时，上述切换装置可以实现自动控制模式与脚踩控制模式的自由切换，提高各种离合器控制模式的兼容性。

附图说明

图1为已有离合器控制系统的结构示意图；

图2为本发明提供的离合器控制系统实施例一的结构示意图；

图3为本发明提供的离合器控制系统实施例二的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明提供的离合器控制系统实施例一的结构示意图，其包括：储油筒201、挺杆202、第一离合器总泵203、离合器踏板204、发动机飞轮205、离合器盘206、离合器分离轴承207、储气罐208、离合器助力器209、电机210、换向阀211及第二离合器总泵212；其中，由储油筒201、挺杆202、第一离合器总泵203、离合器踏板204、发动机飞轮205、离合器盘206、离合器分离轴承207、储气罐208及离合器助力器209组成的离合器脚踩控制支路与图1中由储油筒101、挺杆102、离合器总泵103、离合器踏板104、发动机飞轮105、离合器盘106、离合器分离轴承107、储气罐108及离合器助力器109组成的离合器脚踩控制支路一致（各元件及其连接关系均一一对应），故对于图2中的离合器脚踩控制支路在此不再赘述，相对于图1所示的现有离合器控制总成而言，本实施例增加了由电机210、换向阀211及第二离合器总泵212组成的离合器自动控制支路，其中，电机210连接第二离合器总泵212；第二离合器总泵212的补偿油口a连接第一离合器总泵203的出油口b；换向阀211的第一端连接第一离合器总泵103，第二端连接第二离合器总泵212，第三端连接离合器助力器209。

上述离合器控制系统的工作过程简述如下：在换向阀211的第一端与第三端连通时，由第一离合器总泵103提供高压驱动液压油至离合器助力器209，离合器处于现有的脚踩控制模式下，其工作过程可以参见背景技术中的解释说明；在换向阀211的第二端与第三端连通时，离合器处于自动控制模式下，由电机210为第二离合器总泵212提供驱动压力（如电机210为直流电机时可表现为电机正转），进而由第二离合器总泵212输出高压驱动液压油至离合器助力器209（此时第一离合器总泵203充当第二离合器总泵212的储油箱），离合器助力器209的进气孔打开，离合器助力器209从储气罐208中进气，储气罐208中的高压气源驱动离合器助力器209中的活塞通过离合器分离轴承207分离离合器盘206与发动机飞轮205；此外，可以由电机210为第二离合器总泵212提供反向驱动压力（如电机210为直流电机时可表现为电机反转），离合器助力器209中的液压油回流至第二离合器总泵212，进而回流至与第一离合器总泵203连接的储油箱201中，离合器助力器209排气，离合器助力器209中的活塞在回位弹簧的作用下复位，离合器盘206与发动机飞轮205闭合。

相对于图1所示的现有离合器控制总成而言，本实施例增加了离合器的自动控制支路，从而减少驾驶员操作动作，降低了劳动强度及驾驶风险；同时通过设置上述换向阀211可以实现自动控制模式与脚踩控制模式的自由切换，即兼容现有的脚踩控制模式以满足不同驾驶员的需求；具体操作时，将电机210和第二离合器总泵212安装在底盘上即可，无需更改驾驶室布置，即在图1所示的现有脚踩液压式离合器控制总成的基础上改装方便。

可以理解的是，实现自动控制模式与脚踩控制模式的切换可以采用换向阀211以外的其他类型的切换装置，如切换开关等；对于换向阀211的类型可以根据实际需要设置，如电磁三通阀等；上述第二离合器总泵212可以为其他类型的电控油泵装置，如电子油泵（图未示），在采用电子油泵时，可以相应增设一个储油箱（图未示）以放置电子油泵，此时，可以省去电机210。此外，将上述第二离合器总泵212的补偿油口a与第一离合器总泵203的出油口b连接为优选方案，该优选方案一则可以节省一个储油筒，以降低成本，二则在第二离合器总泵212安装时无需考虑安装角度（对于带储油筒的离合器总泵必须方向朝上），安装方便；当然，具体操作时，也可以将第二离合器总泵212的补偿油口a与第一离合器总泵203的储油箱201连接，这样需要将第二离合器总泵212临近第一离合器总泵203设置。

图3为本发明提供的离合器控制系统实施例二的部分结构示意图，请参见图3，优选地，为了提高自动化程度，实现对包括但不限于换向阀211的切换装置的智能控制，离合器控制系统还可以设置控制器301，该控制器301包括：第一控制单元301a及第二控制单元301b；其中，第一控制单元301a用于在接收到离合器自动控制触发信息时，控制切换装置的第二端与第三端连通，从而使得第二离合器总泵212与离合器助力器209连通；第二控制单元301b用于在接收到离合器手动控制触发信息后，控制切换装置的第一端与第三端连通，从而使得第一离合器总泵203与离合器助力器209连通。具体实现时，上述离合器自动控制触发信息及离合器手动控制触发信息可以由操作者通过操作控制器上的功能键实现，比如在控制器上设置自动/手动控制触发键或按钮等。

更优选地，为了实现对包括但不限于电机210及第二离合器总泵212的电控油泵装置的智能控制，上述控制器还可以包括第三控制单元301c，用于在接收到离合器自动控制触发信息时控制电控油泵装置启动工作。具体操作时，可以通过设置第三控制单元301c与第一控制单元301a连接，以便于第三控制单元301c接收第一控制单元301a转发的离合器自动控制触发信息，也可以将第三控制单元301c直接与控制器上的功能键直接电连接以接收离合器自动控制触发信息。考虑到电控油泵装置的两种工作状态，即将液压油通过切换装置输出至离合器助力器209的状态（如电机210正转的状态），以及将液压油从离合器助力器209中吸回的状态（如电机210反转的状态），对于电控油泵装置的智能控制还对应设置有一个工作状态控制信息；比如，第三控制单元301c在接收到离合器自动控制触发信息时控制电机210自动正转，以将液压油通过切换装置输出至离合器助力器209，第三控制单元301c在接收到上述工作状态控制信息时控制电机210自动反转，将液压油从离合器助力器209中吸回。上述工作状态控制信息也可以由操作者通过操作控制器上的功能键实现。

一般而言，为了保证车辆在起步和换档过程中平稳快速运行，则需要对离合器实现快慢快控制，该快慢快控制具体表现为在离合器自动控制模式下对离合器的半联动结合点位置进行自学习的过程。更优选地，为了实现离合器的半联动结合点的自学习过程，在电控油泵装置中还可以设置传感器，如：当电控油泵装置采用电子油泵时，在电子油泵中设置压力传感器（图未示）以感测压力信息；当电控油泵装置采用电机210与第二离合器总泵212结合的形式时，在电机210中设置位移传感器（图未示）以感测电机210的位移信息；其中，该位移信息可以是电机210的角位移信息，也可以是经电机210的角位移转化得到的直线位移信息；同时，上述离合器控制系统还可以包括转速传感器303，用于在感测到变速箱输入轴转动时，生成并发送转动反馈信息；相应地，上述控制器301还可以包括第四控制单元301d，用于在切换装置的第二端与第三端连通（即处于离合器自动控制模式下）且接收到上述转动反馈信息时，将上述位移传感器或者压力传感器的感测结果确定为离合器的半联动结合点。如：采用电机210中的位移传感器进行感测且感测到的为直线位移信息时，如电机210的当前位置，则直接将该直线位移信息确定为离合器的半联动结合点。

针对于将上述第二离合器总泵212的补偿油口a与第一离合器总泵203的出油口b连接的优选方案，为了避免从自动控制模式向脚踩控制模式切换时油路A中的制动液对脚踩控制模式产生干扰，上述第二控制单元301b在接收到离合器手动控制触发信息且电机210回到初始位置时，控制切换装置的第一端与第三端连通（即第一离合器总泵203与离合器助力器209连通，工作在离合器脚踩控制模式下）；也就是说，第二控制单元301b在接收到离合器手动控制触发信息时不立即控制切换装置切换至脚踩控制模式，而是滞后一段时间直到电机210复位，从而避免自动控制模式影响脚踩控制模式。上述电机210的复位信息可以由其内设置的位移传感器感测，并将感测到的结果发送至第二控制单元301b。

可以理解的是，上述控制器103中的各控制单元，即第一控制单元301a、第二控制单元301b、第三控制单元301c、第四控制单元301d，为功能上的划分，具体操作时，各控制单元可以联合设置也可以独立设置。

本发明各实施例通过利用电控油泵装置和切换装置与原有液压式离合器总成一起有效地组成了一套既有脚踩控制模式又有自动控制模式的离合器控制系统，其工作在自动控制模式时，能有效减少驾驶员的劳动强度，降低驾驶风险；优选地，通过控制器对离合器半联动结合点的自学习过程，能实现对离合器的快慢快控制，从而使得离合器结合更柔和，延长离合器摩擦片寿命。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，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

1.一种离合器控制系统，包括：储油筒（201）、离合器踏板（204）、第一离合器总泵（203）、离合器助力器（209）；所述第一离合器总泵（203）与所述储油筒（201）及所述离合器踏板（204）连接；其特征在于，所述离合器控制系统还包括：电控油泵装置及切换装置；

所述切换装置的第一端连接所述第一离合器总泵（203）的输出端，第二端连接所述电控油泵装置的输出端，第三端连接所述离合器助力器（209）；所述切换装置的第一端与第二端连通或者所述切换装置的第一端与第三端连通。

2.根据权利要求1所述的离合器控制系统，其特征在于，还包括控制器（301），所述控制器（301）包括：

第一控制单元（301a），用于在接收到离合器自动控制触发信息时，控制所述切换装置的第二端与第三端连通；

第二控制单元（301b），用于在接收到离合器手动控制触发信息后，控制所述切换装置的第一端与第三端连通。

3.根据权利要求2所述的离合器控制系统，其特征在于，所述控制器（301）还包括第三控制单元（301c），用于在接收到所述离合器自动控制触发信息时控制所述电控油泵装置启动工作。

4.根据上述权利要求2或3所述的离合器控制系统，其特征在于，所述电控油泵装置包括电子油泵及储油箱，所述电子油泵设置在所述储油箱中，并与所述切换装置的第二端连接；或者；

所述电控油泵装置包括电机（210）及第二离合器总泵（212）；所述第二离合器总泵（212）与所述切换装置的第二端及所述电机（210）连接。

5.根据权利要求4所述的离合器控制系统，其特征在于，还包括：

压力传感器，用于感测所述电子油泵中的压力信息；或者；

位移传感器，用于感测所述电机（210）的位移信息。

6.根据权利要求5所述的离合器控制系统，其特征在于，还包括：

转速传感器（303），用于在感测到变速箱输入轴转动时，生成并发送转动反馈信息；

所述控制器（301）还包括第四控制单元（301d），用于在所述切换装置的第二端与第三端连通且接收到所述转动反馈信息时，根据所述位移传感器或者所述压力传感器的感测结果确定离合器的半联动结合点。

7.根据权利要求5所述的离合器控制系统，其特征在于，所述第二离合器总泵（212）的补偿油口（a）与所述第一离合器总泵（203）的出油口连通（b）。

8.根据权利要求7所述的离合器控制系统，其特征在于，所述第二控制单元（301b），用于在接收到离合器手动控制触发信息且所述电机（210）回到初始位置时，控制所述切换装置的第一端与第三端连通。

9.根据上述权利要求1-3中任一项所述的离合器控制系统，其特征在于，所述切换装置为换向阀（211）。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1-9中任一项所述的离合器控制系统。