CN103542016B - 一种常开式离合器执行机构及控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种常开式离合器执行机构及控制系统及控制方法，其执行机构包括离合器活塞缸，其特征在于：还包括液压油泵、蓄能器、油壶、比例电磁阀及开关电磁阀，液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口。本发明具有操纵力大、使用寿命长、应用范围广等优点，具有较高创新性。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件领域，特别涉及一种常开式离合器执行机构及控制系统及控制方法。
背景技术
离合器是各类汽车上核心部件之一，用来传递或切断车辆的动力，自动离合器则是离合器中比较常用的一种。自动离合器执行机构大多使用液压式和电机式两种。液压式自动离合器执行机构，在使离合器从闭合状态到打开状态时，使用TCU控制电磁阀使活塞缸充油后的移动使离合器分离；电机式自动离合器执行机构，使用TCU控制电机转动，经减速机构减速后驱动离合器分离杠杆，分离杠杆推动分离轴承，分离轴承推动离合器压盘上的分离指使离合器分离。
在以往的液压式方案中，离合器在打开状态时，系统需要一直使电磁阀通电，电磁阀一旦断电，离合器将闭合；而且，液压式方案中，离合器需要长时间打开时，电磁阀一直工作，影响电磁阀寿命。因此以往的液压式执行机构不适合应用到常开式离合器控制系统中。
电机式方案虽然从系统本身没有离合器常开时电机需要一直工作的问题，但电机式离合器执行机构的驱动力小于液压式离合器执行机构的驱动力，在一些车型上无法应用，其特性限制了其应用范围。
我公司针对以往自动离合器液压式和电机式执行机构的缺陷和不足以及液压式执行机构不适合应用到常开式离合器控制系统的问题，经多年研究和试验，设计制造了一种使用液压式执行机构常开式离合器，该使用液压式执行机构常开式离合器可以覆盖商用车和乘用车中大部分车型，较好的解决了以往离合器存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现在技术中的不足，提供一种将液压式执行机构应用到常开式离合器上、操纵力大、使用寿命长、应用范围广的常开式离合器执行机构及控制系统及控制方法。
本发明的目的还在于提供一种常开式离合器控制方法。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种常开式离合器执行机构，包括离合器活塞缸，其特征在于：还包括液压油泵、蓄能器、油壶、比例电磁阀及开关电磁阀，液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口。
一种常开式离合器控制系统，包括TCU控制器及执行机构，其特征在于：所述的执行机构包括离合器活塞缸、液压油泵、蓄能器、油壶、比例电磁阀、开关电磁阀；液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口；所述比例电磁阀、开关电磁阀与TCU控制器控制连接。
所述的离合器活塞缸为拉式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及拉线构成。
所述的离合器活塞缸为推式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及活塞杆构成。
一种常开式离合器控制方法，其特征在于：控制方法包括如下步骤：
⑴.TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令：
A离合器打开动作；B离合器打开时不动作；C离合器关闭动作；D离合器关闭时不动作；
⑵.针对上述A离合器打开动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从进油口阀孔流向控制口阀孔，使离合器活塞缸充油，液压油推动活塞克服离合器膜片弹簧的分离指的力，拉动分离操纵机构的分离杠杆，分离杠杆使离合器的主动部分与被动部分脱开，实现离合器打开；
⑶、针对上述B离合器打开时不动作的控制方法为：
离合器完全打开或打开到设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关电磁阀和比例电磁都已断电关闭，离合器受执行机构活塞缸通过分离杠杆的作用，将一直打开，实现离合器打开时不动作；
⑷、针对上述C离合器关闭动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从控制口阀孔流向出油口阀孔，使离合器活塞缸排油，离合操纵机构的分离杠杆在离合器分离指的力作用下，通过拉线拉动离合器活塞或活塞杆推动离合器活塞，使液压油从活塞缸中排出，离合器关闭，由此实现离合器关闭；
⑸、针对上述D离合器关闭时不动作的控制方法为：
到达完全关闭的位置后，由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，再由TCU控制关闭开关电磁阀，此时开关电磁阀和比例电磁阀都已断电关闭，此时离合器完全关闭且不再有动作，状态为离合器完全关闭时不动作。
所述TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令还包括使离合器关闭到某一设定位置，且此位置离合器未完全关闭；上述离合器关闭到某一设定位置的控制方法为：通过离合器位置传感器检测位置信号，到达设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关电磁阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关阀和比例电磁阀都已断电关闭，而此时离合器未完全关闭，实现离合器关闭到某一设定位置。
本发明的优点和有益效果为：
本发明在需要长时间打开的工况下，不需要比例电磁阀及开关电磁阀也一直打开，能够使电磁阀的使用寿命大大提高；同时使液压式执行机构可应用到常开式离合器上，克服以往常开式离合器使用电机式执行机构驱动力小的问题，具有操纵力大、使用寿命长、应用范围广等优点，是一种具有较高创新性的常开式离合器执行机构及控制系统及控制方法。
附图说明
图1为使用液压式执行机构常开式离合器工作原理图（离合器打开状态）；
图2为使用液压式执行机构常开式离合器工作原理图（离合器关闭状态）；
图3为比例电磁阀流量特性图。
附图标注说明：
1-液压油泵、2-蓄能器、3-开关电磁阀、4-比例电磁阀、5-油壶、6-预紧弹簧、7-活塞、8-活塞缸体、9-分离杠杆、10-离合器总成、11-拉线、12-分离轴承。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种常开式离合器执行机构，包括离合器活塞缸，离合器活塞缸为拉式离合器活塞缸，其主要由缸体8、活塞7、预紧弹簧6、拉线11构成，该拉式离合器活塞缸采用申请人在先申请的专利一种大缸径拉式离合器驱动装置。离合器活塞缸也可以为推式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及活塞杆构成。
离合器活塞缸的拉线或活塞杆与分离操纵机构的分离杠杆9的一端部连接，分离杠杆中部安装于分离轴承12上，分离杠杆的另一端部与离合器总成的主动部分连接。离合器膜片弹簧的分离指的力通过分离杠杆作用于离合器活塞缸的拉线或活塞杆上，使拉线或活塞杆受到力。
执行机构还包括液压油泵1及其电机、蓄能器2、油壶5、比例电磁阀4、开关电磁阀3。液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口。离合器设置有离合器位置传感器。
一种常开式离合器控制系统，包括TCU控制器及执行机构，其执行机构为上述的常开式离合器执行机构，其中比例电磁阀、开关电磁阀与TCU控制器控制连接。离合器设置有离合器位置传感器，该离合器位置传感器与TCU控制器连接。
比例电磁阀将TCU的控制信号转化为控制口阀孔与进油口阀孔与出油口阀孔的通过面积从而可以改变控制口的液压油流量及流向，控制信号与控制口流量与流向的关系见附图3。比例阀的进油口阀孔连接蓄能器和油泵，压力相对较高；出油口阀孔连接油壶，压力相对较低。
一种常开式离合器控制方法，其特征在于：控制方法包括如下步骤：
⑴.TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令：
A离合器打开动作；B离合器打开时不动作；C离合器关闭动作；D离合器关闭时不动作；
⑵.针对上述A离合器打开动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从进油口阀孔流向控制口阀孔，使离合器活塞缸充油，液压油推动活塞克服离合器膜片弹簧的分离指的力，拉动分离操纵机构的分离杠杆，分离杠杆使离合器的主动部分与被动部分脱开，实现离合器打开；
⑶、针对上述B离合器打开时不动作的控制方法为：
离合器完全打开或打开到设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关电磁阀和比例电磁都已断电关闭，离合器受执行机构活塞缸通过分离杠杆的作用，将一直打开，实现离合器打开时不动作；
⑷、针对上述C离合器关闭动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从控制口阀孔流向出油口阀孔，使离合器活塞缸排油，离合操纵机构的分离杠杆在离合器分离指的力作用下，通过拉线拉动离合器活塞或活塞杆推动离合器活塞，使液压油从活塞缸中排出，离合器关闭，由此实现离合器关闭；
⑸、针对上述D离合器关闭时不动作的控制方法为：
到达完全关闭的位置后，由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，再由TCU控制关闭开关电磁阀，此时开关电磁阀和比例电磁阀都已断电关闭，此时离合器完全关闭且不再有动作，状态为离合器完全关闭时不动作。
⑹、TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令还包括使离合器关闭到某一设定位置，且此位置离合器未完全关闭；上述离合器关闭到某一设定位置的控制方法为：通过离合器位置传感器检测位置信号，到达设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关电磁阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关阀和比例电磁阀都已断电关闭，而此时离合器未完全关闭，实现离合器关闭到某一设定位置。
Claims (8)
1.一种常开式离合器执行机构，包括离合器活塞缸，其特征在于：还包括液压油泵、蓄能器、油壶、比例电磁阀及开关电磁阀，液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口。
2.根据权利要求1所述的常开式离合器执行机构，其特征在于：所述的离合器活塞缸为拉式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及拉线构成。
3.根据权利要求1所述的常开式离合器执行机构，其特征在于：所述的离合器活塞缸为推式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及活塞杆构成。
4.一种常开式离合器控制系统，包括TCU控制器及执行机构，其特征在于：所述的执行机构包括离合器活塞缸、液压油泵、蓄能器、油壶、比例电磁阀、开关电磁阀；液压油泵通过油路连接蓄能器进油口，蓄能器出油口通过油路连接至比例电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的控制口阀孔连接至开关电磁阀的进油口阀孔，比例电磁阀的出油口阀孔连接至油壶，开关电磁阀的出油口阀孔连接至离合器活塞缸的进油口；所述比例电磁阀、开关电磁阀与TCU控制器控制连接。
5.根据权利要求4所述的常开式离合器控制系统，其特征在于：所述的离合器活塞缸为拉式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及拉线构成。
6.根据权利要求4所述的常开式离合器控制系统，其特征在于：所述的离合器活塞缸为推式离合器活塞缸，其主要由缸体、活塞、预紧弹簧及活塞杆构成。
7.一种常开式离合器控制方法，其特征在于：控制方法包括如下步骤：
⑴.TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令：
A离合器打开动作；B离合器打开时不动作；C离合器关闭动作；D离合器关闭时不动作；
⑵.针对上述A离合器打开动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从进油口阀孔流向控制口阀孔，使离合器活塞缸充油，液压油推动活塞克服离合器膜片弹簧的分离指的力，拉动分离操纵机构的分离杠杆，分离杠杆使离合器的主动部分与被动部分脱开，实现离合器打开；
⑶、针对上述B离合器打开时不动作的控制方法为：
离合器完全打开或打开到设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关电磁阀和比例电磁都已断电关闭，离合器受执行机构活塞缸通过分离杠杆的作用，将一直打开，实现离合器打开时不动作；
⑷、针对上述C离合器关闭动作的控制方法为：
先由TCU控制打开比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制打开开关电磁阀到连通位置，再由TCU控制比例电磁阀使液压油从控制口阀孔流向出油口阀孔，使离合器活塞缸排油，离合操纵机构的分离杠杆在离合器分离指的力作用下，通过拉线拉动离合器活塞或活塞杆推动离合器活塞，使液压油从活塞缸中排出，离合器关闭，由此实现离合器关闭；
⑸、针对上述D离合器关闭时不动作的控制方法为：
到达完全关闭的位置后，由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，再由TCU控制关闭开关电磁阀，此时开关电磁阀和比例电磁阀都已断电关闭，此时离合器完全关闭且不再有动作，状态为离合器完全关闭时不动作。
8.根据权利要求7所述的常开式离合器控制方法，其特征在于：所述TCU根据外部信号或者自身信号得出离合器的控制命令还包括使离合器关闭到某一设定位置，且此位置离合器未完全关闭；上述离合器关闭到某一设定位置的控制方法为：通过离合器位置传感器检测位置信号，到达设定位置后，由TCU控制比例电磁阀到截止位置，然后由TCU控制关闭开关电磁阀，再由TCU控制比例电磁阀到关闭位置，此时开关阀和比例电磁阀都已断电关闭，而此时离合器未完全关闭，实现离合器关闭到某一设定位置。
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