CN103592124A - 离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，包括用于安装离合器的模拟车身、安装在模拟车身上的离合器、离合器传动机构、离合器踏板、两个位移传感器、两个力传感器、电动缸、电动缸控制箱、数据采集器和计算机；所述电动缸用于驱动离合器踏板，以模拟人踩离合器踏板动作；第一位移传感器用于测量分离轴承的位移；第一力传感器用于测量分离轴承处的压紧力；第二位移传感器用于测量离合器踏板行程；第二力传感器用于测量踏板力；所述数据采集器连接至计算机，将接收到的信号传输至计算机内进行处理分析。本发明能够实现在模拟离合器实车安装状态下对其操纵传动效率的动态测量，提高测量数据的真实性和准确性，且结构简易。

Description

离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置

技术领域

本发明涉及一种汽车性能检测设备，具体涉及一种离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置。

背景技术

离合器操纵机构的功能是把驾驶员对离合器踏板的输入（力和位移）变成在离合器分离轴承上的输出（力和位移），来控制离合器的分离和结合，进而完成对汽车传动系统的动力切断或传递。然而，由于离合器操纵机构本身存在弹性变形、摩擦及迟滞等因素，导致离合器踏板上驾驶员的实际输入中的相当一部分被用于克服离合器操纵机构本身的变形和摩擦，从而使传递至分离轴承上的驾驶员输入小于离合器踏板上驾驶员的实际输入，即离合器操纵机构存在传动效率问题。

一般对离合器操纵机构传动效率的分析大多数是采用定性的理论分析或单部件的准静态传动效率的试验分析（如拉索传动效率的试验），而对整个离合器操纵机构工作过程中动态传动效率的定量计算和试验方法没有标准可以参考。通常在离合器设计校核中，传动效率采用的是操纵系统的经验值（拉索式75%，液压式85%）。然而这种经验值均无法具体地定量化评价整个离合器操纵机构工作性能优劣。

针对以上问题，本领域技术人员进行了相关研究。

如中国专利文献CN 102889989 A公开的“干式离合器操纵系统动态传动效率测量试验方法”，该发明通过以下步骤来测量离合器操纵系统动态传动效率：将离合器操纵系统按实车方式安装布置；在离合器操纵系统分离轴承处和踏板处安装力传感器和位移传感器；采集离合器分离轴承处力传感器和位移传感器数据，得到分离轴承压力和分离轴承行程；计算离合器踏板上的理论踏板力和踏板行程；利用力传感器和位移传感器测得离合器踏板上的实际踏板力和踏板行程；计算干式离合器操纵系统动态力传动效率和行程传动效率。该方法测得整个离合器操纵系统工作时的实时动态传动效率，不仅可以定量评价离合器操纵系统的工作性能，而且有助于优化与改进离合器操纵系统本身结构和性能。然而，该专利虽然对试验原理及其方法步骤进行了阐述说明，但是其仅简单阐述了采用的试验测量装置并进行了简化处理，而如果要准确测量离合器操纵系统动态传动效率，对离合器的实测安装方式要求很高，否则，将导致离合器实车安装失真，对测量数据的影响很大，进而无法保证离合器操纵系统动态传动效率测量数据的真实性和准确性。

因此，亟须设计一种简易、准确的，针对一般离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，能够实现在模拟离合器实车安装状态下对其操纵机构传动效率的动态测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其能够实现在模拟离合器实车安装状态下对其操纵传动效率的动态测量，提高测量数据的真实性和准确性，且结构简易。

本发明所述离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，包括用于安装离合器的模拟车身、安装在模拟车身上的离合器、离合器传动机构（拉索式或者液压式传动机构）、离合器踏板、第一位移传感器、第一力传感器、第二位移传感器、第二力传感器、电动缸、电动缸控制箱、数据采集器和计算机，所述离合器传动机构的输入端与离合器踏板的输出端连接，离合器传动机构的输出端连接所述离合器的分离拨叉的一端；所述电动缸由电动缸控制箱控制，电动缸的推杆头对准离合器踏板，用于驱动离合器踏板，以模拟人踩离合器踏板动作。

进一步，所述用于安装离合器的模拟车身包括飞轮盘安装座、变速器安装基架、变速器箱体，飞轮盘安装座固定在变速器安装基架上，离合器的飞轮盘固定在飞轮盘安装座的一端上，离合器盖总成固定在飞轮盘上；变速器箱体安装在变速器安装基架的一侧，离合器输出轴伸入离合器盖总成内，离合器的从动盘安装在离合器输出轴上，位于飞轮盘与离合器盖总成之间；所述离合器的分离轴承安装在离合器输出轴上且靠近从动盘；离合器传动机构的输出端驱动分离拨叉的一端，分离拨叉的另一端伸向分离轴承。

所述第一位移传感器安装在分离轴承处，其固定部分固定在变速器箱体上，其滑动部件连接在分离轴承上，用于测量分离轴承的位移，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器；所述第一力传感器安装在分离轴承处，测量分离拨叉拨动实现离合器分离与结合时分离轴承处的压紧力，并将测得的压紧力转换成电信号传输至数据采集器。

所述第二位移传感器安装在电动缸的推杆头上，用于测量电动缸的推杆头位移，间接测量离合器踏板行程，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器；所述第二力传感器安装在离合器踏板上，用于测量离合器踏板的踏板力，并将测得的力转成电信号传输至数据采集器。

所述数据采集器连接至计算机，将接收到的传感器信号传输至计算机内进行处理分析。

所述离合器踏板安装在一离合器踏板安装立架上，该离合器踏板安装立架固定在地面上。所述电动缸以三角支座支撑固定。

本发明所述试验测量装置的试验测量过程如下：

由电动缸控制箱控制电动缸，电动缸驱动离合器踏板运动，离合器踏板的运动通过离合器传动机构传递至分离拨叉，分离拨叉拨动分离轴承左右运动，从而实现离合器的分离与结合。

第一力传感器、第一位移传感器分别将分离轴承处的压紧力、位移转换为电信号并传输至数据采集器；第二力传感器、第二位移传感器分别将离合器踏板力、电动缸推杆头位移（可表示离合器踏板行程）转换为电信号并传输至数据采集器。

数据采集器将接收到的力和位移信号一并传输至计算机内，结合离合器操纵机构的结构设计理论参数（包括踏板机构的传动比、离合器传动机构的传动比），使用计算机内的数据分析系统对数据信号进行处理和分析，得到离合器在模拟实车状态下的操纵机构动态传动效率。

本发明具有以下优点：

该试验测量装置中的离合器安装在模拟车身上，其安装方式完全与实车安装状态一致，极大提高了试验数据的真实性，从而使获得的离合器操纵机构的动态传动效率数据更加接近实际情况，利用本发明试验测量装置可以对离合器操纵机构动态传动效率进行实时动态测量，为离合器操纵机构的优化设计和评价提供可靠试验依据。

本发明中的离合器操作机构包括离合器传动机构与离合器踏板机构，在离合器踏板处采用电动缸推杆头推动踏板，能够逼真模拟驾驶者脚踩踏板的动态过程，并以位移传感器和力传感器记录模拟脚踩过程中的动态位移与踏板力，解决了传统的离合器相较于自动离合器的来说其操纵机构动态传动效率难以准确测量的难题。

另外，本发明所述试验测量装置的结构简易，安装使用方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的测量原理图；

图中：1-飞轮盘安装座，2-变速器安装基架，3-变速器箱体，4-飞轮盘，5-离合器盖总成，6-从动盘，7-分离轴承，8-离合器输出轴，9 -分离拨叉，10-离合器传动机构，11-离合器踏板安装立架，12 -离合器踏板，13-电动缸,14-三角支座，15 –电动缸控制箱，16-工作台，17-数据采集器，18-计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，所述离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，包括用于安装离合器的模拟车身和安装在模拟车身上的离合器，所述模拟车身包括飞轮盘安装座1、变速器安装基架2、变速器箱体3，飞轮盘安装座1固定在变速器安装基架2上，离合器的飞轮盘4固定在飞轮盘安装座1的一端上，离合器盖总成5固定在飞轮盘4上；变速器箱体3安装在变速器安装基架2的一侧，离合器输出轴8伸入离合器盖总成5内，离合器的从动盘6安装在离合器输出轴8上，位于飞轮盘4与离合器盖总成5之间；所述离合器的分离轴承7安装在离合器输出轴8上且靠近从动盘6。

所述离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，还包括离合器传动机构10（拉索式或液压式传动机构）、离合器踏板12、第一位移传感器、第一力传感器、第二位移传感器、第二力传感器、电动缸13、电动缸控制箱15、数据采集器17和计算机18。

所述离合器踏板12安装在一离合器踏板安装立架11上，该离合器踏板安装立架固定在地面上。所述离合器传动机构10的输入端与离合器踏板12的输出端连接，离合器传动机构10的输出端连接所述离合器的分离拨叉的一端，用于驱动分离拨叉9，分离拨叉9的另一端伸向分离轴承7；所述电动缸13由电动缸控制箱15控制，电动缸13的推杆头对准离合器踏板，用于驱动离合器踏板，以模拟人踩离合器踏板动作。

所述第一位移传感器安装在分离轴承处，其固定部分固定在变速器箱体3上，其滑动部件连接在分离轴承7上，用于测量分离轴承的位移，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器17；所述第一力传感器安装在分离轴承7处，测量分离拨叉9拨动实现离合器分离与结合时分离轴承7处的压紧力，并将测得的压紧力转换成电信号传输至数据采集器17。

所述第二位移传感器安装在电动缸的推杆头上，用于测量电动缸13的推杆头位移，间接测量离合器踏板行程，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器17；所述第二力传感器安装在离合器踏板上，用于测量离合器踏板的踏板力，并将测得的力转成电信号传输至数据采集器17。

所述数据采集器17连接至计算机18，将接收到的传感器信号传输至计算机内进行处理分析。所述电动缸13以三角支座14固定支撑，如果三角支座的高度不够，可以将其固定在工作台16上，另外，电动缸控制箱、数据采集器和计算机也放置在工作台上。

本发明所述试验测量装置的试验测量过程如下：

由电动缸控制箱控制电动缸，电动缸驱动离合器踏板运动，离合器踏板的运动通过离合器传动机构传递至分离拨叉，分离拨叉拨动分离轴承左右运动，从而实现离合器的分离与结合。

如图2的原理图所示，第一力传感器、第一位移传感器分别将分离轴承处的压紧力、位移转换为电信号并传输至数据采集器；第二力传感器、第二位移传感器分别将离合器踏板力、电动缸推杆头位移可表示离合器踏板行程转换为电信号并传输至数据采集器。

数据采集器将接收到的力和位移信号一并传输至计算机内，结合离合器操纵机构的结构设计理论参数包括踏板机构的传动比、离合器传动机构的传动比，使用计算机内的数据分析系统对数据信号进行处理和分析，得到离合器在模拟实车状态下的操纵机构动态传动效率。

该试验测量装置可针对不同型号离合器的操纵机构传动效率测量，仅仅通过更换飞轮盘安装座和变速器箱体便可实现相应离合器的安装，从而进行相应的试验测量。

Claims (5)

1.一种离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其特征在于：包括用于安装离合器的模拟车身、安装在模拟车身上的离合器、离合器传动机构（10）、离合器踏板（12）、第一位移传感器、第一力传感器、第二位移传感器、第二力传感器、电动缸（13）、电动缸控制箱（15）、数据采集器（17）和计算机（18），所述离合器传动机构（10）的输入端与离合器踏板（12）的输出端连接，离合器传动机构（10）的输出端连接所述离合器的分离拨叉的一端；所述电动缸（13）由电动缸控制箱（15）控制，电动缸（13）的推杆头对准离合器踏板，用于驱动离合器踏板，以模拟人踩离合器踏板动作；

所述第一位移传感器安装在离合器的分离轴承（7）处，用于测量分离轴承的位移，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器（17）；所述第一力传感器安装在离合器的分离轴承（7）处，用于测量离合器的分离拨叉（9）拨动实现离合器分离与结合时分离轴承处的压紧力，并将测得的压紧力转换成电信号传输至数据采集器（17）；

所述第二位移传感器安装在电动缸（13）的推杆头上，用于测量电动缸（13）的推杆头位移，间接测量离合器踏板行程，并将测得的位移转换成电信号传输至数据采集器（17）；所述第二力传感器安装在离合器踏板（12）上，用于测量离合器踏板的踏板力，并将测得的力转成电信号传输至数据采集器（17）；

所述数据采集器（17）连接至计算机（18），将接收到的传感器信号传输至计算机内进行处理分析。

2.根据权利要求1所述的离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其特征在于：所述用于安装离合器的模拟车身包括飞轮盘安装座（1）、变速器安装基架（2）、变速器箱体（3），飞轮盘安装座（1）固定在变速器安装基架（2）上，离合器的飞轮盘（4）固定在飞轮盘安装座（1）的一端上，离合器盖总成（5）固定在飞轮盘（4）上；变速器箱体（3）安装在变速器安装基架（2）的一侧，离合器输出轴（8）伸入离合器盖总成（5）内，离合器的从动盘（6）安装在离合器输出轴（8）上，位于飞轮盘（4）与离合器盖总成（5）之间；所述离合器的分离轴承（7）安装在离合器输出轴（8）上且靠近从动盘（6）；离合器传动机构（10）的输出端驱动分离拨叉（9）的一端，分离拨叉（9）的另一端伸向分离轴承（7）。

3.根据权利要求2所述的离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其特征在于：所述第一位移传感器的固定部分固定在变速器箱体（3）上，其滑动部件连接在分离轴承（7）上。

4.根据权利要求1或2所述的离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其特征在于：所述离合器踏板（12）安装在一离合器踏板安装立架（11）上，该离合器踏板安装立架固定在地面上。

5.根据权利要求1或2所述的离合器操纵机构动态传动效率试验测量装置，其特征在于：所述电动缸（13）以三角支座（14）固定支撑。

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