CN104006153A - 一种自动变速器离合控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动变速器离合控制装置，它包括发射线圈、接收线圈、电磁铁和离合控制电路，所述接收线圈与自动变速器的从动轴同轴固接，其输出端经交直流变换器给离合控制电路供电，所述发射线圈套装在接收线圈外部并与变速器壳体固定连接，其输入端接外部控制模块输出的交流电压，所述电磁铁固定在从动摩擦片上并与主动摩擦片相对应，其电磁线圈接离合控制电路的输出端，所述离合控制电路通过红外收发模块与外部控制模块通信。本发明利用电磁铁直接控制自动挡车辆离合器的结合与分离，保证了动力传输的控制精度和反应速度，从而提高了车辆的乘驾舒适性。

Description

一种自动变速器离合控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制自动挡车辆离合器的结合与分离的装置，属汽车技术领域。
背景技术
随着汽车数量的不断增加，城市路况越来越拥堵，自动挡车辆成为更多人选择的对象，因此提高自动挡车辆的乘驾舒适性成为众多汽车企业追求的目标。要想提高整车的乘驾舒适性，首先要提高动力传输的控制精度和控制灵敏度，即提高离合器的控制精度和灵敏度。
目前，自动变速器的离合器是由液压系统进行控制的：利用控制器驱动电磁阀，由电磁阀控制油路压力，再由液压油将动力传递到离合器活塞，由活塞控制离合器动作。这种控制方式存在以下不足：
（1）采用液压系统间接驱动离合器，系统结构复杂、响应存在迟滞，难以实现变速器动力传输的精确控制，影响了驾驶舒适性。
（2）离合器的结合压力不能直接进行检测，只能利用电磁阀输出的油压计算得出，具有换算过程复杂，响应速度慢，检测误差较大等缺点，而且检测误差随着油液使用时间的延长而逐渐增大，不利于提高控制性能。
（3）离合器摩擦片表面温度无法直接测量，只能通过测量离合器甩出的油液温度间接测量，导致温度的监控存在迟滞，且测量误差较大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种自动变速器离合控制装置，实现离合器的直接控制和测量，提高离合器的控制精度和灵敏度。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种自动变速器离合控制装置，构成中包括发射线圈、接收线圈、电磁铁和离合控制电路，所述接收线圈与自动变速器的从动轴同轴固接，其输出端经交直流变换器给离合控制电路供电，所述发射线圈套装在接收线圈外部并与变速器壳体固定连接，其输入端接外部控制模块输出的交流电压，所述电磁铁固定在从动摩擦片上并与主动摩擦片相对应，其电磁线圈接离合控制电路的输出端，所述离合控制电路通过红外收发模块与外部控制模块通信。
上述自动变速器离合控制装置，所述红外收发模块包括安装在变速器壳体上的上传光电管、下传发光管和安装在从动摩擦片上的下传光电管、上传发光管，所述下传发光管接外部控制模块的输出信号，所述下传光电管接收下传发光管发出的红外信号，其输出端经CAN通信模块接离合控制电路，所述上传发光管通过CAN通信模块接离合控制电路的输出信号，所述上传光电管接收上传发光管发出的红外信号，其输出端接外部控制模块。
上述自动变速器离合控制装置，所述上传发光管和下传发光管均设置多个，它们绕从动轴均匀分布。
上述自动变速器离合控制装置，所述上传光电管和下传光电管均设置多个，它们绕从动轴均匀分布。
上述自动变速器离合控制装置，构成中还包括压力传感器和温度传感器，二者均贴装在离合器从动摩擦片的工作面上，它们的信号输出端接离合控制电路的不同输入端。
上述自动变速器离合控制装置，所述压力传感器和温度传感器均设置多个，它们在从动摩擦片的工作面上均匀布置。
本发明利用电磁铁直接控制自动挡车辆离合器的结合与分离，保证了动力传输的控制精度和反应速度，从而提高了车辆的乘驾舒适性。控制系统的压力传感器、温度传感器直接贴装在离合器从动摩擦片的工作面上，实现了采集参数的直接检测，大大提高了测量精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为电原理框图；
图3为发光管和光电管的覆盖位置示意图。
图中各标号清单为：1、主动摩擦片，2、从动摩擦片，3、电路板，4、线束连接器，5、变速器壳体，6、滚动轴承外圈，7、滚动轴承内圈，8、衔铁，L1、发射线圈，L2、接收线圈，L3、电磁线圈，P、压力传感器，T、温度传感器，Q1、上传光电管，Q2、下传光电管，D1、下传发光管，D2、上传发光管，AC/DC、交直流变换器。
具体实施方式
参看图1和图2，自动挡车辆离合器主动摩擦片1、从动摩擦片2和滚动轴承。本装置包括：压力传感器P（检测离合器片结合压力）、温度传感器T（检测摩擦片温度）、红外收发模块（非接触式发射接收信号）、电路板（处理电源、信号和驱动电磁线圈L3）、发射线圈L1和接收线圈L2（实现电能的无线传输）、电磁铁（包括电磁线圈L3和衔铁8，用于驱动从动摩擦片2）、线束连接器4（实现变速器内部线束与外部线束的连接）和导线。
本装置用于控制自动变速器的动力传输，它采用电磁铁直接控制离合器的结合、分离及滑摩状态，在从动摩擦片2表面贴装多个压力传感器P和温度传感器T，直接检测电磁离合器的结合压力和摩擦片表面温度，传感器信号与电磁铁动作形成闭环控制。电磁铁、压力传感器P、温度传感器T、离合控制电路随从动轴一起旋转，离合控制电路由无线传电方式进行供电，利用发射线圈L1和接收线圈L2实现电能在旋转件与固定件之间的传输（非接触式），传感器信号和电磁铁驱动信号由红外收发模块进行传输，实现信号在旋转件与固定件之间的无线传输（非接触式），离合控制电路与外部控制模块采用CAN总线通信，确保信号在整车网络系统的通用性和抗干扰能力。
离合器控制装置器件安装方式：
a.温度传感器和压力传感器贴装在从动摩擦片2上，直接检测两个摩擦片的结合压力和表面的温度，实现直接测量；
b.电磁铁安装在从动摩擦片2后部，随从动摩擦片2一起旋转，其电磁线圈L3通电后产生磁力，吸合主动摩擦片1，实现离合器片结合、分离及滑摩；
c.电磁线圈驱动电路的电路板3、下传光电管Q2和上传发光管D2安装在从动摩擦片2后端部，随从动摩擦片2一起旋转，电路板3实现电磁线圈的驱动、下传光电管Q2和上传发光管D2的控制、电源处理等；
d.接收线圈和发射线圈分别安装在从动轴轴承的内圈和外圈上，实现旋转件与固定件之间无线传电；
e.上传光电管Q1和下传发光管D1安装在变速器壳体5上，与下传光电管Q2和上传发光管D2实现无线传输信号功能；
f.线束连接器4固定在变速器壳体5上，穿过变速器壳体5，实现变速器内外信号的传输。
该装置工作过程和原理为：
电能的无线传输：外部控制模块中的发射线圈驱动模块驱动发射线圈L1，产生高频交变磁场→接收线圈L2将高频交变磁场的磁能转化为电能→交流电由交直流变换器AC/DC转化为直流电（进行整流、滤波、稳压后输出稳定的直流电）→直流电驱动离合控制电路正常工作。
CAN通信电路：由CAN通信模块把离合控制电路输出的离合器温度信号、压力信号处理为CAN信号→CAN信号通过红外收发模块进行无线传输，发送给变速器外部控制模块；变速器外部控制模块输出的电磁铁控制信号通过红外收发模块发送到CAN通信模块，CAN通信模块在将该信号传送到离合控制电路。
离合器的控制：离合控制电路收到变速器外部控制模块发送来的电磁铁控制信号后输出电磁铁控制信号，实现对离合器的控制。
上传发光管和下传发光管（或上传光电管和下传光电管）设置多个，保证从动轴旋转到任何角度时，红外信号都可以顺利传输。
发光管依照发射角度选择布置角度，应保证发射管发射范围完全覆盖360°范围，这样，轴在旋转到任何角度都能够进行红外信号的传输。各发光管采用并联方式，利用发光管驱动芯片使多个发光管并联驱动，确保信号同步性。各光电管的信号同时接收，采集多路光电管信号后，可实现多路信号之间的校验和信号过滤功能，确保信号的稳定性和准确性。

Claims (6)

1.一种自动变速器离合控制装置，其特征是，它包括发射线圈（L1）、接收线圈（L2）、电磁铁和离合控制电路，所述接收线圈（L2）与自动变速器的从动轴同轴固接，其输出端经交直流变换器（AC/DC）给离合控制电路供电，所述发射线圈（L1）套装在接收线圈（L2）外部并与变速器壳体（5）固定连接，其输入端接外部控制模块输出的交流电压，所述电磁铁固定在从动摩擦片（2）上并与主动摩擦片（1）相对应，其电磁线圈（L3）接离合控制电路的输出端，所述离合控制电路通过红外收发模块与外部控制模块通信。
2.根据权利要求1所述的自动变速器离合控制装置，其特征是，所述红外收发模块包括安装在变速器壳体（5）上的上传光电管（Q1）、下传发光管（D1）和安装在从动摩擦片（2）上的下传光电管（Q2）、上传发光管（D2），所述下传发光管（D1）接外部控制模块的输出信号，所述下传光电管（Q2）接收下传发光管（D1）发出的红外信号，其输出端经CAN通信模块接离合控制电路，所述上传发光管（D2）通过CAN通信模块接离合控制电路的输出信号，所述上传光电管（Q1）接收上传发光管（D2）发出的红外信号，其输出端接外部控制模块。
3.根据权利要求2所述的自动变速器离合控制装置，其特征是，所述上传发光管（D2）和下传发光管（D1）均设置多个，它们绕从动轴均匀分布。
4.根据权利要求2所述的自动变速器离合控制装置，其特征是，所述上传光电管（Q1）和下传光电管（Q2）均设置多个，它们绕从动轴均匀分布。
5.根据权利要求1或2所述的自动变速器离合控制装置，其特征是，构成中还包括压力传感器（P）和温度传感器（T），二者均贴装在离合器从动摩擦片（2）的工作面上，它们的信号输出端接离合控制电路的不同输入端。
6.根据权利要求5所述的自动变速器离合控制装置，其特征是，所述压力传感器（P）和温度传感器（T）均设置多个，它们在从动摩擦片（2）的工作面上均匀布置。
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