CN104235234A - 离合器行程监控系统 - Google Patents

Abstract

离合器行程监控系统，包括离合器助力器（1），其上装有推盘（9）和联动式标识尺（3），所述联动式标识尺（3）的左端与推盘（9）相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器（1）的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸（10），在所述盲孔一端外壁上装有传感器（2），所述传感器（2）外接线束（4），所述线束（4）与ECU（5）相连接，所述ECU（5）上设有输入线束（8）和输出线束（6）。本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明设有联动式标识尺的技术方案能够实现对离合器摩擦盘行程进行监控并适时提示更换离合器摩擦盘，还能实现离合器机械结构和传感器故障自动诊断以及记录离合器的离合次数和状态并提供给行驶记录仪。

Description

离合器行程监控系统

技术领域

本发明涉及离合器，尤其涉及离合器行程监控系统。

背景技术

目前在国内的重、中型车及商用车领域，离合器的控制部分普遍采用液控气助力式（俗称“液顶气”）的操纵方法，即驾驶员在踩动离合器踏板时，踏板通过机械连接机构打开离合器主泵的液压阀，从而提供给离合器分泵一定的液体压力，该液压力进而顶开离合器分泵的气压控制阀，离合助力器推杆在气体压力作用下推动离合器压盘分离机构，最终实现离合器的分离和接合。然而在上述离合器的操作系统中并未设置有离合器行程的监控系统，由此产生的技术缺陷是：首先，客户只能依靠经常到车辆的底盘位置去查看标识尺的伸出长短来观察和判断离合器摩擦盘是否磨损过度而需要马上予以更换，这无疑增加了劳动强度且极为不便；其次，客户无法有效判断传感器自身或离合器的机械故障，比如在已深踩离合器而助力器未工作时；最后，客户始终无法了解整车在行驶过程中离合器的离合次数及状态。

专利号为ZL200620107309.1的中国实用新型专利公开了一种汽车离合器助力器总成，包括气压控制阀总成、主缸体、助力缸体、主缸活塞、助力缸活塞、推杆和回位弹簧，主缸体与助力缸体固定连接，助力缸活塞设置在助力缸体内，主缸活塞的一端连接在助力缸活塞上，另一端设置在主缸体内，气压控制阀总成设置在主缸体的阀体孔内，还包括传感器总成和标尺杆，传感器总成安装在主缸体上的安装孔内，标尺杆穿过主缸体上的安装孔及助力缸活塞上的通孔，左端伸入传感器总成内，右端固定在助力缸活塞的卡槽内。本实用新型在现有的离合器助力器上增加标尺杆和传感器总成，当磨擦片产生磨损后，推杆就推动助力缸活塞和标尺杆向左侧移动，接通传感器，通过电路在驾驶室显示磨擦片的磨损量。但该实用新型未在传感器总成与驾驶室的显示屏之间设置ECU，因而不能有效判断传感器自身或离合器的机械故障，也无法了解整车在行驶过程中离合器的离合次数及状态。

专利号为ZL201310238393.5的中国发明专利公开了一种离合器助力器，包括后端和前端分别具有进气口和排气口的气压缸、具有进液口并与气压缸后端连接的液压缸、位于气压缸内且两端分别连接有推杆和后端伸入液压缸内的活塞杆的活塞、设置于液压缸侧壁的进排气控制阀；活塞一端与气压缸之间具有复位弹簧；所述的离合器助力器还包括摩擦片磨损测量装置。该离合器助力器能及时量化反映摩擦片磨损情况以便及时更换即将失效的摩擦片。但该发明未在位移传感器的输出端设置ECU，因而不能有效判断传感器自身或离合器的机械故障，也无法了解整车在行驶过程中离合器的离合次数及状态。

发明内容

为了解决上述现有的离合器存在的技术缺陷，本发明采用的技术方案如下：

离合器行程监控系统，包括离合器助力器，其上装有推盘和联动式标识尺，所述联动式标识尺的左端与推盘相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸，在所述盲孔一端外壁上装有传感器，所述传感器外接线束，所述线束与ECU相连接，所述ECU上设有输入线束和输出线束，所述ECU表示电子控制单元。

优选的是，所述联动式标识尺由非联动式标识尺替代，所述非联动式标识尺的左端未与推盘相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸，在所述盲孔一端外壁上装有传感器，所述传感器外接线束，所述线束与ECU相连接，所述ECU上设有输入线束和输出线束。

在上述任一方案中优选的是，所述输出线束与显示单元和控制单元相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述显示单元和控制单元包括信号指示灯、仪表盘、行驶记录仪和ATM，所述ATM表示自动变速器。

在上述任一方案中优选的是，所述传感器采用位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述位移传感器采用磁致伸缩式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用高压内置式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用防腐蚀式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用分体式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用滑块式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用滑杆式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用悬浮式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用拉杆式磁致伸缩位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用电位器式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用电感式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用电容式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用电涡流式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用霍尔式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用光电式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述模拟式位移传感器采用超声波式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述位移传感器采用数字式位移传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述传感器采用电阻式传感器。

在上述任一方案中优选的是，还包括离合器踏板，所述离合器踏板下部装有离合器分离开关。

在上述任一方案中优选的是，所述离合器分离开关与ECU相连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：一方面，本发明设有联动式标识尺的技术方案能够实现对离合器摩擦盘的磨损进行监控，当离合器摩擦盘磨损过大时，联动式标识尺会触发装在其上的传感器探头产生信号并输出至驾驶室的信号指示灯或仪表盘，随即提示更换离合器摩擦盘。因此，该技术方案不仅操作方便且劳动强度大幅降低，也无需再到底盘测量标识尺的伸出长度来判断离合器摩擦盘的磨损程度以及是否需要更换离合器摩擦盘。该技术方案还能够对离合器摩擦盘的行程位置进行监控，将离合器摩擦片离合位置的行程以模拟量或CAN信号方式传输给AMT系统之后就能通过对该信号的读取对摩擦片离合位置的行程进行控制及反馈。除此之外，该技术方案还能实现故障自动诊断，即对离合器机械结构故障进行自动判断，并能对传感器故障进行自检，从而大幅减少对故障的误判且方便可靠；同时记录整车行驶过程中离合器的离合次数和状态并提供给行驶记录仪，从而实现了对离合器的实时监控的技术效果。另一方面，为进一步降低生产成本，以达到经济实用的技术效果，本发明还设有非联动式标识尺的技术方案，该技术方案能够对离合器摩擦盘的磨损程度进行监控，当离合器摩擦盘磨损过大时，非联动式标识尺会触发装在其上的传感器探头产生信号并输出至驾驶室的信号指示灯或仪表盘，随即会提示更换离合器摩擦盘，因此，该技术方案不仅操作方便且劳动强度大幅降低，也无需再到底盘测量标识尺的伸出长度来判断离合器摩擦盘的磨损程度以及是否需要更换离合器摩擦盘。

附图说明

图1为按照本发明的离合器行程监控系统一优选实施例的结构示意图；

图2为按照本发明的离合器行程监控系统的图1所示实施例的设有联动式标识尺的技术方案的结构示意图；

图3为按照本发明的离合器行程监控系统的图1所示实施例的设有非联动式标识尺的技术方案的结构示意图。

附图标记说明：

1离合器助力器；2传感器；3联动式标识尺；4线束；5ECU；6输出线束；7显示单元和控制单元；8输入线束；9推盘；10磁缸；11非联动式标识尺。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明，但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例是具有例示性的而没有限制的含义。

实施例1：

如图1和图2所示，离合器行程监控系统，包括离合器助力器1，所述离合器助力器1上装有推盘9和联动式标识尺3，所述联动式标识尺3的左端与推盘9相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器1的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸10，在所述盲孔一端外壁上装有传感器2，所述传感器2外接线束4，所述线束4与ECU5相连接，所述ECU5上设有输入线束8和输出线束6，输出线束6与显示单元和控制单元7相连接，显示单元和控制单元7包括信号指示灯、仪表盘、行驶记录仪和ATM，所述传感器2采用位移传感器，所述位移传感器采用磁致伸缩式位移传感器，所述磁致伸缩式位移传感器采用高压内置式磁致伸缩位移传感器，该监控系统还包括离合器踏板，所述离合器踏板下部装有离合器分离开关，所述离合器分离开关与ECU5相连接。

实施例2：

如图1和图3所示，离合器行程监控系统，与实施例1相似，所不同的是，联动式标识尺3由非联动式标识尺11替代，非联动式标识尺11的左端未与推盘9相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器1的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸10，在所述盲孔一端外壁上装有传感器2，所述传感器2外接线束4，所述线束4与ECU5相连接，所述ECU5上设有输入线束8和输出线束6，输出线束6与显示单元和控制单元7相连接，显示单元和控制单元7包括信号指示灯、仪表盘、行驶记录仪和ATM，所述传感器2采用位移传感器，所述位移传感器采用磁致伸缩式位移传感器，所述磁致伸缩式位移传感器采用高压内置式磁致伸缩位移传感器，该监控系统还包括离合器踏板，所述离合器踏板下部装有离合器分离开关，所述离合器分离开关与ECU5相连接。

本发明的工作原理：

一方面，对于设有联动式标识尺的技术方案来说，当踩动离合器时，离合器助力器的推盘推动联动式标识尺向右运动，如果向右运动的距离越大就表明离合器摩擦盘的磨损程度越大，当离合器摩擦盘磨损过大时，联动式标识尺会触发装在其上的传感器探头产生信号并输出至驾驶室的信号指示灯或仪表盘，随即会提示更换离合器摩擦盘。该技术方案还能通过传感器探头感应到离合器助力器推动离合器摩擦片离合位置的行程，同时将行程以模拟量或CAN信号方式传输给AMT系统之后就能通过对该信号的读取对摩擦片离合位置的行程进行控制及反馈。

除此之外，该技术方案还能实现故障自动诊断以及全程记录整车行驶过程中离合器的离合次数和状态并实时提供给行驶记录仪。其中，故障自动诊断包括对离合器机械结构故障进行自动判断和对传感器故障进行自检。关于机械故障自检的工作原理是：在离合器踏板下部装有离合器分离开关，其主要作用是当踩动离合器踏板至极限位置时会使得离合器分离开关闭合，说明此时离合器已处于完全分离状态。驾驶人员在进行离合器分离时，当踩动离合器踏板至极限位置时即触动离合器分离开关，与此同时离合器分离开关信号也会随即发送给ECU，如果此时传感器没有将行程信号以模拟量或CAN信号方式传输给ECU或者传输给ECU的行程信号值过小，即可判断出该离合器的整套机械结构发生了机械故障。关于传感器自检的工作原理是：当传感器的信号值超出了设定的最高值或最低值时即可判断出传感器已经发生了故障。此外，当踩动离合器踏板未至极限位置即未触动离合器分离开关时，传感器的行程信号值却达到了只有离合器完全分离时才能输出的行程信号值，此时也可判断出传感器已经发生了故障。

根据行驶车辆的调研统计数据结果显示，经常行驶在城市区域频繁换档的车辆，其离合器推盘的磨损都很严重，造成这种现象的原因，一般都是由于司机野蛮操作或者不合理操作，导致离合器在未完全分离或未完全接合就进行换档或加油门的操作，导致离合器盘过度磨损。该技术方案通过传感器记录换档时的离合器接合位置并将其发送给行驶记录仪，能够对驾驶人员的不当操作行为及时进行教育、提醒和纠正；同时通过传感器也能够记录整个行车过程中离合器的分离次数，从而适时提醒驾驶人员对离合器的相关结构部件及时进行维护保养。

另一方面，对于设有非联动式标识尺的技术方案来说，当踩动离合器时，离合器助力器的推盘推动非联动式标识尺向右运动，如果向右运动的距离越大就表明离合器摩擦盘的磨损程度越大，当离合器摩擦盘磨损过大时，非联动式标识尺会触发装在其上的传感器探头产生信号并输出至驾驶室的信号指示灯或仪表盘，随即会提示更换离合器摩擦盘。

实施例3：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用防腐蚀式磁致伸缩位移传感器。

实施例4：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用分体式磁致伸缩位移传感器。

实施例5：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用滑块式磁致伸缩位移传感器。

实施例6：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用滑杆式磁致伸缩位移传感器。

实施例7：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用悬浮式磁致伸缩位移传感器。

实施例8：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述磁致伸缩式位移传感器采用拉杆式磁致伸缩位移传感器。

实施例9：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用电位器式位移传感器。

实施例10：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用电感式位移传感器。

实施例11：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用电容式位移传感器。

实施例12：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用电涡流式位移传感器。

实施例13：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用霍尔式位移传感器。

实施例14：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用光电式位移传感器。

实施例15：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用模拟式位移传感器，所述模拟式位移传感器采用超声波式位移传感器。

实施例16：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，所述位移传感器采用数字式位移传感器。

实施例17：

离合器行程监控系统，与实施例1或2相似，所不同的是，传感器2采用电阻式传感器。

Claims (10)

1.离合器行程监控系统，包括离合器助力器（1），其上装有推盘（9）和联动式标识尺（3），其特征在于，所述联动式标识尺（3）的左端与推盘（9）相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器（1）的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸（10），在所述盲孔一端外壁上装有传感器（2），所述传感器（2）外接线束（4），所述线束（4）与ECU（5）相连接，所述ECU（5）上设有输入线束（8）和输出线束（6）。

2.如权利要求1所述的离合器行程监控系统，其特征在于，联动式标识尺（3）由非联动式标识尺（11）替代，非联动式标识尺（11）的左端未与推盘（9）相连接，其右端开有盲孔并安装在离合器助力器（1）的壳体右端，所述盲孔内装有磁缸（10），在所述盲孔一端外壁上装有传感器（2），所述传感器（2）外接线束（4），所述线束（4）与ECU（5）相连接，所述ECU（5）上设有输入线束（8）和输出线束（6）。

3.如权利要求1或2所述的离合器行程监控系统，其特征在于，输出线束（6）与显示单元和控制单元（7）相连接。

4.如权利要求3所述的离合器行程监控系统，其特征在于，显示单元和控制单元（7）包括信号指示灯、仪表盘、行驶记录仪和ATM。

5.如权利要求1或2所述的离合器行程监控系统，其特征在于，传感器（2）采用位移传感器。

6.如权利要求5所述的离合器行程监控系统，其特征在于，所述位移传感器采用磁致伸缩式位移传感器。

7.如权利要求6所述的离合器行程监控系统，其特征在于，所述磁致伸缩式位移传感器采用高压内置式磁致伸缩位移传感器。

8.如权利要求6所述的离合器行程监控系统，其特征在于，所述磁致伸缩式位移传感器采用防腐蚀式磁致伸缩位移传感器。

9.如权利要求6所述的离合器行程监控系统，其特征在于，所述磁致伸缩式位移传感器采用分体式磁致伸缩位移传感器。

10.如权利要求6所述的离合器行程监控系统，其特征在于，所述磁致伸缩式位移传感器采用滑块式磁致伸缩位移传感器。