CN106594261A - 液压式离合器操作系统、控制单元、变速箱及汽车 - Google Patents

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CN106594261A CN201510666614.8A CN201510666614A CN106594261A CN 106594261 A CN106594261 A CN 106594261A CN 201510666614 A CN201510666614 A CN 201510666614A CN 106594261 A CN106594261 A CN 106594261A
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刘芳
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SAIC Motor Corp Ltd
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Abstract

一种液压式离合器操作系统、控制单元、变速箱及汽车，其中，液压式离合器操作系统包括：用于储存液压油的油箱；从所述油箱中吸油的油泵，所述油泵通过电机驱动，调节所述电机的转速可以调节所述油泵抽取的液压油的流量；离合器执行器；电磁阀，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；所述电机、电磁阀被配置成和控制单元通信。本发明的液压式离合器操作系统中不采用电磁阀来控制液压油的流量，而是通过调节电机的转速调节液压油的流量，电机的价格较低，液压式离合器操作系统的成本低。

Description

液压式离合器操作系统、控制单元、变速箱及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种液压式离合器操作系统、控制单元、变速箱及汽车。
背景技术
现有的离合器自动变速器技术方案中均采用液压控制系统操纵离合器分离接合。这种液压控制系统一般由油箱、油泵、电机、润滑油冷却回路、拨叉控制回路和离合器控制回路等部分组成。
具体说来，电机驱动油泵从油箱中吸取液压油，液压油从油箱中流出后可以流向三个回路：润滑油冷却回路，用于为离合器提供冷却和润滑的液压油；离合器控制回路，用于分离或接合离合器；拨叉控制回路，用于控制变速箱档位升降。
参考图1，在离合器控制回路上设置一个高控制精度的电磁阀；通过电磁阀调节离合器控制回路中液压油的流量大小，实现离合器控制回路中离合器执行器的动作；而高控制精度的电磁阀价格昂贵，导致整个离合器液压控制系统的成本升高。
此外，离合器控制回路和其它回路共用一个电机，导致离合器控制回路的集成性不高。
发明内容
本发明解决的问题是离合器控制回路中液压油的流量大小通过电磁阀调节，电磁阀价格昂贵，离合器液压控制系统成本高，且离合器控制回路和其它回路共用一个电机，导致离合器控制回路的集成性不高。
为解决上述问题，本发明提供一种液压式离合器操作系统，包括：
用于储存液压油的油箱；
从所述油箱中吸油的油泵，所述油泵通过电机驱动，调节所述电机的转速可以调节所述油泵抽取的液压油的流量；
离合器执行器，用于控制离合器的分离或接合，所述油泵抽取的液压油能够流向所述离合器执行器；
电磁阀，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述电机、电磁阀被配置成和控制单元通信；
当离合器需要接合时，所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令；
当离合器需要分离时，所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令。
可选的，还包括：单向阀，所述单向阀与所述电磁阀并联；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令，向所述电机发送关闭指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，还包括：与所述电磁阀串联的单向阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送关闭指令时，所述电磁阀在第一位置，所述液压油能够从所述单向阀流向所述电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令时，所述电磁阀在第二位置时，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述电磁阀最后流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，所述电磁阀为两位三通电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送关闭指令时，所述电磁阀在第一位置，所述液压油能够从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器；
当所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令时，所述电磁阀在第二位置，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，所述控制单元集成于TCU中。
可选的，所述控制单元与TCU通信。
本发明还提供一种用于和上述任一项所述的液压式离合器操作系统配合的控制单元，所述控制单元与所述电机、电磁阀通信；
当离合器需要接合时，所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令；
当离合器需要分离时，所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令。
可选的，还包括：单向阀，所述单向阀与所述电磁阀并联；所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令，向所述电机发送关闭指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，还包括：与所述电磁阀串联的单向阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀；所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，并控制所述电磁阀在第一位置，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述电磁阀最后流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，并控制所述电磁阀在第二位置，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，所述电磁阀为两位三通电磁阀；所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，并控制所述电磁阀在第一位置，所述液压油从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，并控制所述电磁阀在第二位置，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
可选的，所述控制单元集成于TCU中。
可选的，所述控制单元与TCU通信。
本发明还提供一种变速箱，包括上述任一项所述的液压式离合器操作系统。
本发明还提供一种汽车，包括所述的变速箱。
可选的，还包括任一项所述的控制单元。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明液压式离合器操作系统中设置油泵，油泵通过电机驱动；电机驱动油泵从油箱中抽取一定流量的液压油提供给离合器执行器，离合器执行器中液压油的流量大小的调节通过调节电机的转速来实现；液压式离合器操作系统中不采用电磁阀来控制液压油的流量，相比于高控制精度的电磁阀，电机的价格较低，液压式离合器操作系统的成本低；同时，本发明的液压式离合器操作系统中还设有电磁阀，流入离合器执行器的液压油能够从电磁阀流回油箱；其中，电机、电磁阀被配置成和控制单元通信；当离合器需要接合时，控制单元向电机发送关闭指令，向电磁阀发送开启指令；当离合器需要分离时，控制单元向电机发送开启指令，向电磁阀发送关闭指令，这样，本发明液压式离合器操作系统中单独设置一个电机，不和拨叉控制系统共用电机，使得液压式离合器操作系统的集成性高。
附图说明
图1是现有技术湿式双离合变速箱的液压控制系统的模块框图；
图2是本发明实施例一液压式离合器操作系统的模块框图；
图3是本发明实施例一液压式离合器操作系统的结构示意图；
图4是本发明实施例二液压式离合器操作系统的结构示意图。
具体实施方式
现有技术中，离合器控制回路和拨叉控制回路中液压油的流量大小通过电磁阀调节，电磁阀价格昂贵，离合器液压控制系统成本高。而本发明中，离合器执行器中液压油的流量大小通过调节电机的转速，电机的价格较低，离合器液压控制系统的成本低。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一
参考图2，本发明实施例提供一种液压式离合器操作系统，包括：用于储存液压油的油箱10；从油箱10中吸油的油泵20，油泵20通过电机30驱动，调节电机30的转速可以调节所述油泵20抽取的液压油的流量；还包括离合器执行器40，用于控制离合器的分离或接合，油泵20抽取的液压油能够流向离合器执行器40。
相比于现有技术，本实施例中，不采用电磁阀来控制从油箱10中抽取的液压油的流量；而是：通过在液压式离合器操作系统中设有一个电机30，通过调节电机30的转速，控制油泵20抽取的液压油的流量大小；在本实施例中，每个电机的规格型号可以设计成一样，可以批量生产；那么相比于现有技术中昂贵的电磁阀，电机的价格较低，液压式离合器操作系统的成本低；同时，本发明液压式离合器操作系统中单独设置一个电机30，不和拨叉控制系统共用电机，使得液压式离合器操作系统的集成性高。
参考图3，本实施例中，液压式离合器操作系统还包括：电磁阀50，流入离合器执行器40的液压油能够从电磁阀50流回油箱10；需说明的是，本实施例中，电机30、电磁阀50被配置成和控制单元70通信，本实施例中控制单元为液压控制单元(Hydraulic Control Unit，简称HCU)，控制单元70可以是集成于TCU(Transmission Control Unit，即自动变速箱控制单元)(图未示出)中，也可以是和TCU通信；当离合器需要接合时，控制单元向电机30发送关闭指令，向电磁阀50发送开启指令；当离合器需要分离时，控制单元向电机30发送开启指令，向电磁阀50发送关闭指令。
为防止油泵20从油箱10中抽取的液压油回流，所抽取的液压油会通过单向阀12流出；在油箱10的出油口上设置吸油过滤器11；从油箱10中抽取的液压油经过吸油过滤器11，吸油过滤器11对所抽取的液压油进行初级过滤，截留液压油中的污染物，使液压油保持清洁，避免从油箱10抽出的液压油因污染影响液压控制系统的正常工作。
下面详细说明本实施例中液压式离合器操作系统的工作原理：
参考图3，本实施例中单向阀12与电磁阀50并联；控制单元70向电机30发送开启指令，向电磁阀50发送关闭指令，电机30工作，驱动油泵20从油箱10中抽油，液压油从油箱10流出经过吸油过滤器11后流向单向阀12，单向阀12能够防止液压油回流到油箱10中；从单向阀12流出的液压油流向离合器执行器40，离合器执行器40为一液压缸，离合器执行器40的内腔中设有活塞杆41；当液压油流入离合器执行器40后，液压油的压力推动活塞杆41伸出离合器执行器40的腔体，并控制离合器60处于分离状态。
需说明的是，在活塞杆41上设有位移传感器90，当位移传感器90检测到活塞杆41运动的行程使得离合器60处于分离状态时，位移传感器90向控制单元70发送活塞杆41的位置信号，控制单元70判定离合器60已经处于分离状态；那么，控制单元70便向电机30发送关闭指令，电机30停止工作，油泵20也不会从油箱10中抽取液压油给离合器执行器40；同时，控制单元70还会向电磁阀发送关闭指令，这样离合器执行器40中的液压油不会回流到油箱10中；离合器60保持分离状态。
当离合器60需要接合时，控制单元70向电磁阀50发送开启指令，电磁阀50与油箱10处于导通状态，向电机30发送关闭指令，电机30不工作；由于离合器执行器40的内腔中液压油具有一定的压力，当电磁阀50与油箱10处于导通状态时，液压油从离合器执行器40流向电磁阀50再流回油箱10，离合器执行器40内的液压油减少后，压力也变小，于是，活塞杆41便缩回离合器执行器40的内腔中，离合器60处于接合状态。
需说明的是，由于从油箱10流出的液压油具有一定的压力，为保证液压式离合器操作系统的安全，液压式离合器操作系统中还设有压力传感器91，压力传感器91监测液压式离合器操作系统的压力，当液压式离合器操作系统中压力过大时，压力传感器91会向控制单元70发送压力信号，控制单元判定液压式离合器操作系统中压力过大，便向溢流阀80发送开启指令，溢流阀80处于开启状态，液压油会从溢流阀80流回油箱10中，保证了液压式离合器操作系统的安全。
实施例二
参考图4，本实施例中，液压式离合器操作系统也包括电机30、油泵20及单向阀12，工作原理也和实施例一种相同；不同之处在于：本实施例中，电磁阀50为两位三通电磁阀，单向阀12与电磁阀50串联；当控制单元向电磁阀50发送关闭指令时，电磁阀50在第一位置,，液压油能够从单向阀12流向电磁阀50；当控制单元向电磁阀50发送开启指令时，电磁阀50在第二位置，流入离合器执行器40的液压油能够从电磁阀50流回油箱10。
具体为：控制单元70向电机30发送开启指令，电机30驱动油泵20从油箱10中抽油，向电磁阀50发送关闭指令，电磁阀50在第一位置，液压油从油箱10流向单向阀12再流向电磁阀50最后流向离合器执行器40，离合器执行器40同样为一液压缸，离合器执行器40的内腔中设有活塞杆41；当液压油流入离合器执行器40后，液压油的压力推动活塞杆41伸出离合器执行器40的腔体，并控制离合器60处于分离状态。
本实施例中，液压式离合器操作系统中，在活塞杆41也设有位移传感器90，当位移传感器90检测到活塞杆41运动的行程使得离合器60处于分离状态时，位移传感器90向控制单元70发送活塞杆41的位置信号，控制单元70判定离合器60已经处于分离状态；那么，控制单元70便向电机30和电磁阀50发送关闭指令，电机30停止工作，电磁阀50处于关闭状态，油泵20也不会从油箱10中抽取液压油给离合器执行器40；同时，离合器执行器40中的液压油不会通过电磁阀50回流到油箱10中；离合器60保持分离状态。
此外，为保证液压式离合器操作系统的安全，液压式离合器操作系统中也设有压力传感器91，压力传感器91和溢流阀(图4中未示出)配合工作，保证液压式离合器操作系统的安全，压力传感器91的工作原理参照实施例一中的描述，本实施例在此不再赘述。
当离合器60需要接合时，控制单元70向电磁阀50发送开启指令，并控制电磁阀50在第二位置，电磁阀50与油箱10处于导通状态；向电机30发送关闭指令，电机30不工作；由于离合器执行器40的内腔中液压油具有一定的压力，当电磁阀50与油箱10处于导通状态时，液压油从离合器执行器40流向电磁阀50再流回油箱10，离合器执行器40内的液压油减少后，压力也变小，于是，活塞杆41便缩回离合器执行器40的内腔中，离合器60处于接合状态。
实施例三
本实施例和实施例一相比，不同之处在于，去除了单向阀，电磁阀50也为两位三通电磁阀50；当控制单元向电磁阀50发送关闭指令时，电磁阀50在第一位置，液压油能够从油箱10流向电磁阀50再流向离合器执行器40；当控制单元向电磁阀50发送开启指令，电磁阀50在第二位置时，流入离合器执行器40的液压油能够从电磁阀50流回所述油箱10。
控制单元70向电机30发送开启指令，电机30驱动油泵20从油箱10中抽油，向电磁阀50发送关闭指令，电磁阀50在第一位置，液压油从油箱10流向电磁阀50再流向离合器执行器40，离合器执行器40同样为一液压缸，离合器执行器40的内腔中设有活塞杆41；当液压油流入离合器执行器40后，液压油的压力推动活塞杆41伸出离合器执行器40的腔体，并控制离合器60处于分离状态。
当离合器60需要接合时，控制单元70向电磁阀50发送开启指令，并控制电磁阀50在第二位置，电磁阀50与油箱10处于导通状态；向电机30发送关闭指令，电机30不工作；由于离合器执行器40的内腔中液压油具有一定的压力，当电磁阀50与油箱10处于导通状态时，液压油从离合器执行器40流向电磁阀50再流回油箱10，离合器执行器40内的液压油减少后，压力也变小，于是，活塞杆41便缩回离合器执行器40的内腔中，离合器60处于接合状态。
本发明实施例还提供一种控制单元，用于和电机、电磁阀通信，控制单元集成于TCU中，或者，控制单元与TCU通信；当离合器需要接合时，控制单元向电机发送关闭指令，向电磁阀发送开启指令；当离合器需要分离时，控制单元向电机发送开启指令，向电磁阀发送关闭指令。
本发明实施例还提供一种变速箱，包括上述任一所述的液压式离合器操作系统。
本发明实施例还提供一种汽车，包括所述的变速箱，还包括上述任一所述的控制单元。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种液压式离合器操作系统，其特征在于，包括：
用于储存液压油的油箱；
从所述油箱中吸油的油泵，所述油泵通过电机驱动，调节所述电机的转速可以调节所述油泵抽取的液压油的流量；
离合器执行器，用于控制离合器的分离或接合，所述油泵抽取的液压油能够流向所述离合器执行器；
电磁阀，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述电机、电磁阀被配置成和控制单元通信；
当离合器需要接合时，所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令；
当离合器需要分离时，所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令。
2.如权利要求1所述的液压式离合器操作系统，其特征在于，还包括：单向阀，所述单向阀与所述电磁阀并联；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令，向所述电机发送关闭指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
3.如权利要求1所述的液压式离合器操作系统，其特征在于，还包括：与所述电磁阀串联的单向阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送关闭指令时，所述电磁阀在第一位置，所述液压油能够从所述单向阀流向所述电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令时，所述电磁阀在第二位置时，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述电磁阀最后流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
4.如权利要求1所述的液压式离合器操作系统，其特征在于，
所述电磁阀为两位三通电磁阀；
当所述控制单元向所述电磁阀发送关闭指令时，所述电磁阀在第一位置，所述液压油能够从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器；
当所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令时，所述电磁阀在第二位置，流入所述离合器执行器的液压油能够从所述电磁阀流回所述油箱；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
5.如权利要求1-4任一项所述的液压式离合器操作系统，其特征在于，所述控制单元集成于TCU中。
6.如权利要求1-4任一项所述的液压式离合器操作系统，其特征在于，所述控制单元与TCU通信。
7.一种用于和权利要求1-4任一项所述的液压式离合器操作系统配合的控制单元，其特征在于，所述控制单元与所述电机、电磁阀通信；
当离合器需要接合时，所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令；
当离合器需要分离时，所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令。
8.如权利要求7所述的控制单元，其特征在于，
还包括：单向阀，所述单向阀与所述电磁阀并联；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电磁阀发送开启指令，向所述电机发送关闭指令，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
9.如权利要求7所述的控制单元，其特征在于，
还包括：与所述电磁阀串联的单向阀，所述电磁阀为两位三通电磁阀；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，并控制所述电磁阀在第一位置，所述液压油从所述油箱流向所述单向阀再流向所述电磁阀最后流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，并控制所述电磁阀在第二位置，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
10.如权利要求7所述的控制单元，其特征在于，
所述电磁阀为两位三通电磁阀；
所述控制单元向所述电机发送开启指令，向所述电磁阀发送关闭指令，并控制所述电磁阀在第一位置，所述液压油从所述油箱流向所述电磁阀再流向所述离合器执行器，所述离合器执行器控制离合器处于分离状态；
所述控制单元向所述电机发送关闭指令，向所述电磁阀发送开启指令，并控制所述电磁阀在第二位置，所述液压油从所述离合器执行器流向所述电磁阀再流回所述油箱，所述离合器执行器控制所述离合器处于接合状态。
11.如权利要求7所述的控制单元，其特征在于，所述控制单元集成于TCU中。
12.如权利要求7所述的控制单元，其特征在于，所述控制单元与TCU通信。
13.一种变速箱，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的液压式离合器操作系统。
14.一种汽车，其特征在于，包括权利要求13所述的变速箱。
15.如权利要求14所述的汽车，其特征在于，还包括权利要求7-12任一项所述的控制单元。
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