CN106917868A - 用于液力机械变速器的电控电动离合器执行机构 - Google Patents

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席军强
胡宇辉
张瑞捷
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    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及汽车工程技术领域的用于液力机械变速器(AT)的电控电动离合器执行机构，用于改进自动变速器换挡的控制精度和提高系统效率。本发明所述离合器执行机构由换挡电子控制单元、电机、力传递装置、锁止装置和变速器组成。系统动力来源直接由电机提供，并采用车载直流电源供电。与传统AT的离合器控制方式相比，一方面动力不再从油泵获取，而且电控系统可以根据具体工作环境控制电机的启停，从而减少发动机的功率损耗，节省燃料的同时减少排放污染；另一方面电机转速和转矩调整方便、灵敏，通过换挡控制单元对电机进行智能、精确的转速与转矩控制，可以很好的控制作用在离合器上的力，从而实现液力机械自动变速器换挡的高效、精确控制。

Description

用于液力机械变速器的电控电动离合器执行机构
技术领域
本发明涉及汽车工程技术领域的离合器控制执行机构，具体地说，涉及用于液力机械自动变速器(AT)的离合器控制的电控电动执行机构。
背景技术
目前，车用液力机械自动变速器(AT)中均采用电控液动形式来控制离合器进行换挡，这种形式的系统结构复杂、工作效率低。然而随着电子技术的快速发展，电控电动方式逐步取代传统的液压机械系统正成为一种趋势。相比于传统的液压离合系统，采用电控执行元件，易于实现智能控制，并且系统响应速度快，节省能量。
发明内容
针对以上背景，本发明提供了用于液力机械自动变速器的离合器控制执行机构，该离合器控制执行机构采用电控电动方式，动力来源由电机提供，并采用车载直流电源供电。与传统的AT离合器控制系统相比，一方面电子控制单元可以根据具体工作环境控制电机的启停，不再需要油泵持续的压力油供应，从而减少发动机的功率损耗，节省燃料的同时减少排放污染；另一方面由于电机转速调整方便，控制响应实时性较强，通过换挡控制单元对电机进行智能、精确的转速与转矩控制，可以很好的控制作用在离合器上的力，从而实现液力机械自动变速器换挡的高效、精确控制。
本发明提供的用于液力机械自动变速器的离合器控制执行机构包括：换挡电子控制单元、电机、力传递装置、锁止装置和变速器。
所述换挡电子控制单元是电控部分的核心，用于接收变速器中传感器传递的数据以及整车其他相关数据，并进行分析处理发出控制指令，从而控制相应离合器对应的电机和锁止装置进行操作来实现预期的换挡过程。所述电机为换挡系统提供动力，电机的转速与转矩调节由换挡电子控制单元进行控制。力传递装置用于将电机提供的动力传递到离合器摩擦片上，从而执行相应的离合器结合分离操作。本发明以两种方案为例加以阐述，一种方案为液压传递，电机具体化为电子泵存在于执行机构中，电子泵提供液压动力经由液压管路传递到离合器控制油缸从而通过液压回路中的压力变化来控制离合器结合的过程；另一种方案为机械传递，电机输出转矩经由机械减速机构(比如行星减速或者蜗轮蜗杆减速等)放大并传递到离合器，从而产生适当的作用力作用在离合器上来完成相应的换挡操作，通过电机的正反转来实现对应离合器的结合与分离。锁止装置用于换挡完成后相应离合器结合力的保持。针对液压传动，采用相应的阀组来实现；对于机械传动，采用电机制动器对电机转子进行锁止。上述电机、力传递装置和锁止装置共同组成一个工作单元，每个工作单元根据实际情况对应一个或多个离合器。变速器作为本发明的工作对象，其具体作用对象是其上用于换挡的各离合器；而变速器中相应传感器作为换挡电子控制单元的信息来源之一，参与到整个执行机构的运作。
本发明提供的用于液力机械自动变速器的离合器控制执行机构能够实现自动变速器的高效、精确控制。
附图说明
图1离合器电控电动控制系统原理图
图2液压传递方案示意图
图3机械传递方案示意图
具体实施方式
本发明提供的用于液力机械自动变速器的离合器控制执行机构包括换挡电子控制单元、电机、力传递装置、锁止装置和变速器。该电控电动控制系统的原理如图1所示。
所述电机、力传递装置和锁止装置组成一个工作单元，每个工作单元根据实际情况对应一个或多个离合器。每一工作单元中，电机由车载直流电源供电，作为动力源为执行机构提供动力，电机输出动力经由力传递装置传递到离合器，使相应的离合器结合；锁止装置用于换挡完成后相应离合器结合力的保持；当需要分离离合器时，只要将锁止装置解锁即可。换挡电子控制单元通过将变速器中传感器传递的相关数据信号以及换挡指令进行分析处理，然后控制每个单元中电机和锁止装置工作的时机与工作状态以及各个工作单元之间的协调配合，从而实现系统的闭环控制。
本发明以电动液压和电动机械两种离合器控制方案为例阐述其具体工作过程。
首先对于电动液压方案，电机具体化为电子泵，其输入端与油箱相连接，输出端通过油路与离合器控制油缸相连接，且油路中接入相应的方向控制阀组，方向控制阀组和电子泵均由换挡电子控制单元进行控制，通过控制电子泵的转速与转矩以及方向控制阀的阀芯位置完成离合器的结合操作，结合力的保持以及离合器的分离操作同样通过方向控制阀组中各控制阀阀芯位置的变换来实现。图2为液压传递方案示意图，图中只表示了一个工作单元的传递路线。
对于电动机械方案，电机具体化为一个带制动器的驱动马达，其输出转速通过行星齿轮机构进行减速，并且将扭矩增大到合适的值，行星机构通过丝杠等能将转动转换为直动的机械结构传递动力到离合器片上，从而实现离合器的结合；当离合器结合完成后，换挡电子控制单元控制电机制动器将转子锁死来实现结合力的保持；离合器的分离通过电机的反转即可完成。图3为机械传递方案示意图，图中只表示了一个工作单元的传递路线。
尽管本发明是通过上述优选实例进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到在不脱离本发明主旨的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。

Claims (2)

1.用于液力机械变速器的电控电动离合器执行机构，其特征在于，包括：
换挡电子控制单元，用于接收变速器中传感器传递的数据以及整车其他相关数据，并进行分析处理发出控制指令，从而控制相应离合器对应的电机和锁止装置进行操作来实现预期的换挡过程；
电机，为换挡系统提供动力，电机转速、转矩的调节由换挡电子控制单元进行控制；
力传递装置，用于将电机提供的动力传递到离合器摩擦片上，从而执行相应的离合器结合分离操作，本发明以两种方案为例进行阐述，一种方案为液压传递，电机具体化为电子泵存在于执行机构中，电子泵提供液压动力经由液压管路传递到离合器控制油缸从而通过液压回路中的压力变化来控制离合器结合的过程；另一种方案为机械传递，在电机输出端通过减速机构(比如行星减速或者蜗轮蜗杆减速等)与离合器相连接，从而将适当的作用力传递到离合器上来完成相应的操作，通过电机的正反转来实现相应离合器的结合与分离；
锁止装置，该装置用于换挡完成后相应离合器结合力的保持，针对液压传动，采用相应的阀组来实现；对于机械传动，采用电机制动器对电机转子进行锁止；
变速器，作为本发明的工作对象，其具体作用对象是其上用于换挡的各离合器；而变速器中相应传感器作为换挡电子控制单元的信息来源之一，参与到整个执行机构的运作。
2.根据权利要求1所述的用于液力机械自动变速器的离合器控制执行机构，其特征在于，所述电机、力传递装置和锁止装置组成一个工作单元，每个工作单元根据实际情况对应一个或多个离合器；每个单元中电机和锁止装置工作的时机与工作状态以及每个独立单元之间的协调配合由换挡电子控制单元进行闭环控制。
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