CN109764072A - 湿式离合器及其控制方法、收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种湿式离合器及其控制方法、收获机，涉及农业机械设备技术领域，以解决现有的离合器踏板抬起过快容易导致离合的瞬间结合，使得输出动力猛然增加，造成车辆前冲现象严重；缓慢抬起离合踏板则需要机手踩踏板的时间延长，增加了作业人员腿部和脚部负荷而导致舒适度较差的技术问题。本发明所述的湿式离合器，包括：踏板角度传感器，比例电磁阀，控制器和换挡手柄；踏板角度传感器用于提供踏板的实时位置；比例电磁阀用于给湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；控制器用于接收踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的PWM波用于对比例电磁阀进行控制；换挡手柄用于在湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。

Description

湿式离合器及其控制方法、收获机

技术领域

本发明涉及农业机械设备技术领域，特别涉及一种湿式离合器及其控制方法、收获机。

背景技术

随着物质水平的提高和国内农业的发展，农业逐渐呈现规模化和集成化，同时农场作业人员也逐渐年轻化，对作业过程中舒适度和可操作性的要求越来越高，因此提高收获机驾驶和操作的舒适性成为农机发展的潮流。

收获机主要分为静液压机型和手动换档机型，变速箱采用的是干式离合器结构。静液压机型不需要控制离合器，可以实现档位的直接切换，而手动换档机型需要通过踩离合踏板来实现变速箱内离合器的分离，再通过调节换档手柄从而实现档位的互换。由于离合器分离需要克服很大的压盘阻力，而干式离合器采用的是拉杆连接结构，因此车辆的离合踏板的操作力比较大，用户需要通过用力踩下离合踏板才能实现离合器的分离；同样在结合时，用户需要缓慢抬起离合，同时慢慢加大油门，这样才能保证车辆的缓慢起动。若踏板抬起过快，会导致离合的瞬间结合，使得输出动力猛然增加，造成车辆前冲现象严重；而缓慢抬起离合踏板就需要机手踩踏板的时间延长，增加了作业人员腿部和脚部的负荷。

目前，为了减小作业过程中的踩踏负荷，解决方案有两个：一个是采用静液压结构，但是增加成本比较高，不利于实际应用；另一个是减小踏板的踩踏力，但是由于干式离合器的结构限制，解决踩踏力大的方法难以实现。

因此，如何提供一种湿式离合器及其控制方法、收获机，能够有效减小行驶冲击，实现舒适换挡，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湿式离合器及其控制方法、收获机，以解决现有的离合器如若踏板抬起过快，容易导致离合的瞬间结合，使得输出动力猛然增加，造成车辆前冲现象严重；如若缓慢抬起离合踏板则需要机手踩踏板的时间延长，增加了作业人员腿部和脚部负荷，而导致舒适度较差的技术问题。

本发明提供一种湿式离合器，包括：踏板角度传感器，所述踏板角度传感器用于提供踏板的实时位置；比例电磁阀，所述比例电磁阀用于给所述湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；控制器，所述控制器用于接收所述踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的所述PWM波用于对所述比例电磁阀进行控制；换挡手柄，所述换挡手柄用于在所述湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。

其中，所述控制器通过调节输出的所述PWM波形缓慢增加电流输出，以使所述湿式离合器平稳结合。

实际应用时，所述湿式离合器还包括：压力传感器，所述压力传感器用于检测所述湿式离合器的实时压力值；所述控制器结合所述压力值做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

具体地，所述湿式离合器还包括：发动机转速传感器，所述发动机转速传感器用于检测当前的发动机转速；所述控制器根据所述转速判断所述湿式离合器目前的所述压力值是否正常。

进一步地，所述湿式离合器还包括：车速传感器，所述车速传感器用于检测当前的车速；所述控制器结合所述车速做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

进一步地，所述湿式离合器还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测传动油的实时油温；所述控制器结合所述油温值做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

相对于现有技术，本发明所述的湿式离合器具有以下优势：

本发明提供的湿式离合器中，包括：踏板角度传感器，比例电磁阀，控制器和换挡手柄；其中，踏板角度传感器用于提供踏板的实时位置；比例电磁阀用于给湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；控制器用于接收踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的PWM波用于对比例电磁阀进行控制；换挡手柄用于在湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。由此分析可知，本发明提供的湿式离合器，在用户需要进行换档时，只需要轻踩离合踏板，踏板便能发出相应的位置信息，控制器会根据踏板的实时位置给出相应的输出，从而通过合理的控制比例电磁阀的通电大小和时间来实现离合的平稳结合，进而有效减小行驶冲击，实现舒适换档的目的。

本发明还提供一种湿式离合器的控制方法，包括如下步骤：踏板角度传感器提供踏板的实时位置给控制器；所述控制器根据所述踏板的不同位置输出不同的PWM波，且输出的所述PWM波用于对所述比例电磁阀进行控制；所述比例电磁阀给所述湿式离合器供油以实现离合的分离和结合。

具体地，所述湿式离合器的控制方法还包括如下步骤：压力传感器检测所述湿式离合器的实时压力值，发动机转速传感器检测当前的发动机转速，车速传感器检测当前的车速，温度传感器检测传动油的实时油温；所述控制器根据当前的发动机转速判断目前所述湿式离合器的压力值是否正常，并根据所述湿式离合器的实时压力值大小、传动油的实时油温和当前的车速做出相应的输出，以控制所述比例电磁阀。

所述湿式离合器的控制方法与上述湿式离合器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明再提供一种收获机，包括：如上述任一项所述的湿式离合器。

本发明再提供一种收获机，包括：如上述任一项所述的湿式离合器，且所述湿式离合器的控制方法如上述任一项所述的湿式离合器的控制方法。

所述收获机与上述湿式离合器及湿式离合器的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种湿式离合器的控制原理框图；

图2为本发明实施例提供的另一种湿式离合器的控制原理框图；

图3为本发明实施例提供的一种湿式离合器控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种湿式离合器控制方法的流程示意图。

图中：1－踏板角度传感器；2－比例电磁阀；3－控制器；4－换挡手柄；5－压力传感器；6－发动机转速传感器；7－车速传感器；8－温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的一种湿式离合器的控制原理框图。

如图1所示，本发明实施例提供一种湿式离合器，包括：踏板角度传感器1，踏板角度传感器1用于提供踏板的实时位置；比例电磁阀2，比例电磁阀2用于给湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；控制器3，控制器3用于接收踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的所述PWM波用于对比例电磁阀2进行控制；换挡手柄4，换挡手柄4用于在湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。

相对于现有技术，本发明实施例所述的湿式离合器具有以下优势：

本发明实施例提供的湿式离合器中，如图1所示，包括：踏板角度传感器1，比例电磁阀2，控制器3和换挡手柄4；其中，踏板角度传感器1用于提供踏板的实时位置；比例电磁阀2用于给湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；控制器3用于接收踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的PWM波用于对比例电磁阀2进行控制；换挡手柄4用于在湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。由此分析可知，本发明实施例提供的湿式离合器，在用户需要进行换档时，只需要轻踩离合踏板，踏板便能发出相应的位置信息，控制器3会根据踏板的实时位置给出相应的输出，从而通过合理的控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合，进而有效减小行驶冲击，实现舒适换档的目的。

此处需要补充说明的是，PWM就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。脉冲宽度调制是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

其中，本发明实施例提供的湿式离合器中，上述控制器3通过调节输出的PWM波形缓慢增加电流输出，以使湿式离合器平稳结合，从而有效减小冲击；也即控制器3通过对比例电磁阀2的通断电流输出大小的控制，以实现使湿式离合器平稳结合的目的。

此外，电流变化的规律要根据变速箱与离合器的结合状态和自身条件，既不能结合过快使冲击过大，也不能结合过慢，造成离合器滑膜时间过长，磨损过度或高温烧毁。

图2为本发明实施例提供的另一种湿式离合器的控制原理框图。

实际应用时，如图2所示，本发明实施例提供的湿式离合器还包括：压力传感器5，该压力传感器5用于检测湿式离合器的实时压力值，且控制器3能够结合该压力值做出相应的输出，从而控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合。

具体地，如图2所示，本发明实施例提供的湿式离合器还包括：发动机转速传感器6，该发动机转速传感器6用于检测当前的发动机转速，且控制器3能够根据转速判断湿式离合器目前的压力值是否正常，从而实现更精准地控制。

进一步地，如图2所示，本发明实施例提供的湿式离合器还包括：车速传感器7，该车速传感器7用于检测当前的车速，且控制器3能够结合车速做出相应的输出，从而控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合。

进一步地，如图2所示，本发明实施例提供的湿式离合器还包括：温度传感器8，该述温度传感器8用于检测传动油的实时油温，且控制器3能够结合油温值做出相应的输出，从而控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合。

图3为本发明实施例提供的一种湿式离合器控制方法的流程示意图。

如图3所示，本发明实施例还提供一种湿式离合器的控制方法，包括如下步骤：步骤S1、踏板角度传感器1提供踏板的实时位置给控制器3；步骤S2、控制器3根据踏板的不同位置输出不同的PWM波，且输出的PWM波用于对比例电磁阀2进行控制；步骤S3、比例电磁阀2给湿式离合器供油以实现离合的分离和结合。由此分析可知，本发明实施例提供的湿式离合器的控制方法，在用户需要进行换档时，只需要轻踩离合踏板，踏板便能发出相应的位置信息，控制器3会根据踏板的实时位置给出相应的输出，从而通过合理的控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合，进而有效减小行驶冲击，实现舒适换档的目的。

图4为本发明实施例提供的另一种湿式离合器控制方法的流程示意图。

具体地，如图4所示，本发明实施例提供的湿式离合器的控制方法还可以包括如下步骤：步骤S20、压力传感器5检测湿式离合器的实时压力值，发动机转速传感器6检测当前的发动机转速，车速传感器7检测当前的车速，温度传感器8检测传动油的实时油温；步骤S200、控制器3根据当前的发动机转速判断目前湿式离合器的压力值是否正常，并根据湿式离合器的实时压力值大小、传动油的实时油温和当前的车速做出相应的输出，以控制比例电磁阀2。通过合理的控制比例电磁阀2的通电大小和时间来实现离合的平稳结合，并且通过车辆自身状态的采集，如发动机转速、压力、温度、车速等参数实现对离合器输出的精准控制；通过压力传感器5、发动机转速传感器6、车速传感器7和温度传感器8作为辅助，能够实时修正控制器3对比例电磁阀2的控制电流。

本发明实施例再提供一种收获机，包括：如上述任一项所述的湿式离合器。

本发明实施例再提供一种收获机，包括：如上述任一项所述的湿式离合器，且该湿式离合器的控制方法如上述任一项所述的湿式离合器的控制方法。

本发明实施例提供的湿式离合器及其控制方法和收获机，采用湿式离合器实现换档，能够根据整车反馈信息，如车速、转速等实时调整对湿式离合器的控制输出，从而达到离合的平稳结合；并且，通过车辆自身状态的采集，如发动机转速、压力、温度、车速等参数，能够实现对离合器输出的精准控制。

此外，本发明实施例提供的湿式离合器及其控制方法和收获机，方便用户换挡，操作舒适、方便；采用两种方式(轻踩离合踏板或按动换挡开关)，用户能够根据实际作业状况自主选择；有效提高换挡舒适性，新用户也可以顺利上手作业，有效提高了作业效率。

此处需要补充说明的是，区别于干式离合器，湿式离合器操作省力方便，通过控制器控制离合的平滑分离和结合，能够快速且有效地减少离合器结合时的磨损。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿式离合器，其特征在于，包括：

踏板角度传感器，所述踏板角度传感器用于提供踏板的实时位置；

比例电磁阀，所述比例电磁阀用于给所述湿式离合器供油以实现离合的分离和结合；

控制器，所述控制器用于接收所述踏板的位置变化，并根据不同的位置输出不同的PWM波，且输出的所述PWM波用于对所述比例电磁阀进行控制；

换挡手柄，所述换挡手柄用于在所述湿式离合器处于分离状态下实现档位的切换。

2.根据权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述控制器通过调节输出的所述PWM波形缓慢增加电流输出，以使所述湿式离合器平稳结合。

3.根据权利要求1或2所述的湿式离合器，其特征在于，还包括：压力传感器，所述压力传感器用于检测所述湿式离合器的实时压力值；

所述控制器结合所述压力值做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

4.根据权利要求3所述的湿式离合器，其特征在于，还包括：发动机转速传感器，所述发动机转速传感器用于检测当前的发动机转速；

所述控制器根据所述转速判断所述湿式离合器目前的所述压力值是否正常。

5.根据权利要求1或2所述的湿式离合器，其特征在于，还包括：车速传感器，所述车速传感器用于检测当前的车速；

所述控制器结合所述车速做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

6.根据权利要求1或2所述的湿式离合器，其特征在于，还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测传动油的实时油温；

所述控制器结合所述油温值做出相应的输出以控制所述比例电磁阀的通电大小和时间，并实现离合的平稳结合。

7.一种收获机，其特征在于，包括：如上述权利要求2－6中任一项所述的湿式离合器。

8.一种湿式离合器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

踏板角度传感器提供踏板的实时位置给控制器；

所述控制器根据所述踏板的不同位置输出不同的PWM波，且输出的所述PWM波用于对比例电磁阀进行控制；

所述比例电磁阀给所述湿式离合器供油以实现离合的分离和结合。

9.根据权利要求8所述的湿式离合器的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

压力传感器检测所述湿式离合器的实时压力值，发动机转速传感器检测当前的发动机转速，车速传感器检测当前的车速，温度传感器检测传动油的实时油温；

所述控制器根据当前的发动机转速判断目前所述湿式离合器的压力值是否正常，并根据所述湿式离合器的实时压力值大小、传动油的实时油温和当前的车速做出相应的输出，以控制所述比例电磁阀。

10.一种收获机，其特征在于，包括：湿式离合器，所述湿式离合器的控制方法如上述权利要求8或9所述的湿式离合器的控制方法。