CN111271393A - 一种离合器控制模块及一种离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离合器控制模块，包括ECU电控单元、第一电磁阀、第二电磁阀、传感器模块和第一单向阀；还提供一种离合器控制装置，包括离合操作机构和离合执行机构，还包括上述的离合控制模块，离合器踏板连接主液压缸的活塞杆，离合执行机构包括分液压缸和用于带动离合器离合的执行组件，分液压缸的活塞杆连接执行组件，分液压缸的液压腔通过管道连接在第一电磁阀的另一端与第二电磁阀的另一端的连接管道上。本发明在传统的离合器的离合操作机构和离合执行机构加装上述的离合控制模块，对离合器的结合平顺性产生很大的提高，使得离合器结合的节奏更精准合理，保护离合器，同时对驾驶员的操作水平要求降低，结构简单，适用范围广。

Description

一种离合器控制模块及一种离合器控制装置

技术领域

本发明涉及汽车离合器领域，更具体地，涉及一种离合器控制模块及一种离合器控制装置。

背景技术

目前我国汽车市场上的MT变速箱上使用的离合器主要采用液压式离合器操纵机构进行控制,离合器结合/分离速度的快慢由驾驶员抬/踩离合器踏板的快慢决定，并且不同车速情况、档位情况下，离合器的抬/踩力度和抬/踩节奏都需要不一样；这对司机的操作水平有很高的要求，主观性强。离合器踏板脱离过快会导致顿挫、熄火；离合器踏板脱离过慢会导致离合器烧蚀，加速离合器的磨损，缩短离合器使用寿命。

目前也有一些可以更好控制离合器的辅助装置，但是技术方案较为复杂，对硬件和软件的要求很高，成本较高，不适合大范围使用。目前还没有可以很简单的装置可以辅助控制离合器使得离合器结合更精准，降低对驾驶员的水平主观性的要求。

发明内容

本发明为克服上述背景技术中所述的目前还没有可以很简单的装置可以辅助控制离合器使得离合器结合更精准，降低对驾驶员的水平主观性的要求的问题，提供一种离合器控制模块及一种离合器控制装置。本发明在传统的离合器的离合操作机构和离合执行机构加装上述的离合控制模块，对离合器的结合平顺性产生很大的提高，使得离合器结合的节奏更精准合理，保护离合器，同时对驾驶员的操作水平要求降低，结构简单，适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种离合器控制模块，包括ECU电控单元、第一电磁阀、第二电磁阀、传感器模块和第一单向阀，所述第一单向阀的入口端通过第一管道与所述第二电磁阀的一端连接，所述第一单向阀的出口端通过第二管道与所述第二电磁阀的另一端连接，所述第一电磁阀的一端通过第三管道接通在所述第一管道上，所述第一电磁阀的另一端通过第四管道接通在所述第二管道上；所述传感器模块设于所述第四管道上，所述传感器模块与所述ECU电控单元通信连接，所述ECU电控单元分别与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接。这样，本模块加装在现有的MT变速箱液压式离合器操纵机构结构的基础之上，对液压缸油路的流速和油压进行控制，离合器的主液压缸一条管道引出来再分成两条管道，一条连接第一电磁阀，另一条连接第一单向阀的入口端；经过第一电磁阀的管道直接连接到离合器的分液压缸，第一单向阀的出口端和入口端均通过管道分别连接在第二电磁阀的两端，第二电磁阀一端又通过管道与第一电磁阀连接分液压缸的管道汇合成单条管连接在分液压缸上。而ECU电控单元可以实时采集汽车的行驶状态，包括档位信号、发动机转速、行驶车速以及油门开度，根据实时的行驶状态数据，模拟精湛的驾驶技术，计算当前最佳抬/踩离合的力度，对离合的力度达到精准控制。抬/踩离合的力度通过油路的流速和压力进行控制，ECU电控单元控制第二电磁阀的开合和第一电磁阀的开合大小进而控制整个管路的流速和压力；其工作过程大致为，当驾驶员做出踩离合的动作时，主液压缸的油路压进，形成高压油路，ECU电控单元控制第二电磁阀打开，第一电磁阀关闭；油路直接进入第二电磁阀，再通过第二电磁阀压进到离合器的分液压缸，分液压缸带动离合器分离，达到离合器分离的控制；之后当驾驶员做出松离合的操作动作时，ECU电控单元控制第二电磁阀关闭、第一电磁阀打开，并且能控制第一电磁阀的开合程度；高压油从离合器的分液压缸流回本离合器控制模块中，流入与第一电磁阀连接的管道中，该管道上的传感器模块能够检测到油路的油压和流速等数据，再通过ECU电控单元调节第一电磁阀的开合程度对油路的油压以及流速进行控制，高压油流回离合器主缸中时，离合器重新结合，通过中间控制，使得离合器结合的节奏更精准合理，保护离合器，同时对驾驶员的操作水平要求降低，结构简单，适用范围广。

进一步的，所述传感器模块包括油温传感器和油压传感器，所述油温传感器和油压传感器均设在所述第四管道上，所述油温传感器和油压传感器分别与所述ECU电控单元通信连接。这样，油压传感器进行管道上压力信号的采集并反馈给ECU电控单元，油温传感器进行管道上温度信号的采集并反馈给ECU电控单元。

进一步的，所述第一电磁阀为比例电磁阀，所述第二电磁阀为开关电磁阀。这样，比例电磁阀能够按比例地对油流的压力、流量或方向进行控制，开关电磁阀直接控制管路的开合即可，根据两个电磁阀的作用功能配备更为合理的类型。

优选的，所述第四管道上还设有蓄能器。这样，蓄能器的作用是缓解液压冲击和油压脉冲,可以提升本装置控制离合器结合分离的平稳性。

优选的，还包括油泵和第二单向阀，所述油泵一端通过管道接通在所述第三管道上，另一端连接所述第二单向阀的入口端，所述第二单向阀的出口端通过管道接通在所述第四管道上。这样，油泵的作用是在离合器半离合控制过程中,补给油到离合器分缸，可以提升本模块的控制精度和灵敏度，第二单向阀的作用是防止离合器结合时油压进入油泵使其反转。

优选的，所述第三管道上还设有一机械滑阀，所述机械滑阀的第一端和第二端均接通在所述第三管道上，所述机械滑阀的第三端通过管道接通在所述第四管道上。这样，第一电磁阀的一端头通过一机械滑阀连接所述第一单向阀的入口端。加装一个机械滑阀对流量控制起来更为简单方便，同时对电磁阀的性能要求不是很高，可以节约制造和使用的成本。

还提供一种离合器控制装置，包括离合操作机构和离合执行机构，还包括上述的离合控制模块，所述离合操作机构包括离合器踏板和主液压缸，所述离合器踏板连接所述主液压缸的活塞杆，所述主液压缸的液压腔通过管道连接在所述第三管道上，所述离合执行机构包括分液压缸和用于带动离合器离合的执行组件，所述分液压缸的活塞杆连接所述执行组件，所述分液压缸的液压腔通过管道接通在所述第四管道上。这样，在传统的离合器的离合操作机构和离合执行机构加装上述的离合控制模块，对离合器的结合平顺性产生很大的提高，其可以分为3种操作模式：

传统离合器控制模式：车辆默认采用传统离合器控制模式。此时第一电磁阀和第二电磁阀不得电，第一电磁阀处于关闭状态，第二电磁阀处于打开状态。离合器结合/分离控制过程如下：

离合器分离控制过程：驾驶员踩离合器踏板→离合器主液压缸活塞右移→挤压主液压缸内油液形成高压油→高压油进入离合控制模块→经第二电磁阀(常开)→进入离合器分缸→离合器分离；

离合器结合控制过程：驾驶员松离合器踏板→高压油从离合器分液压缸回流进入离合控制模块→经第二电磁阀(常开)→回流至离合器主液压缸→离合器结合。

离合器精准控制模式：当驾驶员切换到该模式时，第二电磁阀得电，离合器结合/分离控制过程如下：

离合器分离控制过程：驾驶员踩离合器踏板→离合器主液压缸活塞右移→挤压主液压缸内油液形成高压油→高压油进入离合控制模块→经第一单向阀→进入离合器分液压缸→离合器分离；

离合器结合控制过程：驾驶员松离合器踏板→高压油从离合器分液压缸回流进入离合控制模块→经油压传感器、油温传感器和第一电磁阀(第一电磁阀得电打开，控制油的流速实现对离合器结合速度的控制)→回流至离合器主液压缸→离合器结合。

安全模式：当传统离合器控制模式和离合器精准控制模式任一出现故障时，通过控制第二电磁阀的通电/断电，实现两种模式自由切换。

若加装了蓄能器、油泵和第二单向阀或者机械滑阀至少之一时，就可以更加提供本装置的控制精度和灵敏度了。

与现有技术相比，有益效果是：

1.在传统的离合器的离合操作机构和离合执行机构加装上述的离合控制模块，对离合器的结合平顺性产生很大的提高，使得离合器结合的节奏更精准合理，保护离合器，同时对驾驶员的操作水平要求降低，结构简单，适用范围广。

附图说明

图1是本发明中离合器控制装置的整体结构示意图。

图2是本发明中离合器控制装置的离合控制模块加装蓄能器的结构示意图。

图3是本发明中离合器控制装置的离合控制模块加装油泵和第二单向阀的结构示意图。

图4是本发明中离合器控制装置的离合控制模块加装机械滑阀的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

本实施例提供一种离合器控制模块，如图1中所示，离合器控制模块100包括ECU电控单元1、第一电磁阀2、第二电磁阀3、传感器模块和第一单向阀4，所述第一单向阀4的入口端通过第一管道与所述第二电磁阀3的一端连接，所述第一单向阀4的出口端通过第二管道与所述第二电磁阀3的另一端连接，所述第一电磁阀2的一端通过第三管道接通在所述第一管道上，所述第一电磁阀2的另一端通过第四管道接通在所述第二管道上；所述传感器模块设于所述第四管道上，所述传感器模块与所述ECU电控单元1通信连接，所述ECU电控单元分别与所述第一电磁阀2和第二电磁阀3通信连接并分别对第一电磁阀2和第二电磁阀3进行控制调节。所述传感器模块包括油温传感器5和油压传感器6，所述油温传感器5和油压传感器6均设在所述第四管道上。所述第一电磁阀2为比例电磁阀，所述第二电磁阀3为开关电磁阀。

本离合器控制模块100加装在现有的MT变速箱液压式离合器操纵机构结构的基础之上，对液压缸油路的流速和油压进行控制，离合器的主液压缸22一条管道引出来再分成两条管道，一条连接第一电磁阀2，另一条连接第一单向阀4的入口端；经过第一电磁阀2的管道直接连接到离合器的分液压缸23，第一单向阀4的出口端和入口端均通过管道分别连接在第二电磁阀3的两端，第二电磁阀3一端又通过管道与第一电磁阀2连接分液压缸23的管道汇合成单条管连接在分液压缸23上。而ECU电控单元1可以实时采集汽车的行驶状态，包括档位信号、发动机转速、行驶车速以及油门开度，根据实时的行驶状态数据，模拟精湛的驾驶技术，计算当前最佳抬/踩离合的力度，对离合的力度达到精准控制。抬/踩离合的力度通过油路的流速和压力进行控制，ECU电控单元1控制第二电磁阀3的开合和第一电磁阀2的开合大小进而控制整个管路的流速和压力；其工作过程大致为，当驾驶员做出踩离合的动作时，主液压缸22的油路压进，形成高压油路，ECU电控单元1控制第二电磁阀3打开，第一电磁阀2关闭；油路直接进入第二电磁阀3，再通过第二电磁阀3压进到离合器的分液压缸23，分液压缸23带动离合器分离，达到离合器分离的控制；之后当驾驶员做出松离合的操作动作时，ECU电控单元控制第二电磁阀3关闭、第一电磁阀2打开，并且能控制第一电磁阀2的开合程度；高压油从离合器的分液压缸23流回本离合器控制模块中，流入与第一电磁阀2连接的管道中，油压传感器6进行管道上压力信号的采集并反馈给ECU电控单元1，油温传感器5进行管道上温度信号的采集并反馈给ECU电控单元1。比例电磁阀能够按比例地对油流的压力、流量或方向进行控制，开关电磁阀直接控制管路的开合即可，根据两个电磁阀的作用功能配备更为合理的类型。再通过调节第一电磁阀2的开合程度对油路的油压以及流速进行控制，高压油流回离合器主缸中时，离合器重新结合，通过中间控制，使得离合器结合的节奏更精准合理，保护离合器，同时对驾驶员的操作水平要求降低，结构简单，适用范围广。

实时例2

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

如图2所示，所述第四管道上还设有蓄能器7。蓄能器7的作用是缓解液压冲击和油压脉冲,可以提升本装置控制离合器结合分离的平稳性。

实施例3

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

如图3所示，还包括油泵8和第二单向阀9，所述油泵8一端通过管道接通在所述第三管道上，另一端连接所述第二单向阀9的入口端，所述第二单向阀9的出口端通过管道接通在所述第四管道上。油泵8的作用是在离合器半离合控制过程中,补给油到离合器分缸，可以提升本模块的控制精度和灵敏度，第二单向阀9的作用是防止离合器结合时油压进入油泵8使其反转。

实施例4

本实施例与实施例1类似，其不同之处在于：

如图4所示，所述第三管道上还设有一机械滑阀10，所述机械滑阀10的第一端和第二端均接通在所述第三管道上，所述机械滑阀10的第三端通过管道接通在所述第四管道上。加装一个机械滑阀10对流量控制起来更为简单方便，同时对电磁阀的性能要求不是很高，可以节约制造和使用的成本。

实施例5

还提供一种离合器控制装置，包括离合操作机构和离合执行机构，还包括实施例1提供的离合控制模块，所述离合操作机构包括离合器踏板21和主液压缸22，主液压缸22的油腔连接了一个储油罐25，所述离合器踏板21连接所述主液压缸22的活塞杆，所述主液压缸22的液压腔通过管道连接在所述第三管道上，所述离合执行机构包括分液压缸23和用于带动离合器离合的执行组件24，所述分液压缸23的活塞杆连接所述执行组件24，所述分液压缸23的液压腔通过管道接通在第四管道上。

本实施例在传统的离合器的离合操作机构和离合执行机构加装上述的离合控制模块，对离合器的结合平顺性产生很大的提高，其可以分为3种操作模式：传统离合器控制模式：车辆默认采用传统离合器控制模式。此时第一电磁阀2和第二电磁阀3不得电，第一电磁阀2处于关闭状态，第二电磁阀3处于打开状态，离合器结合/分离控制过程如下：

离合器分离控制过程：驾驶员踩离合器踏板21→离合器主液压缸22活塞右移→挤压主液压缸22内油液形成高压油→高压油进入离合控制模块→经第二电磁阀3(常开)→进入离合器分缸→离合器分离；

离合器结合控制过程：驾驶员松离合器踏板21→高压油从离合器分液压缸23回流进入离合控制模块→经第二电磁阀3(常开)→回流至离合器主液压缸22→离合器结合。

离合器精准控制模式：当驾驶员切换到该模式时，第二电磁阀3得电，离合器结合/分离控制过程如下：

离合器分离控制过程：驾驶员踩离合器踏板21→离合器主液压缸22活塞右移→挤压主液压缸22内油液形成高压油→高压油进入离合控制模块→经第一单向阀4→进入离合器分液压缸23→离合器分离；

离合器结合控制过程：驾驶员松离合器踏板21→高压油从离合器分液压缸23回流进入离合控制模块→经油压传感器6、油温传感器5和第一电磁阀2(第一电磁阀2得电打开，控制油的流速实现对离合器结合速度的控制)→回流至离合器主液压缸22→离合器结合。

安全模式：当传统离合器控制模式和离合器精准控制模式任一出现故障时，通过控制第二电磁阀3的通电/断电，实现两种模式自由切换。

若如图2至图4所示，加装了蓄能器7、油泵8和第二单向阀9或者机械滑阀10至少之一时，就可以更加提供本实时例的控制精度和灵敏度了。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种离合器控制模块，其特征在于，包括ECU电控单元、第一电磁阀、第二电磁阀、传感器模块和第一单向阀，所述第一单向阀的入口端通过第一管道与所述第二电磁阀的一端连接，所述第一单向阀的出口端通过第二管道与所述第二电磁阀的另一端连接，所述第一电磁阀的一端通过第三管道接通在所述第一管道上，所述第一电磁阀的另一端通过第四管道接通在所述第二管道上；所述传感器模块设于所述第四管道上，所述传感器模块与所述ECU电控单元通信连接，所述ECU电控单元分别与所述第一电磁阀和第二电磁阀控制连接。

2.根据权利要求1所述的离合器控制模块，其特征在于，所述传感器模块包括油温传感器和油压传感器，所述油温传感器和油压传感器均设在所述第四管道上，所述油温传感器和油压传感器分别与所述ECU电控单元通信连接。

3.根据权利要求1所述的离合器控制模块，其特征在于，所述第一电磁阀为比例电磁阀，所述第二电磁阀为开关电磁阀。

4.根据权利要求1所述的离合器控制模块，其特征在于，所述第四管道上还设有蓄能器。

5.根据权利要求1或4所述的离合器控制模块，其特征在于，还包括油泵和第二单向阀，所述油泵一端通过管道接通在所述第三管道上，另一端连接所述第二单向阀的入口端，所述第二单向阀的出口端通过管道接通在所述第四管道上。

6.根据权利要求1或4所述的离合器控制模块，其特征在于，所述第三管道上还设有一机械滑阀，所述机械滑阀的第一端和第二端均接通在所述第三管道上，所述机械滑阀的第三端通过管道接通在所述第四管道上。

7.一种离合器控制装置，包括离合操作机构和离合执行机构，其特征在于，还包括权利要求1至6任一所述的离合控制模块，所述离合操作机构包括离合器踏板和主液压缸，所述离合器踏板连接所述主液压缸的活塞杆，所述主液压缸的液压腔通过管道连接在所述第三管道上，所述离合执行机构包括分液压缸和用于带动离合器离合的执行组件，所述分液压缸的活塞杆连接所述执行组件，所述分液压缸的液压腔通过管道接通在所述第四管道上。

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