CN112145575A - 一种离合器操作系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离合器操作系统，包括操作装置和控制单元，所述操作装置包括基座和位置传感器，以及依次套设在基座上的电磁铁、永磁体、套筒和分离轴承；电磁铁与控制单元电气连接，并与永磁体的磁极相同，用于在通电情况下，推动永磁体运动；所述电磁铁和永磁体之间设置预压弹性件，用于保持套筒和分离轴承的常接触；所述位置传感器与控制单元连接，用于检测分离轴承的位置信息，并将所述位置信息传递给控制单元；控制单元根据所述位置信息控制电磁铁的磁性大小。本发明还公开一种车辆，本发明采用控制单元和位置传感器对电磁的大小进行控制，从而对执行机构的运动速度和位置进行闭环控制，从而实现对离合器的优化控制，改善驾驶体验。

Description

一种离合器操作系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种离合器操作系统及车辆。

背景技术

随着汽车电气化的趋势越来越明确，汽车各部件的电气化水平也越来越高。汽车离合器的结合与分离是由离合器分离轴承的位置决定的，离合器分离轴承套装在变速器输入轴外部，汽车离合器的操作机构通过驱动离合器分离轴承沿变速器的输入轴移动来实现对汽车离合器状态的控制。传统的汽车离合器操作机构主要有两种，一种是机械式操作机构，一种是液压式操作结构，由于这两种操作机构都没有分离状态自保持功能，不能应用于具有多动力源的新能源汽车中，因此必须开发适用于新能源汽车的新型离合器操作机构。

授权公告号为CN202991944U，专利名称为一种离合器操作机构，提供了一种适用新能源汽车的新型离合器操作结构，如图1所示，它包括筒状支承座、永磁体、主电磁铁和定位电磁铁，所述筒状支承座松套在变速器输入轴上并与离合器分离轴承相连接，其通过主电磁铁产生和永磁体相互作用的磁场作用到筒状支承座，通过筒状支承座作用到分离轴承，从而实现离合器的操作，但是该离合器操作机构在主电磁铁不通电即无磁性的情况下，不能保证筒状支承座和分离轴承常接触，在整车运行时，筒状支承座可能在轴上运动，与其他零件接触，从而产生异响，而且此操作机构缺少闭环控制，无法根据实际工况调整分离轴承的运动速度和具体位置，无法进行适时控制，影响驾驶体验。

因此有必要提供新型的操作机构来解决现有存在的问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种离合器操作系统，该离合器操作装置是用于控制汽车离合器的结合与分离的机构，并提供具有该离合器操作装置的车辆。

为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供一种离合器操作系统，包括操作装置和控制单元ECU，所述操作装置包括基座和位置传感器，以及依次套设在所述基座上的电磁铁、永磁体、套筒和分离轴承；所述基座固定在变速器壳体上；所述电磁铁与所述控制单元电气连接，并与所述永磁体的磁极相同，根据同性相斥的原理，在电磁铁进行通电情况下，电磁铁和永磁体之间的磁力推动所述永磁体向远离电磁铁的方向运动；所述电磁铁和永磁体之间设置预压弹性件，所述预压弹性件用于保持套筒和分离轴承的常接触；所述位置传感器与所述控制单元连接，用于监测分离轴承的位置，并将位置信息传递给控制单元；所述控制单元根据所述位置信息控制所述电磁铁的磁性大小。

具体地，所述控制单元通过改变通往所述电磁铁的电流大小进而控制所述电磁铁磁性的强弱。

具体地，所述套筒为绝缘物质，为了防止带磁性的永磁体和分离轴承之间存在磁力作用。

进一步地，所述套筒设置在所述永磁体和分离轴承之间，所述套筒与所述永磁体固定连接，并与所述分离轴承抵接接触。

进一步地，所述基座包括通孔和固定孔，所述基座通过螺栓固定在所述变速器壳体上，所述变速器输入轴通过所述通孔套设在所述基座上。

进一步地，所述预压弹性件的一端固定在所述电磁铁上，所述预压弹性件的另一端固定在所述永磁体上，并且初始状态下所述预压弹性件为压缩状态，所述预压弹性件在预装时呈压缩状态，使得所述套筒和分离轴承支撑存在一定作用力。

作为优选地，所述预压弹性件为一个，作为具体地，所述预压弹性件为预压螺旋弹簧，所述变速器输入轴穿设在所述预压螺旋弹簧的中空部。

作为可选地，所述预压弹性件为多个，围绕所述变速器输入轴的径向均匀设置。

作为优选地，所述预压弹性件为3个，围绕所述变速器输入轴的径向相互呈120°设置。

作为可选地，所述预压弹性件为预压弹簧。

具体地，所述电磁铁固定在所述基座上。

作为可选地，所述永磁体呈环状，同轴套设在所述基座上。

作为可选地，所述电磁铁呈环状或部分环状。

另一方面，本发明还提供了一种车辆，所述车辆设置上述提供的一种离合器操作系统。

采用上述技术方案，本发明所述的一种离合器操作系统及车辆具有如下有益效果：

1.本发明所述的一种离合器操作系统，通过控制单元的设置，可以实时控制电磁铁磁性的大小，进而实现对离合器的控制。

2.本发明所述的一种离合器操作系统，通过设置位置传感器判断判断分离轴承的位置，并结合控制单元进而精确控制分离轴承的位置和移动速度，从而实现对离合器分离速度和位置的控制。

3.本发明所述的一种离合器操作系统，在电磁铁和永磁体之前设置预压弹性件，在不通电的情况下，可以保证套筒和分离轴承常接触，从而避免整个系统在轴系上的窜动，避免异响产生。

4.本发明所述的一种离合器操作系统，采用控制单元ECU和位置传感器对电磁力的大小进行控制，从而对执行机构的运动速度和位置进行闭环控制，从而实现对离合器的优化控制，改善驾驶体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1现有技术的结构示意图；

图2本发明所述的一种离合器操作系统的结构示意图。

图中：1-控制单元，2-基座，3-位置传感器，4-电磁铁，5-永磁体，6-套筒，7-分离轴承，8-预压弹性件，21-通孔，22-固定孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

传统的离合器的执行机构已经很难满足现在现在电气化的要求，如图1所示，现有技术提供的一种离合器操作机构能够应用于具有多动力源的新能源汽车中，是采用电感线圈所产生的磁力作为推动离合器分离指动作的执行力，但是该操作机构无法解决在轴系中零件碰撞异响的问题，而且因为缺少闭合控制，并不能根据实际工况调整分离轴承的运动速度和具体位置，无法进行实时的控制，影响驾驶体验。因此本实施例提供一种离合器操作系统，该离合器操作装置可以解决上述提到的问题，如图2所示，所述离合器操作系统包括操作装置和控制单元1，所述操作装置包括基座2和位置传感器3，以及依次套设在所述基座2上的电磁铁4、永磁体5、套筒6和分离轴承7；所述基座2固定在变速器壳体上，并套设在变速器输入轴9上；所述电磁铁4与所述控制单元1电气连接，并与所述永磁体5的磁极相同，用于在通电情况下，推动所述永磁体5运动；所述电磁铁4和永磁体5之间设置预压弹性件8，所述预压弹性件8用于保持套筒6和分离轴承7的常接触；所述位置传感器3与所述控制单元1连接，用于监测分离轴承7的位置信息，并将位置信息传递给控制单元1；所述控制单元1根据所述位置信息控制所述电磁铁4的磁性大小。

在一些实施例中，将套筒6设置在所述永磁体5和分离轴承7之间，所述套筒6与所述永磁体5固定连接，并与所述分离轴承7抵接接触，设置套筒6的目的是为了防止永磁体5和分离轴承7直接接触，因为分离轴承7一般是具有磁性的金属，永磁铁5和分离轴承7直接接触不利于离合器的实时控制，因此套筒6的材质优选为绝缘性的材料。

在一些实施例中，为了将基座2固定在所述变速器壳体上，在所述基座2上设置若干固定孔22，通过螺栓将基座2固定在所述变速器壳体上，同时基座2上也设置通孔21，可以将变速器输入轴穿设在通孔21上。

在一些实施例中，所述预压弹性件8的安装状态为压缩状态，只有这样才能保证在不通电情况下，所述套筒6和分离轴承7常接触，所述预压弹性件8的一端固定在所述电磁铁4上，所述预压弹性件8的另一端固定在所述永磁体5上。

在一些实施例中，由于变速器输入轴是圆柱状，所述预压弹性件8沿着所述变速器输入轴径向设置。

在一些实施例中，所述电磁铁4呈固定状态，在本实施例中，所述电磁铁4固定在所述基座2上，所述永磁体5、套筒6和分离轴承7套设在基座2的长轴上，并可在长轴上运动。

在一些实施例中，所述永磁体5呈环状，所述电磁铁4呈环状或部分环状。

本实施例提供的一种离合器操作系统及车辆可以取得如下有益效果：

1)本发明所述的一种离合器操作系统，通过控制单元的设置，可以实时控制电磁铁磁性的大小，进而实现对离合器的控制。

2)本发明所述的一种离合器操作系统，通过设置位置传感器判断判断分离轴承的位置，并结合控制单元进而精确控制分离轴承的位置和移动速度，从而实现对离合器分离速度和位置的控制。

3)本发明所述的一种离合器操作系统，在电磁铁和永磁体之前设置预压弹性件，在不通电的情况下，可以保证套筒和分离轴承常接触，从而避免整个系统在轴系上的窜动，避免异响产生。

4)本发明所述的一种离合器操作系统，采用控制单元ECU和位置传感器对电磁力的大小进行控制，从而对执行机构的运动速度和位置进行闭环控制，从而实现对离合器的优化控制，改善驾驶体验。

实施例2，为实施例1的优选实施例

本实施例相对实施例1的优选之处在于：作为优选地，所述预压弹性件为一个，作为具体地，所述预压弹性件为预压螺旋弹簧，所述变速器输入轴设置在所述预压螺旋弹簧的中空部。通过本实施例提供的一种离合器操作系统取得的有益效果和实施例1基本一致，这里就不一一赘述了。

实施例3，为实施例2的可选实施例

本实施例相对实施例2的可选之处在于：作为可选地，所述预压弹性件8为多个，具体地所述预压弹性件为预压弹簧，根据实际需要可以设置预压弹性件8为三个，围绕所述变速器输入轴的径向相互呈120°设置。通过本实施例提供的一种离合器操作系统取得的有益效果和实施例1基本一致，这里就不一一赘述了。

实施例4

通过上述提供的一种离合器操作系统，因此本实施例提供一种车辆，所述车辆作为上述提供的一种离合器操作系统的应用主体，所述车辆设置上述实施例提供的离合器操作装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种离合器操作系统，其特征在于，包括操作装置和控制单元(1)，所述操作装置包括基座(2)和位置传感器(3)，以及依次套设在所述基座(2)上的电磁铁(4)、永磁体(5)、套筒(6)和分离轴承(7)；

所述电磁铁(4)与所述控制单元(1)电气连接，并与所述永磁体(5)的磁极相同，用于在通电情况下，推动所述永磁体(5)运动；

所述电磁铁(4)和永磁体(5)之间设置预压弹性件(8)，所述预压弹性件(8)用于保持套筒(6)和分离轴承(7)的常接触；

所述位置传感器(3)与所述控制单元(1)连接，用于检测分离轴承(7)的位置信息，并将所述位置信息传递给控制单元(1)；

所述控制单元(1)根据所述位置信息控制所述电磁铁(4)的磁性大小。

2.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述套筒(6)设置在所述永磁体(5)和分离轴承(7)之间，所述套筒(6)与所述永磁体(5)固定连接，并与所述分离轴承(7)抵接接触。

3.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述基座(2)包括通孔(21)和固定孔(22)，所述基座(2)通过螺栓固定在变速器壳体上，变速器输入轴通过所述通孔(21)套设在所述基座(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述预压弹性件(8)的一端固定在所述电磁铁(4)上，所述预压弹性件(8)的另一端固定在所述永磁体(5)上，并且初始状态下所述预压弹性件(8)为压缩状态。

5.根据权利要求4所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述预压弹性件(8)为预压螺旋弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述预压螺旋弹簧为一个，所述变速器输入轴穿设在所述预压螺旋弹簧的中空部。

7.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述电磁铁(4)固定在所述基座(2)上。

8.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述永磁体(5)呈环状，同轴套设在所述基座(2)上。

9.根据权利要求1所述的一种离合器操作系统，其特征在于，所述电磁铁(4)呈环状或部分环状。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有权利要求1至9任一项所述的一种离合器操作系统。

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