CN116215226A - 汽车离合踏板自动回位补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明的提供的一种汽车离合踏板自动回位补偿系统，包括检测单元、控制单元和补偿装置；所述驱动单元的动力输出端向汽车离合踏板施加回位辅助力，该回位辅助力方向为离合踏板的复位方向，所述动力单元用于向驱动单元提供驱动力使得驱动单元输出辅助力；所述驱动单元包括驱动机构和设置于驱动机构的永磁体，所述动力单元包括励磁线圈，所述励磁线圈在通入直流电时向磁体提供电磁力；所述检测单元包括用于检测离合机构处的温度并输出至控制单元，所述控制单元根据离合机构处的温度小于设定温度值时向励磁线圈提供直流电，且在离合机构处的温度小于设定温度值条件下温度值越小，控制单元提供的直流电的电流越大。

Description

汽车离合踏板自动回位补偿系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车离合踏板自动回位补偿系统。

背景技术

汽车离合总成是手动挡汽车换挡操控的关键，当换挡时，需要才下离合踏板，然后换挡完成后松开离合踏板，离合踏板在汽车离合总成中液压式辅助装置和回位助力弹簧共同作用下使得离合踏板回位。

但是，现有技术中，当汽车处于低温环境中时，由于低温作用，使得液压式辅助装置的油液的粘度增大，当离合踏板回位时液压式辅助装置的相应速度就变慢，不能向离合踏板提供足够的回位动力，从而使得离合踏板不能及时回位，从而存在严重的安全隐患，为了保证油液能够在离合踏板回位时保证流速以确保液压式辅助装置的回位动力，那么就需要使用耐低温油液，导致使用成本上升；而且，当液压式辅助装置不能够提供足够的回位动力时，离合踏板的回位动力主要依靠于回位助力弹簧，那么使得回位助力弹簧的负荷增大，如果长时间在低温环境中时，将使得回位助力弹簧的使用寿命降低。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种汽车离合踏板自动回位补偿系统，能够对车辆的离合机构的温度进行监测，并根据温度自适应地向汽车离合踏板提供回位辅助力，从而能够有效确保汽车在低温条件下离合踏板及时回位，确保行车安全，而且能够避免液压式辅助装置回位动力不足时回位助力弹簧存在过度负荷，确保回位助力弹簧的使用寿命。

本发明的提供的一种汽车离合踏板自动回位补偿系统，包括检测单元、控制单元和补偿装置；

所述驱动单元的动力输出端向汽车离合踏板施加回位辅助力，该回位辅助力方向为离合踏板的复位方向，所述动力单元用于向驱动单元提供驱动力使得驱动单元输出辅助力；

所述驱动单元包括驱动机构和设置于驱动机构的永磁体，所述动力单元包括励磁线圈，所述励磁线圈在通入直流电时向磁体提供电磁力；

所述检测单元包括用于检测离合机构处的温度并输出至控制单元，所述控制单元根据离合机构处的温度小于设定温度值时向励磁线圈提供直流电，且在离合机构处的温度小于设定温度值条件下温度值越小，控制单元提供的直流电的电流越大。

进一步，所述检测单元包括位置检测模块，所述位置检测模块用于检测离合踏板的踩踏后的极限位置和复位时的初始位置并输出至控制单元，控制单元根据离合踏板的位置判断是否向励磁线圈提供直流电以及改变电流方向。

进一步，所述驱动机构包括筒状结构安装壳体、固定设置于安装壳体一端的动力输出组件和设置于安装壳体另一端的端盖组件，所述永磁体固定设置于安装壳体内。

进一步，所述动力输出组件包括橡胶材质的减振头和安装座，所述安装座为筒状结构，所述减振头部分嵌入于安装座的前端，所述安装座与安装壳体之间可拆卸式固定连接，所述捡枕头抵靠于离合器踏板与回位助力弹簧之间的连接件上。

进一步，所述端盖组件包括端盖和限位板，所述端盖与限位板固定连接，所述端盖的直径大于安装壳体的外径，所述限位板的边缘与安装壳体固定连接，所述端盖中心处向安装壳体内部凹陷形成限位凸起，所述端盖和限位板的中心处均设置有过孔，且端盖过孔和限位板过孔同轴，所述限位凸起与减振头嵌入于安装座的部分共同对永磁体进行限位。

进一步，所述动力单元还包括外壳体，所述外壳体为筒状结构，所述安装壳体设置端盖组件的一端嵌入于外壳体且可沿外壳体的轴向往复运动，所述励磁线圈绕置于外壳体且励磁线圈的内径大于安装壳体，所述外壳体的底部固定设置有外端盖组件。

进一步，所述外壳体内还设置有限位壳体，所述限位壳体同轴设置于外壳体内且限位壳体与外壳体之间具有间隙，所述励磁线圈设置于间隙内，所述限位壳体的内径大于安装壳体的外径，限位壳体的长度小于外壳体长度，限位壳体的前端与外壳体的前端内底部固定连接，限位壳体的后端为自由端且该固定设置有缓冲圈。

进一步，所述外端盖组件包括外端盖和设置于外端盖内侧的缓冲垫，所述端盖与外壳体之间固定连接。

进一步，所述外壳体的前端端部内侧与安装壳体之间设置有密封圈。

进一步，所述控制单元包括车载控制器和电流驱动电路，所述电流驱动电路的输入端连接于车载蓄电池，电流驱动电路的输出端连接于励磁线圈，所述电流驱动电路的控制端连接于车载控制器，所述车载控制器的输入端连接于检测单元的输出端。

本发明的有益效果：通过本发明，能够对车辆的离合机构的温度进行监测，并根据温度自适应地向汽车离合踏板提供回位辅助力，从而能够有效确保汽车在低温条件下离合踏板及时回位，确保行车安全，而且能够避免液压式辅助装置回位动力不足时回位助力弹簧存在过度负荷，确保回位助力弹簧的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的电气结构示意图。

图2为本发明的补偿装置结构示意图。

图3为本发明的补偿装置安装结构示意图。

具体实施方式

以下进一步对本发明做出详细说明：

本发明的提供的一种汽车离合踏板自动回位补偿系统，包括检测单元、控制单元和补偿装置；

所述驱动单元的动力输出端向汽车离合踏板施加回位辅助力，该回位辅助力方向为离合踏板的复位方向，所述动力单元用于向驱动单元提供驱动力使得驱动单元输出辅助力；

所述驱动单元包括驱动机构和设置于驱动机构的永磁体，所述动力单元包括励磁线圈，所述励磁线圈在通入直流电时向磁体提供电磁力；

所述检测单元包括用于检测离合机构处的温度并输出至控制单元，所述控制单元根据离合机构处的温度小于设定温度值时向励磁线圈提供直流电，且在离合机构处的温度小于设定温度值条件下温度值越小，控制单元提供的直流电的电流越大。其中：

所述控制单元包括车载控制器和电流驱动电路，所述电流驱动电路的输入端连接于车载蓄电池，电流驱动电路的输出端连接于励磁线圈，所述电流驱动电路的控制端连接于车载控制器，所述车载控制器的输入端连接于检测单元的输出端；电流驱动电路采用现有的电路，在此不对其原理及结构进行赘述，通过上述结构，能够对车辆的离合机构的温度进行监测，并根据温度自适应地向汽车离合踏板提供回位辅助力，从而能够有效确保汽车在低温条件下离合踏板及时回位，确保行车安全，而且能够避免液压式辅助装置回位动力不足时回位助力弹簧存在过度负荷，确保回位助力弹簧的使用寿命。

本实施例中，所述检测单元包括位置检测模块，所述位置检测模块用于检测离合踏板的踩踏后的极限位置和复位时的初始位置并输出至控制单元，控制单元根据离合踏板的位置判断是否向励磁线圈提供直流电以及改变电流方向，通过位置检测模块，能够进行准确的判断以及控制，确保整个系统的稳定。其中，位置检测模块采用两个接触开关，一个设置在踏板才下后的极限位置处，另一个设置在离合踏板不踩踏时的初始位置处，当踏板达到上述两个位置的任一位置时，对应的开关才具有输出。

本实施例中，所述驱动机构包括筒状结构安装壳体4、固定设置于安装壳体一端的动力输出组件和设置于安装壳体另一端的端盖组件，所述永磁体固定设置于安装壳体4内。

其中，所述动力输出组件包括橡胶材质的减振头17和安装座16，所述安装座为筒状结构，所述减振头部分嵌入于安装座的前端，所述安装座与安装壳体之间可拆卸式固定连接，所述捡枕头抵靠于离合器踏板与回位助力弹簧之间的连接件上，其中，减振头17为工字型结构，所述安装座的上端端部内侧壁向内突出形成限位环，该限位环嵌入于减振头的工字型结构的凹槽中，从而能够对减振头进行良好的固定，为了方便安装座与安装壳体连接，所述安装座的后端外侧壁设置由连接支耳，安装壳体的与安装座连接支耳对应设置有安装壳体连接支耳，安装座连接支耳18和安装壳体连接支耳19通过螺栓固定连接；

所述端盖组件包括端盖6和限位板5，所述端盖与限位板固定连接，所述端盖的直径大于安装壳体的外径，所述限位板的边缘与安装壳体固定连接，所述端盖中心处向安装壳体内部凹陷形成限位凸起12，所述端盖和限位板的中心处均设置有过孔，且端盖过孔8和限位板过孔11同轴，该两个过孔用于电磁场通过，所述限位凸起与减振头嵌入于安装座的部分共同对永磁体进行限位，在自然状态下，限位凸起和减振头后端端面之间的距离略小于永磁体的长度，从而当永磁体嵌入后，能够使得限位凸起和减振头对永磁体进行良好的固定，从而利于动力的传递，确保稳定性；端盖和限位板之间通过螺栓固定连接，方便拆装以及检修。

本实施例中，所述动力单元还包括外壳体1，所述外壳体为筒状结构，所述安装壳体4设置端盖组件的一端嵌入于外壳体且可沿外壳体的轴向往复运动，所述励磁线圈绕置于外壳体且励磁线圈的内径大于安装壳体，所述外壳体的底部固定设置有外端盖组件。

所述外壳体内还设置有限位壳体3，所述限位壳体3同轴设置于外壳体内且限位壳体与外壳体之间具有间隙，所述励磁线圈2设置于间隙内，所述限位壳体的内径大于安装壳体的外径，限位壳体的长度小于外壳体长度，限位壳体的前端与外壳体的前端内底部固定连接，限位壳体的后端为自由端且该固定设置有缓冲圈13，也就是说，限位壳体与缓冲垫之间具有一定距离，这个距离就是驱动单元的行程，防止驱动单元在电磁力作用下过度运动，从而对回位助力弹簧造成影响。

本实施例中，所述外端盖组件包括外端盖和设置于外端盖内侧的缓冲垫7，为了便于对端盖组件的螺栓进行让位，在缓冲垫的前端面设置有让位槽10，防止驱动单元复位时对螺栓对缓冲垫造成破坏，所述端盖与外壳体之间固定连接，通过该结构，防止驱动单元在回位时与外端盖之间发生刚性碰撞，确保整个装置的使用寿命。

本实施例中，所述外壳体的前端端部内侧与安装壳体之间设置有密封圈15，密封圈的设定，一方面可以防止外部灰尘、杂物进入到外壳体内，另一方面与缓冲圈的共同作用能够有效确保外壳体与安装壳体之间的同轴度。

上述中的各壳体、端盖部件，为了防止对电磁场造成影响，采用非导磁金属材料，比如铝合金。

下面进一步对本发明的原理进行说明：

如图2所示：图2中，离合踏板与回位助力弹簧之间通过连接件21固定连接，为了便于减振头输出驱动力时具有着力点，在连接件21上还可以设置一个抵靠版22，附图中的S极和N极只是一个示例，可以进行调换，那么以附图中的示例来说明：

车载控制器判断当前离合机构处的温度是否小于设定的阈值，如否，无论离合踏板如何动作，那么车载控制器均不会向励磁线圈提供直流电，此时表明温度不足以使得力液压式辅助机构的油液粘稠，液压式辅助机构能够提供足够的动力。

如果离合机构处的温度小于设定的阈值，那么，车载控制器通过位置检测模块判断离合踏板的位置，当离合踏板的位置始终没有达到踩下后的极限位置时，则车载控制器不会动作，表明当前离合踏板没有动作，当离合踏板的位置达到极限位置时，表明离合踏板即将复位，车载控制器通过电流驱动电路向励磁线圈提供直流电，那么此时励磁线圈产生一个与永磁体在图中布置极性相同的磁场，从而推动永磁体向前行驶，使得驱动单元抵靠在抵靠板的位置，从而向离合踏板施加一个与回位辅助力，与回位助力弹簧20共同作用，使得离合踏板快速回位，当离合踏板回到初始位置(离合踏板未踩踏之前的位置)后，则控制向励磁线圈施加相反的直流电，从而使得磁场反向改变，推动永磁体向后端运动，直至达到永磁体的初始位置，即永磁体后端与限位凸起接触，则停止供电，等待下次离合踏板复位过程。

在离合机构处的温度小于设定温度值条件下温度值越小，控制单元提供的直流电的电流越大，那么控制器根据温度-电流对照表进行电流大小的控制，该对照表通过实现实验得到。

上述中的前为图示的左侧，后为图示中的右侧。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：包括检测单元、控制单元和补偿装置；

所述驱动单元的动力输出端向汽车离合踏板施加回位辅助力，该回位辅助力方向为离合踏板的复位方向，所述动力单元用于向驱动单元提供驱动力使得驱动单元输出辅助力；

所述驱动单元包括驱动机构和设置于驱动机构的永磁体，所述动力单元包括励磁线圈，所述励磁线圈在通入直流电时向磁体提供电磁力；

所述检测单元包括用于检测离合机构处的温度并输出至控制单元，所述控制单元根据离合机构处的温度小于设定温度值时向励磁线圈提供直流电，且在离合机构处的温度小于设定温度值条件下温度值越小，控制单元提供的直流电的电流越大。

2.根据权利要求1所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述检测单元包括位置检测模块，所述位置检测模块用于检测离合踏板的踩踏后的极限位置和复位时的初始位置并输出至控制单元，控制单元根据离合踏板的位置判断是否向励磁线圈提供直流电以及改变电流方向。

3.根据权利要求1所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述驱动机构包括筒状结构安装壳体、固定设置于安装壳体一端的动力输出组件和设置于安装壳体另一端的端盖组件，所述永磁体固定设置于安装壳体内。

4.根据权利要求3所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述动力输出组件包括橡胶材质的减振头和安装座，所述安装座为筒状结构，所述减振头部分嵌入于安装座的前端，所述安装座与安装壳体之间可拆卸式固定连接，所述捡枕头抵靠于离合器踏板与回位助力弹簧之间的连接件上。

5.根据权利要求4所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述端盖组件包括端盖和限位板，所述端盖与限位板固定连接，所述端盖的直径大于安装壳体的外径，所述限位板的边缘与安装壳体固定连接，所述端盖中心处向安装壳体内部凹陷形成限位凸起，所述端盖和限位板的中心处均设置有过孔，且端盖过孔和限位板过孔同轴，所述限位凸起与减振头嵌入于安装座的部分共同对永磁体进行限位。

6.根据权利要求1所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述动力单元还包括外壳体，所述外壳体为筒状结构，所述安装壳体设置端盖组件的一端嵌入于外壳体且可沿外壳体的轴向往复运动，所述励磁线圈绕置于外壳体且励磁线圈的内径大于安装壳体，所述外壳体的底部固定设置有外端盖组件。

7.根据权利要求6所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述外壳体内还设置有限位壳体，所述限位壳体同轴设置于外壳体内且限位壳体与外壳体之间具有间隙，所述励磁线圈设置于间隙内，所述限位壳体的内径大于安装壳体的外径，限位壳体的长度小于外壳体长度，限位壳体的前端与外壳体的前端内底部固定连接，限位壳体的后端为自由端且该固定设置有缓冲圈。

8.根据权利要求6所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述外端盖组件包括外端盖和设置于外端盖内侧的缓冲垫，所述端盖与外壳体之间固定连接。

9.根权利要求6所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述外壳体的前端端部内侧与安装壳体之间设置有密封圈。

10.根据权利要求1所述汽车离合踏板自动回位补偿系统，其特征在于：所述控制单元包括车载控制器和电流驱动电路，所述电流驱动电路的输入端连接于车载蓄电池，电流驱动电路的输出端连接于励磁线圈，所述电流驱动电路的控制端连接于车载控制器，所述车载控制器的输入端连接于检测单元的输出端。

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