CN1265986A - 汽车离合器接合速率的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车离合器接合速率的控制方法及装置。其区别于现有对汽车离合器接合速率进行控制的主要部件有:单向阻尼装置3和速率变比装置。其工作原理是,在离合器踏板2抬起的过程中,进行单向阻尼;在离合器踏板2处于离合器1接合行程的区间时,变比导槽板4以较小的斜率作用与离合器连杆7连接的导轮6作直线运动。其特点在于可使离合器1按照确定的速率进行接合,有利于减轻驾驶员的负担,减小汽车传动系的冲击力。

Description

汽车离合器接合速率的控制方法及装置

本发明涉及一种控制汽车离合器接合速率的方法，该方法通过阻尼和变比的方式控制离合器接合的速率。本发明还涉及实现该方法的装置。

汽车离合器接合的平稳和连贯性，对汽车传动系和发动机的使用寿命及乘坐的舒适性具有一定的影响。离合器低质量的接合，会使汽车起步或换档时的行驶不平稳，增加传动部件之间的冲击力，严重时会使发动机熄火。产生此现象的原因，是由于离合器接合过程的行程区间比较窄，要使离合器达到合理的接合过程，并兼顾与加速踏板的配合，具有较大的难度，即使是熟练的驾驶员，要达到接合速率和连续性的完美，也不是容易做到的。另外，当起步或换档比较频繁时，每一次都要完成两次抬腿动作，踝关节的受力也比较明显，使驾驶员产生不适感觉。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种使离合器1在接合过程的行程区间内，以合理的速率实现平缓和连贯接合的控制方法。本发明的目的还在于提供实现该控制方法的装置。

本发明的控制方法包括两个方面：一方面是利用单向阻尼的方式，只对离合器踏板2的抬起速率进行控制，并且阻尼力矩可以根据相关部件的实际状况进行调整。实现阻尼包括液压、气压、摩擦、卡摆或电磁阻尼的方式。对于液压或气压阻尼装置3的单向控制，采用单向活门的方式；对于机械或电磁阻尼装置3的单向控制，采用楔块式离合器或棘齿条的单向转动方式。另一方面是采用变比导槽板4的方式，使离合器1在接合过程区间的传动比减小。

本发明的控制方法包括下述几个步骤：踩下离合器踏板2的过程中，当处于空行程的区间时，变比导槽板4的导槽5以较大的斜率作用离合器连杆7的导轮6作直线运动；当处于接近离合器1接合行程的区间时，变比导槽板4以较小的斜率作用离合器连杆7的导轮6作直线运动，使传动比减小。抬起离合器踏板2的过程与踩下的过程相反，但在单向控制的作用下，阻尼装置3产生阻尼力矩。在变比和单向阻尼的共同控制下，使离合器1按照确定的速率完成接合的过程。

本发明与现有配合手动换档的离合器1控制技术相比，主要特点在于；一是使离合器1接合的速率和连续性可以达到比较合理的程度，改善了相关部件的受力状况，使汽车在起步或换档时，速度变化比较平缓和连贯。二是驾驶员不必为离合器1接合的质量而牵扯精力，一般情况下，只需将脚底挪开离合器踏板2，让离合器踏板2在复位弹簧8和单向阻尼变比装置的作用下，按照确定的速率弹起即可，省略了一次抬脚动作，改善了踝关节的受力状况，使汽车的驾驶更轻松。三是在需要保持半离合状态时，由于变比导槽板4的作用，使该状态的控制比较容易一些。

下面结合附图对汽车离合器单向阻尼和变比装置的实施例进行说明。

图1是单向阻尼和变比装置的基本结构和关系示意图。

图2是踩下离合器踏板时液压式单向阻尼装置的结构示意图。

图3是抬起离合器踏板时液压式单向阻尼装置的结构示意图。

图4是踩下离合器踏板时气压式单向阻尼装置的结构示意图。

图5是抬起离合器踏板时气压式单向阻尼装置的结构示意图。

单向阻尼和变比装置的总体结构和关系：如图1所示。踩下离合器踏板2时，安装在力矩传递或转矩传递任一点的单向阻尼装置3的传动件随之动作，但此时不产生阻尼力矩；当抬起的离合器踏板2处于离合器1接合过程的行程区间时，变比导槽板4的导槽5以较小的斜率作用离合器连杆7的导轮6作直线运动；当抬起的离合器踏板2离开离合器1接合过程的行程区间时，变比导槽板4的导槽5以较大的斜率作用离合器连杆7的导轮6作直线运动。当离合器踏板2抬起的速率超过所确定的速率时，单向阻尼装置3按确定的速率使离合器踏板2抬起。在下述的实施例中，均利用变比导槽板4对离合器1的接合过程进行速率变比控制，不再一一具体说明。关于速率变比装置的基本结构，还可采用凸轮和变矩杠杆等形式。

实施例一：液压式单向阻尼及速率变比装置。该装置包括活塞杆9、活塞筒10、活塞11、复位弹簧8、变比导槽板4、导轮5和可调限流孔12及单向活门13。如图2、3所示。活塞杆9与变比导槽板4的下端活动连接；活塞杆9接近活塞11的部位有侧孔，活塞杆9侧孔以前的部分为空心，活塞杆9端面有可调限流孔12，三者形成限流通路，并和活塞11与活塞筒10之间的间隙，共同构成对流量的限流；活塞11端面的透孔与弹性盖板构成单向活门13。踩下离合器踏板2时，单向活门13打开，该装置不起阻尼作用；抬起离合器踏板2时，单向活门13关闭，通过限流产生阻尼作用。为方便限流流量的调整，还可将可调限流孔12安装在活塞筒10的端侧部，由导管将两个内腔连通。该装置由于需要活塞杆9与活塞筒10之间有良好的密封性，因此会对离合器踏板2产生一定的附加力矩。

实施例二：气压式单向阻尼及速率变比装置。该装置可与实施例一的结构相同，也可简化成一个压力腔。利用负压力阻尼时，如图4、5所示，活塞筒10的左腔为开放的，可调限流孔12安装在活塞筒10的右端部。由于腔内气体与大气的交换，因此需增加滤尘网罩。该实施例的结构简单，对密封性的要求比较低，对离合器踏板2产生的附加力矩也比较小。该实施例的不足在于要使气压不恒定的行程与离合器1接合的行程错开，才能保证确定的离合器1接合速率，因此要尽量减少压力腔的起始容积，保持复位弹簧8单独放置的状态比较适合该方式。

实施例三；摩擦式单向阻尼及速率变比装置。该装置包括楔块式单向离合器、摩擦片、弹簧压片和变比导槽板4、导轮6。该装置安装在离合器踏板2的转矩传递点上，楔块式离合器单向传递离合器踏板2的转矩。踩下离合器踏板2时，楔块式单向离合器处于分离状态，摩擦片不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，楔块式单向离合器带动摩擦片产生阻尼转矩。弹簧压片用于调整摩擦片的压力。该实施例还可采用棘齿条和棘轮的方式单向传递离合器踏板2的转矩。踩下离合器踏板2时，棘齿条在棘轮上滑动，摩擦片不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，棘齿条在扭簧的作用下与棘轮啮合，棘轮带动摩擦片产生阻尼转矩。

实施例四：采用楔块式离合器的卡摆式单向阻尼及速率变比装置。该装置包括楔块式的单向离合器、卡摆机构和变比导槽板4、导轮6。楔块式单向离合器传递离合器踏板2的转矩。踩下离合器踏板2时，卡摆机构不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，楔块式单向离合器使卡摆机构正常工作，产生阻尼转矩，使离合器踏板2按照确定的速率抬起。该实施例还可采用棘齿条和棘轮的方式单向传递离合器踏板2的转矩。踩下离合器踏板2时，棘齿条在棘轮上滑动，卡摆机构不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，棘齿条在扭簧的作用下与棘轮啮合，棘轮带动卡摆机构产生阻尼转矩。该实施例的不足在于即使采用快摆结构，仍会使离合器踏板2的接合过程有一定的脉动。

实施例五；采用楔块式单向离合器的电磁式单向阻尼及速率变比装置。该装置包括楔块式的单向离合器、电磁阻尼机构和变比导槽板4、导轮6。楔块式单向离合器传递离合器踏板2的转矩，并与电磁阻尼机构输入轴连接。踩下离合器踏板2时，电磁阻尼机构不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，楔块式单向离合器使电磁阻尼机构产生阻尼转矩。该实施例还可采用棘齿条和棘轮的方式单向传递离合器踏板2的转矩。踩下离合器踏板2时，棘齿条在棘轮上滑动，电磁阻尼机构不产生阻尼转矩；抬起离合器踏板2时，棘齿条在扭簧的作用下与棘轮啮合，棘轮带动电磁阻尼机构产生阻尼转矩。该装置的不足在于离合器踏板2的转矩传递点的转角比较小，需要较大的传动比才能使电磁阻尼机构正常发挥作用。

本发明的单向阻尼及速率变比装置，还可单独安装使用。

Claims (5)

1、一种汽车离合器接合速率的控制方法，控制离合器(1)以平缓的速率接合，其特征在于：该方法采用单向阻尼和速率变比两种方式，可自动控制离合器(1)以平缓的速率接合，该方法包括下述步骤：先将速率变比装置与离合器踏板(2)进行同步转动的连接，再将单向阻尼装置(3)的一端与离合器踏板(2)或速率变比装置活动连接，另一端与车体活动连接；当松开离合器踏板(2)的速率超过单向阻尼装置(3)确定的速率时，产生阻尼作用，在离合器踏板(2)的行程接近离合器(1)接合的区间时，速率变比装置以较小的斜率作用与离合器连杆(7)活动连接的导轮(6)作减速的直线运动，按照确定的离合器(1)接合速率进行接合。

2、根据权利要求1所述的汽车离合器接合速率的控制方法，其特征在于：其中的单向阻尼和速率变比装置可一同或单独安装使用。

3、一种实现权利要求1所述方法的汽车离合器单向阻尼装置(3)，由阻尼和单向控制两部分组成，其特征在于：其中的阻尼部分包括液压、气压、摩擦、卡摆及电磁阻尼方式；其中的单向控制部分，对于液压或气压的阻尼采用单向活门(13)的控制方式，对于摩擦、卡摆或电磁的阻尼，采用楔块式离合器或棘齿条的控制方式。

4、一种实现权利要求1所述方法的汽车离合器速率变比装置，其特征在于：该装置由变比导槽板(4)和导轮(6)组成，变比导槽板(4)与离合器踏板(2)为同步转动的连接，导轮(6)与离合器连杆(7)连接，在离合器(1)接合的区间，变比导槽板(4)以较小的斜率作用导轮(6)作减速的直线运动。

5、根据权利要求4所述的汽车离合器速率变比装置，其特征在于：针对离合器踏板(2)传动方式的不同，上述的变比导槽板(4)还可采用凸轮或变矩杠杆等方式。

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