CN203604513U - 一种离合器控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离合器控制装置，包括温度传感器，用于通过射频发射模块输出磨损到位信号，其预埋于摩擦片的内部，其与摩擦片的外表面间的距离等于设定的磨损限值，摩擦片的外表面为摩擦片的与飞轮相对的表面；控制器，用于在接收到磨损到位信号时输出报警信号和状态改变信号；报警器，用于在接收到报警信号时进行报警；发动机ECU，用于接收状态改变信号。通过本实用新型的离合器控制装置，在摩擦片磨损到设定的磨损限值时，可及时提醒司机，并使发动机ECU获知摩擦片已磨损至磨损限值，这样，发动机ECU可以降低发动机的动力输出，减少摩擦力产生的热量，使摩擦片不至于彻底烧毁，保障车辆可低速行驶至维修站。

Description

一种离合器控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种离合器控制装置，尤其涉及用于防止离合器的摩擦片彻底烧毁的离合器控制装置。

背景技术

离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合二者之间的动力联系。汽车上目前广泛采用摩擦片式离合器，该种离合器是靠摩擦片与飞轮之间产生的摩擦力将发动机的扭力传递给变速器，摩擦力的大小取决于压紧力的大小和摩擦片的材质。随着离合器使用次数的增加或操作不当，会造成摩擦片烧蚀，烧蚀会加剧摩擦片磨损，最终表现为摩擦片磨损变薄，能传递的摩擦力变小，轻者离合器打滑、发抖、出现异响，重者摩擦片烧毁，致使车辆无法行驶。

目前，大多通过改善摩擦片的材料和压紧力的大小提高摩擦片的可靠性和使用寿命，但该种方式无法在摩擦片出现烧蚀、磨损，但还未彻底烧毁或未磨损到极限时，控制摩擦片不彻底烧毁或不磨损到极限，保障车辆可以继续行驶，而不至于使摩擦片失去功能，出现车辆无法行驶的严重故障；另外，该种方式在离合器被损伤后，发动机仍然按司机的油门踏板操作输出动力，这样会加剧离合器的烧蚀、磨损、损毁。

实用新型内容

本实用新型为了解决提高摩擦片性能的方法的以上缺陷，提供一种离合器控制装置的硬件框架，使本领域技术人员可在该离合器控制装置的硬件框架的基础上，轻易地实现在摩擦片出现烧蚀、磨损，但还未彻底烧毁或未磨损到极限时，控制摩擦片不彻底烧毁或不磨损到极限。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种离合器控制装置，包括：

温度传感器，用于通过射频发射器输出磨损到位信号，所述温度传感器预埋于摩擦片的内部，所述温度传感器与所述摩擦片的外表面间的距离等于设定的磨损限值，所述摩擦片的外表面为摩擦片的与飞轮相对的表面；

控制器，用于通过射频接收模块接收所述磨损到位信号，所述控制器设置有报警信号输出端口和状态信号输出端口，所述控制器在接收到所述磨损到位信号时通过所述报警信号输出端口输出报警信号和通过所述状态信号输出端口输出状态改变信号；

报警器，所述报警器的使能端与所述报警信号输出端口电连接；以及，

发动机ECU，所述发动机ECU的状态信号输入端口与所述状态信号输出端口电连接。

优选的是，所述温度传感器与摩擦片的外表面垂直设置。

优选的是，所述离合器控制装置包括至少两个温度传感器。

优选的是，所述的至少两个温度传感器在环绕变速器输入轴的周向上均匀分布。

本实用新型的有益效果为：通过本实用新型的离合器控制装置，在摩擦片磨损到设定的磨损限值时，温度传感器将输出磨损到位信号给控制器，控制器在接收到磨损到位信号时即控制报警器报警，以及时提醒司机，同时输出状态改变信号至发动机ECU，使发动机ECU获知摩擦片的状态，在该结构的基础上，本领域技术人员可使发动机ECU在接收到该状态改变信号时降低发动机的动力输出，例如启动自身的跛行回家功能，从而减小发动机的扭力，减少摩擦力产生的热量，使摩擦片不至于彻底烧毁，保障车辆可低速行驶至维修站。

附图说明

图1为根据本实用新型所述离合器控制装置的实施1的实施结构示意图；

图2为图1中摩擦片部位的局部放大示意图；

图3为图1所示离合器控制装置在离合器正常工作时的电路连接结构；

图4为图1所示离合器控制装置在摩擦片磨损了设定的磨损限值时的电路连接结构；

图5为根据本实用新型所述离合器控制装置的实施2的实施结构示意图；

图6为图4中摩擦片部位的局部放大示意图；

图7为根据本实用新型所述离合器控制装置的实施3的实施结构示意图；

图8为图7中摩擦片部位的局部放大示意图；

图9为根据本实用新型所述离合器控制装置的实施4的实施结构示意图；

图10为图9中的射频发射器的方框原理图。

附图标号：

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1、图5、图7和图9所示，离合器通常包括离合器壳体2、分离拨叉5、分离套筒和分离轴承总成6、膜片弹簧7、离合器盖8、压盘9、从动盘、变速器输入轴12和飞轮13。离合器的工作原理为：司机正常行驶未踩下离合踏板时，膜片弹簧7利用自身的弹性通过压盘9将从动盘的摩擦片10压紧在飞轮13上，由于发动机通过曲轴带动飞轮13旋转，因此，从动盘上的摩擦片10可通过摩擦力将飞轮13的扭力传递到从动盘上，从动盘便可通过花键带动变速器输入轴12旋转，从而将发动机的动力传递给变速器；当司机踩下离合踏板后，离合踏板通过机械拉索或液压机构带动分离拨叉5运动，分离拨叉5推动或拉动分离套筒和分离轴承总成6，分离套筒和分离轴承总成6推动或拉动膜片弹簧7，使压盘9松开对从动盘的摩擦片，从动盘的摩擦片10便与飞轮13分离，虽然分离后飞轮13仍然旋转，但由于从动盘的摩擦片10已与飞轮分离，因此飞轮13将不会带动从动盘旋转，发动机动力便无法传递到变速器。

基于上述工作原理，如图1至10所示，本实用新型的离合器控制装置包括磨损到位感应器11、控制器3、报警器14和发动机ECU1，其中，该磨损到位感应器11用于输出磨损到位信号，该磨损到位感应器11预埋于摩擦片10的内部，且与摩擦片10的外表面间的距离等于设定的磨损限值，该距离应该小于铆钉头15（该铆钉为用于将摩擦片10安装于从动轮上的铆钉）与摩擦片10的外表面间的距离，以避免铆钉头15与飞轮13接触，造成更大的损失，其中，摩擦片10的外表面为摩擦片10的与飞轮13相对的表面；在此，由于从动盘10的摩擦片在正常情况下是允许被磨损的，摩擦片只有在磨损到一定程度时才会出现故障，失去功能，因此需要设定磨损限值表征摩擦片的磨损程度，对应本实用新型的目的，该磨损限值对应摩擦片出现烧蚀、磨损，但还未彻底烧毁或未磨损到极限时的位置。该控制器3用于通过设置的磨损到位信号输入端口接收磨损到位信号，并在接收到磨损到位信号时通过设置的报警信号输出端口输出报警信号和通过设置的状态信号输出端口输出状态改变信号。报警器14的使能端与报警信号输出端口电连接，以在接收到所述报警信号时进行报警，提醒司机离合器已经开始故障，请小心驾驶并及时去修理，该报警器14例如是报警灯、蜂鸣器或者二者的结合。该发动机ECU1的状态信号输入端口与控制器的状态信号输出端口电连接，使发动机ECU1获知摩擦片已磨损到磨损限值，在此基础上，本领域技术人员可发动机ECU1在接收到状态改变信号后启动跛行回家功能，以降低发动机动力输出，使车辆可以低速行驶到维修站修理。以上控制器3可安装于离合器壳体2内，也可安装于离合器壳体2外的车辆的任何位置处。

为了形成冗余设计，本实用新型的离合器控制装置还可以包括至少两个磨损到位感应器11，至少两个磨损到位感应器11可以在环绕变速器输入轴12的周向上均匀分布，控制器3只要接收到由一个磨损到位感应器11输出的磨损到位信号即输出报警信号和状态改变信号，以避免因其中部分磨损到位感应器失效而造成离合器控制装置失效，即对于控制器3而言，各磨损到位信号为相“或”的关系，通常情况下采用双冗余设计即可。

实施例1：

如图1和2所示，上述磨损到位感应器11为包有绝缘皮的导线，导线以与摩擦片10的外表面平行的方位预埋于摩擦片10内，磨损到位感应器11与摩擦片10的外表面间的距离对应导线的导体与摩擦片10的外表面间的距离，导线经由一集流环4将磨损到位信号传输至控制器3，具体地，该集流环4的内环以限制其相对转动的方式安装于变速器输入轴12上，即集流环4跟随变速器输入轴12一起转动，集流环4的内环与导线电连接，集流环的外环将磨损到位信号输出至控制器3，在此，集流环4的外环可以固定安装在离合器壳体2内。当摩擦片10正常工作时，如图3所示，没有形成对地回路；当摩擦片10磨损至设定的磨损限值时，如图4所示，导线的绝缘皮被磨穿，导线内部的导体与飞轮13接触，通过飞轮13与发动机的地线连接，形成对地回路，进而产生磨损到位信号。

由于摩擦片10在热压成型加工时需200-300℃高温，并且摩擦片在工作中也会产生高温，所以导线11可选用大于400℃耐高温导线，例如是AF-400型耐高温导线。例如，若设定的磨损限值为2.1mm，则使导线内的导体与摩擦片10的外表面间的距离基本为2.1mm即可，若忽略绝缘皮的厚度，则使导线与摩擦片10的外表面间的距离基本为2.1mm即可，此处的“基本”指允许存在检测误差，所允许的误差可根据设计的离合器控制装置的控制精度选择。

实施例2：

如图5和6所示，与实施例1不同的是，导线以与摩擦片的外表面垂直的方位预埋于摩擦片10内，磨损到位感应器11与摩擦片10的外表面间的距离对应导线内导体的端头与摩擦片10的外表面间的距离，例如，若设定的磨损限值为2.1mm，则使导线内导体的端头与摩擦片10的外表面间的距离基本为2.1mm即可，若忽略绝缘皮的厚度，则使导线的端头与摩擦片10的外表面间的距离基本为2.1mm即可。

实施例3：

如图7和8所示，上述磨损到位感应器11为温度传感器，磨损到位感应器11与摩擦片10的外表面间的距离对应温度传感器的感温部与摩擦片10的外表面间的距离，在此，可使温度传感器与摩擦片10的外表面垂直设置，例如，若设定的磨损限值为2.1mm，则使温度传感器的感温部与摩擦片10的外表面间的距离基本为2.1mm即可。温度传感器经由一集流环4将磨损到位信号传输至控制器3，具体地，该集流环4的内环以限制其相对转动的方式安装于变速器输入轴12上，即集流环4跟随变速器输入轴12一起转动，集流环4的内环与温度传感器的磨损到位信号输出端（即温度传感器的温度信号输出端）电连接，集流环4的外环将磨损到位信号输出至控制器3，在此，集流环4的外环可以固定安装在离合器壳体2内。在此，由于摩擦片10是低导热材料，其表面温度与内部温度并不一致，因此温度传感器在摩擦片10正常使用时感应到的温度（此时温度传感器感应到的是摩擦片10的内部温度）与摩擦片10被烧蚀磨损到设定的磨损限值时感应到的温度（此时温度传感器感应到的是摩擦片10的表面温度）具有较大的差距，这样，控制器3在检测到温度传感器输出的温度值达到摩擦片10的表面温度时（温度传感器在此时的输出对应磨损到位信号）即可判断摩擦片10已烧蚀磨损至设定的磨损限值，在此，可根据摩擦片10在工作时的表面温度设定一个阈值，超过该阈值即表示摩擦片已烧蚀磨损至设定的磨损限值。

实施例4：与实施例3不同的是，作为磨损到位感应器11的温度传感器通过射频发射模块16将磨损到位信号通过无线的方式发送给控制器3，该射频发射模块16的信号输入端与温度传感器的温度信号输出端电连接，控制器3通过其射频接收模块接收温度传感器输出的温度信号。如图10所示，该射频发射模块16通常包括放大器161、处理器162、射频发射芯片163和为放大器161及处理器162供电的电源芯片164，放大器161的信号输入端作为射频发射模块16的信号输入端与温度传感器的温度信号输出端电连接，温度信号经放大器161放大后输入至处理器162中进行处理，并经射频发射芯片163以无线电波的形式发射出去，控制器3通过射频接收模块对接收到的射频信号进行解码，并在解码后进行上述比较，以判断摩擦片10是否已烧蚀磨损至设定的磨损限值，该射频接收模块可以集成于控制器3的内部，即控制器3自身配置有射频接收模块，如果控制器3无射频接收功能，也可以外配一个射频接收模块。

该实施例4中通过射频发射模块16发送磨损到位信号的方式也适用于实施例1和2。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种离合器控制装置，其特征在于，包括：

温度传感器，用于通过射频发射器输出磨损到位信号，所述温度传感器预埋于摩擦片的内部，所述温度传感器与所述摩擦片的外表面间的距离等于设定的磨损限值，所述摩擦片的外表面为摩擦片的与飞轮相对的表面；

控制器，用于通过射频接收模块接收所述磨损到位信号，所述控制器设置有报警信号输出端口和状态信号输出端口，所述控制器在接收到所述磨损到位信号时通过所述报警信号输出端口输出报警信号和通过所述状态信号输出端口输出状态改变信号；

报警器，所述报警器的使能端与所述报警信号输出端口电连接；以及，

发动机ECU，所述发动机ECU的状态信号输入端口与所述状态信号输出端口电连接。

2.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其特征在于：所述温度传感器与摩擦片的外表面垂直设置。

3.根据权利要求1所述的离合器控制装置，其特征在于，所述离合器控制装置包括至少两个温度传感器。

4.根据权利要求3所述的离合器控制装置，其特征在于，所述的至少两个温度传感器在环绕变速器输入轴的周向上均匀分布。

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