CN214775378U - 车辆离合踏板回位自动补偿控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，包括离合踏板动作检测单元、控制单元以及推力装置；所述离合踏板检测单元用于检测离合踏板的动作并发出信号；所述控制单元用于接收离合踏板动作检测单元发出的信号并向推力装置发送信号；所述推力装置具有对离合踏板回位方向施加推力的工作部，推力装置接收控制单元发出的信号并通过工作部对离合踏板回位助力。本实用新型具有在不同地域、不同天气环境下依然保证离合踏板及时回位的优点，且对离合液低温下的流动性以及助力弹簧的公差要求低，极大节约用户即生产商的成本。

Description

车辆离合踏板回位自动补偿控制系统

技术领域

本实用新型涉及离合回位补偿领域，具体涉及一种车辆离合踏板回位自动补偿控制系统。

背景技术

离合器是把车辆或其他动力机械的引擎动力以开关的方式传递至车轴上的装置。离合器安装在发动机与变速器之间，是车辆传动系统中直接与发动机相联系的总成件。车辆从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可通过离合操纵机构操纵离合器，根据需要踩踏离合操纵机构中的离合踏板，进而使发动机和传动系统暂时分离，以切断发动机向传动系统输出的动力；松开离合踏板后，离合器使发动机和传动系统逐渐接合，以传递发动机向传动系统输出的动力。从而使发动机与变速器之间能逐渐接合，保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当车辆紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用。

目前，离合操纵机构中，离合踏板位于离合臂的受力端；助力弹簧作用于离合臂的施力端。驾驶员踩踏离合踏板后，在助力弹簧的作用下离合踏板复位。但此种离合踏板复位有如下缺点：(1)离合踏板通过助力弹簧回位，其回位助力的大小为定值，不具备补偿功能；(2)液压离合器在不同地域、不同气候条件下使用差异较大，如中国的南方和北方冬天环境温差大，北方冬天温度低导致离合液的流动性差，离合踏板回位反应时间较长，用户体验感舒适性差，无法满足用户的使用需求；(3)在环境温度过低的地域(如北方冬天)要求离合液依然有一定的流动性，对离合液品质要求高，用户使用成本相应增加；(4)助力弹簧力值要求的公差较小，制造成本和报废率高；(5)若离合操纵机构中的离合踏板踩踏后不能尽快回位，需要换挡、紧急制动时就无法通过离合踏板控制离合器使发动机和传动系统暂时分离，容易发生事故。

因此，为解决以上问题，需要一种车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，能够通过外界温度调整离合踏板回位助力的大小。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，能够不仅能满足不同地域、不同天气环境下使用，同时踏板回位力可以自动随着天气变冷而自动加大。

本实用新型的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，包括离合踏板动作检测单元、控制单元以及推力装置；所述离合踏板检测单元用于检测离合踏板的动作并发出信号；所述控制单元用于接收离合踏板动作检测单元发出的信号并向推力装置发送信号；所述推力装置具有对离合踏板回位方向施加推力的工作部，推力装置接收控制单元发出的信号并通过工作部对离合踏板回位助力。具体的当离合踏板位于底位时，离合踏板检测单元向控制单元输送信号，控制单元接收到信号后向推力装置发出导通信号，推力装置接收到导通信号后，推力装置的工作部对离合踏板回位方向施加一推力，使离合踏板迅速回位。其中，控制单元可以为ECU与外围件组成，也可以为专门设置的控制单元。通过推力装置辅助离合踏板快速回位，使用普通离合液就可以适应多种地域及环境温度，且对助力弹簧力值的公差要求大、报废率。

进一步，还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测环境温度且当温度高于设定值时将所检测的环境温度参数发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的环境温度参数控制推力装置的工作部所施加推力的大小。具体的，温度检测单元根据环境温度向控制单元输出信号，温度高于摄氏零度时，控制单元接收到温度信号后向推力装置输出一个断开信号，此时推力装置不启动；温度低于摄氏零度时，控制单元接收到温度信号后向推力装置输出一个导通信号，启动推力装置。通过温度检测单元调整推力装置的推力大小，实现离合踏板回位助力大小可调且自动补偿，缩短离合踏板回位反应时间。

进一步，所述推力装置还包括缸体，所示工作部为可沿缸体长度方向往复移动的推杆。推杆伸出于缸体的过程中，对离合踏板回位方向施加一推力，辅助离合踏板迅速回位。

进一步，所述推力装置为电磁推力器，所述推杆为永磁铁，所述推杆与缸体之间设置有通电螺旋线圈；所述通电螺旋线圈通电后产生的磁场方向与永磁铁相同以使推杆伸出于缸体，且通电螺旋线圈的电流大小根据温度传感器所检测的温度高低改变，进而通过电流大小控制电磁推力器提供的推力大小，更易于精准调整离合踏板回位时所需推力大小，保证在温差较大的地域离合踏板回位的反应时间大致相同。

进一步，所述推杆的一端还设有用于辅助推杆退回至缸体内的回位装置，所述回位装置包括回位弹簧和用于回位弹簧固定的限位件。具体的，回位弹簧通过限位杆或限位管固定，本实施例中优选为限位杆，回位弹簧套设在限位杆上且回位弹簧一端与限位杆端部的限位垫圈相抵，回位弹簧的另一端与缸体的底端相抵。限位件亦可选用限位管套，回位弹簧置于该限位管套内。

进一步，所述推杆的施力端设有减震件，所述减震件通过端盖固定于推杆的施力端。具体的，减震件优选为减震橡胶，该减震橡胶与端盖连接的一端一体设有环状突起，端盖设有预该环状突起相适应的卡台，用于将减震橡胶固定。减震件亦可通过粘接、卡接等其他方式与推杆固定连接。

进一步，所述推杆外设有套管，所述套管通过固定座与端盖固定连接。具体的，推杆位于套管内，套管一端与固定座焊接，另一端与限位杆焊接。端盖与固定座螺栓连接。优选的，缸体的开口端还设有缓冲件，该缓冲件可以为胶圈、橡胶块、橡胶凸起等起缓冲作用的部件。

进一步，所述推力装置设置于助力弹簧附近，且推力装置的工作部与弹簧支耳的一侧相抵，所述弹簧支耳与推力装置的工作部相抵的一侧设置有用于增加接触面积的垫片。

进一步，所述离合踏板动作检测单元位于离合踏板最低点且常开设置，所述底位开关与控制单元电连接，可有效防止起步熄火。

进一步，还包括设置于离合踏板最高点且常开的顶位开关，所述顶位开关与控制单元电连接。控制单元接收到顶位开关信号后立即发出点火指令，使点火系统的点火时间比传统点火时间提前一点，即控制了点火提交角度，降低排放。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，通过与控制单元电连接的离合踏板动作检测单元以及推力装置辅助离合踏板复位，(1)推力装置适应环境广泛，能满足不同地域、不同天气环境的需求；即使在中国的南方和北方，哪怕冬天环境差异大，也能同时满足用户需求；(2)通过温度检测单元配合调整推力装置的推力大小，实现离合踏板回位助力大小可调且自动补偿，缩短离合踏板回位反应时间；(3)通过温度检测单元配合调整电磁推力器的精准调整推力大小，即使在温差较大的地域(如北方冬天和夏天)离合踏板回位的反应时间相似，用户体验感舒适感较好；(4)在推力装置较大回位助力作用下，离合液的液体流动性得到提高；从而改善了极寒情况下，离合液的液体流动性变差对离合系统反应时间的影响；普通离合液就可满足用户使用，从而使用成本相应不变；(5)助力弹簧力值的公差要求可以较大，从而制造成本和报废率都相应得到改善。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中B的放大图；

图3为本实用新型的局部立体图；

图4为图2中A-A局部剖视图；

图5为本实用新型中推力装置工作时的结构图；

图6为图4中C的放大图。

图中，1为助力弹簧，2为弹簧支耳，21为垫片，3为控制单元，4为推力装置，41为缸体，42为推杆，43为固定座，44为减震件，45为端盖，46为套管，47为通电螺旋线圈，48为线圈支架，49为缓冲件，5为离合踏板动作检测单元，6为顶位开关,7为离合踏板，8为导线，9为回位装置，91为回位弹簧，92为限位杆，93为限位垫圈，94为螺母，10为温度检测单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，需注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至6所示，本实用新型提供一种车辆离合踏板7回位助力自动补偿控制系统，包括依次通过导线8连通的离合踏板动作检测单元5、控制单元3以及推力装置4，其中，控制单元3可以为车内的ECU，也可以为专门设置的控制元件。所述离合踏板7检测单元用于检测离合踏板7的动作并发出信号；所述控制单元3用于接收离合踏板动作检测单元5发出的信号并向推力装置4发送信号；所述推力装置4具有对离合踏板7回位方向施加推力的工作部，推力装置4接收控制单元3发出的信号并通过工作部对离合踏板7回位助力。具体的，当离合踏板7位于底位时，离合踏板7检测单元向控制单元3输送信号，控制单元3接收到信号后向推力装置4发出导通信号，推力装置4接收到导通信号后，推力装置4的工作部对离合踏板7回位方向施加一推力，使离合踏板7迅速回位。

本实施例中，还包括温度检测单元10，所述温度检测单元10用于检测环境温度且当温度高于设定值(该设定值可根据具体使用情况而设定)时将所检测的环境温度参数发送至控制单元3，所述控制单元3根据接收到的环境温度参数控制推力装置4的工作部所施加推力的大小。具体的，离合踏板7位于底位时，离合踏板7检测单元向控制单元3输送底位信号；1)温度高于摄氏零度时，温度检测单元10根据环境温度向控制单元3输出一高于设定值的温度信号，控制单元3接收到底位信号及高于设定值的温度信号后向推力装置4输出一个断开信号，此时推力装置4不启动。2)温度低于摄氏零度时，控制单元3接收到底位信号及低于设定值的温度信号后向推力装置4输出一个导通信号，启动推力装置4，且温度越低，对离合踏板7回位方向施加的推力越大。优选的，温度传感器位于发动机舱内，以便于检测离合液所处环境温度。

本实施例中，所述推力装置4还包括缸体41，所示工作部为可沿缸体41长度方向往复移动的推杆42。如图5所示，推杆42伸出于缸体41的过程中，通过推杆42施力端对离合踏板7回位方向施加一推力，辅助离合踏板7迅速回位。

本实施例中，所述推力装置4为电磁推力器，所述推杆42为永磁铁，所述推杆42与缸体41之间设置有通电螺旋线圈47；如图4、5所示，所述通电螺旋线圈47通电后产生的磁场方向与永磁铁的磁场方向相同，在磁场同极相斥的作用下使推杆42伸出于缸体41，进而对离合踏板7回位方向施加一推力。通电螺旋线圈47的电流大小可根据温度传感器所检测的温度高低改变。具体的，当环境温度低于设定值时，1)温度检测单元10所检测的环境温度越高，控制单元3接收温度信号后发送的导通信号越弱，有较小电流通过通电螺旋线圈47以产生较弱的磁场，推杆42所受到的排斥力越小，即电磁推力器产生的推力越小。2)温度检测单元10所检测的环境温度越低，控制单元3接收该温度信号后发送的导通信号越强，控制单元3则使较大电流通过通电螺旋线圈47以产生较强的磁场，推杆42所受到的排斥力越大，则电磁推力器产生的推力越大。优选的，通电螺旋线圈47通过线圈支架48固定在缸体41的内壁上。

本实施例中，所述推杆42的一端还设有用于辅助推杆42退回至缸体41内的回位装置9，所述回位装置9包括回位弹簧91和用于回位弹簧91固定的限位件。具体的，回位弹簧91通过限位杆92或限位管固定，本实施例中优选为限位杆92，回位弹簧91套设在限位杆92上且回位弹簧91一端与缸体41的底端相抵，回位弹簧91的另一端与限位杆92端部的限位垫圈93相抵，该限位垫圈93通过螺母94固定在限位杆92的端部。限位件亦可选用限位管套，限位管套的内径略大于缸体41的外径，回位弹簧91置于该限位管套内。回位弹簧91亦可设置在缸体41内使推杆42退回至缸体41内。

本实施例中，所述推杆42的施力端设有减震件44，所述减震件44通过端盖45固定于推杆42的施力端，当推杆42伸出于缸体41后，工作部施加推力时起缓冲减震的作用。具体的，减震件44优选为减震橡胶，该减震橡胶与端盖45连接的一端一体设有环状突起，端盖45设有预该环状突起相适应的卡台，用于将减震橡胶固定。减震件44亦可通过粘接、卡接等其他方式与推杆42固定连接。

本实施例中，所述推杆42外设有套管46，所述套管46通过固定座43与端盖45固定连接。具体的，推杆42位于套管46内，套管46一端与固定座43焊接，另一端与限位杆92焊接。端盖45与固定座43螺栓连接。优选的，缸体41的开口端还设有缓冲件49，该缓冲件49可以为胶圈、橡胶块、橡胶凸起等起缓冲作用的部件，以防止推杆42退回至缸体41内时，固定座43直接与缸体41的端口处撞击。

本实施例中，所述推力装置4设置于助力弹簧1附近，且推力装置4的工作部与弹簧支耳2的一侧相抵，所述弹簧支耳2与推力装置4的工作部相抵的一侧设置有用于增加接触面积的垫片21。因弹簧支耳2与推力装置4工作部相抵的一侧为光滑圆弧面，当推杆42推动弹簧支耳2时，该垫片21可防止工作部在光滑圆弧面滑脱。推力装置4也可以设置在离合踏板7下方、离合臂的施力端或离合臂的受力端等，可实现推力装置4工作时将离合踏板7复位即可。所述减震件44与垫圈相接的端面不小于垫片21端面，以保证推力装置4向弹簧支耳2施力使受力均匀。具体的，当外界温度不影响离合液流动性时，离合踏板通过助力弹簧1的助力回位即可；当外界温度影响离合液的流动性时，离合踏板的回位助力就等于助力弹簧1的助力加上推力装置4的推力，有效缩短离合踏板的回位反应时间。

本实施例中，所述离合踏板动作检测单元5位于离合踏板7最低点且常开设置，所述离合踏板动作检测单元5与控制单元3电连接。具体的，离合踏板动作检测单元5包括底位安装基座以及底位触发按钮，该底位触发按钮突出与底位安装基座，当离合踏板7踩踏至最低点时，即可触发离合踏板动作检测单元5。还可调整底位安装基座的位置，使离合踏板7临近最低点时即可触发离合踏板动作检测单元5，可有效防止起步熄火。还可单独安装一底位开关，使离合踏板7临近最低点时即可触发该底位开关，亦可防止起步熄火。

本实施例中，还包括设置于离合踏板7最高点且常开的顶位开关6，所述顶位开关6与控制单元3电连接。具体的，顶位开关6包括顶位安装座和顶位触发按钮，当离合踏板7接近顶位时即可触发该定位触发按钮，控制单元3接收到顶位开关6信号后立即发出点火指令，使点火系统的点火时间比传统点火时间提前一点，即可控制点火提前角度，降低排放。

本实用新型不仅能满足不同地域、不同天气环境下使用，同时踏板回位力可以自动随着天气变冷而自动加大，尤其是在极寒低温零下20度以下时，依然可以保证离合踏板回位助力大小可调且自动补偿；因此驾驶人员在冬天和夏天施加的踏板力可以持基本相同，从而能提供给用户较好的体验感和舒适感。

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

Claims (10)

1.一种车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：包括离合踏板动作检测单元、控制单元以及推力装置；所述离合踏板检测单元用于检测离合踏板的动作并发出信号；所述控制单元用于接收离合踏板动作检测单元发出的信号并向推力装置发送信号；所述推力装置具有对离合踏板回位方向施加推力的工作部，推力装置接收控制单元发出的信号并通过工作部对离合踏板回位助力。

2.根据权利要求1所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：还包括温度检测单元，所述温度检测单元用于检测环境温度且当温度高于设定值时将所检测的环境温度参数发送至控制单元，所述控制单元根据接收到的环境温度参数控制推力装置的工作部所施加推力的大小。

3.根据权利要求1或2所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推力装置还包括缸体，所示工作部为可沿缸体长度方向往复移动的推杆。

4.根据权利要求3所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推力装置为电磁推力器，所述推杆为永磁铁，所述推杆与缸体之间设置有通电螺旋线圈；所述通电螺旋线圈通电后产生的磁场方向与永磁铁相同以使推杆伸出于缸体，且通电螺旋线圈的电流大小根据温度传感器所检测的温度高低改变。

5.根据权利要求4所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推杆的一端还设有用于辅助推杆退回至缸体内的回位装置，所述回位装置包括回位弹簧和用于回位弹簧固定的限位件。

6.根据权利要求4所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推杆的施力端设有减震件，所述减震件通过端盖固定于推杆的施力端。

7.根据权利要求6所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推杆外设有套管，所述套管通过固定座与端盖固定连接。

8.根据权利要求4所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述推力装置设置于助力弹簧附近，且推力装置的工作部与弹簧支耳的一侧相抵，所述弹簧支耳与推力装置的工作部相抵的一侧设置有用于增加接触面积的垫片。

9.根据权利要求1所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：所述离合踏板动作检测单元位于离合踏板最低点且常开设置。

10.根据权利要求1所述的车辆离合踏板回位自动补偿控制系统，其特征在于：还包括设置于离合踏板最高点且常开的顶位开关，所述顶位开关与控制单元电连接。

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