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一种步进电机式汽车离合器制造技术

技术编号:20583658 阅读:51 留言:0更新日期:2019-03-16 05:26
本发明专利技术提供了一种步进电机式汽车离合器,它在不改变手动离合器执行机构的基础上,通过加装传感器与电控单元,并且将控制机构改为步进电机式的调压阀,通过传感器对驾驶员意图以及车辆状态进行反馈,然后根据离合器需要的状态调节离合器执行机构中的液压压力,进而控制离合器主从动盘的接合压力、控制离合器扭矩的传递、主从动盘的比转速,完成对离合器的控制。本离合器解决了传统离合器助力繁琐的问题,可以去除离合器磨损及膜片弹簧疲劳变形对离合器扭矩传递的影响,可以结合驾驶员的意图与车辆的行驶状态有效改善离合器的工作性能,可以降低离合器控制的难度、提高离合器的控制精度的离合器控制机构。

A Stepping Motor Type Automotive Clutch

The invention provides a stepping motor type automobile clutch. On the basis of not changing the manual clutch actuator, it adjusts the liquid in the clutch actuator according to the required state of the clutch by installing sensors and electronic control units and changing the control mechanism into a stepping motor type pressure regulating valve. Pressure, and then control the clutch master-follower engagement pressure, control the transmission of clutch torque, master-follower specific speed, complete the control of the clutch. The clutch solves the complicated problem of the traditional clutch, removes the influence of clutch wear and fatigue deformation of diaphragm spring on the clutch torque transmission, effectively improves the clutch performance combined with driver's intention and vehicle driving status, reduces the difficulty of clutch control and improves the clutch control accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种步进电机式汽车离合器
本专利技术涉及到汽车的离合器装置,具体来说是一种采用步进电机作为控制部的步进电机式汽车离合器。
技术介绍
离合器是在各种车辆里均涉及到的一种设备,它是安装在发动机和变速器之间,是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件,是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。离合器传递发动机的最大扭矩是通过离合器接合实现的,变速器换挡是通过完全分离实现的,离合器保证汽车能平稳起步和防止传动系过载是通过离合器主、从动部分的滑摩来实现的。对车辆的起步过程进行定量评价时,所提出的客观评价指标主要有离合器起步接合时间、冲击度和比滑磨功。其中,离合器起步接合时间是从控制器发出起步指令到离合器完全接合为止所耗费的时长,良好的起步品质要求在起步平顺的基础上起步时间尽量的短;冲击度是车辆纵向加速度对时间的导数,冲击度与输出转矩变化率成正比,输出转矩变动越快,传动系统冲击越大,冲击度较好地反映了起步换挡过程中的动力学本质,冲击度可以真实地反映起步换挡过程汽车传动系在和变化以及车辆的运动状态;离合器的滑磨功是指离合器结合过程中有多少机械能变成热能,表征了离合器摩擦表面磨损的严重程度,而比滑磨功是滑磨功与离合器摩擦面积之比。摩擦式离合器工作控制指标主要通过离合器的结合量和结合速度来体现,它不仅对离合器的使用寿命有很大的因果关系,而且离合器的接合量和接合速度对驾驶员经验要求也比较高,甚至离合器的接合量和接合速度直接影响车辆的起步平稳性和换挡流畅性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种步进电机式汽车离合器,它在不改变手动离合器执行机构的基础上,通过加装传感器与电控单元,并且将控制机构改为步进电机式的调压阀,通过传感器对驾驶员意图以及车辆状态进行反馈,然后根据离合器需要的状态调节离合器执行机构中的液压压力,进而控制离合器主从动盘的接合压力、控制离合器扭矩的传递、主从动盘的比转速,完成对离合器的控制。并通过电控单元进行数据计算后向步进电机调压阀发出指令,对离合器液压分离器进行液压调节从而实现对离合器的控制。本专利技术实现上述目的采用以下技术方案:一种步进电机式汽车离合器,它包括传感器、离合器电控单元、执行器和离合器。所述的传感器对驾驶员意图信息进行收集,并且对车辆各部位的信号进行收集,然后传递至离合器电控单元,离合器电控单元对信号进行处理后发送相应的指令到执行器,通过执行器对离合器进行控制;离合器上设有液压缸,液压缸连接到离合器上的分离拨叉,执行器对液压缸的伸缩进行控制从而实现对离合器的控制;所述的执行器为步进电机调压阀。所述的传感器所采集的信号包括控制信号和反馈信号。所述的控制信号包括离合器踏板位置、节气门位置、发动机转速、变速器输入轴转速、车速;所述的反馈信号包括离合器主、从动盘转速比和主、从动盘的位置;信号的采集由相应的传感器来完成。所述离合器踏板对应的传感器为电位器式的位置传感器,由两个无触点线性电位器传感器组成。所述的步进电机调压阀为带有先导阀的座阀式溢流阀,采用二级同心结构。所述的步进电机调压阀包括阀座、主阀、先导阀、步进电机和丝杠;所述的阀座为贯通是结构,阀座前端部设有进油孔,阀座尾部设有步进电机;阀座内部前后分别设置主阀和先导阀,主阀和先导阀对应的阀座壁上分别设有贯穿的第一出油孔和第二出油孔,主阀中心处还设有贯穿的阻尼孔;主阀和先导阀之间的阀座上还设有一圈环状的溢流阀座,所述的溢流阀座为锥形结构,相应的先导阀前部为锥阀结构;主阀和先导阀分别对应的设有弹簧,主阀弹簧将主阀支撑到溢流阀座前部,步进电机的轴上设有丝杠,先导阀弹簧将先导阀支撑到丝杠上。一种步进电机式汽车离合器,它的工作方式为传感器将离合器踏板的移动量转换成电信号;同时,将传感器所监测到的发动机转速和变速器输入轴转速转换成一个比转速电信号,该信号的输出特性与离合器踏板所输出的电信号一直,均为线性输出;离合器电控单元对该两个电信号进行比较,如两个信号不同,说明离合器的实际接合度没有达到要求,则离合器电控单元发出指令,控制步进电机转动,控制先导阀阀芯弹簧的压缩量,从而引起先导阀级液阻的改变,进而达到控制主阀芯前端系统压力的变化,以增大或者减小离合器分离液压力,直至两个电信号相同为止。本专利技术采用上述技术方案具有以下有益效果:解决了传统离合器助力繁琐的问题,可以去除离合器磨损及膜片弹簧疲劳变形对离合器扭矩传递的影响,可以结合驾驶员的意图与车辆的行驶状态有效改善离合器的工作性能,可以降低离合器控制的难度、提高离合器的控制精度的离合器控制机构。附图说明图1为本专利技术的工作流程示意图。图2为步进电机调压阀的结构示意图,图3为步进电机调压阀信号流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示的的一种步进电机式汽车离合器,它包括传感器、离合器电控单元、执行器和离合器。所述的传感器对驾驶员意图信息进行收集,并且对车辆各部位的信号进行收集,然后传递至离合器电控单元,离合器电控单元对信号进行处理后发送相应的指令到执行器,通过执行器对离合器进行控制;离合器上设有液压缸,液压缸连接到离合器上的分离拨叉,即分离拨叉的两端分别对应到液压缸和分离轴承,进而通过执行器对液压缸的伸缩进行控制实现对离合器的控制;所述的执行器为步进电机调压阀。所述的传感器所采集的信号包括控制信号和反馈信号。所述的控制信号包括离合器踏板位置、节气门位置、发动机转速、变速器输入轴转速、车速;所述的反馈信号包括离合器主、从动盘转速比和主、从动盘的位置;信号的采集由相应的传感器来完成。所述离合器踏板对应的传感器为电位器式的位置传感器,由两个无触点线性电位器传感器组成。所述的步进电机调压阀为带有先导阀的座阀式溢流阀,采用二级同心结构。如图2所示,所述的步进电机调压阀包括阀座1、主阀2、先导阀3、步进电机4和丝杠5;所述的阀座1为贯通式结构,阀座1前端部设有进油口101,阀座1尾部设有步进电机4;阀座1内部前后分别设置主阀2和先导阀3,主阀2和先导阀3对应的阀座1壁上分别设有贯穿的第一出油孔102和第二出油孔103,主阀2中心处还设有贯穿的阻尼孔201;主阀2和先导阀3之间的阀座1内还设有一圈环状的溢流阀座104,所述的溢流阀座104为锥形结构,相应的先导阀3前部为锥阀结构;主阀2和先导阀3分别对应的设有弹簧,主阀弹簧202将主阀2支撑到溢流阀座104前部,步进电机4的轴上设有丝杠5,先导阀弹簧301将先导阀301支撑到丝杠5上。步进电机调压阀式离合器系统是一种柔性控制系统,取消了机械式离合器的刚性连接,步进电机调压阀式离合器系统组成:(1)传感器离合器踏板位置传感器是反映驾驶员操作意图的装置,它的核心是一个电位器式的位置传感器,该传感器是由两个无触点线性电位器传感器组成,当离合器踏板位置发生变化时,电位器阻值也随之线性地改变。这样就可以感知离合器踏板位置及其变化的情况,并将离合器踏板移动量转化成电信号发送给离合器电控单元。感应电压的脉冲频率也就越高,按照单位时间内感应出的电压脉冲频率数,计算出旋转轴轴转速,就可换算成发动机转速、变速器输入轴转速、车速。(2)离合器电控单元离合器电控单元采集发动机转速信号及离合器主动盘信号、变速器输入轴信号及离合器从动盘信号、离合器踏板位置信号及驾驶员的驾车意图信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种步进电机式汽车离合器,它包括传感器、离合器电控单元、执行器和离合器,其特征在于:所述的传感器对驾驶员意图信息进行收集,并且对车辆各部位的信号进行收集,然后传递至离合器电控单元,离合器电控单元对信号进行处理后发送相应的指令到执行器,通过执行器对离合器进行控制;离合器上设有液压缸,所述的执行器对液压缸的伸缩进行控制从而实现对离合器的控制;所述的执行器为步进电机调压阀。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机式汽车离合器,它包括传感器、离合器电控单元、执行器和离合器,其特征在于:所述的传感器对驾驶员意图信息进行收集,并且对车辆各部位的信号进行收集,然后传递至离合器电控单元,离合器电控单元对信号进行处理后发送相应的指令到执行器,通过执行器对离合器进行控制;离合器上设有液压缸,所述的执行器对液压缸的伸缩进行控制从而实现对离合器的控制;所述的执行器为步进电机调压阀。2.根据权利要求1所述的一种步进电机式汽车离合器,其特征在于:所述的传感器所采集的信号包括控制信号和反馈信号。3.根据权利要求2所述的一种步进电机式汽车离合器,其特征在于:所述的控制信号包括离合器踏板位置、节气门位置、发动机转速、变速器输入轴转速、车速;所述的反馈信号包括离合器主、从动盘转速比和主、从动盘的位置;信号的采集由相应的传感器来完成。4.根据权利要求3所述的一种步进电机式汽车离合器,其特征在于:所述离合器踏板对应的传感器为电位器式的位置传感器,由两个无触点线性电位器传感器组成。5.根据权利要求4所述的一种步进电机式汽车离合器,其特征在于:所述的步进电机调压阀为带有先导阀的座阀式溢流阀,采用二级同心结构。6.根据权利要求5所述的一种步进电...

【专利技术属性】
技术研发人员:张艳山朱清山肖伟中
申请(专利权)人:黄淮学院
类型:发明
国别省市:河南,41

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