一种直推式电控离合操纵系统技术方案

本发明专利技术提供了一种直推式电控离合操纵系统，包括：离合器踏板、离合器助力器、助推气源系统，离合器助力器同轴设置在重型卡车的变速箱内并套设在一轴上，且离合器助力器的底板固定连接在重型卡车的变速箱壳体内壁，离合器助力器的推动组件位于离合器压盘侧方。本发明专利技术具有稳定性好、操控性好、灵敏性好，使用寿命长、推力恒定、覆盖面广等优点。覆盖面广等优点。覆盖面广等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种直推式电控离合操纵系统


[0001]本专利技术涉及重型卡车、大客车、工程机械等商用车的离合器控制系统，尤其涉及一种直推式电控离合操纵系统。

技术介绍

[0002]在重型卡车、大客车、工程机械等商用车的离合器操纵系统中，都需要在离合器与离合器总泵之间安装离合器助力器，为离合器的动作提供助力。目前，商用车动变速箱离合操纵系统主要采用的是油控气离合操纵系统，如CN2402531公开的汽车用离合器助力装置，CN2535266公开的汽车离合器助力器，CN201875021U公开的车用离合器助力器。然而，大量走访调查表明，油控气离合操纵系统在使用过程中存在漏气、压缩空气不洁净、漏油等硬故障，以及离合器分不开、挂档困难、离合重、发卡等软故障，且由于离合器助力器装在变速箱外部，导致离合系统故障率较大。
[0003]随着车辆控制技术的发展，电控离合操纵系统已成为自动变速箱的关键组成部分，与普通油控气离合操纵系统相比，电控离合器操纵系统因具有操纵性能更好，离合器能够更加平稳地接合，能减少驾驶员的不当操作，能检测离合器磨损情况等优点。然而，常规的电控离合操纵系统主要用于普通乘用车上，并不能直接用到重型卡车、大客车、工程机械这类商用车上。
[0004]为解决商用车离合器操纵系统的离合半联动顿挫现象和原液压离合系统故障的问题，现有文献CN212337961U公开了一种手动挡变速箱用离合伺服电控气助力操纵系统总成，包括离合踏板、离合器助力器，离合器助力器中设有气缸，气缸中设有活塞，活塞与推杆相连接，位移传感器与推杆相连接，位移传感器与终端随动控制器通信连接。虽然这种电控气助力操纵系统从控制技术方面进行改进并在一定程度上实现了简便高效、低故障的操纵优势，但其仍然采用了传统的助力结构，必须要用到端置式推杆、分离拨叉等部件，其可靠性、稳定性和使用寿命仍然有待优化。
[0005]更关键地是，根据整车厂的要求，商用车离合器的分离时间或结合时间要求控制在0.6秒内。理想状态下，该分离时间或结合时间越短越好，但是，要想将该分离时间或结合时间精确控制在0.2秒内一直是本领域的技术难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种直推式电控离合操纵系统，至少能够优化电控离合操纵系统的可靠性、稳定性和使用寿命。
[0007]本专利技术采用了如下技术方案解决本申请的技术问题。
[0008]一种直推式电控离合操纵系统，包括：离合器踏板、在离合器踏板的转动中心附近设置有用于获取离合器踏板偏转角度数据的角度传感器，角度传感器与控制器通信连接；离合器助力器，用于驱动离合器动作，离合器助力器上设置有位移传感器，位移传感器与控
制器通信连接；助推气源系统，助推气源系统的气管上设置有控制阀，控制阀与控制器通信连接；其特征在于：所述离合器助力器同轴设置在重型卡车的变速箱内并套设在一轴上，且离合器助力器的底板固定连接在重型卡车的变速箱壳体内壁，离合器助力器的推动组件位于离合器压盘侧方；所述控制器的处理模块执行程序时实现以下步骤/功能：S1，实时获取离合器踏板的偏转角度数据，并反馈给控制器；实时获取离合器助力器的推动组件位移数据，并反馈给控制器；S2，根据所得偏转角度数据匹配阈值，根据匹配结果向助推气源系统发出动作指令，通过压缩气驱动离合器助力器的推动组件移动；当推动组件移动到目标位置后，控制助推气源系统再次发出动作指令，使推动组件停止。
[0009]在步骤/功能S2中：当所得偏转角度数据位于离合器全联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件处于初始位置，此时，进气阀关闭，排气阀打开；当所得偏转角度数据位于离合器半联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件移动至离合器半联动状态对应的位置，此过程中，先控制进气阀打开，排气阀关闭，并在推动组件移动到位后控制进气阀关闭；当所得偏转角度数据位于离合器非联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件移动至极限位置，此过程中先控制进气阀打开，排气阀关闭，并在推动组件移动到位后控制进气阀关闭。
[0010]为了提高本专利技术系统的通用性，提高直推式电控离合操纵系统的覆盖面，所述助推气源系统供应0.55MPa的压力并产生12594N的推力，或者所述助推气源系统供应0.6MPa的压力并产生13740N的推力；离合器踏板的最大转角为25
°
，离合器踏板处于最大转角状态时对应的离合器助力器的输出行程S1=15
‑
18mm，离合器的分离行程S2=12
‑
14mm。
[0011]为进一步提高使用寿命和操控平稳性，所述离合器助力器包括内缸体、外缸体，内缸体与外缸体通过底板连接，内缸体、外缸体和底板一体成型，由内缸体、外缸体和底板共同围合成朝上的敞口空间；在敞口空间中配合有推动组件，由内缸体、外缸体和推动组件共同围合成气室，气室的进气口和排气口设置在底板上；在气室内设置有弹簧，弹簧上端抵靠推动组件、下端抵靠底板。
[0012]在本专利技术中，推动组件包括环形活塞，环形活塞的内壁密封配合在内缸体外壁，环形活塞的外壁密封配合在外缸体内壁，环形活塞顶部固定连接轴承，轴承的上表面为平面，轴承的上表面能够贴靠离合器的压盘；当气室内被通入压缩气后，通过压缩气推动环形活塞和轴承同步上移；当气室内的压缩气被排出后，环形活塞和轴承同步下移，并通过环形活塞下压弹簧。
[0013]为更进一步提高使用寿命和操控平稳性，在环形活塞上设置有环板，外缸体精密配合在环板与环形活塞外壁之间；在环板外侧设置有防尘板，防尘板挂扣在环形活塞外沿内侧的凸台上，防尘板顶端抵靠环形活塞外沿内侧的顶壁，防尘板下部与环形活塞外壁之间设置有外密封圈；当环形活塞移动时，环板、防尘板和外密封圈跟随环形活塞移动，且环板和外密封圈沿着外缸体外壁轴向滑动；在环形活塞外壁且位于外密封圈上方设置有环
槽，环槽的低点低于环槽下棱边；在环形活塞内壁与内缸体外壁之间设置有内密封圈，采用环板、环槽、外密封圈、外缸体的配合能够很好地防止细微颗粒物进入外缸体与环形活塞外壁之间。
[0014]为更进一步提高使用寿命，环形活塞具有一体成型的内环体、中环体和外环体，内环体顶端和外环体顶端均高于中环体顶端，由内环体和中环体共同围合成U形环槽；在内环体与中环体之间设置有柔性防护套，柔性防护套上端固定连接在内缸体顶部外沿处，柔性防护套下端固定连接在中环体顶部外沿处，轴承通过卡圈卡装在中环体顶部且被径向限位；在内环体侧壁设置有多个万向滚珠，当柔性防护套随着环形活塞向下移动而被拉伸时，柔性防护套内壁贴靠在万向滚珠上。采用这样地结构，巧妙地实现了：在使用过程中防止柔性防护套被反复扯拉，不仅有利于提高柔性防护套使用寿命，而且能够防止柔性防护套脱落，同时能够防止柔性防护套粘附在内环体外壁而干涉环形活塞运行，有利于环形活塞顺利运行。
[0015]作为优选方案，万向滚珠间隔设置有多排，所有万向滚珠的外端顶点位于同一圆周面上，相邻万向滚珠之间的距离不大于40mm，最上排的万向滚珠靠近内环体顶部，最下排的万向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直推式电控离合操纵系统，包括：离合器踏板、在离合器踏板的转动中心附近设置有用于获取离合器踏板偏转角度数据的角度传感器，角度传感器与控制器通信连接；离合器助力器，用于驱动离合器动作，离合器助力器上设置有位移传感器，位移传感器与控制器通信连接；助推气源系统，助推气源系统的气管上设置有控制阀，控制阀与控制器通信连接；其特征在于：所述离合器助力器同轴设置在重型卡车的变速箱内并套设在一轴上，且离合器助力器的底板固定连接在重型卡车的变速箱壳体内壁，离合器助力器的推动组件位于离合器压盘侧方；所述控制器的处理模块执行程序时实现以下步骤/功能：S1，实时获取离合器踏板的偏转角度数据，并反馈给控制器；实时获取离合器助力器的推动组件位移数据，并反馈给控制器；S2，根据所得偏转角度数据匹配阈值，根据匹配结果向助推气源系统发出动作指令，通过压缩气驱动离合器助力器的推动组件移动；当推动组件移动到目标位置后，控制助推气源系统再次发出动作指令，使推动组件停止。2.根据权利要求1所述的直推式电控离合操纵系统，其特征在于，S2中：当所得偏转角度数据位于离合器全联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件处于初始位置，此时，进气阀关闭，排气阀打开；当所得偏转角度数据位于离合器半联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件移动至离合器半联动状态对应的位置，此过程中，先控制进气阀打开，排气阀关闭，并在推动组件移动到位后控制进气阀关闭；当所得偏转角度数据位于离合器非联动状态对应的角度区间时，控制离合器助力器的推动组件移动至极限位置，此过程中先控制进气阀打开，排气阀关闭，并在推动组件移动到位后控制进气阀关闭。3.根据权利要求2所述的直推式电控离合操纵系统，其特征在于：所述助推气源系统供应0.55MPa的压力并产生12594N的推力，或者所述助推气源系统供应0.6MPa的压力并产生13740N的推力；离合器踏板的最大转角为25
°
，离合器踏板处于最大转角状态时对应的离合器助力器的输出行程S1＝15
‑
18mm，离合器的分离行程S2＝12
‑
14mm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的直推式电控离合操纵系统，其特征在于：所述离合器助力器包括内缸体(10)、外缸体(11)，内缸体(10)与外缸体(11)通过底板(12)连接，内缸体(10)、外缸体(11)和底板(12)一体成型，由内缸体(10)、外缸体(11)和底板(12)共同围合成朝上的敞口空间；在敞口空间中配合有推动组件，由内缸体(10)、外缸体(11)和推动组件共同围合成气室(15)，气室(15)的进气口和排气口设置在底板(12)上；在气室(15)内设置有弹簧(13)，弹簧(13)上端抵靠推动组件、下端抵靠底板(12)。5.根据权利要求4所述的直推式电控离合操纵系统，其特征在于：推动组件包括环形活塞(20)，环形活塞(20)的内壁密封配合在内缸体(10)外...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晖，黄雯翠，黄健华，
申请(专利权)人：重庆新京桦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：