一种半自动离合器装置的制作方法

本实用新型涉及汽车制动机构，尤其涉及一种半自动离合器装置。

背景技术：

节能环保是本世纪汽车技术发展的重要方向。新能源汽车作为新型绿色环保交通工具，其动力源具有过载能力强、调速范围宽等特性。在电动汽车传动系统中增加两挡变速装置能有效利用电机的高效区域，有利于车辆行驶的经济性。

在新型两档变速器换挡过程中，如由人工操纵离合器，无法明确区分换挡过程的转矩相阶段和惯性相阶段，换挡品质不容易保证、易造成换挡冲击大等问题，并且增加了离合器的负荷，给安全行车带来隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、效率高的半自动离合器装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种半自动离合器装置，包括电源1、联动开关2、电控开关3、直流电机4、带自锁功能的减速机构5、液压主缸6、电子控制装置8、液压分缸9、分离拨叉10、安装有分离轴承位置传感器7的分离轴承11、分离杠杆12、压盘13；分离轴承位置传感器7用于测量分离轴承的位移；

所述电源1依次与联动开关2、电控开关3、直流电机4电连接；

所述直流电机4的转轴与带自锁功能的减速机构5连接；减速机构5与液压主缸6的活塞杆连接；液压主缸6通过液压管路连接液压分缸9；液压分缸9的活塞杆连接分离拨叉10；

所述分离轴承11分别与分离拨叉10和分离杠杆12活动连接；

所述电子控制装置8分别与电控开关3、联动开关2和分离轴承位置传感器7电连接；电子控制装置8用于接收联动开关2和分离轴承位置传感器7的电信号，经过处理分析，来控制电控开关3的闭合与断开。

所述联动开关2是双触点联动，通过拨动联动开关实现电源1输出电流方向的改变。

所述电控开关3为电磁继电器；电子控制装置8控制电控开关3的闭合与断开，来实现直流电机4的运转和停止。

所述电子控制装置8从CAN总线得到汽车的变速器输入轴和输出轴转速，从联动开关2得到开关电信号，从分离轴承位置传感器7得到分离轴承11的位置电信号；进而使电子控制装置8根据控制逻辑来控制电控开关3的闭合与断开，实现离合器结合与分离的半自动化。

所述带自锁功能的减速机构5，在对直流电机4进行减速增距的同时，其自锁功能使传动的准确和方向不可逆。

所述减速机构5包括涡轮蜗杆51和滚珠丝杆52，当涡轮蜗杆51转动时，推动滚珠丝杆52直线向前运动。所述直流电机4正转时，带动涡轮蜗杆51转动，使滚珠丝杆52直线向前运动，迫使液压主缸6压力增大，继而液压分缸9推动分离拨叉10运动，分离轴承11向前消除分离间隙后推动分离杠杆12，在分离杠杆12作用下，使得压盘13逐渐分离。

本实用新型半自动离合器装置，保留了齿轮机械传递的高效性，并在换挡过程中克服了传统机械变速器的动力中断特性。换挡过程中通过摩擦片式离合器的接合与分离，电机输出动力在一挡、二挡传递路线间切换，完成车辆行驶过程中的切换挡过程。

本实用新型半自动离合器装置，提高了车辆行驶过程中的切换挡过程齿轮机械传递的效率，使换挡过程中动力持续、顺畅，降低了离合器的故障率，为安全行车提供了保障。

附图说明

图1为本实用新型半自动离合器装置的原理示意图；

图中：1-电源、2-联动开关、3-电控开关、4-直流电机、5-带自锁功能的减速机构、6-液压主缸、7-分离轴承位置传感器、8-电子控制装置、9-液压分缸、10-分离拨叉、11-分离轴承、12-分离杠杆、13-压盘。

图2为本实用新型半自动离合器装置的结构示意图。

图3为本实用新型半自动离合器装置所基于的带两挡UST纯电动汽车动力传动系统结构示意图。

图4为本实用新型半自动离合器装置的L到H档的转速变化关系坐标曲线图。

图5为本实用新型一种半自动离合器装置的H到L档的转速变化关系坐标曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至5所示。本实用新型公开了一种半自动离合器装置，包括电源1、联动开关2、电控开关3、直流电机4、带自锁功能的减速机构5、液压主缸6、电子控制装置(ECU)8、液压分缸9、分离拨叉10、安装有分离轴承位置传感器7的分离轴承11、分离杠杆12、压盘13；分离轴承位置传感器7用于测量分离轴承的位移；

所述电源1依次与联动开关2、电控开关3、直流电机4电连接；

所述直流电机4的转轴与带自锁功能的减速机构5连接；减速机构5与液压主缸6的活塞杆连接；液压主缸6通过液压管路连接液压分缸9；液压分缸9的活塞杆连接分离拨叉10；

所述分离轴承11分别与分离拨叉10和分离杠杆12活动连接；

所述电子控制装置8分别与电控开关3、联动开关2和分离轴承位置传感器7电连接；电子控制装置8用于接收联动开关2和分离轴承位置传感器7的电信号，经过处理分析，来控制电控开关3的闭合与断开。

所述联动开关2是双触点联动，通过拨动联动开关实现电源1输出电流方向的改变。

所述电控开关3为电磁继电器；电子控制装置8根据控制逻辑来控制电控开关3的闭合与断开，来实现直流电机4的运转和停止。

所述电子控制装置8从CAN总线得到汽车的变速器输入轴和输出轴转速，从联动开关2得到开关电信号，从分离轴承位置传感器7得到分离轴承11的位置电信号；进而使电子控制装置8根据控制逻辑来控制电控开关3的闭合与断开，实现离合器结合与分离的半自动化。

所述带自锁功能的减速机构5，在对直流电机4进行减速增距的同时，其自锁功能使传动的准确和方向不可逆。

所述减速机构5包括涡轮蜗杆51和滚珠丝杆52，当涡轮蜗杆51转动时，推动滚珠丝杆52直线向前运动。所述直流电机4正转时，带动涡轮蜗杆51转动，使滚珠丝杆52直线向前运动，迫使液压主缸6压力增大，继而液压分缸9推动分离拨叉10运动，分离轴承11向前消除分离间隙后推动分离杠杆12，在分离杠杆12作用下，使得压盘13逐渐分离。

本实用新型一种半自动离合器装置具体工作过程如下：

当汽车启动后，联动开关处于L档，分离轴承12由于涡轮蜗杆51的自锁功能而保证压盘13彻底分离。当驾驶员要升挡，人工操纵联动开关2从L到H，直流电机4反转，带动涡轮蜗杆51转动，继而滚珠丝杆52直线向后运动，迫使液压主缸6压力减小，分离轴承11和分离杠杆12在回位弹簧的作用下逐渐恢复，使得压盘13逐渐结合，分离拨叉10推动液压分缸9向后运动；当驾驶员要降档，人工操纵联动开关2从H到L，直流电机4正转，带动涡轮蜗杆51转动，继而滚珠丝杆52直线向前运动，迫使液压主缸6压力增大，继而液压分缸9推动分离拨叉10运动，分离轴承11向前消除分离间隙后推动分离杠杆12，在分离杠杆12作用下，使得压盘逐渐分离；整个过程电子控制装置8(ECU)，从CAN总线得到汽车的变速器输入轴和输出轴转速，从联动开关2得到开关电信号，从分离轴承位置传感器7得到分离轴承11的位置电信号，电子控制装置8(ECU)根据控制逻辑来控制电控开关3的闭合与断开。

电子控制装置8控制逻辑如下：

实施例1

如图3所示，联动开关2从L到H，电机反转时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，汽车由低挡稳态行驶阶段进入转矩相阶段，若变速器输入轴转速(n_in)小于变速器输出轴转速与欲退出挡位传动比的乘积(i_l×n_out)时，转矩相结束，汽车进入惯性相阶段；电子控制装置8控制电控开关3断开，断开同时发出指令让动力源保持输出力矩不变，当若变速器输入轴转速(n_in)等于于变速器输出轴转速与欲挂上挡位传动比的乘积(i_h×n_out)时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，惯性相结束；当电子控制装置8得到来自分离轴承位置传感器7采集到的分离轴承11的向后的极限位置电信号，电子控制装置8控制电控开关3断开，汽车进入高挡稳态行驶阶段。

如图4所示，联动开关2从H到L，电机正转时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，汽车由高挡稳态行驶阶段进入惯性相阶段，若变速器输入轴转速(n_in)大于变速器输出轴转速与欲退出挡位传动比的乘积(i_h×n_out)时，惯性相结束，汽车进入转矩相阶段；电子控制装置8控制电控开关3断开，断开同时发出指令让动力源保持输出力矩不变，当若变速器输入轴转速(n_in)等于于变速器输出轴转速与欲挂上挡位传动比的乘积(i_l×n_out)时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，转矩相结束；当电子控制装置8得到来自分离轴承位置传感器7采集到的分离轴承11的向前的极限位置电信号，电子控制装置8控制电控开关3断开，汽车进入低挡稳态行驶阶段。

实施例2

本实施例除下述技术特征外，其他技术特征与实施例1相同。

如图3所示，联动开关2从L到H，电机反转时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，汽车由低挡稳态行驶阶段进入转矩相阶段，若变速器输入轴转速(n_in)小于变速器输出轴转速与欲退出挡位传动比的乘积(i_l×n_out)时，转矩相结束，汽车进入惯性相阶段；电子控制装置8控制电控开关3断开，断开同时发出指令让动力源输出力矩先降再升，当若变速器输入轴转速(n_in)等于于变速器输出轴转速与欲挂上挡位传动比的乘积(i_h×n_out)时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，惯性相结束；当电子控制装置8得到来自分离轴承位置传感器7采集到的分离轴承11的向后的极限位置电信号，电子控制装置8控制电控开关3断开，汽车进入高挡稳态行驶阶段。

如图4所示，联动开关2从H到L，电机正转时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，汽车由高挡稳态行驶阶段进入惯性相阶段，若变速器输入轴转速(n_in)大于变速器输出轴转速与欲退出挡位传动比的乘积(i_h×n_out)时，惯性相结束，汽车进入转矩相阶段；电子控制装置8控制电控开关3断开，断开同时发出指令让动力源保持输出力矩先升再降，当若变速器输入轴转速(n_in)等于于变速器输出轴转速与欲挂上挡位传动比的乘积(i_l×n_out)时，电子控制装置8控制电控开关3闭合，转矩相结束；当电子控制装置8得到来自分离轴承位置传感器7采集到的分离轴承11的向前的极限位置电信号，电子控制装置8控制电控开关3断开，汽车进入低挡稳态行驶阶段。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。