应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及客车离合器领域，具体是指一种应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统。

背景技术：

现有技术中的自动离合系统(ACS)包括了离合器，这种离合器的结构如图1所示，一般由发动机飞轮1、从动盘2、从动盘毂3、压盘4、第一轴5、膜片弹簧6、分离轴承7、分离拨叉8、滚针轴承9、分离叉轴10、分离叉臂11及铆钉12等部件构成，具体部件及各部件之间的连接结构可参阅图1所示：

由从动盘毂3与第一轴5相连接，从动盘2可沿第一轴5移动，膜片弹簧6通过铆钉12与压盘4相连，以铆钉12处为支点形成一个分离杠杆(膜片弹簧的内端与外端为端点)。

现有技术中主要自动离合系统(ACS)采用三种以下三种方式驱动离合器，分别为气压驱动式自动离合系统、液压驱动式自动离合系统以及滑动螺旋副驱动式自动离合系统。这三种现有技术中的自动离合系统分别存在如下缺点：

气压驱动式自动离合系统的缺点为：精度低、响应慢、动作粗暴、噪音大、不好控制；

液压驱动式自动离合系统的缺点为：结构复杂且传动介质容易产生泄露；

滑动螺旋副驱动式自动离合系统则存在传动效率低的问题。

综上所述，现有技术中的自动离合系统存在着各自问题，不仅无法完全满足用户对于车辆使用的性能及性价比的要求，还可能会使车辆出现较高的抛锚率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服至少一个上述现有技术的缺点，提供了一种高性价比、性能良好、可靠性高的应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统。

为了实现上述目的，本实用新型的应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统具有如下构成：

该自动离合系统的驱动机构，其主要特点是，所述的驱动机构包括电机、传动机构及离合器连接机构；所述的第一传动机构的一端与所述的电机相连接，所述的传动机构的另一端与所述的离合器连接机构的一端相连接，所述的离合器连接机构的另一端与外部的离合器相连接。

较佳地，所述的传动机构包括同步带、第一同步带轮、第二同步带轮及滚动螺旋传动机构；

所述的电机依次通过所述的第一同步带轮、同步带及第二同步带轮与所述的滚动螺旋传动机构的一端传动连接；

所述的滚动螺旋传动机构的另一端与所述的离合器连接机构固定连接。

更佳地，所述的滚动螺旋传动机构包括滚珠丝杠及螺母推杆；

所述的滚珠丝杠的一端作为所述的滚动螺旋传动机构中与所述的第二同步带轮相连接的一端；

所述的螺母推杆的一端作为所述的滚动螺旋传动机构中与所述的离合器连接机构固定连接的一端；

所述的螺母推杆中与所述的离合器连接机构不相连的部分与所述的滚珠丝杠相连接，并沿所述的滚珠丝杠做来回运动。

进一步地，所述的驱动机构还包括壳体，所述的滚动螺旋传动机构还包括轴承；

所述的轴承套设于所述的滚珠丝杠的外部，且所述的轴承的外壁与所述的壳体的内壁相贴合；

所述的螺母推杆设于所述的壳体内部，并沿所述的壳体的内壁滑动。

较佳地，所述的驱动机构还包括刹车装置，所述的刹车装置与所述的电机相邻。

较佳地，所述的离合器连接机构为双耳环连接头。

该包含上述驱动机构的自动离合系统，包括所述的离合器，其主要特点是，所述的系统还包括安装座和底板；所述的底板与所述的离合器相连接，所述的驱动机构通过所述的安装座固定于所述的底板上，所述的驱动机构与离合器中的分离叉臂相连接。

较佳地，所述的系统还包括控制器，所述的控制器与所述的驱动机构中所述的电机相连接。

更佳地，所述的系统中还包括与所述的离合器相连接的传感器，所述的传感器还分别与所述的电机及控制器相连接。

进一步地，所述的传感器为位置传感器。

采用了该实用新型的应用于自动离合系统的驱动机构，通过传动机构及传动机构将电机中的动能传递给所述的离合器，控制所述的离合器工作，可满足现有技术中车辆的工作需求，在不改变现有技术离合器的结构情况下，就可通过该驱动机构对车辆的离合器进行控制。包括了该驱动机构的自动离合系统不管在何种模式下工作，都可使所述的离合器受到所述的驱动机构的控制，达到用户需求的工作状态。该应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统具备结构简单、性能稳定、可与现有技术中的离合器相结合使用的特点，且成本较低，适用性好。

附图说明

图1为现有技术中的离合器内部结构的爆炸图。

图2为本实用新型一实施例中的自动离合系统的驱动机构的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中的自动离合系统的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中的自动离合系统的逻辑图。

附图标记

1 发动机飞轮

2 从动盘

3 从动盘毂

4 压盘

5 第一轴

6 膜片弹簧

7 分离轴承

8 分离拨叉

9 滚针轴承

10 分离叉轴

11 分离叉臂

12 铆钉

13 电机

14 离合器连接机构

15 同步带

16 第一同步带轮

17 第二同步带轮

18 滚珠丝杠

19 螺母推杆

20 轴承

21 壳体

22 刹车装置

23 离合器

24 安装座

25 底板

26 传感器

27 驱动机构

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图2所示，在该实施例中，该自动离合系统的驱动机构包括电机13、传动机构及离合器23连接机构14；所述的第一传动机构的一端与所述的电机13相连接，所述的传动机构的另一端与所述的离合器连接机构14的一端相连接，所述的离合器连接机构14的另一端与外部的离合器23相连接，在该实施例中，所述的离合器连接机构14为双耳环连接头，该双耳环连接头可通过销轴与图1中的离合器23中的分离叉臂11相连接，双耳环连接头与分离叉臂11之间可相对转动。

在上述实施例中，所述的传动机构包括同步带15、第一同步带轮16、第二同步带轮17及滚动螺旋传动机构；

所述的电机13依次通过所述的第一同步带轮16、同步带15及第二同步带轮17与所述的滚动螺旋传动机构的一端传动连接；

所述的滚动螺旋传动机构的另一端与所述的离合器连接机构14固定连接。

在上述实施例中，所述的滚动螺旋传动机构包括滚珠丝杠18及螺母推杆19；

所述的滚珠丝杠18的一端作为所述的滚动螺旋传动机构中与所述的第二同步带轮17相连接的一端；

所述的螺母推杆19的一端作为所述的滚动螺旋传动机构中与所述的离合器连接机构14固定连接的一端；

所述的螺母推杆19中与所述的离合器连接机构14不相连的部分与所述的滚珠丝杠18相连接，并沿所述的滚珠丝杠18做来回运动，在实际工作过程中，滚珠丝杠18做旋转运动，螺母推杆19做直线运动。

在上述实施例中，所述的驱动机构27还包括壳体21，所述的滚动螺旋传动机构还包括轴承20；

所述的轴承20套设于所述的滚珠丝杠18的外部，且所述的轴承20的外壁与所述的壳体21的内壁相贴合；

所述的螺母推杆19设于所述的壳体21内部，并沿所述的壳体21的内壁滑动。

在上述实施例中，所述的驱动机构27还包括刹车装置22，所述的刹车装置22与所述的电机13相邻，该刹车装置22起到防止滚动螺旋传动机构逆转的作用。

上述实施例中的与滚珠丝杠18相连的螺母推杆19通过铰链机构与离合器23中的分离叉臂11硬性连接。

如图3、4所示，在一种包括上述实施例中的驱动机构27的自动离合系统中，还包括了离合器23、安装座24和底板25，所述的底板25与所述的离合器23相连接，所述的驱动机构27通过所述的安装座24固定于所述的底板25上，所述的驱动机构27与离合器23中的分离叉臂11相连接，如图3所示，所述的底板25可安装于发电机13上部，该实施例中的驱动机构27可以绕着安装座24的连接轴线旋转。

在上述实施例中，所述的系统还包括控制器，所述的控制器与所述的驱动机构27中所述的电机13相连接。

在上述实施例中，所述的系统中还包括与所述的离合器23相连接的传感器26，所述的传感器26还分别与所述的电机13及控制器相连接，在该实施例中，所述的传感器26为位置传感器，具体而言可采用转角位置传感器构成该传感器26，该传感器26用于感知离合的状态，该传感器26可安装于离合器23中的分离叉轴10上，并通过线束与控制器相连。

综上所述，上述实施例中的驱动机构27包括了电机13、同步带15、第一同步带轮16、第二同步带轮17、滚动螺旋传动机构、壳体21、轴承20及离合器连接机构14、刹车装置22等部件，在实际应用过程中，可通过自动离合系统中的控制器对所述的驱动机构27中的电机13进行控制，控制器可接受来自传感器26传来的信号，并结合外部的加速、制动、换挡等信号，控制上述实施例中的驱动机构27工作，从而带动离合器23的分离与结合，该实施例中的控制器可采用现有技术中的整车控制器(VCU)构成，无需进行特殊的设计。

下面进一步说明上述实施例中的应用于自动离合系统的驱动机构27及相应的自动离合系统的工作原理：

该驱动机构27，由电机13带动，通过传动机构将电机13的旋转运动变成直线运动，由离合器连接机构14带动现有技术中已有的离合器23中的分离叉轴10、分离叉臂11及分离拨叉8等部件工作，由分离轴承7推动离合压盘总成的膜片弹簧6变形，从而带动离合的分离与结合。上述自动离合系统由控制器(该控制器可由现有技术中的整车控制器构成)进行控制，根据检测到的离合器23分离状态数据，结合车速、发动机转速、油门踏板位置及制动踏板位置等信息，发送相关指令给电机13，电机13使能工作，通过对使能信号的控制，实现离合器23的分离、结合柔性结合等动作，通过标定相关参数，让离合器23始终在最佳状况下自动分离与结合。

当将上述实施例中的自动离合系统用于客车上时，工作如下：

客车动力断开(分离动作)的实现过程为：控制器(可由客车的整车控制器VCU构成)控制驱动机构27的螺母推杆19伸出带动离合器23的分离拨叉8往前转动(动力沿纵向传递，车头方向)，分离拨叉8推动离合器23中的分离轴承7与膜片弹簧6接触，膜片弹簧6在分离轴承7的推动下往前移动，从而使膜片弹簧6外端往后(车尾方向)移动，带动与之相连的从动盘2也往后移动，使从动盘2与从发动机飞轮1分离，从动盘2与发动机飞轮1之间没有压紧，不能传递动力。

客车动力连接(结合动作)的实现过程为：控制器控制驱动机构27的螺母推杆19往回缩，带动离合器23中的分离拨叉8往后转动，由于没有力压紧分离轴承7，膜片弹簧6在自身的恢复力作用下推动分离轴承7往后移动，膜片弹簧6的外端往前移，推动压盘4压向从动盘2，将从动盘2紧贴发动机飞轮1的表面，将发动机的动力经从动盘毂3处传向驱动桥，实现汽车动力的传递。

本实用新型的应用于自动离合系统的驱动机构27及相应的自动离合系统应用于混合功率客车上时，除了能实现一般混合动力客车切换不同动力源和档位的功能，还有实现客车有发动机带动起步的功能，下面结合图2、3、4说明在发动机参与驱动时变速箱升降档的实例，描述如下：

当车辆需要发动机参与驱动且变速箱需要升档时，首先通过控制器VCU发出指令，让离合器23处于分离的状态，控制器VCU发出指令控制电机13转动，电机13旋转通过同步带15带动滚珠丝杆旋转，由于螺母推杆19横截面为方形，不能旋转，螺母推杆19便沿着滚珠丝杠18的轴向壳体21外部运动。双耳环连接头与离合器23的分离叉臂11通过销钉连接，推动分离叉臂11沿分离叉轴10转动，带动分离拨叉8转动，分离拨叉8推动分离轴承7沿着第一轴5的轴套向发动机飞轮1方向运动，挤压膜片弹簧6变形，从而使膜片弹簧6外端往后(车尾方向)移动，带动与之相连的从动盘2也往后移动，使从动盘2与从发动机飞轮1分离，从动盘2与发动机飞轮1之间没有压紧，不能传递动力。当位置传感器2反馈的数值符合控制策略规定的范围时，控制器VCU发出指令停止电机13转动，同时控制刹车装置22使能，将离合器23保持在分离状态。

控制器VCU发出指令控制ECU(发动机控制器)调发动机转速、控制MCU(电机控制器)调电动机转速，当转速接近时，控制器VCU发出指令控制TCU(变速箱控制器)换挡，升档完成后，通过相关传感器反馈信号给控制器VCU，控制器VCU发出指令使能电机13转动，同时释放刹车装置22使能，离合器23开始结合动作。控制器VCU控制驱动机构27的螺母推杆19反转往回缩，带动离拨叉往后转动，由于没有力压紧分离轴承7，膜片弹簧6在自身的恢复力作用下推动分离轴承7往后移动，膜片弹簧6的外端往前移，推动压盘4压向从动盘2，将从动盘2紧贴发动机飞轮1的表面，当位置传感器反馈的数值符合控制策略规定的范围时，控制器VCU发出指令停止电机13转动，将离合器23保持在结合状态。此时，客车升档结束，汽车开始在高档行驶过程；当整车需要模式切换时，自动离合系统按正常模式工作。

上述实施例中的离合器23为膜片弹簧离合器。

上述实施例中的自动离合系统，在不改变原车辆的变速箱和离合器结构的基础上，在原车上增加了一套本实用新型中的自动离合系统的驱动机构27，实现离合器自动作业，改善了现有技术中的自动离合系统存在的问题。

本实施例中的自动离合系统在不改变传统离合结构的情况下，通过加装一套自动离合系统的驱动机构27来实现离合的分离与结合动作。不管自动离合系统工作在何种模式下，都受控制器控制。控制器通过采集车速信号、档位信号、油门信号、电机转速信号、离合传感器等信号，驱动自动离合系统配合控制器切换车辆不同的工况模式，该控制器可由现有技术中的整车控制器构成，无需进行额外处理。

采用本实用新型的自动离合系统的驱动机构的自动离合系统能很好地满足混合动力客车不同工况下动力源的切换以及档位切换，使混合动力客车能工作在最优的状态。自动离合系统的驱动机构能保证离合器准确地停在任何需要的位置，通过整车控制器控制离合器的半接合状态，实现发动机带动客车起步；此自动离合系统驱动机构结构简单紧凑、响应迅速、性能稳定，可减少公交车的抛锚率，对市区、市郊公交来说意义很大，值得应用和推广。

混合动力车逐渐应用于人们的生活中，混合动力车的模式切换是根据控制策略实现续驶里程改善的重要途径，而自动离合系统对于混合动力车在实际工况中是否能够达到最佳动力性、经济性状态起着决定性作用。采用本实用新型中的自动离合系统的驱动机构27，可以使得车辆在实际工况中，都工作在最佳动力性、经济性状态，大大提高混合动力客车的综合作业效果。在上述包含了本实用新型的驱动机构27的自动离合系统中，为了降低混合动力车抛锚率，当电动机动力系统出现故障时，可以使用发动机单独驱动车辆，提高车辆的出勤率。上述实施例中的驱动机构27可以有效配合现有技术中的变速箱换挡，使得整车动力部件在相应高效区工作，并兼顾动力性和性价比，通过换档使传动速比发生改变，提高了车辆系统效率。

采用了该实用新型的应用于自动离合系统的驱动机构，通过传动机构及传动机构将电机中的动能传递给所述的离合器，控制所述的离合器工作，可满足现有技术中车辆的工作需求，在不改变现有技术离合器的结构情况下，就可通过该驱动机构对车辆的离合器进行控制。包括了该驱动机构的自动离合系统不管在何种模式下工作，都可使所述的离合器受到所述的驱动机构的控制，达到用户需求的工作状态。该应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统具备结构简单、性能稳定、可与现有技术中的离合器相结合使用的特点，且成本较低，适用性好。

本实用新型的应用于自动离合系统的驱动机构及相应的自动离合系统技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。