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CN110185721A - 电控离合器助力器 - Google Patents

电控离合器助力器 Download PDF

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CN110185721A
CN110185721A CN201910409480.XA CN201910409480A CN110185721A CN 110185721 A CN110185721 A CN 110185721A CN 201910409480 A CN201910409480 A CN 201910409480A CN 110185721 A CN110185721 A CN 110185721A
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孔涛
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Abstract

本发明涉及离合助力器领域，公开了电控离合器助力器，其包括缸体(2)，缸体(2)内安装有将缸体(2)内腔分隔的活塞(1)，活塞(1)上安装有磁铁(3)，还包括控制器(5)，缸体(2)上安装有霍尔传感器(10)，霍尔传感器(10)感应磁铁(3)在缸体(2)内的移动并形成位置信号发送给控制器(5)，还包括第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)，控制器(5)控制第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)的工作。本发明霍尔传感器可实时精准监测缸体内的活塞位置，由TCU控制器控制常闭式高频电磁阀通电或断电，实现离合器的分离与结合，其工作响应快速、精准度高、换挡舒适性和平顺性高、无污染。

Description

电控离合器助力器
技术领域
本发明涉及离合助力器领域，尤其涉及了电控离合器助力器。
背景技术
为便于驾驶员操纵换挡，在驾驶室内设有离合器踏板机构，踩下踏板，驱动离合器总泵和离合器助力器进行气压助力，使得离合器分离，然后驾驶员才能实现手动换挡以提高或降低车辆的行驶速度。
目前商用车离合器助力器主要通过制动液和压缩空气两种介质共同作用：通过踩下离合器踏板，将离合器总泵内的制动液推入离合器助力器，使制动液产生液压力，然后液压力会打开离合器助力器的阀门，压缩空气通过阀门进入离合器助力器进行助力分开离合器。这种工作方式的离合器助力器在市场上故障率普遍较高，而且严重影响了司机的驾驶舒适性。产品的维修困难，所使用的制动液也会导致环境的污染。
本发明目的是提供一种AMT电控离合器助力器，在不使用制动液和驾驶员操纵离合器踏板的情况下，自动控制压缩空气进入或排出离合器助力器气缸，来实现离合器的自动分离和结合。
目前，一种汽车电控自动离合器助力装置，专利号为200910066589.4的发明专利，通过电机或电磁等驱动方式，对离合器分离与结合的位移和速度进行实时控制，极大地提高了自动控制精度和响应速度，但还存在无法通过控制器自动控制助力器进排气的缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术中无法通过控制器自动控制助力器进排气的缺点，提供了电控离合器助力器。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
电控离合器助力器，包括缸体，缸体内安装有将缸体内腔分隔的活塞，活塞将缸体分隔为A腔和B腔，活塞上安装有磁铁，还包括控制器，缸体上安装有霍尔传感器，霍尔传感器感应磁铁在缸体内的移动并形成位置信号发送给控制器，还包括第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀分别控制A腔和B腔的进气，控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀的工作；还包括连接活塞和缸体的内壁的回位弹簧，回位弹簧位于A腔中并推动活塞形成A腔。
作为优选，还包括第三电磁阀和第四电磁阀，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均为常闭式高频电磁阀，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀阵列分布在缸体上，缸体内设有第一气道和第二气道，第一气道连通缸体的进气端和A腔，第二气道连接A腔和B腔，第一电磁阀和第三电磁阀并联安装在第一气道上，第二电磁阀和第四电磁阀并联安装在第二气道上。
作为优选，第一电磁阀的阀门口大于第三电磁阀的阀门口，第二电磁阀的阀门口大于第四电磁阀的阀门口。
作为优选，缸体上设有安装槽，安装槽有四个，四个安装槽关于缸体的轴向对称设置，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均安装在安装槽内，还包括与安装槽配合的盖板，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀通过盖板密封在安装槽中。
作为优选，缸体包括相互连接且同轴设置的前缸体和后缸体，前缸体的直径大于后缸体的直径，活塞包括相互连接且同轴设置的前活塞和后活塞，前活塞与前缸体内壁配合，后活塞与后缸体内壁配合，A腔和B腔分别为前缸体被前活塞分隔出的右侧腔体和左侧腔体。
作为优选，后活塞中安装有两个铁棒，磁铁安装在两个铁棒之间，霍尔传感器安装在后缸体上。
作为优选，前缸体为左右两端开口的筒体，前缸体的左端开口处密封安装有伸缩防尘罩，后缸体包括小径筒体和环形端盖，小径筒体的左端开口，环形端盖位于小径套筒的开口边沿处，端盖密封安装在前缸体的右端开口处，后活塞与小径筒体的内壁形成C腔，C腔与A腔连通。
作为优选，还包括推杆，推杆的左端固装在伸缩防尘罩上，推杆的右端固装在前活塞上。
作为优选，还包括回位弹簧，回位弹簧安装在环形端盖和前活塞之间并推动活塞左移。
作为优选，前活塞和前缸体以及后活塞和后缸体之间均安装有密封圈；还包括进气口和出气口，进气口位于后缸体上并与第一气道连接，出气口位于前缸体的左端，出气口上安装有消声片。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：霍尔传感器可实时精准监测缸体内的活塞位置，并将位置以PWM数值的形式反馈给TCU控制器后，由TCU控制器控制常闭式高频电磁阀通电或断电，来控制助力器的进、排气，实现离合器的分离与结合，其工作响应快速、精准度高、换挡舒适性和平顺性高、无污染。
附图说明
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的右视图。
图3是A-A的剖视图。
图4是A-A的剖视图。
图5是图1的半剖视图。
图6是本发明的原理框图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—活塞、2—缸体、3—磁铁、4—回位弹簧、5—控制器、6—第一电磁阀、7—第二电磁阀、8—第三电磁阀、9—第四电磁阀、10—霍尔传感器、11—铁棒、12—伸缩防尘罩、13—推杆、1001—前活塞、1002—后活塞、21—第一气道、22—第二气道、23—安装槽、24—盖板、25—进气口、26—出气口、261—消声片、201—A腔、202—B腔、203—C腔、2001—前缸体、2002—后缸体、20021—小径筒体、20022—环形端盖、2031—小孔。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
电控离合器助力器，如图所示，包括缸体2，缸体2内安装有将缸体2内腔分隔的活塞1，活塞1将缸体2分隔为A腔201和B腔202，活塞1上安装有磁铁3，还包括控制器5，缸体2上安装有霍尔传感器10，霍尔传感器10感应磁铁3在缸体2内的移动并形成位置信号发送给控制器5，位置信号以PWM数值的形式发送，还包括第一电磁阀6和第二电磁阀7，第一电磁阀6和第二电磁阀7分别控制A腔201和B腔202的进气，控制器5控制第一电磁阀6和第二电磁阀7的工作。控制器5为TCU控制器。
还包括第三电磁阀8和第四电磁阀9，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀9均为常闭式高频电磁阀，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀9阵列分布在缸体2上，缸体2内设有第一气道21和第二气道22，第一气道21连通缸体2的进气端和A腔201，第二气道22连接A腔201和B腔202，第一电磁阀6和第三电磁阀8并联安装在第一气道21上，第二电磁阀7和第四电磁阀9并联安装在第二气道22上。
第一电磁阀6的阀门口大于第三电磁阀8的阀门口，第二电磁阀7的阀门口大于第四电磁阀9的阀门口。
缸体2上设有安装槽23，安装槽23有四个，四个安装槽23关于缸体2的轴向对称设置，第一电磁阀6、第二电磁阀7、第三电磁阀8和第四电磁阀9均安装在安装槽23内，还包括与安装槽23配合的盖板24，第一电磁阀6、第二电磁阀7第三电磁阀8和第四电磁阀9通过盖板24密封在安装槽23中。由于安装槽23固定，且第一气道21和第二气道22的位置已经设置好，因此第一电磁阀6、第二电磁阀7第三电磁阀8和第四电磁阀9可互换位置，也可达到同样的效果。
缸体2包括相互连接且同轴设置的前缸体2001和后缸体2002，前缸体2001和后缸体2002呈左右分布，前缸体2001的直径大于后缸体2002的直径，活塞1包括相互连接且同轴设置的前活塞1001和后活塞1002，前活塞1001与前缸体2001内壁配合，后活塞1002与后缸体2002内壁配合，前活塞1001在前缸体2001中滑动，后活塞1002在后缸体2002中滑动，A腔201和B腔202分别为前缸体2001被前活塞1001分隔出的右侧腔体和左侧腔体。A腔201由前活塞1001和前缸体2001的内壁组成，B腔202为一个环形腔体，B腔202的外环面为前缸体2001的内壁，B腔202的内环面为后活塞1002的外壁面。
后活塞1002中安装有两个铁棒11，两个铁棒11左右设置，磁铁3安装在两个铁棒11之间，霍尔传感器10安装在后缸体2002上。
还包括推杆13，推杆13的左端固装在伸缩防尘罩12上，推杆13的右端固装在前活塞1001上。前活塞1001的左断面安装有衬垫，推杆7顶在衬垫上。
前活塞1001和前缸体2001以及后活塞1002和后缸体2002之间均安装有密封圈；还包括进气口25和出气口26，进气口25位于后缸体2002上并与第一气道21连接，出气口26位于前缸体2001的左端，出气口26上安装有消声片261。后缸体2002右侧装有气门芯总成，该气门芯总成直接与A腔201相通；后缸体2002右侧装有堵头，堵头经第二气道22与B腔202由相通。
当AMT电控离合器助力器进气分离阶段时：第一电磁阀6和/或第三电磁阀8的阀门口打开，压缩空气从进气口25经第一气道21进入A腔201，前活塞1001的右侧腔体(即A腔201)压力变大，活塞2和推杆7一起向左运动，此时，霍尔传感器10实时监测活塞2的运动位置，直到整体式气活塞2达到离合器分离所需的位置。
当AMT电控离合器助力器排气结合阶段时：第二电磁阀7和/或第四电磁阀9的阀门口打开，A腔201内气体由第二气道22进入B腔202，再通过出气口26和消声片261排向外界，直到整体式气活塞2回到初始的离合器结合时的位置。
在TCU的控制下助力器按以下步骤顺序执行：
1:助力器快速分离阶段：第一电磁阀6和第三电磁阀8通电，第二电磁阀7和第四电磁阀9断电；
2:助力器缓慢分离阶段：第三电磁阀8通电，第一电磁阀6第二电磁阀7和第四电磁阀9断电；
3:助力器快速回位到结合点阶段：第二电磁阀7和第四电磁阀9通电，第一电磁阀6和第三电磁阀8断电；
4:助力器开始部分结合阶段：第四电磁阀9通电，第一电磁阀6第二电磁阀7和第三电磁阀8断电；
5:助力器完全结合阶段：第二电磁阀7和第四电磁阀9通电，第一电磁阀6和第三电磁阀8断电。
实施例2
与实施例1相同，不同的是还包括回位弹簧4，回位弹簧4安装在环形端盖20022和前活塞1001之间并推动活塞1左移。通过回位弹簧4可保证活塞2被推动至初始位置，保证A腔201的空间。
实施例3
与实施例1相同，不同的是前缸体2001为左右两端开口的筒体，前缸体2001的左端开口处密封安装有伸缩防尘罩12，后缸体2002包括小径筒体20021和环形端盖20022，小径筒体20021的左端开口，环形端盖20022位于小径套筒20021的开口边沿处，端盖20022密封安装在前缸体2001的右端开口处，后活塞1002的右断面与小径筒体20021的内壁形成C腔203，C腔203与A腔201连通。C腔203靠近右端的壁面上设有小孔2031，还包括通道，小孔2031连通通道，通道与A腔201连通。通过C腔203与A腔201的连通，可防止活塞2左移的过程中，C腔203内形成负压，从而阻止活塞2移动，因此将C腔203与A腔201连通，达到活塞2滑动顺畅的目的。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.电控离合器助力器，包括缸体(2)，缸体(2)内安装有将缸体(2)内腔分隔的活塞(1)，活塞(1)将缸体(2)分隔为A腔(201)和B腔(202)，其特征在于：活塞(1)上安装有磁铁(3)，还包括控制器(5)，缸体(2)上安装有霍尔传感器(10)，霍尔传感器(10)感应磁铁(3)在缸体(2)内的移动并形成位置信号发送给控制器(5)，还包括第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)，第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)分别控制A腔(201)和B腔(202)的进气，控制器(5)控制第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)的工作；还包括连接活塞(1)和缸体(2)的内壁的回位弹簧(4)，回位弹簧(4)位于A腔(201)中并推动活塞(1)形成A腔(201)。
2.根据权利要求1所述的电控离合器助力器，其特征在于：还包括第三电磁阀(8)和第四电磁阀(9)，第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第三电磁阀(8)和第四电磁阀(9)均为常闭式高频电磁阀，缸体(2)内设有第一气道(21)和第二气道(22)，第一气道(21)连通缸体(2)的进气端和A腔(201)，第二气道(22)连接A腔(201)和B腔(202)，第一电磁阀(6)和第三电磁阀(8)并联安装在第一气道(21)上，第二电磁阀(7)和第四电磁阀(9)并联安装在第二气道(22)上。
3.根据权利要求2所述的电控离合器助力器，其特征在于：第一电磁阀(6)的阀门口大于第三电磁阀(8)的阀门口，第二电磁阀(7)的阀门口大于第四电磁阀(9)的阀门口。
4.根据权利要求2所述的电控离合器助力器，其特征在于：缸体(2)上设有安装槽(23)，安装槽(23)有四个，四个安装槽(23)关于缸体(2)的轴向对称设置，第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第三电磁阀(8)和第四电磁阀(9)均安装在安装槽(23)内，还包括与安装槽(23)配合的盖板(24)，第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)、第三电磁阀(8)和第四电磁阀(9)通过盖板(24)密封在安装槽(23)中。
5.根据权利要求1所述的电控离合器助力器，其特征在于：缸体(2)包括相互连接且同轴设置的前缸体(2001)和后缸体(2002)，前缸体(2001)的直径大于后缸体(2002)的直径，活塞(1)包括相互连接且同轴设置的前活塞(1001)和后活塞(1002)，前活塞(1001)与前缸体(2001)内壁配合，后活塞(1002)与后缸体(2002)内壁配合，A腔(201)和B腔(202)分别为前缸体(2001)被前活塞(1001)分隔出的右侧腔体和左侧腔体。
6.根据权利要求5所述的电控离合器助力器，其特征在于：后活塞(1002)中安装有两个铁棒(11)，磁铁(3)安装在两个铁棒(11)之间，霍尔传感器(10)安装在后缸体(2002)上。
7.根据权利要求5所述的电控离合器助力器，其特征在于：前缸体(2001)为左右两端开口的筒体，前缸体(2001)的左端开口处密封安装有伸缩防尘罩(12)，后缸体(2002)包括小径筒体(20021)和环形端盖(20022)，小径筒体(20021)的左端开口，环形端盖(20022)位于小径套筒(20021)的开口边沿处，端盖(20022)密封安装在前缸体(2001)的右端开口处，后活塞(1002)与小径筒体(20021)的内壁形成C腔(203)，C腔(203)与A腔(201)连通。
8.根据权利要求7所述的电控离合器助力器，其特征在于：还包括推杆(13)，推杆(13)的左端固装在伸缩防尘罩(12)上，推杆(13)的右端固装在前活塞(1001)上。
9.根据权利要求7所述的电控离合器助力器，其特征在于：回位弹簧(4)安装在环形端盖(20022)和前活塞(1001)之间并推动活塞(1)左移。
10.根据权利要求5所述的电控离合器助力器，其特征在于：前活塞(1001)和前缸体(2001)以及后活塞(1002)和后缸体(2002)之间均安装有密封圈；还包括进气口(25)和出气口(26)，进气口(25)位于后缸体(2002)上并与第一气道(21)连接，出气口(26)位于前缸体(2001)的左端，出气口(26)上安装有消声片(241)。
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