專利名稱：重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥及電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車離合器控制裝置，特別地，涉及一種重型汽車離合器 用控制閥及操縱系統(tǒng)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的重型汽車離合器控制裝置通常有機(jī)械式操縱氣助力和液壓式操縱氣 助力兩種，其中前者又可分為連桿式、拉索式等幾種。但是無(wú)論是哪一種機(jī)械 式操縱裝置，對(duì)于狹小的車輛環(huán)境來(lái)說(shuō)，其布局和設(shè)置都比較局促和困難。而 對(duì)于液壓式操縱氣助力的控制裝置而言，又存在漏油以及液壓系統(tǒng)進(jìn)氣等缺陷。 目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電控機(jī)械式自動(dòng)變速器成為一種發(fā)展的大趨勢(shì)。 而要制造電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，需要以電控離合器作為其關(guān)鍵部件，而電控 離合器的核心部件則是電控氣動(dòng)控制閥(比如比例減壓閥和高頻閥等)，然而， 目前這類氣動(dòng)控制閥均采用集成化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，并且 存在不便于集成到電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的缺點(diǎn)。中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN 2789503 Y,授權(quán)公告日2006年6月21日披露了 一種采用隨動(dòng)閥的開(kāi)環(huán) 電控氣動(dòng)離合器，該實(shí)用新型采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的隨動(dòng)閥與步進(jìn)電機(jī)來(lái) 實(shí)現(xiàn)上述電控氣動(dòng)控制閥的控制功能， 一定程度上可筒化結(jié)構(gòu)和控制，降低生 產(chǎn)成本。但是，由于在所述隨動(dòng)閥和步進(jìn)電機(jī)之間采用齒輪、齒條連接，以及 通過(guò)機(jī)械反饋補(bǔ)償隨動(dòng)閥閥桿的運(yùn)動(dòng)，因此存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需占據(jù)較大安 裝空間以及控制精度不如閉環(huán)控制準(zhǔn)確等缺陷。 實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng) 操縱系統(tǒng)，其具有安裝、結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單，控制精度高，造 價(jià)低廉，便于集成到電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案作為本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥， 其中，它包括掩組閥，其特征在于在按鈕閥的閥桿上連接有力矩控制部件。作為本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操縱 系統(tǒng)，包括離合器踏板位移傳感器、離合器位移傳感器、助力氣缸、控制器以 及電控氣動(dòng)控制岡，其特征在于所述電控氣動(dòng)控制閥包括按鈕閥，在按鈕閥 的閥桿上連接有力矩控制部件，控制器與該氣動(dòng)控制閥上的力矩控制部件電連 接，所述離合器踏板位移傳感器和離合器位移傳感器分別與所述控制器電連接， 所述助力氣缸與所述按鈕閥氣動(dòng)連接。所述控制器可以為單片機(jī)或嵌入式控制 系統(tǒng)。由于本實(shí)用新型采用全新結(jié)構(gòu)的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥以及電 氣反饋技術(shù)，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧，控制簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)，而 且造價(jià)低廉，以及便于集成到電控機(jī)械式自動(dòng)變速器系統(tǒng)等有益效果。 附困說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖； 圖2為本實(shí)用新型重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制示意圖。
具體實(shí)施方式
為了^更于更為清楚地理解本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一 步地說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥100包
括才姿4丑閥110以及作為力矩控制部件使用的比例電》茲鐵120。 所述比例電》茲鐵 120與所述按鈕閥110的閥桿111相連接，比如通過(guò)銷釘連接、螺紋連接、焊接 或強(qiáng)力月交粘接等任何可將二者緊湊并牢固連接的方式。所述比例電》茲4失120可 以接收來(lái)自電控離合器的控制器的指令信號(hào)，并在該指令信號(hào)的控制下運(yùn)動(dòng)， 進(jìn)而通過(guò)帶動(dòng)所述閥桿111沿其軸線方向運(yùn)動(dòng)以控制所述按鈕閥110的進(jìn)氣口 113和排氣口 112的開(kāi)啟或閉合。由于所述按4丑閥110的與閥桿111相對(duì)的一端 設(shè)置有與儲(chǔ)氣筒(未示出)相聯(lián)通的開(kāi)口 114,并且所述進(jìn)氣口 113與電控離合 器的助力氣缸300相聯(lián)通，因而通過(guò)閥桿111的在比例電磁鐵120控制下的來(lái) 回運(yùn)動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重型汽車電控離合器的氣動(dòng)助力控制。根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn) 和成本考量的需要，上述力矩控制部件還可以采用力矩電機(jī)。采用上述結(jié)構(gòu)的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥，與現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的 用于其他技術(shù)領(lǐng)域的采用集成化設(shè)計(jì)的電控氣動(dòng)控制闊相比，比如比例減壓閥 和高頻閥等，本實(shí)用新型的控制閥具有結(jié)構(gòu)和控制筒單，生產(chǎn)成本低廉，以及 能更方Y(jié)更地集成到電控才幾械式自動(dòng)變速器上等優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)進(jìn)一步參照?qǐng)D2所示，本實(shí)用新型所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操 縱系統(tǒng)，包括離合器踏板位移傳感器400、離合器位移傳感器500、助力氣缸300、 控制器600以及電控氣動(dòng)控制閥100。優(yōu)選地，所述控制器600采用各種單片機(jī)， 或者選用DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)或其它嵌入式控制系統(tǒng)等也可以，只要可以滿足 控制的需要并且結(jié)構(gòu)緊湊小巧，成本低廉。其中，如前面所述，所述電控氣動(dòng) 控制閥100又包括作為力矩控制部件使用的比例電磁鐵120和按鈕閥110,所述 比例電磁鐵UO與所迷按鈕閥110的閥桿111通過(guò)銷釘相連接，或者通過(guò)螺紋 連接、焊接或強(qiáng)力膠粘接等任何可將二者緊湊并牢固連接的方式相連接?？刂?器600與該電控氣動(dòng)控制閥100上的比例電磁鐵120電連接，所述離合器踏板 位移傳感器400和離合器位移傳感器500分別與所述控制器600電連接，以實(shí) 現(xiàn)控制器600對(duì)離合器踏板位移信號(hào)以及離合器位移信號(hào)的采集，所述助力氣 缸300與所述^^閥110的進(jìn)氣口 113氣動(dòng)連接。所迷按鈕閥110的與閥桿111 相對(duì)的一端設(shè)置有與儲(chǔ)氣筒(未示出)相聯(lián)通的開(kāi)口 114。所述比例電磁鐵120 在電控離合器的控制器600的指令信號(hào)控制下，通過(guò)帶動(dòng)所述閥桿111運(yùn)動(dòng)以 控制與所述電控離合器的助力氣缸300相聯(lián)通的按鈕閥110的進(jìn)氣口 113和排 氣口 112的開(kāi)啟或閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)重型汽車電控離合器的氣動(dòng)助力控制。由于上述重型汽車離合器用電控氣動(dòng)搡縱系統(tǒng)采用電氣反饋，與現(xiàn)有技術(shù) 中采用步進(jìn)電機(jī)以及齒輪齒條等實(shí)現(xiàn)機(jī)械反饋的結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)和控制更 為簡(jiǎn)單、精確，形狀更為緊湊小巧，制造成本因之更為低廉，以及能更方便地 集成到電控機(jī)械式自動(dòng)變速器上等有益效果。本實(shí)用新型重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥及電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)的工作 原理和過(guò)程為離合器踏板位移傳感器400釆集指令位置的信號(hào)，同時(shí)離合器位移傳感器 500釆集離合器的實(shí)際位置的信號(hào)。控制器600根據(jù)采集來(lái)的指令位置的信號(hào)與 離合器實(shí)際位置的信號(hào)的差值計(jì)算出指令信號(hào)，并將該指令信號(hào)發(fā)送給比例電 磁纟失120以控制掩組閥110的動(dòng)作。具體而言，當(dāng)駕駛者踏下踏板時(shí)，離合器踏板的指令位置比離合器的實(shí)際 位置大時(shí)，控制器600根據(jù)該二者的信號(hào)的差值計(jì)算出指令信號(hào)，將該指令信 號(hào)發(fā)送給比例電磁鐵120，該比例電磁鐵120向下壓動(dòng)4務(wù)組閥110的閥桿111 ， 此時(shí)進(jìn)氣口 113打開(kāi)，排氣口 112關(guān)閉，儲(chǔ)氣筒(未示出)中的高壓空氣經(jīng)由 開(kāi)口 114和進(jìn)氣口 113進(jìn)入助力氣缸300,因而推動(dòng)離合器分離；當(dāng)離合器踏板 停留在某個(gè)位置時(shí)，隨著離合器的不斷分離，指令位置與實(shí)際位置的差值減小， 控制器600發(fā)送給比例電磁4失120的指令信號(hào)的也值越來(lái)越小，因此比例電磁 鐵120施加給按鈕閥110的閥桿的壓力也相應(yīng)地減小，這樣， 一旦該壓力減小 到一特定的值以下，則閥桿111將在其下方的彈簧115的彈力作用下克ll上述 壓力而向上移動(dòng)，當(dāng)指令位置與實(shí)際位置相等時(shí)，閥桿111正好上移到將進(jìn)氣 口 113與排氣口 112關(guān)閉的位置，此時(shí)閥桿111收到的彈簧115的彈力與比例 電磁鐵120向下的壓力相等，則離合器保持在此分離位置；最后，當(dāng)駕駛者松 開(kāi)離合器踏板時(shí)，指令位置小于實(shí)際位置，控制器600輸出給比例電》茲鐵120 的指令信號(hào)進(jìn)一步減小直至接近為零，此時(shí)比例電磁鐵120作用在閥桿110上的壓力小于彈簧115作用在閥桿110上的回復(fù)力，閥桿110上移到進(jìn)氣口 113 關(guān)閉而排氣口 112打開(kāi)的位置，則離合器接合。所述按鈕閥可以采用現(xiàn)在市面上可以買到的傳統(tǒng)的機(jī)械式重型汽車離合器 控制裝置中的按鈕閥，因此其結(jié)構(gòu)在此就不再詳述。
權(quán)利要求1、一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥，它包括按鈕閥，其特征在于在按鈕閥的閥桿上連接有力矩控制部件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥，其特征在于 所述力矩控制部件為比例電^H失或力矩電機(jī)。
3、 一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)，包括離合器踏板位移傳感器、 離合器位移傳感器、助力氣缸、控制器以及電控氣動(dòng)控制閥，其特征在于所 述電控氣動(dòng)控制閥為權(quán)利要求1所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥，控 制器與該控制閥上的力矩控制部件電連接，所述離合器踏板位移傳感器和離合 器位移傳感器分別與所述控制器電連接，所述助力氣缸與所述控制閥氣動(dòng)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)，其特征在 于所述力矩控制部件為比例電磁鐵或力矩電機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的重型汽車離合器用電控氣動(dòng)操縱系統(tǒng)，其特 征在于所述控制器為單片機(jī)或嵌入式控制系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬汽車離合器控制裝置領(lǐng)域，公開(kāi)了一種重型汽車離合器用電控氣動(dòng)控制閥及電控氣動(dòng)控制系統(tǒng)。所述控制閥包括按鈕閥，其特征在于在按鈕閥的閥桿上連接有力矩控制部件，所述力矩控制部件在電控離合器的控制器的指令信號(hào)控制下，通過(guò)帶動(dòng)所述閥桿運(yùn)動(dòng)以控制與所述電控離合器的助力氣缸相聯(lián)通的按鈕閥進(jìn)、排氣和保持來(lái)實(shí)現(xiàn)重型汽車電控離合器的電控氣動(dòng)控制。所述電控氣動(dòng)控制系統(tǒng)為包括離合器踏板位移傳感器、離合器位移傳感器、助力氣缸、控制器以及上述控制閥的電氣反饋控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單，成本低，可廣泛應(yīng)用于重型汽車的離合器的電控氣動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G05B19/44GK201027850SQ20072000329
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者李洪斌 申請(qǐng)人:魯東大學(xué)