一种混合动力车用自动离合器执行机构.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103115085 A(43)申请公布日 2013.05.22CN103115085A*CN103115085A*(21)申请号 201310077866.8(22)申请日 2013.03.12F16D 25/12(2006.01)(71)申请人湖南南车时代电动汽车股份有限公司地址 412007 湖南省株洲市天元区国家高新技术开发区栗雨工业园五十七区(72)发明人唐广笛 罗宏亮 谭建林 毛晓龙石魏 胡旭 黄岿 赵铃(74)专利代理机构上海硕力知识产权代理事务所 31251代理人王法男(54) 发明名称一种混合动力车用自动离合器执行机构(57) 摘要本发明公开了一种混合

2、动力车用自动离合器执行机构。所述混合动力车用自动离合器执行机构包括气缸安装座总成、气缸、分离摇臂、分离拨叉和离合器、整车控制器、电磁阀、过滤器、储气筒、空压机以及分别安装于气缸两端的结合端磁性开关和分离端磁性开关，所述电磁阀、结合端磁性开关、分离端磁性开关分别与整车控制器电连接，所述空压机经由单向阀再通过三通管连接过滤器、储气筒和电磁阀，所述电磁阀通过分离回路和结合回路与气缸连接。本发明创造具有气动系统反应迅速，能适应恶劣的工作环境，对工作媒介要求低等优点。能更好地实现膜片弹簧离合器的自动控制，提高车辆行驶的动力性、经济性和安全性，降低驾驶员劳动强度。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明

3、书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图1页(10)申请公布号 CN 103115085 ACN 103115085 A1/1页21.一种混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：所述混合动力车用自动离合器执行机构是一套电控气动离合器自动操作系统，包括气缸安装座总成（6）、气缸（8）、分离摇臂（10）、分离拨叉（11）、膜片弹簧离合器（12）、整车控制器（13）、电磁阀（5）、过滤器（3）、储气筒（4）、空压机（14）以及分别安装于气缸（8）两端的结合端磁性开关（7）和分离端磁性开关（9）；所述气缸（8）安装在气缸安装座总成（6）

4、上，气缸（8）自带气缸推杆，所述气缸推杆与分离摇臂（10）销轴联接，所述分离摇臂（10）通过分离叉轴与分离拨叉（11）联接，所述分离拨叉（11）连接有分离轴承，分离轴承紧贴膜片弹簧离合器（12）的膜片弹簧；所述电磁阀（5）、结合端磁性开关（7）、分离端磁性开关（9）分别与整车控制器（13）电连接，所述空压机（14）经由单向阀（2）、三通管，再通过过滤器（3）连接储气筒（4）和电磁阀（5），所述电磁阀（5）通过分离回路和结合回路与气缸（8）连接。2.根据权利要求1所述的混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：还包括整车辅助储气筒（1），所述整车辅助储气筒（1）经由单向阀（2）再通过三通管连接过

5、滤器（3）。3.根据权利要求1或2所述的混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：所述气缸安装座总成（6）包括气缸安装座（23）、滚针轴承（21）和气缸安装耳环（18）；所述滚针轴承（21）位于气缸安装耳环（18）与气缸安装座（23）中间，气缸安装耳环（18）先通过螺栓固定于气缸（8）缸体上，然后通过螺栓（15）、弹簧垫圈（16）和挡圈（17）固定于气缸安装座（23）上。4.根据权利要求3所述的混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：所述气缸安装耳环（18）设有孔，滚针轴承（21）的外圈与气缸安装耳环（18）的孔紧配合；所述气缸安装座（23）设有轴，滚针轴承（21）的内圈与气缸安装座（23）

6、的轴紧配合。5.根据权利要求3所述的混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：所述气缸安装耳环（18）开有两个密封圈槽，分别安放上密封圈（19）和下密封圈（22）。6.根据权利要求3所述的混合动力车用自动离合器执行机构，其特征是：所述气缸安装耳环（18）设有螺纹孔，在螺纹孔中安装油杯（20）。权 利 要 求 书CN 103115085 A1/4页3一种混合动力车用自动离合器执行机构0001 技术领域 本发明涉及一种混合动力车用自动离合器执行机构。背景技术0002 离合器具有保证车辆起步平稳、换挡平顺和扭矩过载保护等作用，使用自动离合器能提高车辆行驶的动力性、经济性、安全性，降低驾驶员劳动强度等

7、优点。由整车控制器控制自动离合器的工作能很好的适应混合动力车的工作模式，发挥其最佳作用。膜片弹簧离合器已经比较成熟的应用于混合动力车，如果能在此离合器基础上增加一个合适的执行机构，不仅能保留其优点，还能实现离合器的自动控制。特别是混联式混合动力车的工况，其低速下以纯电动或串联模式运行，要求离合器常分离，极大地增加了驾驶员的劳动强度，使得车辆行驶的动力性、经济性和安全性降低，此时使用自动离合器显得十分重要。0003 现有技术中，申请号为201210199743.7的中国发明专利申请公开了一种气助力液压驱动离合器执行机构，包括离合器自动操作系统，其特征在于所述离合器自动操作系统包括液压油源，比例流

8、量阀，液压工作油缸，离合器，离合器分泵，储气罐，气阀块，分泵工作腔，工作油缸活塞，分泵顶杆，分离拨叉，分泵右腔M，分泵气阀门N和ECU，其中液压油源通过管路与比例流量阀连接，比例流量阀通过管路与液压工作油缸连接，液压工作油缸通过其中的工作油缸活塞的一端与离合器的分离拨叉连接，所述液压工作油缸中的工作油缸活塞由离合器分泵驱动，所述离合器分泵的分泵右腔M通过管路与气阀块的一端连接，所述气阀块的另一端通过管路与储气罐的一端连接，储气罐的另一端通过管路与离合器分泵的分泵气阀门N连接，所述ECU分别与比例流量阀和气阀块电连接。申请号为201210089941.8 的中国发明专利申请公开了一种离合器执行机

9、构，包括与发动机飞轮连接的离合器盖、位于离合器盖内通过花键固定在变速器第一轴上的从动片和套在变速器第一轴上的分离套筒、电机驱动装置和车载中央处理单元(ECU)；分离轴承套在分离套筒上并与其上的一个端面相接，压盘与离合器盖之间设有弹性传动片和压紧弹簧；分离套筒通过回位弹簧与变速器连接，分离杠杆支承柱固定在离合器盖上，固定在分离杠杆支承柱上的分离杠杆一头与压盘配合，一头顶着分离轴承，从动片的前后两侧分别与发动机飞轮和压盘配合，分离叉与分离套筒活动连接并与电机驱动装置相连。该发明可以根据ECU的指令通过电机驱动装置对离合器进行自动离、合操作，改变了人工操作方式，简化了换挡操作，减轻了劳动强度。申请号

10、为201210089859.5的中国发明专利申请公开了一种离合器执行机构，包括离合器中的分离拨叉、液压缸驱动系统和车载中央处理单元(ECU)，液压缸驱动系统包括电磁换向阀、数控单向节流阀和液压工作缸，所述液压工作缸与分离拨叉连接，所述车载中央处理单元(ECU)与电磁换向阀、数控单向节流阀连接。本发明提供的离合器执行机构采用液压缸驱动系统，可以根据车载中央处理单元(ECU)的指令通过液压缸驱动系统对离合器进行自动离、合操作，改变了人工操作方式，简化了换挡操作，减轻了劳动强度，适合与手动变速器的自动换挡配套使用。以上发明专利申请均不是通过电控气动系统来更好地实现膜片弹簧离合器的自动控制、提高车辆行

11、驶的动力性、经济性和安全性，减轻说 明 书CN 103115085 A2/4页4驾驶员劳动强度，均可进一步改进。发明内容0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种混合动力车用自动离合器执行机构，其能更好地实现膜片弹簧离合器的自动控制，提高车辆行驶的动力性、经济性和安全性，降低驾驶员劳动强度。0005 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：所述混合动力车用自动离合器执行机构是一套电控气动离合器自动操作系统，包括气缸安装座总成、气缸、分离摇臂、分离拨叉、离合器、整车控制器、电磁阀、过滤器、储气筒、空压机以及分别安装于气缸两端的结合端磁性开关和分离端磁性开关。所述气缸安装在气缸安装座总成上

12、，气缸自带气缸推杆，所述气缸推杆与分离摇臂销轴联接，所述分离摇臂通过分离叉轴与分离拨叉联接，所述分离拨叉连接分离轴承，分离轴承紧贴膜片弹簧离合器的膜片弹簧，所述电磁阀、结合端磁性开关、分离端磁性开关分别与整车控制器电连接，所述空压机经由单向阀、三通管，再通过过滤器连接储气筒和电磁阀，所述电磁阀通过分离回路和结合回路与气缸连接。0006 所述混合动力车用自动离合器执行机构还可以包括整车辅助储气筒，所述整车辅助储气筒经由单向阀再通过三通管连接过滤器。所述离合器可以是膜片弹簧离合器。0007 所述气缸安装座总成包括气缸安装座、滚针轴承和气缸安装耳环；滚针轴承位于气缸安装耳环与气缸安装座中间，所述气缸

13、安装耳环设有孔，所述气缸安装座设有轴，滚针轴承的外圈与气缸安装耳环的孔紧配合，滚针轴承的内圈与气缸安装座的轴紧配合，气缸安装耳环先通过螺栓固定于气缸缸体上，然后通过螺栓、弹簧垫圈和挡圈固定于气缸安装座上。0008 更进一步，在气缸安装耳环中开设两个密封圈槽，分别安放上密封圈和下密封圈，可有效防止灰尘的进入，同时锁住润滑油脂的溢出。在气缸安装耳环中设有螺纹孔，在螺纹孔中安装油杯，方便润滑油脂及时补充。0009 所述混合动力车用自动离合器执行机构的分离与结合动作均由电控气动系统执行。气缸两端分别安装结合端磁性开关和分离端磁性开关，其信号反馈给整车控制器，通过控制电磁阀，实现分离与结合动作的控制。所

14、述气缸是通过气缸安装耳环与气缸安装座配合安装的，其动作时可自由角度摆动，从而保证气缸推杆的推力作用于分离摇臂，实现离合器分离与结合动作。气缸安装耳环与气缸安装座中加滚针轴承，同时保证其适当的紧配合，可使滚针轴承在运转时受力均匀、转动灵活。0010 本发明采用电控气动系统，通过整车控制器发出指令，控制气路系统，执行离合器分离与结合动作，具有反应迅速，能适应恶劣的工作环境，对工作媒介要求低等优点。空压机压缩空气，经由过滤器过滤后存储于储气筒，接通到电磁阀，电磁阀的动作由整车控制器控制，最终实现气缸推杆的运动。通过在气缸安装耳环中增加滚针轴承，改善转动的灵活度；增加防尘密封圈，防止灰尘进入，同时锁住

15、润滑油；加油杯，注入油脂为滚针轴承增加润滑等方式解决了下述问题：“气动系统中的气缸使用环境恶劣、安装座易发生磨损、易粘染灰尘、甚至出现卡死现象、严重地影响气缸的使用、缩短其使用寿命”。本发明能更好地实现膜片弹簧离合器的自动控制，提高车辆行驶的动力性、经济性和安全性，降低驾驶员劳动强度。说 明 书CN 103115085 A3/4页5附图说明0011 图1为本发明混合动力车用自动离合器执行机构示意图；图2(a)和(b)分别为本发明的气缸安装座总成主视图和侧视图。0012 图中： 1、整车辅助储气筒， 2、单向阀， 3、过滤器， 4、储气筒， 5、电磁阀， 6、气缸安装座总成，7、结合端磁性开关，

16、8、气缸，9、分离端磁性开关，10、分离摇臂，11、分离拨叉， 12、膜片弹簧离合器， 13、整车控制器， 14、空压机， 15、螺栓， 16、弹簧垫圈，17、挡圈，18、气缸安装耳环，19、上密封圈，20、油杯， 21、滚针轴承，22、下密封圈，23、气缸安装座。0013 具体实施方式如图1所示，所述混合动力车用自动离合器执行机构包括气缸安装座总成6、气缸8、分离摇臂10、分离拨叉11、膜片弹簧离合器12、整车控制器13、电磁阀5、过滤器3、储气筒4、空压机14、单向阀2、整车辅助储气筒1以及分别安装于气缸两端的结合端磁性开关7和分离端磁性开关9，所述气缸8安装在气缸安装座总成6上，气缸8自

17、带气缸推杆，所述气缸推杆与分离摇臂10销轴联接，所述分离摇臂10通过分离叉轴与分离拨叉11联接，所述分离拨叉11连接分离轴承，分离轴承紧贴膜片弹簧离合器12；所述电磁阀5、结合端磁性开关7、分离端磁性开关9分别与整车控制器13电连接，所述空压机14经由单向阀2、三通管，再通过过滤器3连接储气筒4和电磁阀5，所述电磁阀5通过分离回路和结合回路与气缸8连接，所述整车辅助储气筒1经由单向阀2，再通过三通管连接过滤器3。0014 当整车辅助储气筒1气压充足时，整车控制器13接收到反馈信号，发出空压机14不工作的指令；当整车辅助储气筒1气压不足时，空压机14工作，压缩空气经过过滤器3过滤存储于储气筒4中

18、；整车控制器13根据车辆行驶的工况控制电磁阀5，实现气缸8的气缸推杆运动；整车控制器13根据磁性开关的反馈信号控制电磁阀5，从而控制气缸推杆运动的位置；气缸推杆与分离摇臂10销轴联接，气缸推杆的运动带动分离摇臂10的运动，实现膜片弹簧离合器12的分离与结合动作。0015 如图2（a）和（b）所示，所述气缸安装座总成6包括气缸安装座23、滚针轴承21、气缸安装耳环18；滚针轴承21位于气缸安装耳环18与气缸安装座23中间，所述气缸安装耳环18设有孔，所述气缸安装座23设有轴，滚针轴承21的外圈与气缸安装耳环18的孔紧配合，滚针轴承21的内圈与气缸安装座23的轴紧配合，气缸安装耳环18先通过螺栓固

19、定于气缸8缸体上，然后通过螺栓15、弹簧垫圈16和挡圈17固定于气缸安装座23上。0016 所述气缸8是由气缸安装耳环18与气缸安装座23配合安装的，其动作时可自由角度摆动。在气缸安装耳环18中开有两个密封圈槽，分别安放上密封圈19和下密封圈22。在气缸安装耳环18中设有螺纹孔，在螺纹孔中安装油杯20。0017 滚针轴承21外圈与气缸安装耳环18的孔及紧配合固定，并加入适量的润滑油脂，上密封圈19和下密封圈22安装于气缸安装耳环18的槽内，油杯20固定于气缸安装耳环18的螺纹孔中；滚针轴承21内圈与气缸安装座23的轴紧配合固定，再将气缸安装耳环18套在气缸安装座23上，往油杯20中注入油脂即完

20、成装配。0018 所述混合动力车用自动离合器执行机构的工作原理：空压机14压缩空气，经由过滤器3过滤送入储气筒4中，接通到电磁阀5，电磁阀5的动作由整车控制器13控制，从说 明 书CN 103115085 A4/4页6而使得气缸推杆运动，气缸推杆与分离摇臂10销轴联接，气缸推杆的运动带动分离摇臂运动，实现离合器分离与结合动作。气缸8两端安装磁性开关，其中一个磁性开关安装于结合端，另一个安装于分离端，分离与结合的位置由磁性开关判断并反馈给整车控制器13，实现对自动离合器气路系统的控制。针对气缸安装耳环18与气缸安装座23易发生磨损，易粘染灰尘，甚至发生卡死的情况，在气缸安装耳环18与气缸安装座2

21、3中增加滚针轴承21，滚针轴承21的外圈与气缸安装耳环18的孔是紧配合，防止外圈与孔有相对滑动；滚针轴承21的内圈与气缸安装座23的轴是紧配合，防止内圈与轴相对滑动。适当的紧配合可使轴承在运转时受力均匀。在气缸安装耳环18中开密封圈槽，加密封圈，防止灰尘进入。在气缸安装耳环18中攻丝，加油杯20，注入油脂为滚针轴承增加润滑。0019 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。说 明 书CN 103115085 A1/1页7图1图2说 明 书 附 图CN 103115085 A