一种双离合器操纵系统及其分离接合控制方法 【技术领域】
本发明属于混合动力技术领域, 具体涉及一种双离合器操纵系统及其分离接合控制方法。 背景技术 目前, 双离合器混合动力总成能够实现混合动力系统的所有功能, 该双离合器混 合动力总成包含两套离合器系统, 其中一套用于切断或输出发动机动力 ; 另一套用于切断 或输出整个动力总成动力, 配合完成选档、 换档操作, 同时, 防止整个动力总成过载。
在现有的双离合器混合动力总成中, 用于切断或输出发动机动力的离合器, 其操 纵系统多为自动控制型 ; 而用于切断或输出整个动力总成动力的离合器, 其操纵系统多采 用液压系统, 离合器的分离、 接合多是由驾驶员操作完成, 并且与之匹配使用的变速器多为 手动变速器, 这使得整个混合动力总成的自动化程度极大降低, 驾驶员驾驶熟练程度的不 同, 使得离合器的分离、 接合品质难以保证, 对离合器的使用寿命和动力总成的能量优化也
不利, 同时, 由于与该离合器匹配使用的变速器为手动变速器, 因此, 在控制策略的设计上, 需要在每一个档位上都进行动力总成的能量优化管理, 使控制策略的设计复杂化。
现有的双离合器混合动力总成中, 用于切断或输出整个动力总成动力的离合器, 其操纵系统也有使用自动控制的, 但应用该离合器操纵系统的双离合器混合动力总成, 其 主要动力来源于发动机, 电机仅起辅助作用, 工作模式简单, 而且对于离合器的控制策略 过于简单, 其控制仅为是否进行能量回收, 在控制策略中仅注重提高离合器分离速度带来 的最大程度回收制动能量的优点, 忽略了离合器的最佳接合规律, 离合器接合过程的不受 控, 带来发动机动力传输恢复的过程中动力系统工作粗暴, 产生较大冲击, 严重影响车辆驾 驶的平顺性和舒适性 ; 同时, 在一定工况下, 很容易造成发动机熄火 ; 离合器接合产生的冲 击, 也容易造成动力总成零部件的过载破坏, 因此, 不能满足混合动力汽车控制和驾驶的要 求。
在具体实施上, 由于采用二位单作用可调比例流量电磁阀进行控制, 要实现离合 器的分离, 电磁阀要处于带电状态, 这样高压油路一直处于接通状态, 若制动能量回收时间 较长, 可能会遭成离合器压紧弹簧的破坏、 永久变形或离合器分离过行程而造成分离不彻 底; 而要实现离合器的接合, 电磁阀必须断电, 而在断电后, 离合器控制油缸内的高压油, 直接通过油管与油箱连通, 在离合器压紧弹簧的作用下, 离合器快速接合, 没有动态摩擦过 程, 会导致传动系统产生较大冲击, 使变速器的换档品质, 车辆驾驶的平顺性和舒适性急剧 下降 ; 并且由于换档、 选档所需作用力远小于离合器分离所需作用力, 在油路中增加两个离 合器的液压操纵系统, 势必会使整个油路的负荷增大, 这样油路中的油泵等相关液压零部 件都需要增大, 实际驾驶中, 换档、 选档的频繁操作, 增大了整个系统的能量消耗。
同时, 在该动力总成中, 由于双离合器的操纵系统和变速器的操纵系统集成一体, 均采用液压操纵系统, 使得整个动力总成体积、 重量增大, 并使变速器的操纵系统只能采用 液压操纵系统, 而液压操纵系统也有其固有的缺点, 尤其存在对环境的污染。AMT 变速器是在传统的离合器和手动齿轮式变速器的基础上改进而成的, 其离合 器液压操纵系统的液压分缸多为偏置式, 即分缸安装在变速器侧边, 与分离轴承分体安装, 通过分离拨叉传递动力, 该系统存在零部件多, 传动组装复杂, 占用空间较大等缺点。发明内容
针对现有技术中存在的问题, 本发明提出一种双离合器操纵系统及其分离接合控 制方法。 所述的双离合器操纵系统的同心式离合器分缸简化了传动组装, 减小了轴向尺寸, 并将两套离合器总成的操纵系统集成在一起, 零部件数量较少, 且布置灵活, 能够满足各种 混合度、 各种功能模式的双离合器混合动力总成对离合器总成电控操作的要求, 且为制动 能量回收提供最大的可能。
所述的双离合器操纵系统包括双离合器控制器、 永磁交流电机、 球螺母、 丝杠、 离 合器主缸、 油杯、 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 单向阀 A、 单向阀 B、 电控比例阀 A、 电 控比例阀 B、 离合器分缸总成 A 和离合器分缸总成 B。
所述的离合器分缸总成 A 包括离合器分缸 A、 分离轴承总成 A 和分缸位置传感器 A; 所述的离合器分缸总成 B 包括离合器分缸 B、 分离轴承总成 B 和分缸位置传感器 B。 所述的离合器主缸的一侧有两个进油口, 并有两个活塞, 可以形成两个压力油腔, 分别为第一油腔和第二油腔, 一次行程分别从两个油腔排油。进油口与油杯之间通过油管 连接, 缸体的另一侧有出油口 A 和出油口 B ; 出油口 A 通过油管顺次连接二位三通电磁阀 A、 单向阀 A 和离合器分缸总成 A 的离合器分缸 A ; 二位三通电磁阀 A 的第三个通口与油杯通 过油管相连, 用于在配套使用的离合器总成 A 保持分离状态的情况下, 实现对配套使用的 离合器总成 B 的分离和接合的操作 ; 二位三通电磁阀 A 还通过线束与双离合器控制器连接, 受双离合器控制器控制。电控比例阀 A 的一端通过油管连接到离合器分缸总成 A 的离合器 分缸 A, 另一端通过油管与油杯相连, 电控比例阀 A 还通过线束与双离合器控制器连接, 在 双离合器控制器的控制下, 实现对离合器总成 A 接合过程的控制。离合器分缸 A 与分离轴 承总成 A 机械连接, 分缸位置传感器 A 安装固定在离合器分缸 A 上, 并通过线束与双离合器 控制器连接, 分缸位置传感器 A 用于检测分离轴承总成 A 的位置, 并将分离轴承总成 A 的位 置信息发送给双离合器控制器。
出油口 B 通过油管顺次连接二位三通电磁阀 B、 单向阀 B 和离合器分缸总成 B ; 其 中二位三通电磁阀 B 的第三个通口与油杯直接相连, 在离合器总成 B 保持分离状态的情况 下, 实现对离合器总成 A 的分离和接合操作 ; 二位三通电磁阀 B 还通过线束与双离合器控制 器连接, 受双离合器控制器控制。
电控比例阀 B 一端通过油管连接到离合器分缸总成 B 的离合器分缸 B, 电控比例阀 B 的另一端通过油管与油杯相连, 并通过线束连接到双离合器控制器, 在双离合器控制器的 控制下, 实现对离合器总成 B 接合过程的控制。离合器分缸 B 与分离轴承总成 B 机械连接, 分缸位置传感器 B 安装固定在离合器分缸 B 上, 并通过线束与双离合器控制器连接, 分缸位 置传感器 B 用于检测分离轴承总成 B 的位置, 并将分离轴承总成 B 的位置信息发送给双离 合器控制器。
所述的离合器分缸总成 A 和离合器分缸总成 B 分别用于通过分离轴承总成 A 和分 离轴承总成 B 推动离合器总成 A 和离合器总成 B 的膜片弹簧, 实现离合器总成 A 和离合器
总成 B 的分离和接合操作。
所述丝杠的一端与球螺母机械连接, 丝杠的另一端与永磁交流电机的转子机械连 接, 球螺母的另一端通过离合器主缸的推杆机械连接到离合器主缸的活塞上, 从而使永磁 交流电机的旋转运动转变成为离合器主缸活塞的直线运动, 永磁交流电机还通过线束连接 双离合器控制器, 在双离合器控制器的控制下, 为离合器总成 A 和离合器总成 B 的分离和接 合操作提供动力。
所述的离合器分缸 A 和离合器分缸 B 均为同心式液压分缸, 即离合器分缸 A 与离 合器总成 A 在同一轴线, 离合器分缸 B 与离合器总成 B 在同一轴线。
所述的单向阀 A 和单向阀 B 用于防止离合器主缸的活塞在回位时油液倒流, 并能 使离合器总成 A 和离合器总成 B 分别保持分离状态。
所述的电控比例阀 A 和电控比例阀 B 优选为常断型, 即不通电时电控比例阀 A 和 电控比例阀 B 均处于关闭状态, 通电后, 均可通过调节线圈电流, 平滑的控制流量。
所述的离合器总成 A 和离合器总成 B 为推式膜片弹簧离合器 ; 离合器总成 A 用于 切断或输出发动机和电机动力, 配合完成选档、 换档操作 ; 离合器总成 B 用于切断或输出发 动机动力。 本发明提出的一种双离合器操纵系统分离接合控制方法包括三种工作模式的分 离接合控制, 第一种工作模式的分离接合控制为纯电动行驶、 怠速充电和制动能量回收需 换档时, 先进行离合器总成 B 的分离, 然后进行离合器总成 A 的分离和接合控制 ; 第二种工 作模式的分离接合控制方法为发动机与电机共同驱动, 发动机单独驱动及发动机驱动发电 时, 先进行离合器总成 B 的接合, 然后进行离合器总成 A 的分离和接合控制 ; 第三种工作模 式的分离接合控制方法为发动机输出动力, 进行短时间制动能量回收时, 离合器总成 A 处 于接合状态的情况下, 进行离合器总成 B 的分离和接合控制。
所述的第一种工作模式的分离接合控制方法, 包括以下几个步骤 :
步骤一 : 分离离合器总成 B
(A) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于 断电状态, 离合器总成 B 和离合器总成 A 均处于接合状态 ; 双离合器控制器控制二位三通电 磁阀 A 通电, 使离合器主缸的第一油腔与油杯连通。双离合器控制器控制永磁交流电机转 动, 通过球螺母和丝杠推动离合器主缸的活塞轴向移动, 促使离合器主缸中的液压油排出, 液压油从出油口 B 流入离合器分缸 B 中, 推动分离轴承总成 B 轴向移动, 离合器总成 B 的膜 片弹簧促使离合器总成 B 分离 ;
(B) 双离合器控制器通过分缸位置传感器 B 检测到离合器总成 B 彻底分离后, 双离 合器控制器控制二位三通电磁阀 B 通电, 切断离合器主缸与离合器分缸 B 之间的液压油路, 并使离合器主缸与油杯连通, 在离合器分缸 B 中液压油压力的作用下单向阀 B 关闭, 离合器 总成 B 保持分离状态, 双离合器控制器控制永磁交流电机反转返回初始位置后, 双离合器 控制器控制二位三通电磁阀 B 断电, 双离合器控制器控制二位三通电磁阀 A 断电。
步骤二 : 离合器总成 A 的分离 :
(A) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于断 电状态, 离合器总成 B 处于分离状态, 离合器总成 A 处于接合状态 ; 双离合器控制器控制二 位三通电磁阀 B 通电, 使离合器主缸的第二油腔与油杯连通 ;
(B) 双离合器控制器控制永磁交流电机转动, 通过球螺母和丝杠推动离合器主缸 的活塞轴向移动, 促使离合器主缸中的液压油排出, 液压油经出油口 A 流入离合器分缸 A 中, 推动分离轴承总成 A 轴向移动, 离合器总成 A 的膜片弹簧促使离合器总成 A 分离 ;
(C) 双离合器控制器通过分缸位置传感器 A 检测到离合器总成 A 彻底分离后, 双离 合器控制器控制二位三通电磁阀 A 通电, 切断离合器主缸与离合器分缸 A 之间的液压油路, 并使离合器主缸与油杯连通, 在离合器分缸 A 中液压油压力的作用下单向阀 A 关闭, 离合器 总成 A 保持分离状态, 双离合器控制器控制永磁交流电机反转返回初始位置后, 双离合器 控制器控制二位三通电磁阀 A 断电, 双离合器控制器控制二位三通电磁阀 B 断电 ;
步骤三 : 离合器总成 A 的接合 :
(a) 双离合器控制器控制电控比例阀 A 通电打开, 使离合器分缸 A 与油杯连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 A 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 A 的进油口 C 快速流 入油杯, 在离合器总成 A 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 A 的分离轴承总成 A 快速轴向 移动, 直到分缸位置传感器 A 检测到离合器总成 A 分离间隙消除 ;
(b) 双离合器控制器给电控比例阀 A 提供的电流减小, 使离合器分缸 A 中的液压油 从进油口 C 流入油杯的流量减小, 使分离轴承总成 A 轴向移动速度减慢, 直到分缸位置传感 器 A 检测到离合器总成 A 滑磨阶段结束 ;
(c) 双离合器控制器给电控比例阀 A 提供的电流增大, 使离合器分缸 A 中的液压油 从进油口 C 流入油杯的流量增大, 使分离轴承总成 A 轴向移动速度增快, 直到分缸位置传感 器 A 检测到分离轴承总成 A 返回离合器总成 A 分离前的初始位置后, 双离合器控制器停止 给电控比例阀 A 供电, 完成离合器总成 A 接合过程。
所述的第二种工作模式的分离接合控制方法, 包括以下几个步骤 :
步骤一 : 离合器总成 B 的接合
(a) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于断 电状态, 离合器总成 A 处于接合状态, 离合器总成 B 处于分离状态 ;
(b) 双离合器控制器控制电控比例阀 B 通电打开, 使离合器分缸 B 与油杯连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 B 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 B 的进油口 D 快速流 入油杯, 在离合器总成 B 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 B 的分离轴承总成 B 快速轴向 移动, 直到分缸位置传感器 B 检测到离合器总成 B 分离间隙消除 ;
(c) 双离合器控制器给电控比例阀 B 提供的电流减小, 使离合器分缸 B 中的液压油 从进油口 D 流入油杯的流量减小, 使分离轴承总成 B 轴向移动速度减慢, 直到分缸位置传感 器 B 检测到离合器总成 B 滑磨阶段结束 ;
(d) 双离合器控制器给电控比例阀 B 提供的电流增大, 使离合器分缸 B 中的液压油 从进油口 D 流入油杯的流量增大, 使分离轴承总成 B 轴向移动速度增快, 直到分缸位置传感 器 B 检测到分离轴承总成 B 返回离合器总成 B 分离前的初始位置后, 双离合器控制器停止 给电控比例阀 B 供电, 完成离合器总成 B 的接合过程 ;
步骤二 : 分离离合器总成 A :
(A) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于断 电状态, 离合器总成 B 处于接合状态, 离合器总成 A 处于接合状态 ; 双离合器控制器控制二 位三通电磁阀 B 通电, 使离合器主缸的第二油腔与油杯连通 ;(B) 双离合器控制器控制永磁交流电机转动, 通过球螺母和丝杠推动离合器主缸 的活塞轴向移动, 促使离合器主缸中的液压油排出, 液压油经出油口 A 流入离合器分缸 A 中, 推动分离轴承总成 A 轴向移动, 离合器总成 A 的膜片弹簧促使离合器总成 A 分离 ;
(C) 双离合器控制器通过分缸位置传感器 A 检测到离合器总成 A 彻底分离后, 双离 合器控制器控制二位三通电磁阀 A 通电, 切断离合器主缸与离合器分缸 A 之间的液压油路, 并使离合器主缸与油杯连通, 在离合器分缸 A 中液压油压力的作用下单向阀 A 关闭, 离合器 总成 A 保持分离状态, 双离合器控制器控制永磁交流电机反转返回初始位置后, 双离合器 控制器控制二位三通电磁阀 A 断电, 双离合器控制器控制二位三通电磁阀 B 断电 ;
步骤三 : 接合离合器总成 A :
(a) 双离合器控制器控制电控比例阀 A 通电打开, 使离合器分缸 A 与油杯连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 A 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 A 的进油口 C 快速流 入油杯, 在离合器总成 A 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 A 的分离轴承总成 A 快速轴向 移动, 直到分缸位置传感器 A 检测到离合器总成 A 分离间隙消除 ;
(b) 双离合器控制器给电控比例阀 A 提供的电流减小, 使离合器分缸 A 中的液压油 从进油口 C 流入油杯的流量减小, 使分离轴承总成 A 轴向移动速度减慢, 直到分缸位置传感 器 A 检测到离合器总成 A 滑磨阶段结束 ; (c) 双离合器控制器给电控比例阀 A 提供的电流增大, 使离合器分缸 A 中的液压油 从进油口 C 流入油杯的流量增大, 使分离轴承总成 A 轴向移动速度增快, 直到分缸位置传感 器 A 检测到分离轴承总成 A 返回离合器总成 A 分离前的初始位置后, 双离合器控制器停止 给电控比例阀 A 供电, 完成离合器总成 A 接合过程。
所述的第三种工作模式下, 离合器总成 A 始终处于接合状态, 其分离接合控制方 法包括以下几个步骤 :
步骤一 : 离合器总成 B 的分离过程
(A) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于 断电状态, 离合器总成 B 处于接合状态 ; 双离合器控制器控制二位三通电磁阀 A 通电, 使离 合器主缸的第一油腔与油杯连通 ; 双离合器控制器控制永磁交流电机转动, 通过球螺母和 丝杠推动离合器主缸的活塞轴向移动, 促使离合器主缸中的液压油排出, 液压油从出油口 B 流入离合器分缸 B 中, 推动分离轴承总成 B 轴向移动, 离合器总成 B 的膜片弹簧促使离合器 总成 B 分离 ;
(B) 双离合器控制器通过分缸位置传感器 B 检测到离合器总成 B 彻底分离后, 双离 合器控制器控制二位三通电磁阀 B 通电, 切断离合器主缸与离合器分缸 B 之间的液压油路, 并使离合器主缸与油杯连通, 在离合器分缸 B 中液压油压力的作用下单向阀 B 关闭, 离合器 总成 B 保持分离状态, 双离合器控制器控制永磁交流电机反转返回初始位置后, 双离合器 控制器控制二位三通电磁阀 B 断电, 双离合器控制器控制二位三通电磁阀 A 断电。
步骤二 : 离合器总成 B 的接合
(a) 二位三通电磁阀 A、 二位三通电磁阀 B、 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 均处于断 电状态, 离合器总成 B 处于分离状态 ;
(b) 双离合器控制器控制电控比例阀 B 通电打开, 使离合器分缸 B 与油杯连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 B 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 B 的进油口 D 快速流
入油杯, 在离合器总成 B 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 B 的分离轴承总成 B 快速轴向 移动, 直到分缸位置传感器 B 检测到离合器总成 B 分离间隙消除 ;
(c) 双离合器控制器给电控比例阀 B 提供的电流减小, 使离合器分缸 B 中的液压油 从离合器分缸 B 的进油口 D 流入油杯的流量减小, 使分离轴承总成 B 轴向移动速度减慢, 直 到分缸位置传感器 B 检测到离合器总成 B 滑磨阶段结束 ;
(d) 双离合器控制器给电控比例阀 B 提供的电流增大, 使离合器分缸 B 中的液压油 从离合器分缸 B 的进油口 D 流入油杯的流量增大, 使分离轴承总成 B 轴向移动速度增快, 直 到分缸位置传感器 B 检测到分离轴承总成 B 返回离合器总成 B 分离前的初始位置后, 双离 合器控制器停止给电控比例阀 B 供电, 完成离合器总成 B 的接合过程 ;
其中, 离合器总成 A 和离合器总成 B 的接合速度是通过双离合器控制器调整供给 电控比例阀 A 和电控比例阀 B 的电流大小进行控制的, 具体每个阶段的电流大小, 根据实际 选用的离合器总成 A 确定。
本发明的优点在于 :
1、 本发明所提供的一种双离合器操纵系统及其分离接合控制方法, 能够满足各种 混合度、 各种功能模式的双离合器混合动力总成对离合器总成电控操作的要求, 双离合器 控制器始终按照离合器总成 A 和离合器总成 B 的最佳分离和接合规律, 对离合器总成 A 和 离合器总成 B 进行最佳的分离和接合控制, 能实现离合器总成 B 的快速彻底分离, 为制动能 量回收提供最大的可能 ; 2、 本发明所提供的一种双离合器操纵系统与 AMT 变速器执行机构独立, 使得 AMT 变速器执行机构可以使用液压执行机构, 也可以使用电机执行机构, 从而使动力总成更加 环保, 质量更轻 ;
3、 本发明所提供的一种双离合器操纵系统的离合器分缸为同心式分缸, 简化了传 动组装, 减少了零部件, 尤其减小了轴向尺寸, 有利于减小动力总成的轴向尺寸 ;
4、 本发明所提供的一种双离合器操纵系统将两套离合器总成的操纵系统集成在 一起, 零部件数量较少, 且布置灵活 ;
5、 本发明所提供的一种双离合器操纵系统采用永磁交流电机、 球螺母、 丝杠, 将电 机的旋转运动转变成离合器主缸活塞的往复直线运动, 结构独特。
附图说明
图1: 本发明提供的双离合器操纵系统的结构图 ;
图2: 本发明提供的双离合器操纵系统的离合器分缸总成 A 的结构图 ;
图3: 本发明提供的双离合器操纵系统的离合器分缸总成 B 的结构图。
图中 : 1- 永磁交流电机 ; 2- 离合器主缸 ; 3- 油杯 ;
4- 二位三通电磁阀 A ;5- 二位三通电磁阀 B ;6- 单向阀 A ;
7- 单向阀 B ; 8- 电控比例阀 A ; 9- 电控比例阀 B ;
10- 离合器分缸总成 A ; 11- 离合器分缸总成 B ; 12- 球螺母 ;
13- 丝杠 ; 14- 双离合器控制器 ;15- 离合器分缸 A ;
16- 分缸位置传感器 A ; 17- 分离轴承总成 A ; 18- 离合器分缸 B ;
19- 分缸位置传感器 B ; 20- 分离轴承总成 B ; 201- 进油口 A ;11101943227 A CN 101943233
说202- 进油口 B ; 1501- 出油口 C ;明书204- 出油口 B ;7/11 页203- 出油口 A ; 1801- 出油口 D。具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明提出一种双离合器操纵系统及其分离接合控制方法 ; 所述的双离合器操纵 系统, 如图 1 所示, 包括双离合器控制器 14、 永磁交流电机 1、 球螺母 12、 丝杠 13、 离合器主 缸 2、 油杯 3、 二位三通电磁阀 A4、 二位三通电磁阀 B5、 单向阀 A6、 单向阀 B7、 电控比例阀 A8、 电控比例阀 B9、 离合器分缸总成 A10 和离合器分缸总成 B11。
所述的离合器分缸总成 A10 包括离合器分缸 A15、 分离轴承总成 A17 和分缸位置传 感器 A16, 如图 2 所示, 所述离合器分缸 A15 与分离轴承总成 A17 机械连接, 所述的分缸位 置传感器 A16 安装固定在离合器分缸 A15 上, 并通过线束与双离合器控制器 14 连接, 分缸 位置传感器 A16 用于检测分离轴承总成 A17 的位置, 并将分离轴承总成 A17 的位置信息发 送给双离合器控制器 14。所述的离合器分缸总成 B11 包括离合器分缸 B18、 分离轴承总成 B20 和分缸位置传感器 B19, 所述的离合器分缸 B18 与分离轴承总成 B20 机械连接, 分缸位 置传感器 B19 安装固定在离合器分缸 B18 上, 并通过线束与双离合器控制器 14 连接, 分缸 位置传感器 B19 用于检测分离轴承总成 B20 的位置, 并将分离轴承总成 B20 的位置信息发 送给双离合器控制器 14。 所述的离合器主缸 2 一侧有进油口 A201 和进油口 B202, 缸体内部有两个活塞, 可 以形成两个压力油腔, 即第一油腔和第二油腔, 一次行程可以实现两次排油。进油口 A201 和 B202 与油杯 3 之间通过油管连接, 缸体的另一侧有出油口 A203 和出油口 B204。
出油口 A203 通过油管顺次连接二位三通电磁阀 A4、 单向阀 A6 和离合器分缸总成 A10 的离合器分缸 A15 ; 二位三通电磁阀 A4 的第三个通口与油杯 3 通过油管相连, 用于在配 套使用的离合器总成 A 保持分离状态的情况下, 实现对离合器总成 B 的分离和接合的操作 ; 二位三通电磁阀 A4 还通过线束与双离合器控制器 14 连接, 受双离合器控制器 14 控制。
电控比例阀 A8 的一端通过油管连接到离合器分缸总成 A10 的离合器分缸 A15, 另 一端通过油管与油杯 3 相连, 电控比例阀 A8 还通过线束与双离合器控制器 14 连接, 在双离 合器控制器 14 的控制下, 实现对离合器总成 A 接合过程的控制 ;
出油口 B204 通过油管顺次连接二位三通电磁阀 B5、 单向阀 B7 和离合器分缸总成 B11 的离合器分缸 B18 ; 其中二位三通电磁阀 B5 的第三个通口与油杯 3 直接相连, 在离合器 总成 B 保持分离状态的情况下, 实现对离合器总成 A 的分离和接合操作 ; 二位三通电磁阀 B5 还通过线束与双离合器控制器 14 连接, 受双离合器控制器 14 控制。
电控比例阀 B9 的一端通过油管连接到离合器分缸总成 B11 的离合器分缸 B18, 另 一端通过油管与油杯 3 相连, 并通过线束连接到双离合器控制器 14, 在双离合器控制器 14 的控制下, 实现对离合器总成 B 接合过程的控制。
所述的单向阀 A6 和单向阀 B7 用于防止离合器主缸 2 的活塞在回位时油液倒流, 并能使离合器总成 A 和离合器总成 B 分别保持分离状态。
所述丝杠 13 的一端与球螺母 12 机械连接, 丝杠 13 的另一端与永磁交流电机 1 的 转子机械连接, 球螺母 12 的另一端通过离合器主缸 2 的推杆机械连接到离合器主缸 2 的活
塞上, 从而使永磁交流电机 1 的旋转运动转变成为离合器主缸 2 内活塞的直线运动, 永磁交 流电机 1 还通过线束连接双离合器控制器 14, 在双离合器控制器 14 的控制下, 为离合器总 成 A 和离合器总成 B 的分离和接合操作提供动力。
所述的离合器分缸 A15 和离合器分缸 B18 均为同心式液压分缸, 即离合器分缸 A15 与离合器总成 A 在同一轴线, 离合器分缸 B18 与离合器总成 B 在同一轴线。
离合器分缸总成 A10 和离合器分缸总成 B11 分别用于通过分离轴承总成 A17 和分 离轴承总成 B19 推动离合器总成 A 和离合器总成 B 的膜片弹簧, 实现离合器总成 A 和离合 器总成 B 的分离、 接合操作。
所述的电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 优选为常断型, 即不通电时电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 均处于关闭状态, 通电后, 均可通过调节线圈电流, 平滑的控制流量。
所述的离合器总成 A 和离合器总成 B 为推式膜片弹簧离合器 ; 离合器总成 A 用于 切断或输出发动机和电机动力, 配合完成选档、 换档操作 ; 离合器总成 B 用于切断或输出发 动机动力。
本发明提出的一种双离合器操纵系统的分离接合控制方法包括三种工作模式的 分离接合控制, 第一种工作模式的分离接合控制为纯电动行驶、 怠速充电和制动能量回收 需换档时, 先进行离合器总成 B 的分离, 然后进行离合器总成 A 的分离和接合控制 ; 第二种 工作模式的分离接合控制方法为发动机与电机共同驱动, 发动机单独驱动及发动机驱动发 电时, 先进行离合器总成 B 的接合, 然后进行离合器总成 A 的分离和接合控制 ; 第三种工作 模式的分离接合控制方法为发动机输出动力, 进行短时间制动能量回收时, 离合器总成 A 处于接合状态的情况下, 进行离合器总成 B 的分离和接合控制。
所述的第一种工作模式的分离接合控制方法, 包括以下几个步骤 :
步骤一 : 分离离合器总成 B
(1) 二位三通电磁阀 A4、 二位三通电磁阀 B5、 电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 均处 于断电状态, 单向阀 B7 处于关闭状态, 离合器总成 B 和离合器总成 A 均处于接合状态 ; 双离 合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 通电, 使离合器主缸的第一油腔与油杯连通。双离 合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 转动, 通过球螺母 12 和丝杠 13 推动离合器主缸 2 的活 塞轴向移动, 促使离合器主缸 2 中的液压油排出, 液压油从出油口 B204 流入离合器分缸 B18 中, 推动分离轴承总成 B20 轴向移动, 离合器总成 B 的膜片弹簧促使离合器总成 B 分离 ;
(B) 双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 彻底分离 后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 通电, 切断离合器主缸 2 与离合器分缸 B18 之间的液压油路, 并使离合器主缸 2 与油杯 3 连通, 在离合器分缸 B18 中液压油压力的作用 下单向阀 B7 关闭, 离合器总成 B 保持分离状态, 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 反 转返回初始位置后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 断电, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 断电。
步骤二 : 分离离合器总成 A :
(A) 二位三通电磁阀 A4、 二位三通电磁阀 B5、 电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 均处 于断电状态, 离合器总成 B 处于分离状态, 离合器总成 A 处于接合状态 ; 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 通电, 使离合器主缸 2 的第二油腔与油杯连通 ;
(B) 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 快速转动, 通过球螺母和丝杠推动离合器主缸 2 的活塞轴向移动, 促使离合器主缸 2 中的液压油排出, 液压油经出油口 A203 排 出, 流经二位三通电磁阀 A4, 推开单向阀 A6, 流入离合器分缸 A15 中, 推动分离轴承总成 A17 轴向移动, 进而通过离合器总成 A 的膜片弹簧使离合器总成 A 分离。在离合器总成 A 的分 离过程中, 分缸位置传感器 A16 时刻检测分离轴承总成 A17 的位置, 并向双离合器控制器 14 发送分离轴承总成 A17 的位置信息 ;
(C) 双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 彻底分离 后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 通电, 切断离合器主缸 2 与离合器分缸 A15 之间的液压油路, 并使离合器主缸 2 与油杯 3 连通, 在离合器分缸 A15 中液压油压力的作用 下单向阀 A6 关闭, 离合器总成 A 保持分离状态, 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 反 转返回初始位置后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 断电, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 断电 ;
步骤三 : 接合离合器总成 A :
(1) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 A8 通电, 使离合器分缸 A15 与油杯 3 连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 A8 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 3, 在离合器总成 A 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 A10 的分离轴承总成 A17 轴向移动, 直到分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 分离间隙消除 ;
(2) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 A8 提供的电流减小, 使离合器分缸 A15 中 的液压油从离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 3 的流量减小, 从而使分离轴承总成 A17 轴向移动速度减慢, 直到分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 滑磨阶段结束 ;
(3) 当双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 滑磨阶段 结束后, 给电控比例阀 A8 提供的电流增大, 使离合器分缸 A15 中的液压油从从离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 3 的流量增大, 从而使分离轴承总成 A17 轴向移动速度增快, 直到分缸位置传感器 A16 检测到分离轴承总成 A17 返回离合器总成 A 分离前的初始位置, 双离合器控制器 14 终止给电控比例阀 A8 供电, 完成离合器总成 A 接合过程。
所述的第二种工作模式的控制方法, 包括以下几个步骤 :
步骤一 : 接合离合器总成 B
(a) 离合器总成 B 处于分离状态, 离合器总成 A 处于接合状态, 双离合器控制器 14 控制电控比例阀 B9 通电打开, 使离合器分缸 B18 与油杯 3 连通, 双离合器控制器给电控比 例阀 B9 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 B18 的进油口 D1801 快速流入油杯 3, 在离合 器总成 B 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 B11 的分离轴承总成 B20 快速轴向移动, 直到 分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 分离间隙消除 ;
(b) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 B9 提供的电流减小, 使离合器分缸 B18 中的 液压油从离合器分缸 B18 的进油口 D1801 流入油杯 3 的流量减小, 使分离轴承总成 B20 轴 向移动速度减慢, 直到分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 滑磨阶段结束 ;
(c) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 B9 提供的电流增大, 使离合器分缸 B18 中的 液压油从离合器分缸 B18 的进油口 D1801 流入油杯 3 的流量增大, 使分离轴承总成 B20 轴 向移动速度增快, 直到分缸位置传感器 B19 检测到分离轴承总成 B20 返回离合器总成 B 分 离前的初始位置后, 双离合器控制器 14 停止给电控比例阀 B9 供电, 完成离合器总成 B 接合 过程 ;步骤二 : 分离离合器总成 A :
(A) 二位三通电磁阀 A4、 二位三通电磁阀 B5、 电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 均处 于断电状态, 离合器总成 B 和离合器总成 A 处于接合状态 ; 双离合器控制器 14 控制二位三 通电磁阀 B5 通电, 使离合器主缸 2 的第二油腔与油杯连通 ;
(B) 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 快速转动, 通过球螺母和丝杠推动离 合器主缸 2 的活塞轴向移动, 促使离合器主缸 2 中的液压油排出, 液压油经出油口 A203 排 出, 流经二位三通电磁阀 A4, 推开单向阀 A6, 流入离合器分缸 A15 中, 推动分离轴承总成 A17 轴向移动, 进而通过离合器总成 A 的膜片弹簧使离合器总成 A 分离。在离合器总成 A 的分 离过程中, 分缸位置传感器 A16 时刻检测分离轴承总成 A17 的位置, 并向双离合器控制器 14 发送分离轴承总成 A17 的位置信息 ;
(C) 双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 彻底分离 后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 通电, 切断离合器主缸 2 与离合器分缸 A15 之间的液压油路, 并使离合器主缸 2 与油杯 3 连通, 在离合器分缸 A15 中液压油压力的作用 下单向阀 A6 关闭, 离合器总成 A 保持分离状态, 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 反 转返回初始位置后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 断电, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 断电。 步骤三 : 接合离合器总成 A :
(1) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 A8 通电, 使离合器分缸 A15 与油杯 3 连通, 双 离合器控制器给电控比例阀 A8 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 2, 在离合器总成 A 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 A10 的分离轴承总成 A17 轴向移动, 直到分缸位置传感器 A 检测到离合器总成 A 分离间隙消除 ;
(2) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 A8 提供的电流减小, 使离合器分缸 A15 中 的液压油从离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 3 的流量减小, 从而使分离轴承总成 A17 轴向移动速度减慢, 直到分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 滑磨阶段结束 ;
(3) 当双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 A16 检测到离合器总成 A 滑磨阶 段结束后, 给电控比例阀 A8 提供的电流增大, 使离合器分缸 A15 中的液压油从离合器分缸 A15 的进油口 C1501 流入油杯 3 的流量增大, 从而使分离轴承总成 A17 轴向移动速度增快, 直到分缸位置传感器 A16 检测到分离轴承总成 A17 返回离合器总成 A 分离前的初始位置, 双离合器控制器 14 终止给电控比例阀 A8 供电, 完成离合器接合过程。
所述的第三种工作模式下, 离合器总成 A 始终处于接合状态, 其的分离接合控制 方法, 包括以下几个步骤 :
步骤一 : 分离离合器总成 B
(1) 二位三通电磁阀 A4、 二位三通电磁阀 B5、 电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 均处 于断电状态, 单向阀 B7 处于关闭状态, 离合器总成 B 处于接合状态 ; 双离合器控制器 14 控 制二位三通电磁阀 A4 通电, 使离合器主缸的第一油腔与油杯 3 连通。
双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 转动, 通过球螺母 12 和丝杠 13 推动离合 器主缸 2 的活塞轴向移动, 促使离合器主缸 2 中的液压油排出, 液压油从出油口 B204 流入 离合器分缸 B18 中, 推动分离轴承总成 B20 轴向移动, 离合器总成 B 的膜片弹簧促使离合器 总成 B 分离 ;
(B) 双离合器控制器 14 通过分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 彻底分离 后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 通电, 切断离合器主缸 2 与离合器分缸 B18 之间的液压油路, 并使离合器主缸 2 与油杯 3 连通, 在离合器分缸 B18 中液压油压力的作用 下单向阀 B7 关闭, 离合器总成 B 保持分离状态, 双离合器控制器 14 控制永磁交流电机 1 反 转返回初始位置后, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 B5 断电, 双离合器控制器 14 控制二位三通电磁阀 A4 断电。
步骤二 : 接合离合器总成 B :
(a) 双离合器控制器 14 控制电控比例阀 B9 通电打开, 使离合器分缸 B18 与油杯 3 连通, 双离合器控制器给电控比例阀 B9 提供大电流, 液压油开始由离合器分缸 B18 的进油 口 D1801 快速流入油杯 3, 在离合器总成 B 膜片弹簧的作用下, 离合器分缸总成 B11 的分离 轴承总成 B20 快速轴向移动, 直到分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 分离间隙消除 ;
(b) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 B9 提供的电流减小, 使离合器分缸 B18 中的 液压油从离合器分缸 B18 的进油口 D1801 流入油杯 3 的流量减小, 使分离轴承总成 B20 轴 向移动速度减慢, 直到分缸位置传感器 B19 检测到离合器总成 B 滑磨阶段结束 ;
(c) 双离合器控制器 14 给电控比例阀 B9 提供的电流增大, 使离合器分缸 B18 中的 液压油从离合器分缸 B18 的进油口 D1801 流入油杯 3 的流量增大, 使分离轴承总成 B20 轴 向移动速度增快, 直到分缸位置传感器 B19 检测到分离轴承总成 B20 返回离合器总成 B 分 离前的初始位置后, 双离合器控制器 14 停止给电控比例阀 B9 供电, 完成离合器总成 B 接合 过程 ; 其中, 离合器总成 A 和离合器总成 B 的接合速度是分别通过控制供给电控比例阀 A8 和电控比例阀 B9 的电流大小进行控制的, 具体每个阶段的电流大小, 根据实际选用的离 合器总成 A 确定。