专利名称：一种离合器分离系统保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及离合器保护领域，具体涉及一种离合器分离系统保护装置。
背景技术：
对于MT手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们最频繁使用的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也体现了对于车辆保护的好坏。正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友应该掌握的。所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器由摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成，布置在发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动， 以及踩下离合器的不连动。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。 当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速， 从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱，此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步，挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力接合，使动力继续得以传输。现有技术中汽车的离合器存在以下缺点1、新手操作由于对离合器分离间隙不是很熟悉易造成熄火。2、行驶中如遇红绿灯等停车再起步易造成熄火。3、各车型离合器系统均不一样，有的离合比较高，大概要放到三分之一处才有开始接合，也就是说之前这三分之一离合器始终是处于分离的.接下来的三分之一段，很短的一段距离，离合就会完全吻合，也就是说半联动的区间比较小，所以容易造成一下子闷火熄火。4、上坡行驶过程中发动机的转速的油门控制与变速器之间未能相互配合好易造成熄火。
现有技术中MT手动挡汽车起步操作时易熄火，尤其是新手操作更是现象较为普遍，其主要的原因是发动机闷熄火。发动机熄火的主要原因就是汽车运行负载转矩(扭矩) 大于了发动机输出的转矩，不管是在行驶中还是起步时。发动机工作包括四个冲程吸气、 压缩、做功和排气，其中只有一个是输出转矩的(做功)，其余三个冲程是依靠飞轮矩的惯性来运动的。当输出转矩小于负载转矩时，发动机被制动，无法进行四个冲程的循环工作， 制动时间过长，没有了输出转矩，运动惯性消失，发动机自然就熄火了。
发明内容
本发明提供了一种离合器分离系统保护装置，解决了 MT手动挡汽车在起步时因离合器丢放太迅速或发动机转速较小导致发动机熄火的问题。一种离合器分离系统保护装置，包括用于检测发动机飞轮转速的检测单元，所述的检测单元将所拾取的转速信号传输给一控制单元，所述控制单元接收并处理信号发送给一执行单元，所述执行单元用于控制离合器压盘与飞轮摩擦片的接合，当所述控制单元接收到飞轮转速信号低于发动机熄火阈值时能发出指令信号令执行单元动作以使离合器压盘脱离飞轮摩擦片。所述检测单元为转速传感器。所述控制单元为中央控制器，所述的中央控制器为PLC控制器或DSP控制器。所述执行单元包括推动装置和力传导装置。所述力传导装置为一连接杆，所述推动装置包括伺服电机、固定在伺服电机主轴上的凸轮、与凸轮边缘贴合的滑块和与滑块配合的导槽，所述伺服电机接收由所述控制单元发出的信号，驱动凸轮转动，推动滑块在导槽内滑动，所述滑块与所述连接杆的一端固定，所述连接杆另一端固定在离合器踏板的传动杆上。所述滑块上远离凸轮的一侧设有弹簧，推动装置处于常态时滑块总是具有向着发动机一侧的趋势，不会干涉离合器的正常工作，推动装置从工作状态恢复常态时，弹簧具有使滑块缓慢回位的作用。所述的凸轮偏心固定在伺服电机的主轴上，凸轮一半为圆形，圆形部分的圆心与伺服电机的主轴固定，这样方便凸轮的转动控制滑块的运动，凸轮转动过程中由于凸轮的轮廓形状推动滑块运动，同时滑块回位时也可以随着凸轮的转动缓慢回位。所述伺服电机与凸轮之间设置一组或多组齿轮副，通过改变传动比的方式，以提高伺服电机控制凸轮转动角度的精确度。所述的转速传感器感应发动机飞轮的转速信息，将转速信息传递给中央控制器， 中央控制器接收转速传感器的转速信息，发出脉冲信号给推动装置的伺服电机，伺服电机采用脉冲信号进行控制，接收一个脉冲信号即可转动特定的角度，可精确控制凸轮的朝向， 当发动机飞轮的转速低于设定阈值(发动机熄火阈值)时，中央控制器接收到转速信息并经过处理后发出脉冲信号给伺服电机，伺服电机旋转驱动凸轮转动90度，使滑块在凸轮的作用下在导槽内滑动，推动力传导装置连接杆，连接杆带动离合器踏板运动，压缩离合器的弹簧片，使离合器压盘脱离飞轮摩擦片，利用滑块的推动力，使离合器达到自动分离的状态，此状态下即使离合器踏板全部抬起(离合器正常接合状态)离合器压盘也不会与飞轮摩擦片接合，始终停留在离合器的分离状态下，发动机正常怠速；当发动机飞轮转速正常时，中央控制器向伺服电机发出脉冲信号使其继续旋转270度复位，伺服电机旋转过程中， 使凸轮复位，离合器的弹簧片使连接杆回位，连接杆回位时带动滑块回位，离合器分离系统保护装置恢复到常态，等待中央控制器的下一个命令；同时由于凸轮的轮廓形状和滑块一侧弹簧的作用，滑块能缓慢的往回移动，使离合器压盘和飞轮摩擦片缓慢的接合。本发明的优点本发明以控制分离、恢复的运功来保护汽车离合器的分离系统，起步操作的过程中如果松抬离合器踏板过快导致发动机快要熄火时，该离合器分离系统保护装置自动启动，这时驾驶员即使全部抬起离合器踏板发动机也不会熄火，驾驶员只需重新踩下离合器踏板便可继续起步操作，不会熄火也不需要重新点火，彻底避免发动机因离合器的控制方式不当而导致的熄火，降低了对发动机的损害，缩短了车身起步的等待时间。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明优选实施方式的结构示意图；图3是图2所示推动装置常态结构示意图；图4是图2所示推动装置工作态结构示意图。
具体实施例方式如图1、图2、图3所示，一种离合器分离系统保护装置，设置在汽车发动机和离合器踏板之间，包括检测单元1、控制单元2、执行单元3 ；检测单元1选用转速传感器，中央控制器2选用PLC控制器，执行单元3包括推动装置31和力传动装置32，力传动装置32为一连接杆。转速传感器1设置在发动机飞轮7附近，感应发动机飞轮7的转速，在靠近离合器踏板的传动杆4的下端处设置一推动装置31，在转速传感器1与推动装置31之间设置一个 PLC控制器2，推动装置31包括一个壳体311，壳体311被设置在里面的滑块314分割成两部分，壳体311内壁设置有用于对滑块314进行导向的导槽315，滑块314的左边设置一个伺服电机312，伺服电机312的主轴顶端设置一个凸轮313，凸轮313 —半为圆形，一半为椭圆形，椭圆形部分朝上，圆形部分的圆心与伺服电机312主轴的顶端固定，凸轮313的边缘与滑块314贴合，滑块314的右边设置一弹簧316，连接在滑块314和壳体311的内壁上，使滑块314永远具有向左的趋势，滑块314的上端与连接杆32的一端固定，连接杆32的另一端固定在离合器踏板的传动杆4的下端，连接杆32和滑块314处在同一竖直线上。转速传感器1感应发动机飞轮7的转速，然后将转速信息传递给PLC控制器2，PLC 控制器2将信号分析处理后，发出脉冲信号给伺服电机312，伺服电机312接受信号分析处理后发出信号驱动凸轮313转动，控制滑块314在导槽315中的运动，滑块314运动带动连接杆32运动，控制离合器踏板5的运动，从而控制离合器压盘6与飞轮摩擦片8的接合。缓抬离合器踏板5，离合器压盘6慢慢靠近飞轮摩擦片8，汽车正常起步，离合器踏板5松抬过快时，发动机会熄火。发动机起步过程中，转速传感器1即时感应发动机飞轮7 的转速，当发动机飞轮7的转速低于设定阈值(发动机熄火阈值)时，PLC控制器2接收到转速信息并处理后发出脉冲信号给伺服电机312，伺服电机312旋转驱动凸轮313顺时针转动90度，使滑块314在凸轮313的作用下在导槽315内向右滑动，推动连接杆32，连接杆32带动离合器踏板的传动杆4向右运动，使离合器压盘6脱离飞轮摩擦片8，滑块314的推动力使离合器达到自动分离的状态，此状态下即使离合器踏板5全部抬起，离合器压盘6也不会与飞轮摩擦片8接合，始终停留在离合器的分离状态下，发动机正常怠速；最后当发动机飞轮7转速正常后，PLC控制器2向伺服电机312发出脉冲信号使其继续旋转270度复位，伺服电机312旋转过程中，凸轮313复位，离合器的弹簧片(图中未显示)使连接杆32 回位，连接杆32回位时带动滑块314回位，离合器分离系统保护装置恢复到常态。同时由于凸轮313的轮廓形状和滑块314 —侧弹簧316的作用，滑块314能缓慢的往回移动，使离合器压盘6和飞轮摩擦片8缓慢的接合。 本实施例中，伺服电机312与凸轮313的轴之间还可设置一组或多组齿轮副，以提高伺服电机312控制凸轮313转动角度的精确度。因脉冲信号控制伺服电机312主轴转动 90度或270度难以保证其精度，若需保证精度则成本很高，因此设置齿轮副可通过改变传动比的方式，增加凸轮313转动精度。
权利要求
1.一种离合器分离系统保护装置，其特征在于，包括用于检测发动机飞轮(7)转速的检测单元(1)，所述的检测单元(1)将所拾取的转速信号传输给一控制单元O)，所述控制单元( 接收并处理信号发送给一执行单元(3)，所述执行单元C3)用于控制离合器压盘 (6)与飞轮摩擦片(8)的接合，当所述控制单元(2)接收到飞轮转速信号低于发动机熄火阈值时发出指令信号令执行单元(3)动作以使离合器压盘(6)脱离飞轮摩擦片(8)。
2.根据权利要求1所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述检测单元(1)为转速传感器。
3.根据权利要求1所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述控制单元(2)为中央控制器。
4.根据权利要求1所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述执行单元(3)包括推动装置(31)和力传导装置(32)。
5.根据权利要求4所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述力传导装置 (32)为一连接杆，所述推动装置(31)包括伺服电机(312)、固定在伺服电机(312)主轴上的凸轮(313)、与凸轮(313)边缘贴合的滑块(314)和与滑块(314)配合的导槽(315)，所述伺服电机(31 接收由所述控制单元( 发出的信号，驱动凸轮(31 转动，推动滑块 (314)在导槽(315)内滑动，所述滑块(314)与所述连接杆一端固定，所述连接杆的另一端固定在离合器踏板的传动杆(4)上。
6.根据权利要求5所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述滑块(314)上远离凸轮(313)的一侧设有弹簧(316)。
7.根据权利要求5所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述的凸轮(313)偏心固定在伺服电机(312)的主轴上。
8.根据权利要求7所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述凸轮(313)—半为圆形，圆形部分的圆心与伺服电机(312)的主轴固定。
9.根据权利要求5所述的离合器分离系统保护装置，其特征在于，所述伺服电机(312) 与凸轮(313)之间设置一组或多组齿轮副。
全文摘要
本发明公开了一种离合器分离系统保护装置，包括用于检测发动机飞轮转速的检测单元，所述的检测单元将所拾取的转速信号传输给一控制单元，所述控制单元接收并处理信号发送给一执行单元，所述执行单元用于控制离合器压盘与飞轮摩擦片的接合，当所述控制单元接收到飞轮转速信号低于发动机熄火阈值时能发出指令信号令执行单元动作以使离合器压盘脱离飞轮摩擦片。本发明用于汽车起步时保护离合器分离系统，解决了MT手动挡汽车在起步时因离合器丢放太迅速或发动机转速较小导致发动机熄火的问题。
文档编号F16D48/06GK102297218SQ201110230699
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者武松, 顾伟明 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江金刚汽车有限公司