专利名称:一种离合器的利记博彩app
技术领域:
本发明是关于一种离合器。
背景技术:
目前常用的离合器主要采用膜片离合器和液力变矩器两种装置。其中, 以汽车上面的用途最为广泛。
摩擦式离合器以发动机的飞轮为离合器的主动件,带有摩擦片的从动盘 和毂通过花键与从动轴(即变速器的输入轴)相连。离合器结合时,依靠弹 簧力使从动盘摩擦片与飞轮后端面压紧,通过表面的摩擦作用来传递发动机 动力。当需要分离时,驾驶员踩下踏板,通过分离叉,使从动盘摩擦片与飞 轮脱离接触,以达到切断传递动力的目的。
这种离合器在结合时冲击较大,摩擦片易磨损,当车辆起步或换档时, 离合器处于半离合状态,此时能量损耗较大。
液力变矩器是自动变速器汽车常用的一种离合器,主要由泵轮、导轮、 涡轮等组成。当发动机转动时,泵轮随发动机一起旋转,将动力输入,导轮 不旋转,涡轮旋转,将动力输出,三者之间相互独立。泵轮、涡轮、导轮自 身由许多叶片组成,称之为叶栅,叶片由曲面构成,呈复杂的形状。变矩器 在工作时,叶栅中充满离合器油,在泵轮高速旋转时,泵轮叶栅中的油液在 离心力的作用下沿曲面向外流动,在叶栅出口处射向涡轮叶栅出口,然后沿 涡轮叶栅曲面作向心流动,又从涡轮叶栅出口射向导轮叶栅进口,穿过导轮 叶栅又流回泵轮。泵轮、涡轮、导轮叶栅组成的圆形空间,称之为循环圆。 由于涡轮叶栅曲面形状的设计,决定了涡轮和泵轮在同一方向旋转。这样, 变矩器叶栅循环圆中的油液, 一方面在循环圆中旋转, 一方面又随泵轮和涡
轮旋转,从而形成了复杂的螺旋运动,在这种运动中,能量从泵轮传递给涡 轮,从而达到传递扭矩的目的。液力变矩器主要有两个功能, 一是在一定范 围内能自动、无级的改变转矩比,以适应不同行驶阻力的要求,二是具有自 动离合器的作用,在发动机不熄火,自动变速器位于前进挡时,汽车可以处 于停车状态。但是现有的液力变矩器结构复杂,并且效率发挥不够充分,例 如在液力变矩器处于失速状态时,其效率为零。
发明内容
本发明的目的是克服现有结构复杂,传动效率低,能量损耗大,容易磨 损的缺点。提供一种结构简单,传动效率高,节能,耐用的离合器。
本发明提供的一种离合器,其中,该离合器包括行星齿轮机构,制动器, 所述行星齿轮机构的行星齿轮架的旋转轴、环行齿轮的旋转轴或中心齿轮的 旋转轴与制动器的制动轴连接。
釆用行星齿轮机构,结构简单,尺寸紧凑,与制动器组合能够灵活的输 出或切断动力。由于行星齿轮机构的各个齿轮均能转动,行星齿轮机构的行 星齿轮架的旋转轴、环行齿轮的旋转轴和中心齿轮的旋转轴中任何一轴与制 动器的制动轴连接,都可控制其余两轴,因此这种离合器操作灵活,并且在 切换时没有冲击,避免了对零件的磨损,是一种结构简单,耐用,传动效率
阔的离合器o
作为本发明的进一步改进,该离合器还包括电机,控制器和蓄电池组; 电机的定子一端与行星齿轮架的旋转轴、中心齿轮的旋转轴或环行齿轮 的旋转轴连接,
电机的转子一端和行星齿轮架的旋转轴、中心齿轮的旋转轴或环行齿轮 的旋转轴连接,并且不与所述电机的定子一端连接在同一旋转轴上; 电机的定子的另一端或电机的转子另一端与制动器的制动轴连接;控制器与电机的引线和制动器的执行机构连接,用于控制电机转子励磁 并控制制动器的执行机构;蓄电池组与电机连接,用于储存电机发出的电能; 所述电机的定子为可自由旋转的定子。
在该离合器中的电机位于动力输入端和输出端之间,电机转子与定子均 能自由旋转,可以根据车辆的不同行驶状态,灵活的输出或切断动力。控制 器同时对制动器和电机进行控制,保证了在制动器的制动轴自由转动、发动 机输入的动力不做功的情况下,电机转子励磁,将损失的机械能转化为电能, 并储存在蓄电池中。因此这种离合器既节能,又可替代汽车发电机进行发电, 是一种结构简单,耐用,传动效率高并且节能的离合器。
图1是本发明提供的离合器的结构示意图; 图2是本发明提供的离合器的结构示意图; 图3是图2所示离合器的工作示意图; 图4是图2所示离合器的自动控制流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明提供的离合器作详细说明。
如图1所示,本发明提供的离合器包括行星齿轮机构30和制动器9,所 述行星齿轮机构30的行星齿轮架的旋转轴3、环行齿轮的旋转轴4或中心齿 轮的旋转轴5与制动器9的制动轴8连接。
行星齿轮机构为本领域技术人员所公知, 一般来说,行星齿轮机构30 包括行星齿轮架、环行齿轮和中心齿轮。如图l所示,行星齿轮架包括行星 齿轮架旋转轴3,环行齿轮包括环行齿轮的旋转轴4,中心齿轮包括中心齿 轮的旋转轴5。
制动器9为汽车领域所常用的,例如带式制动器。
按照本发明提供的离合器,由于行星齿轮机构30的各个齿轮均能转动, 因此行星齿轮机构30的行星齿轮架的旋转轴3、环行齿轮的旋转轴4和中心 齿轮的旋转轴5中任何一轴与制动器9的制动轴8连接,都可控制其余两轴。 采用行星齿轮机构与制动器组合能够实现动力输出或切断动力输出的功能。 这种离合器操作方便,并且在切换时没有冲击,避免了对零件的磨损,实现 了结构简单,耐用,而且传动效率提高。
按照本发明的一个具体实施例,如图1所示,行星齿轮机构30和制动 器9位于动力输入端和动力输出端之间,其中行星齿轮架的旋转轴3与动力 输入端连接,环行齿轮的旋转轴4与动力输出端连接,中心齿轮的旋转轴5 与制动器9的制动轴8连接,并且均为刚性连接。
由于行星齿轮机构30的各个齿轮均能转动,行星齿轮机构30的行星齿 轮架的旋转轴3与动力输入端连接,成为主动件;环行齿轮的旋转轴4与动 力输出端连接,输出动力;中心齿轮的旋转轴5与制动器9的制动轴8连接, 成为控制轴。在制动轴8锁止时,动力通过环行齿轮的旋转轴4输出,当制 动轴8松开时,动力传递到中心齿轮,中心齿轮的旋转轴5和制动轴8转动, 没有动力输出。
按照本发明一个优选的实施方式,如图2所示,本发明提供的离合器还 包括电机20,控制器10和蓄电池组11;
电机20的定子7 —端与行星齿轮架的旋转轴3、中心齿轮的旋转轴5 或环行齿轮的旋转轴4连接,
电机20的转子6 —端和行星齿轮架的旋转轴3、中心齿轮的旋转轴5 或环行齿轮的旋转轴4连接,并且不与所述电机20的定子7 —端连接在同 一旋转轴上;
电机20的定子7的另一端或电机20的转子6另一端与制动器9的制动
轴8连接。
行星齿轮机构30的各个齿轮均能转动,因此电机20的定子7或转子6 的一端可以与行星齿轮机构30的三根旋转轴任意相连接,但是定子7或转 子6的一端不能连接在同一旋转轴上,同时定子7或转子6也不能与行星齿 轮机构30中连接动力输入的旋转轴相连。
控制器10要实现控制电机20的转子6励磁和制动器9锁止制动轴8, 蓄电池组11用于储存电能,因此控制器10与电机20的引线和制动器9执 行机构连接,用于控制转子6励磁并控制制动器9的执行机构;蓄电池组ll 与电机20连接。
电机20位于动力输入、输出之间,完成动力切断或传递以及转换能量 的作用,需要电机20的定子7和转子6都可以自由旋转。因此所述电机20 的定子7为可自由旋转的定子。
按照本优选实施方式的一个具体实施例,如图2所示,行星齿轮机构30 的行星齿轮架的旋转轴3与动力输入端连接,电机定子7的一端和环行齿轮 的旋转轴4连接,另一端与动力输出端连接;电机转子6的一端和中心齿轮 的旋转轴5连接,另一端与制动器9的制动轴8连接;所述控制器10与电 机20引线、制动器9的执行机构连接;电机20与蓄电池组11连接。
该装置实现离合器的同时,通过控制器10控制电机20将损失的机械能 转化为电能,并储存在蓄电池11中;因此这种离合器既节能,又可替代汽 车发电机进行发电。
控制器10控制电机20的转子6励磁以及制动器9锁止或松开制动轴8
的操作,可以是手动控制,也可以是自动控制。
优选的情况下,控制器10的控制操作为自动控制。所述控制器10包括 档位传感器、制动踏板传感器、车速传感器、节气门传感器和电子控制单元, 档位传感器、制动踏板传感器、车速传感器和节气门传感器与电子控制单元
连接;
电子控制单元接收档位传感器、制动踏板传感器、车速传感器和节气门 位置传感器发送的信号,并发出指令,实现自动控制,所需的信号应准确, 及时。
汽车中使用的测量各种位置或高度的传感器均为位置传感器,常用的有 霍耳式,磁感应式,电阻式,这些种类的位置传感器均测量准确。
在汽车上采用的速度传感器主要有发动机转速传感器、变速器输出轴转 速传感器、车轮转速传感器等。根据转速可以求得速度,因此,转速传感器 是测量速度最基本的传感器。
优选的情况下,节气门传感器、档位传感器和制动踏板传感器均为位置
传感器,车速传感器为转速传感器;电信号T、电信号W和电信号S均为
电压信号,电信号V为脉冲信号。
如图4所示,各传感器与电子控制单元在自动控制中的作用为 档位传感器用于将档位信号转换为电信号T,将电信号T输入电子控制
单元;
制动踏板传感器用于将制动踏板行程转换为电信号W,将电信号W输 入电子控制单元;
车速传感器用于采集车速并将其转化为电信号V,将电信号V输入电子 控制单元;
节气门传感器用于采集节气门开度并将其转换为电信号S,将电信号S 输入电子控制单元;
电子控制单元用于根据电信号T、电信号W、电信号V和电信号S,向 制动器9发出锁止或松开制动轴8的指令,制动器9根据该指令锁止或松开 制动轴8。
汽车有不同的状态,自动控制操作就是电子控制单元根据电信号T、电
信号W、电信号V和电信号S来判断汽车所处的状态,并根据判断结果向 制动器9发出相应的指令。因此,电子控制单元控制过程优选为
当电子控制单元接收到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S 表明汽车处于启动状态或行驶状态时,电子控制单元向制动器9发出锁紧制 动轴8的指令,制动器9锁紧制动轴8。
当电子控制单元接收到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S 表明汽车处于刹车、换档或静止状态时,电子控制单元向制动器9发出松开 制动轴8的指令,制动器9松开制动轴8。
作为一种实施方式,电信号T、电信号W、电信号V和电信号S的值 代表各自采集到的汽车部件所处的状态为电信号W的最大值表示刹车踏 板踩到底,最小值表示没有踩刹车;电信号V最小值代表车速为零,车速与 脉冲信号值成正比关系;电信号S的最大值和最小值分别代表节气门全关和 节气门全开。
如图4所示,所述电子控制单元的控制过程更优选为电信号T、电信 号W、电信号V和电信号S至少满足下列条件之一时,电子控制单元向制 动器9发出松开制动轴8的指令
1) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在P档或N档;
2) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信 号W4最小值;
3) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信 号\¥=最小值、电信号V与电信号S满足换档要求;
当电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档时,且电 信号W-最小值、电信号V与电信号S不满足换档要求时,电子控制单元向 制动器9发出锁紧制动轴8的指令,制动器9锁紧制动轴8。
在控制操作中,电信号V与电信号S需满足的换档要求也称为换挡规律,该技术广泛应用于自动变速汽车的换挡操作中,为汽车领域所公知的一种技 术。自动变速器型号不同,其换挡规律也不尽相同。例如,国防工业出版社
2005年4月第一版的《汽车新技术》-一书中,其第297页给出了丰田A340E 型ECT换挡规律表。从该表中可以看出换挡规律取决于换挡模式的选择, 发动机节气门的开度和车速的大小。采用其它变速器时,可以根据所采用的 变速器换档的要求(换档规律),确定电信号V与电信号S的大小。
采用上述自动控制操作,电子控制单元判断汽车所处状态准确,对离合 器进行自动控制及时、精确。
本发明所提供的离合器所要达到的另一个目的就是降低能量损耗,将损 失的机械能转化为电能,而电机20发电的过程中,需要消耗掉机械能。只 有在电子控制单元接收到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S表 明汽车处于换档或起步时,电子控制单元才可以向电机转子6发出励磁指令。
因此自动控制操作过程更为优选的情况是,当电子控制单元接收到的电 信号T、电信号W、电信号V和电信号S表明汽车处于换档或起步时,向 电机转子6发出励磁指令。
如图4所示,进一步优选为在电信号T、电信号W、电信号V和电信号 S至少满足下列条件之一时,电子控制单元向电机转子6发出励磁指令
1) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信 号V二最小值;
2) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档时,且电 信号W二最小值、电信号V与电信号S满足换档规律。
这样实现了控制器10对电机20的自动控制,保证控制器10能够选择 对电机20转子进行励磁控制的最佳时机,既不影响动力输出,又能将损失 的能量转化为电能并存于蓄电池11中。本发明提供的离合器由行星齿轮机构30实现动力传递或切断,单排机
构即可实现,因此所述行星齿轮机构30优选为单排行星机构。 结合图3、图4所示,说明该离合器的工作过程。 发动机1通过动力输入轴2与行星齿轮机构30的行星齿轮架旋转轴3 连接;电机定子7的一端与行星齿轮机构30的环行齿轮旋转轴4相连,另 一端与动力输出轴12连接;电机转子6的一端与行星齿轮机构30的中心齿 轮旋转轴5连接,另一端与制动器9的制动轴8连接。动力输出轴12与变 速箱13连接;控制器10与电机20引线、制动器9执行机构连接;电机20 与蓄电池组11连接。
当汽车处于起动(电信号T满足档位处在D档或R档时,且电信号W= 最小值)或行驶阶段(电信号T满足档位处在D档或R档时,且电信号 \¥=最小值、电信号V与电信号S不满足换档要求)时,电子控制单元向制 动器9发出锁紧制动轴的8指令,制动器9锁紧制动轴8。发动机1的动力 通过动力输入轴2传递给行星齿轮机构30的行星齿轮,由于此时中心齿轮 不能转动,行星齿轮将绕中心齿轮作公转,同时带动环行齿轮转动,这样 环行齿轮的旋转轴4通过电机定子7将动力输出到变速箱13。
在汽车启动时,控制器10的电子控制单元同时向电机转子6发出励磁 指令,电机转子6励磁,电机20将机械能转化为电能,并储存在蓄电池组 11中。
当汽车刹车(电信号T满足档位处在D档或R档,且电信号W^最小 值)、换挡(电信号T满足档位处在D档或R档,且电信号W-最小值、电 信号V与电信号S满足换档要求)或处于静止状态(电信号T满足档位处 在P档或N档)时,需要离合器断开,此时电子控制单元向制动器9发出松 开制动轴8的指令,制动器9松开制动轴8,制动轴8处于自由状态,这时 与制动轴8相连的行星齿轮机构30的中心齿轮可以自由转动,而动力输出
轴12的负载比制动轴8的大,因此与动力输出轴12相连的环行齿轮固定,
动力通过行星齿轮传递给中心齿轮,没有输出,发动机处于空转状态。
在汽车换挡过程中,电子控制单元同时向电机转子6发出励磁指令,转 子6励磁,电机20处于发电状态。这样,电机20将机械能转化为电能,并 储存在蓄电池组11中。
权利要求
1、一种离合器,其特征在于,该离合器包括行星齿轮机构(30)和制动器(9),所述行星齿轮机构(30)的行星齿轮架的旋转轴(3)、环行齿轮的旋转轴(4)或中心齿轮的旋转轴(5)与制动器(9)的制动轴(8)连接。
2、 根据权利要求1所述的离合器,其特征在于,该离合器还包括电机 (20),控制器(10)和蓄电池组(11);电机(20)的定子(7) —端与行星齿轮架的旋转轴(3)、中心齿轮的 旋转轴(5)或环行齿轮的旋转轴(4)连接;电机(20)的转子(6) —端和行星齿轮架的旋转轴(3)、中心齿轮的 旋转轴(5)或环行齿轮的旋转轴(4)连接,并且不与所述电机(20)的定 子(7) —端连接在同一旋转轴上-,电机(20)的定子(7)的另一端或电机(20)的转子(6)另一端与制 动器(9)的制动轴(8)连接;控制器(10)与电机(20)的引线和制动器(9)的执行机构连接,用 于控制转子(6)励磁并控制制动器(9)的执行机构;蓄电池组(11)与电 机(20)连接,用于储存电机(20)发出的电能;所述电机(20)的定子(7)为可自由旋转的定子。
3、 根据权利要求2所述的离合器,其特征在于,所述控制器(10)包 括档位传感器、制动踏板传感器、车速传感器、节气门传感器和电子控制单 元,档位传感器、制动踏板传感器、车速传感器和节气门传感器与电子控制 单元连接;档位传感器用于将档位信号转换为电信号T,将电信号T输入电子控制 单元;制动踏板传感器用于将制动踏板行程转换为电信号W,将电信号W输 入电子控制单元;车速传感器用于采集车速并将其转化为电信号V,将电信号V输入电子 控制单元;节气门传感器用于采集节气门开度并将其转换为电信号S,将电信号S 输入电子控制单元;电子控制单元用于根据电信号T、电信号W、电信号V和电信号S,向 制动器(9)发出锁止或松开制动轴(8)的指令,制动器(9)根据该指令 锁止或松开制动轴(8)。
4、 根据权利要求3所述的离合器,其特征在于,当电子控制单元接收 到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S表明汽车处于启动状态或 行驶状态时,电子控制单元向制动器(9)发出锁紧制动轴(8)的指令,制 动器(9)锁紧制动轴(8);当电子控制单元接收到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S 表明汽车处于刹车、换档或静止状态时,电子控制单元向制动器(9)发出 松开制动轴(8)的指令,制动器(9)松开制动轴(8)。
5、 根据权利要求4所述的离合器,其特征在于,电信号S的最大值和 最小值分别代表节气门全关和节气门全开;电信号V最小值代表车速为零, 车速与脉冲信号值成正比关系,电信号W的最大值表示刹车踏板踩到底, 最小值表示没有踩刹车;电信号T、电信号W、电信号V和电信号S至少满足下列条件之-时, 电子控制单元向制动器(9)发出松开制动轴(8)的指令1) 电子控制单元接收到的电信号T'满足档位处在P档或N档;2) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信 号W^最小值;3)电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信号W=最小值、电信号V与电信号S满足换档要求;当电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档时,且电 信号W=最小值、电信号V与电信号S不满足换档要求时,电子控制单元向 制动器(9)发出锁紧制动轴(8)的指令,制动器(9)锁紧制动轴(8)。
6、 根据权利要求3中所述的离合器,其特征在于,电子控制单元还用 于根据电信号T、电信号W、电信号V和电信号S,向电机转子(6)发出 励磁指令,电机转子(6)接收该指令而励磁。
7、 根据权利要求6所述的离合器,其特征在于,当电子控制单元接收 到的电信号T、电信号W、电信号V和电信号S表明汽车处于换档或起步 时,向电机转子(6)发出励磁指令。
8、 根据权利要求书7所述的离合器,其特征在于,电信号T、电信号 W、电信号V和电信号S至少满足下列条件之一时,电子控制单元向电机转 子(6)发出励磁指令1) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档,且电信 号V:最小值;2) 电子控制单元接收到的电信号T满足档位处在D档或R档时,且电 信号W二最小值、电信号V与电信号S满足换档规律。
9、 根据权利要求3-8中任意一项所述的离合器,其特征在于,节气门 传感器、档位传感器和制动踏板传感器均为位置传感器,车速传感器为转速 传感器;电信号T、电信号W和电信号S均为电压信号,电信号V为脉冲信号。
10、根据权利要求1所述的离合器,其特征在于,所述行星齿轮机构(30) 为单排行星机构。
全文摘要
一种离合器,其中,该离合器包括行星齿轮机构,制动器,所述行星齿轮机构的行星齿轮架的旋转轴、环行齿轮的旋转轴或中心齿轮的旋转轴与制动器制动轴连接。这种离合器操作方便,并且在切换时没有冲击,避免了对零件的磨损,是一种结构简单,耐用,传动效率高的离合器。
文档编号F16H1/28GK101201095SQ20061016588
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者毅 任, 仙 易, 李晓迪 申请人:比亚迪股份有限公司