电液控制离合分离系统在轻卡自动变速器中的应用

整体结构技术方案

此方案所述轻卡自动变速器其结构方案由变速器本体、选换挡执行机构、离合分离系统、TCU控制单元、一轴转速传感器组成（见图一）。

图一：整体结构方案

离合分离系统主要由离合执行器、离合油壶、低压油软管、软管合件、液压轴承油管、液压轴承等部件组成（见图二）。

图二：离合分离系统

离合执行器主要由助力弹簧套、助力弹簧、离合执行器盖、助力弹簧座、助力器、助力轴、选档压板、隔套、轴承、滚珠丝杆副、圆柱销、信号摆臂、转角传感器、推杆、丝杆齿轮、总泵、弹性圆柱销、弹性挡圈、离合电机、电机齿轮等部件组成（见图三）。

图三：离合执行器

电液控制离合分离系统控制原理逻辑

离合分离系统中油壶、低压油软管、总泵、软管合件、液压轴承油管、液压轴承组成一个闭合的油路，油壶和低压油软管属于储油油路，在总泵活塞往外运动时，该储油油路关闭，在总泵活塞往回运动时，该储油油路会打开。总泵活塞往前运动是通过离合执行器推杆往前推动实现的，软管合件、液压轴承油管、液压轴承属于工作油路，在总泵活塞往前推的过程中，推动液压油，从而推动液压轴承往前，液压轴承与离合器分离指为常接触式，在液压轴承往前推的过程中，也就促使离合器分离，当离合器需要接合时，推杆往回退，离合器分离指压缩液压

轴承直至离合器接合。推杆推动总泵或推杆退回是通过离合执行器实现的，离合执行器有离合驱动电机，电机转动通过离合执行器传动零件实现离合执行器推杆往复运动，离合执行器上设置转角传感器，在推杆往复运动过程中，转角传感器将接收到相应转角信号，转角传感器将信号输入给TCU控制单位，即可将该信号转化为离合器分离接合状态的位置信号。在进行离合分离接合控制时，TCU接收当前转角传感器的离合位置信号，判定当前离合器位置，为达成离合器目标位置，TCU给离合电机发送控制信号，离合电机工作，驱动离合分离系统工作，直至转角传感器反馈的转角信号达成离合器目标离合位置，至此完成离合器接合或分离动作。在自动变速器换挡过程中，TCU同时与发动机ECU进行通讯、接收一轴转速传感器等信号，可在换挡完成后，控制发动机飞轮与离合器从动盘转速（变速器一轴转速）趋于相近，此时控制离合器接合，减少了摩擦片与飞轮之间的打滑磨损，可使离合器接合更加平稳，离合器寿命更长，驾驶舒适性更高（见图四）。

图四：控制逻辑图

离合执行器具体实施方式

如图六所示，离合执行器，主要包括离合电机1、电机齿轮2、丝杆齿轮3、滚珠丝杆副4、圆柱销5、信号摆臂6、推杆7、总泵8、转角传感器9，其特征是：TCU电控驱动离合电机1，离合电机1和电机齿轮2相连，电机齿轮2和丝杆齿轮3相啮合，滚珠丝杆副4主要包括丝杆4（1）和丝杆螺母4（2）两部分，丝杆齿轮3和丝杆4（1）固定连接，丝杆齿轮3转动带动丝杆4（1）转动，因丝杆4（1）转动则带动丝杆螺母4（2）在丝杆4（1）上轴向移动，丝杆螺母4（2）上一面安装有一圆柱销5，另一面与推杆7连接，圆柱销5镶嵌在信号摆臂6的销槽中，信号摆臂6与转角传感器9相连，推杆7一头套在丝杆螺母4（2）延伸出的销轴上，一头与总泵8的球形槽相匹配，当丝杆螺母4（2）在丝杆4（1）上往复运动时，一方面促使信号摆臂6转动，使转角传感器9产生转角信号，另一方面推动推杆7进行往复运动，实现推动总泵8活塞往前运动动作，从而推动液压油使液压轴承往外推，使离合器分离，在离合器接合时，推杆7缩回，离合器分离指压缩液压轴承，总泵活塞往回运动。

图五：离合执行器传动原理剖面图

结 语

根据以上方法设计的电液控制离合分离系统在轻卡自动变速器中的应用主要优势主要体现以下几个方便：

1、 其安装方式为外挂式安装，在手动变速器升级为自动变速器过程中，手动变速器更改少，通用性高，安装方便。

2、 离合分离系统采用电机液压驱动，通过离合分离器进行动力传递，机构传动效率高，通过传感器分离位置检测，液压轴承推动离合器分离，离合器分离位置更精准，分离动作更平稳。

3、 电液控制离合分离系统通过TCU控制单位进行控制，在自动换挡过程中，TCU可控制调节发动机转速与离合器从动盘（变速箱一轴转速）相近，此时离合器接合会更加平稳，摩擦片打滑少，延长离合器寿命，驾驶舒适性更高。

该套电液控制离合分离系统不仅可以在自动变速器当中可以得到很好的应用，也可用于电子离合变速器，实现手动换挡，自动离合功能。

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