| 专利名称： | 一种应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Automatic separation and reunion control system for series -parallel connection formula hybrid passenger train | ||
| 专利号： | CN201520580068.1 | 申请时间： | 20150804 |
| 公开号： | CN204921768U | 公开时间： | 20151230 |
| 申请人： | 上海中科深江电动车辆有限公司 | ||
| 申请地址： | 201821 上海市嘉定区叶城路1631号 | ||
| 发明人： | 明巧红; 李达; 李良 | ||
| 分类号： | F16D43/28 | 主分类号： | F16D43/28 |
| 代理机构： | 上海申新律师事务所 31272 | 代理人： | 朱俊跃 |
| 摘要： | 本实用新型公开了一种应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，包括：一双作用液压油缸；一液压站，用于向所述双作用液压油缸供油；以及一离合传感器，安装在所述离合器的分离轴上且与所述混联式混合动力客车的整车控制器电连接；其中，所述双作用液压油缸的活塞杆与所述离合器的分离叉臂相铰接；并且，所述液压站由所述整车控制器控制运行。该自动离合控制系统能很好地满足混合动力客车不同工况下动力源的切换以及档位切换。此外，在驱动电机出现故障的情况下，可由发动机带动汽车起步，离合器能准确地停留在半离合状态，实现发动机带动混联式混合动力客车起步，从而减少混联式混合动力客车的抛锚率。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model discloses an automatic separation and reunion control system for series -parallel connection formula hybrid passenger train, include : pair effect hydraulic cylinder, hydraulic pressure station, be used for to two effect hydraulic cylinder fuel feeding, and a separation and reunion sensor, install the separation of clutch epaxial and with the vehicle control unit electricity of series -parallel connection formula hybrid passenger train is connected, wherein, two effect hydraulic cylinder' s piston rod with the separation yoke of clutch is articulated mutually, furthermore, hydraulic pressure station by vehicle control unit control operation. Switching and gear that this automation separation and reunion control system can satisfy power supply under the hybrid passenger train different work condition well switch. In addition, under the condition that driving motor broke down, can drive the car starting by the engine, the clutch can accurately stop at half separation and reunion state, realizes that the engine drives the starting of series -parallel connection formula hybrid passenger train to reduce the rate of breaking down of series -parallel connection formula hybrid passenger train. | ||
1.一种应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，所述混联式混合动 力客车具有轴向依次集成安装的变速器、发电机、以及离合器，其特征在于， 所述自动离合控制系统包括： 一双作用液压油缸，可偏转地安装在所述发电机的外壳上； 一液压站，用于向所述双作用液压油缸供油；以及 一离合传感器，安装在所述离合器的分离轴上且与所述混联式混合动力客 车的整车控制器电连接； 其中，所述双作用液压油缸的活塞杆与所述离合器的分离叉臂相铰接；并 且，所述液压站由所述整车控制器控制运行。
2.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站包含：液压泵；电机，驱动所述液压泵运转；油箱，向所述液 压泵供油；溢流阀，连通所述油箱和所述液压泵的出油口；高频开关阀，与所 述液压泵的出油口连通；液压锁，由两根油管分别连通所述双作用液压油缸的 有杆腔和无杆腔；以及三位四通换向阀，连通所述高频开关阀和所述液压锁； 并且，所述电机的启动继电器、所述高频开关阀、以及所述三位四通换向 阀均与所述整车控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压泵、所述液压锁、所述高频开关阀、以及所述三位四通换向阀自 下而上依次堆叠。
4.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站还包含支承所述液压泵的安装座，并且，所述电机和所述油箱 分设于所述液压泵的两侧。
5.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压泵为定量泵。
6.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站还包括一滤油器，所述滤油器安装在所述油箱和所述三位四通 换向阀之间的回油管路上。
7.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述离合传感器为霍尔式角度传感器。
8.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述发电机的外壳上设有油缸安装座，并且，所述油缸安装座包含一垂直 于所述发电机的转轴； 所述双作用液压油缸的端部与所述转轴铰接。
1.一种应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，所述混联式混合动 力客车具有轴向依次集成安装的变速器、发电机、以及离合器，其特征在于， 所述自动离合控制系统包括： 一双作用液压油缸，可偏转地安装在所述发电机的外壳上； 一液压站，用于向所述双作用液压油缸供油；以及 一离合传感器，安装在所述离合器的分离轴上且与所述混联式混合动力客 车的整车控制器电连接； 其中，所述双作用液压油缸的活塞杆与所述离合器的分离叉臂相铰接；并 且，所述液压站由所述整车控制器控制运行。
2.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站包含：液压泵；电机，驱动所述液压泵运转；油箱，向所述液 压泵供油；溢流阀，连通所述油箱和所述液压泵的出油口；高频开关阀，与所 述液压泵的出油口连通；液压锁，由两根油管分别连通所述双作用液压油缸的 有杆腔和无杆腔；以及三位四通换向阀，连通所述高频开关阀和所述液压锁； 并且，所述电机的启动继电器、所述高频开关阀、以及所述三位四通换向 阀均与所述整车控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压泵、所述液压锁、所述高频开关阀、以及所述三位四通换向阀自 下而上依次堆叠。
4.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站还包含支承所述液压泵的安装座，并且，所述电机和所述油箱 分设于所述液压泵的两侧。
5.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压泵为定量泵。
6.根据权利要求2所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述液压站还包括一滤油器，所述滤油器安装在所述油箱和所述三位四通 换向阀之间的回油管路上。
7.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述离合传感器为霍尔式角度传感器。
8.根据权利要求1所述的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统， 其特征在于： 所述发电机的外壳上设有油缸安装座，并且，所述油缸安装座包含一垂直 于所述发电机的转轴； 所述双作用液压油缸的端部与所述转轴铰接。
翻译：技术领域
本实用新型涉及混合动力客车，具体是涉及一种应用于混联式混合动力客 车的自动离合控制系统。
背景技术
混合动力客车运行时，会有各种不同的工况，特别是混联式混合动力客车。 混联式混合动力客车在不同的工况下，需要切换不同的动力源和变速箱档位， 切换动力源和档位之前都需要将离合器的飞轮和从动盘分离。为了能更好地达 到节能减排，提高驾驶舒适度的目的，智能化控制手段是必要的措施，这就要 求离合也需要自动控制技术。目前，混合动力客车都采用了自动离合系统，并 且大多数自动离合系统是在传统离合的基础上，通过增加一套自动控制系统来 实现离合的自动分离和接合。自动控制系统按动力源来分主要分为三类：电控 式自动控制系统、液压自动控制系统和气动自动控制系统。
当前，混合动力客车都是靠驱动电机带动起步，并且发动机的自动离合系 统只有快速分离和接合的功能，不能很好地控制半离合状态，所以一旦驱动电 机动力系统出现故障，发动机便无法带动汽车起步，混合动力客车就只能抛锚 在路上。
针对上述问题，中国发明专利(CN104061256A)公开了一种用于混合动 力电动汽车自动离合器执行机构，其特征在于包括离合器推杆、离合器气缸、 电磁阀、离合器位置传感器以及电子控制单元，所述离合器推杆与所述离合器 气缸的活塞杆传动连接，所述离合器位置传感器和所述电磁阀均固定在离合器 气缸上，所述离合器位置传感器的信号输出端连接电子控制单元的信号输入端， 所述电磁阀的控制端连接所述电子控制单元；在动力总成工作模式需要切换时， 由整车控制器向电子控制单元发送结合或分离命令，电子控制单元根据指令控 制离合器气缸的运行。
但是，单纯采用上述的离合器气缸带动离合器推杆以实现离合器的结合或 分离，驾驶人员掌控半离合状态的难度较高，发动机难以顺利平稳地将混合动 力客车从静止状态起步，随后进入发动机正常的驱动模式。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于混联式混合动 力客车的自动离合控制系统。
为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，具有这样的特征： 混联式混合动力客车具有轴向依次集成安装的变速器、发电机、以及离合器， 自动离合控制系统包括：一双作用液压油缸，可偏转地安装在发电机的外壳上； 一液压站，用于向双作用液压油缸供油；以及一离合传感器，安装在离合器的 分离轴上且与混联式混合动力客车的整车控制器电连接；其中，双作用液压油 缸的活塞杆与离合器的分离叉臂相铰接；并且，液压站由整车控制器控制运行。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：液压站包含：液压泵；电机，驱动液压泵 运转；油箱，向液压泵供油；溢流阀，连通油箱和液压泵的出油口；高频开关 阀，与液压泵的出油口连通；液压锁，由两根油管分别连通双作用液压油缸的 有杆腔和无杆腔；以及三位四通换向阀，连通高频开关阀和液压锁；并且，电 机的启动继电器、高频开关阀、以及三位四通换向阀均与整车控制器电连接。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：液压泵、液压锁、高频开关阀、以及三位 四通换向阀自下而上依次堆叠。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：液压站还包含支承液压泵的安装座，并且， 电机和油箱分设于液压泵的两侧。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：液压泵为定量泵。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：液压站还包括一滤油器，滤油器安装在油 箱和三位四通换向阀之间的回油管路上。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：离合传感器为霍尔式角度传感器。
进一步地，在本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控 制系统中，还可以具有这样的特征：发电机的外壳上设有油缸安装座，并且， 油缸安装座包含一垂直于发电机的转轴，双作用液压油缸的端部与转轴铰接。
本实用新型在上述基础上具有的积极效果是：
本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，采用 由整车控制器控制运行的液压站向双作用液压油缸供油，进一步通过该双作用 液压油缸操纵离合器的分离与接合，能很好地满足混合动力客车不同工况下动 力源的切换以及档位切换，使混合动力客车能工作在最优的状态下。此外，在 驱动电机出现故障的情况下，由发动机带动汽车起步，并通过高频开关阀保证 离合器准确地停留在任何需要的位置，由整车控制器控制离合器的半离合状态， 实现发动机带动混联式混合动力客车起步，从而减少混联式混合动力客车的抛 锚率，对市内公交来说具有重大意义，适于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中应用于混联式混合动力客车的自动离合控制 系统的立体结构示意图。
图2为本实用新型的实施例中双作用液压油缸与发电机、离合器的连接示 意图。
图3为本实用新型的实施例中离合器的爆炸图。
图4为本实用新型的实施例中自动离合控制系统的液压原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，以下实施例结合附图对本实用新型提供的应用于混联式混合动力客车的 自动离合控制系统作具体阐述。
如图1所示，本实施例提供的自动离合控制系统应用于混联式混合动力客 车，混联式混合动力客车具有轴向依次集成安装的变速器100、发电机200、以 及离合器300。
在本实施例中，如图2和图3所示，离合器300包括:飞轮301、从动盘302、 分离轴承303、分离拨叉304、压盘305、膜片弹簧306、飞轮壳307、离合器盖 308、分离轴309、以及分离叉臂310。其中，从动盘302上的从动盘毂311套 装在发电机200的输入轴201上，压盘305与膜片弹簧306的外端相连，从动 盘302和压盘305均可沿输入轴201轴向移动。膜片弹簧306通过铆钉312与 离合器盖308相连，并以铆钉312处为支点形成分离杠杆(膜片弹簧306的内 端与外端为端点)。
如图1至图3所示，在本实施例中，自动离合控制系统包括：一双作用液 压油缸1、一液压站2、一离合传感器3。
双作用液压油缸1可偏转地安装在发电机200的外壳上，具体的，发电机 200的外壳上设有油缸安装座4，并且，油缸安装座4包含一垂直于发电机200 的转轴41，双作用液压油缸1的后端部与转轴41铰接。本实施例中，双作用液 压油缸1的活塞杆11与离合器300的分离叉臂310相铰接。通过活塞杆11的 伸缩以驱动分离叉臂310的偏转，从而实现离合器300的分离或接合。在活塞 杆11伸出或回缩的同时，双作用液压油缸1绕转轴41偏转。
具体的，混联式混合动力客车动力断开的实现过程为：整车控制器(图中 未显示)控制油缸活塞杆11伸出带动分离叉臂310往前转动(动力沿纵向传递， 车头方向)，分离叉臂310推动分离轴承303与膜片弹簧306接触，膜片弹簧306 的内端分离指在分离轴承303的推动下往前移动，从而使膜片弹簧306的外端 往后(车尾方向)移动，并带动与之相连的压盘305也往后移动，使压盘305 与从动盘302分离，由于从动盘302与飞轮301之间没有压紧，不能传递动力。
相对应的，混联式混合动力客车动力连接的实现过程为：整车控制器控制 油缸活塞杆11往回缩，带动分离叉臂310往后转动(车尾方向)，由于没有力 压住分离轴承303，膜片弹簧306在自身的弹力作用下通过内端分离指推动分离 轴承303往后移动，膜片弹簧306的外端往前移，推动压盘305压向从动盘302， 使压盘305压紧飞轮301，进而使发动机的动力经从动盘302轮毂处传向发电机 200再传给已经挂档完毕的变速器100，最终实现汽车动力的传递。
如图1和图4所示，液压站2用于向双作用液压油缸1供油并由整车控制 器控制运行；其中，液压站2包含：安装座21、液压泵22、电机23、油箱24、 溢流阀25、高频开关阀26、液压锁27、三位四通换向阀28、以及滤油器29。
具体的，安装座21支承安装液压泵22，电机23和油箱24分设于液压泵 22的两侧，电机23用于驱动液压泵22运转，油箱24用于向液压泵22供油。在 本实施例中，作为优选的技术方案，液压泵22为定量泵。
溢流阀25连通油箱24和液压泵22的出油口，高频开关阀26与液压泵22 的出油口连通；液压锁27由两根油管29分别连通双作用液压油缸1的有杆腔 和无杆腔，三位四通换向阀28连通高频开关阀26和液压锁27；滤油器29安装 在油箱24和三位四通换向阀28之间的回油管路上。
并且，在本实施例中，为了实现液压站2的集成安装和小型化，作为优选 的技术方案，液压泵22、液压锁27、高频开关阀26、以及三位四通换向阀28 自下而上依次堆叠设置。
在本实施例中，电机23的启动继电器231、高频开关阀26、以及三位四通 换向阀28均与整车控制器电连接。
离合传感器3安装在离合器300的分离轴309上且与整车控制器电连接， 该离合传感器3用于检测判断离合器300的离合位置，在本实施例中，作为优 选的技术方案，离合传感器3为霍尔式角度传感器。
以下结合图1至图4，说明发动机如何带动混联式混合动力客车顺利起步。
当需要发动机带动混联式混合动力客车起步时，首先由整车控制器发出指 令使离合器300处于分离的状态，整车控制器控制图4中三位四通换向阀28的 左侧线圈通电，起动继电器吸合，同时电机23动作，此时高频开关阀26不通 电，液压油快速进入双作用液压油缸1的无杆腔内并推出活塞杆11，实现离合 器300的快速分离。
当离合器300完全分离后，自动离合系统的一切电子元器件停止工作，此 时液压锁27将保持离合器300完全分离状态，起动发动机，使发动机在怠速工 况下工作。
当混联式混合动力客车需要起动时，踩下油门，发动机处于恒转速控制模 式，此模式由整车控制器发出恒转速指令，由发动机控制器控制发动机，此模 式下，发动机工作在恒目标转速1下，其中，转矩根据负载变化，最大输出转 矩由油门大小控制。然后三位四通换向阀28的右侧线圈通电，电机23的起动 继电器231吸合，电机23开始工作，高频开关阀26间断性工作，此时油缸活 塞逐步缩回油缸。其中，高频开关阀26通/断电时间比a由试验得出(通/断电 时间比由油泵流量、离合器300特性和动力传递结构决定)。
当发动机转速下降到目标转速2(此目标转速与发动机怠速有关)时，迅速 切换到三位四通换向阀28的左侧线圈通电，三位四通换向阀28线圈切换后， 高频开关阀26动作一个循环，发动机转速又达到目标转速1；随后再次切换回 三位四通换向阀28的右侧线圈通电，高频开关阀26以通/断电时间比b动作数 次，此时发动机转速开始下降，但远高于目标转速2时，保持高频开关阀26通 电状态，待车速上升到目标转速后，高频开关阀26以通/断电时间比c动作。
当混联式混合动力客车的车速与发动机转速匹配后，高频开关阀26完全断 电，随后离合器300快速接合，当离合器300完全接合到位后，自动离合系统 完全断电，此时，混联式混合动力客车顺利起步，在混联式混合动力客车的行 驶过程中，根据档位切换需要，自动离合系统按正常模式工作。
在本实施例中，不管自动离合系统工作在何种模式下，都受整车控制器控 制。整车控制器通过采集车速信号、档位信号、油门信号、电机转速信号、离 合传感器等信号，判断客车行驶工况，自动离合系统配合整车控制器切换不同 的工况模式。
本实施例提供的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系统，采用由 整车控制器控制运行的液压站向双作用液压油缸供油，进一步通过该双作用液 压油缸操纵离合器的分离与接合，能很好地满足混合动力客车不同工况下动力 源的切换以及档位切换，使混合动力客车能工作在最优的状态下。此外，在驱 动电机出现故障的情况下，由发动机带动汽车起步，并通过高频开关阀保证离 合器准确地停留在任何需要的位置，由整车控制器控制离合器的半离合状态， 实现发动机带动混联式混合动力客车起步，从而减少混联式混合动力客车的抛 锚率，对市内公交来说具有重大意义，适于推广应用。
当然，本实用新型所涉及的应用于混联式混合动力客车的自动离合控制系 统并不仅仅限定于本实施例中的结构，任何对本实用新型进行的等同修改和替 代也都在本实用新型的范畴内。
