離合器電動執行機構設計及其應用

韓文等

摘要：目前國內汽車AMT機械式自動變速器在離合器控制方面然存在不完善，不全面的問題。為進一步研究離合器控制規律，設計了一套離合器電動執行機構系統，從而實現離合器控制的自動化。

關鍵詞：執行機構；離合器控制；自動變速器

前言

AMT作為手自一體的機械式自動變速技術，是在手動變速箱（MT）的基礎上通過加裝控制離合器自動分離與接合以及控制選換擋執行機構進行自動選擋和換擋的自動裝置。

本文針對電動式離合器執行機構設計，對其結構及功能提出總體要求；建立機構系統動力傳動模型來反映執行機構在正常工作狀況下動力是如何傳遞來驅動離合器離合，同時，進行動力傳遞分析計算及驗證合理性。

1.設計工作原理、受力分析及離合器執行機構模型建立

1.1離合器執行機構工作原理圖及機構動力分析

由圖1可知，當直流電機順時針轉動時，扇形齒輪作逆時針轉動，同時助力彈簧釋放預壓緊力，共同推動離合器執行機構實現分離運動；同理，當直流電機逆時針轉動，扇形齒輪作順時針運動壓縮助力彈簧，同時，依靠膜片彈簧反作用力推動離合器分離撥叉，使機構回到起始位置，實現接合運動。

1.2 離合器磨損補償機構工作原理

補償機構是離合器自動控制裝置，補償機構采用的預壓錐形彈簧；當離合器摩擦片磨損時，通過杠桿裝置F點相對向右運動壓縮補償彈簧，同時G點位置不變，從而即實現了離合器摩擦片分離間隙為零又保證離合器磨損自動補償功能。

1.3離合器執行機構受力分析

1.4建立離合器執行機構模型及內部結構

用直流電動機作為機構動力來源，通過對電機用脈寬寬度調制進行轉速控制，動力再經過減速機構的減速和速度轉換機構，將電機高速旋轉運動轉換成離合器分離、接合所需的直線運動的機構。同時，結合采用補償機構彌補離合器片的磨損，以及助力彈簧和自鎖機構來保證執行機構的使用壽命，各部分協同實現機構較大減速比、適當的分離、接合速度以及分離力和位移控制精度。

2.結論

該機構是基于機電一體化及軟件控制技術的系統，其操縱方便且反應速度快，控制精確度高，相對于手動擋具有明顯的優勢；設計結果表明結果，離合器執行機構設計合理，能夠實現離合器的分離和結合，可很好地對離合器進行控制。

參考文獻：

[1]金倫，程秀生，葛安林，咚靜.AMT換擋過程的離合器控制[J].汽車技術，2006，第1期.

[2]張迎軍，周學建，周志立，等.概述AMT車輛起步的離合器控制方法[J].拖拉機與農用運輸機，2003，3.

[3]張琛.直流無刷電動機工作原理與應用[M].北京：機械工業出版社，1996.

[4]梅雪峰.電控機械式自動變速器離合器起步控制研究及仿真分析[D].東北大學，2009年.