[发明专利]一种半自动电控离合器系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车动力传动技术领域，尤其涉及一种半自动电控离合器系统。

背景技术

目前汽车已经成为人们重要的交通工具，是人类生活不可或缺的一部分。同时汽车也不仅仅是简单的货物运输工具，随着汽车安全性和经济性的不断提高，人们也更加在意驾驶时的感受，更加追求驾驶员的操纵舒适性。但是现在对加强环境保护的呼声越来越高，而汽车由于消耗化石燃料，排放出CO、NO等对环境有害的气体使之成了众矢之的。随着各种相关法规的相继出台，人们对汽车的设计生产也提出了更高的要求。

虽然汽车中对油耗和排放影响最大的是发动机，但变速器对此的影响也不容小视，而且变速箱对操作方便性也有很大的影响。如今市面上有较多的变速器，从手动变速器到双离合变速器、无级变速器(CVT)、自动变速器(AMT)等，但各自都有优缺点。拿手动变速器和自动变速器来讲，手动变速器操作比较复杂，当汽车启动或变速换挡时，驾驶者需用脚踩踏离合器的踏板，与踏板连接的杠杆经过液压式操纵机构控制离合器主、从动部分相脱离，然后松开踏板使离合器主、从动部分相结合，完成汽车的启动或变速换挡。在汽车行驶中，驾驶者的脚始终不离踏板位置，长期处于紧张状态，很容易引起腿部疲劳。对于驾驶经验不足者，汽车启动时，可能由于对踏板收脚过快而造成汽车熄火，或者因踩不到位而损坏离合器片。

但其较低的制造成本和较低的油耗、维修成本使其仍具有较大的市场占有率，而且相比于自动变速器，会有更多的驾驶乐趣。而自动变速器最大的特点就是操作方便，它从变速杆和离合器踏板上解放出了人们的手和脚。但是它需要复杂的齿轮系统的精密调节，因此其较高的价格使人望而却步，同时其较高的维修成本和油耗，对其发展也有一定影响。

发明内容

本发明提供了一种半自动电控离合器系统，用电路控制的电磁铁取代手动挡汽车中的离合器踏板，通过开关的关断来自动控制离合器主、从动部分的脱离与结合，使其具有自动挡汽车的操作便捷性。

一种半自动电控离合器系统包括通电后吸附与离合器相连接的杠杆的电磁铁，控制电磁铁电流通断的控制电路，控制电路在变速箱的变速杆、方向盘和车钥匙插口处分别设有开关，来控制电磁铁电流的通断。电磁铁选用直流螺旋管式电磁铁，其衔铁与连接离合器的杠杆固定连接，挡铁位于螺旋管内。

当驾驶者将车钥匙插入插口转动车钥匙准备发动汽车，设在车钥匙插口处的开关闭合，电磁铁通电产生电磁力，将衔铁吸入螺旋管内，带动与离合器相连接的杠杆，使离合器的主、从动部分分离，从而使发动机和变速器分离。当该开关断开，控制电路使电磁铁的衔铁缓慢离开挡铁，使变速器与发动机缓慢接触，避免发动机熄火。

设置在变速杆上的开关在驾驶者变速换挡拨动变速杆时闭合，使电磁铁通电产生电磁力，将衔铁吸入螺旋管内，带动与离合器相连接的杠杆，使离合器的主、从动部分分离，从而使发动机和变速器分离；当该开关断开，控制电路使电磁铁的衔铁缓慢离开挡铁，离合器的主、从动部分缓慢结合，从而使发动机和变速器逐渐结合，实现变速换挡的操作。

设置在方向盘上的开关有三个档位，分别为结合档、半联动档和分离档，并设有相应的指示灯。这样的设置使得短暂停车时(如遇有交通红灯)不需要将档位挂至空挡，只需将方向盘上的开关拨向分离档，此时电磁铁通电产生电磁力，将衔铁吸入螺旋管内，带动与离合器相连接的杠杆，使变速器与发动机分离；待启动时(如红灯转绿)将方向盘上的开关拨向结合档，此时电磁铁断电，变速器与发动机结合；若要使汽车更慢速的发动，可将方向盘上的开关拨向半联动档，通过控制电路使电磁铁的衔铁更加缓慢的脱离挡铁，从而使变速器与发动机更加缓慢结合。

加快电磁铁动作时间，即缩短电磁铁的衔铁被吸入螺旋管内的时间，从而缩短离合器与发动机有结合到分离的时间，可以采取以下方式：

1、电磁铁的铁芯采用涡流较小的材料，比如硅钢；

2、减轻衔铁的重量，减短衔铁运行的行程；

3、增加电磁铁的吸附力，如增大电流、线圈匝数等；

4、附加电路，如图1所示，将电阻R和电容C并联后与电磁铁的线圈串联。当开关闭合时，线路接通电源，电流从零开始逐步增加，这时候电流正处在瞬变过程中，相当于交流电，电流不流入阻值较大的电阻R，而是从与之并联的电容C上流过，在较短时间内可以到达很大电流，加快电磁铁的吸合速度。由于此过程很短，虽然电流教大，也不会烧坏线圈。电流稳定后，电容C不再起作用，电流大小完全由电磁铁线圈的寄生电阻和电阻R确定，稳定后的电流将显著减少，不会使线圈的温升增加。在电路中，电阻R的阻值及电容C的容值越大，则电磁铁的动作时间越短。