一种双向可控式超越离合器及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种双向可控式超越离合器，由保持架驱动组件、滚柱执行组件和控制组件组成，保持架驱动组件的控制末端与滚柱执行组件的保持架同轴固定连接，滚柱执行组件中，内圈的外壁和外圈的内壁之间形成若干两端窄中间宽的梭形空间，保持架的圆周方向垂直于其端面设有若干拨架，保持架套装在内圈与外圈之间，保持架的拨架与梭形空间一一对应，滚柱对应安装在保持架的拨架内，在保持架的旋转带动下，滚柱在对应的内圈和外圈之间的梭形空间内沿圆周方向运动，控制组件与保持架驱动组件控制连接，以控制保持架驱动组件带动保持架沿轴向旋转。本发明专利技术所述双向可控式超越离合器性能稳定可靠、结构简单紧凑且控制性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种双向可控式超越离合器及其控制方法
本专利技术属于机械式自动变速器中的离合器及其控制
，具体涉及一种双向可控超越离合器及其控制方法。
技术介绍
随着纯电动车市场的逐渐成熟，市场对其舒适性、动力性和经济性提出了更高的要求。为了满足多元化的使用要求，电动车驱动系统多挡位化是如今纯电动车的重要发展趋势。机械式自动变速器是在手动变速器的基础上发展而来。机械式自动变速器保留了传统手动变速器传动效率高、成本低和操纵方便等优点，得到了广泛的应用。针对纯电动车的性能特点，中国专利：一种电动车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法(CN105864368A)中提出了一种基于离合器的纯电动车用两挡机械式自动变速器的技术方案。该技术方案通过双向可控超越离合器与摩擦片干式离合器的结合使用，实现了两个挡位的无动力中断切换。其中，双向可控超越离合器的自动控制是该变速器的重要技术，其可控性直接决定变速箱能否实现倒挡。针对上述变速箱，中国专利：一种双向可控式超越离合器(CN104595381B)中提出了一种双向可控式超越离合器。该专利技术方案利用电磁线圈带动控制机构，实现正向单向超越、反向单向超越、双向超越、以及双向楔合四种工作模式。该专利技术所述的离合器零件数量较多，对轴向空间要求大，布置困难，各部分之间耦合度高，难以进行产品改型及维修。此外，该专利技术所述的离合器没有设置安装传感器检测执行机构位置，一旦发生故障，无法快速诊断故障从而做出有效处理，系统的可靠性低。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种双向可控式超越离合器及其控制方法，本专利技术性能稳定可靠、结构简单紧凑且控制性能好，结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种双向可控式超越离合器，由保持架驱动组件、滚柱执行组件和控制组件组成；所述保持架驱动组件的控制末端与滚柱执行组件的保持架4同轴固定连接；所述滚柱执行组件由内圈1、外圈2、滚柱3和保持架4组成，外圈2同轴套置在内圈1的外侧，内圈1的外壁和外圈2的内壁之间形成若干两端窄中间宽的梭形空间，所述保持架4为圆柱形框架结构，保持架4的圆周方向垂直于其端面设有若干拨架，保持架4套装在内圈1与外圈2之间，保持架4的拨架与内圈1的外壁和外圈2的内壁之间形成的梭形空间一一对应，所述滚柱3对应安装在保持架4的拨架内，在保持架4的旋转带动下，滚柱3在对应的内圈1和外圈2之间的梭形空间内沿圆周方向运动；所述控制组件与保持架驱动组件控制连接，以控制保持架驱动组件带动保持架4沿轴向旋转。进一步地，所述保持架驱动组件由驱动电机10、蜗轮蜗杆减速箱9、挠性联轴器7、主动齿轮6以及从动齿轮11组成；驱动电机10的输出轴与蜗轮蜗杆减速箱9的输入轴同轴固连，蜗轮蜗杆减速箱9的输出轴通过挠性联轴器7与主动齿轮6的齿轮轴同轴连接，蜗轮蜗杆减速箱9固定在变速箱壳体上，主动齿轮6与同轴固定在保持架4端面上的从动齿轮11相啮合。更进一步地，所述控制组件由控制器、遮光盘5和红外对射光电传感器8组成；控制器的控制信号输出端与驱动电机10的控制信号输入端相连；红外对射光电传感器8安装在蜗轮蜗杆减速箱9输出端一侧的壳体外表面上，遮光盘5同轴安装在蜗轮蜗杆减速箱9的输出轴上，遮光盘5与红外对射光电传感器8对用匹配安装，遮光盘5在蜗轮蜗杆减速箱9的输出轴带动下沿轴向旋转时，从遮光盘5完全遮挡红外对射光电传感器8从而阻止红外对射光电传感器8收发红外光信号，到红外对射光电传感器8移出遮光盘5的覆盖区域从而恢复收发红外光信号的过程中，保持架4在保持架驱动组件的驱动下带动滚柱3从对应的梭形空间一端带动到梭形空间的另一端，红外对射光电传感器8的信号输出端与控制器的信号输入端连接，通过读取红外对射光电传感器8发送的检测信号进而识别保持架驱动组件中蜗轮蜗杆减速箱9输出轴的旋转角度变化情况。进一步地，所述保持架驱动组件由推拉式电磁铁15、刚性联轴器14、连杆13、销钉12和条形槽板16组成；推拉式电磁铁15输出端的推拉杆通过刚性联轴器14与连杆13的一端刚性连接，推拉式电磁铁15固定在所述变速箱壳体上，销钉12固定安装在连杆13另一端的沉孔内，条形槽板16固定安装在保持架4的端面外沿上，且条形槽板16的条形槽的长度方向沿着保持架4端面径向设置，所述销钉12与条形槽板16上的条形槽匹配连接。更进一步地，所述控制组件包括控制器，控制器的控制信号输出端与推拉式电磁铁15的控制信号接收端连接。一种双向可控式超越离合器的控制方法，所述控制方法包括正向单向超越模式控制方法和反向单向超越模式控制方法，具体控制过程如下：所述正向单向超越模式控制方法的具体控制过程如下：所述双向可控超越离合器中，控制器接收到车辆TCU发来的正向单向超越命令之后，控制器向驱动电机10发送控制指令，控制驱动电机10驱动蜗轮蜗杆减速箱9正向运行，在蜗轮蜗杆减速箱9输出轴的带动下，主动齿轮6带动从动齿轮11旋转，则保持架4在从动齿轮11的带动下同步旋转，保持架4将带动滚柱3在内圈1和外圈2之间对应的的梭形空间内沿圆周方向向梭形空间的反向运行锁止端运动，在蜗轮蜗杆减速箱9输出轴旋转过程中，遮光盘5从开始遮挡红外对射光电传感器8逐渐运动至红外对射光电传感器8移出遮光盘5遮挡区域时，滚柱3在保持架4的带动下运动至梭形空间的反向运行锁止端，控制器将收到红外对射光电传感器8发送的检测信号，并控制驱动电机10停止工作，此时，将外圈2固定，在滚珠3的楔紧力作用下，内圈1相对于外圈2沿反方向相对锁止，而内圈1相对于外圈2沿正方向自由旋转，实现正向单向超越模式；所述反向单向超越模式控制方法的具体控制过程如下：所述双向可控超越离合器中，控制器接收到车辆TCU发来的反向单向超越命令之后，控制器向驱动电机10发送控制指令，控制驱动电机10驱动蜗轮蜗杆减速箱9反向运行，在蜗轮蜗杆减速箱9输出轴的带动下，主动齿轮6带动从动齿轮11旋转，则保持架4在从动齿轮11的带动下同步旋转，保持架4将带动滚柱3在内圈1和外圈2之间对应的梭形空间内沿圆周方向向梭形空间的正向运行锁止端运动，在蜗轮蜗杆减速箱9输出轴针旋转过程中，遮光盘5从开始遮挡红外对射光电传感器8逐渐运动至红外对射光电传感器8移出遮光盘5遮挡区域时，滚柱3在保持架4的带动下运动至梭形空间的正向运行锁止端，控制器将收到红外对射光电传感器8发送的检测信号，并控制驱动电机10停止工作，此时，将外圈2固定，在滚珠3的楔紧力作用下，内圈1相对于外圈2沿正方向相对锁止，而内圈1相对于外圈2沿反方向自由旋转，实现反向单向超越模式。一种双向可控式超越离合器的控制方法，所述控制方法包括：正向单向超越模式控制方法和反向单向超越模式控制方法，具体控制过程如下：所述正向单向超越模式控制方法的具体控制过程如下：所述双向可控超越离合器中，推拉式电磁铁15在未通电时，在推拉式电磁铁15内部弹簧的作用下，推拉式电磁铁15输出端的推拉杆沿轴向向内收缩，推拉式电磁铁15推拉杆的拉力依次通过刚性联轴器14、连杆13和销钉12传递至条形槽板16，所述条形槽板16在连杆13和销钉12的拉力作用下沿保持架4的轴向反向旋转，保持架4在条形槽板16的带动下同步旋转并带动滚柱3在内圈1和外圈2之间对应的的梭形空间内沿圆周方向向梭形空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向可控式超越离合器，其特征在于：由保持架驱动组件、滚柱执行组件和控制组件组成；所述保持架驱动组件的控制末端与滚柱执行组件的保持架(4)同轴固定连接；所述滚柱执行组件由内圈(1)、外圈(2)、滚柱(3)和保持架(4)组成，外圈(2)同轴套置在内圈(1)的外侧，内圈(1)的外壁和外圈(2)的内壁之间形成若干两端窄中间宽的梭形空间，所述保持架(4)为圆柱形框架结构，保持架(4)的圆周方向垂直于其端面设有若干拨架，保持架(4)套装在内圈(1)与外圈(2)之间，保持架(4)的拨架与内圈(1)的外壁和外圈(2)的内壁之间形成的梭形空间一一对应，所述滚柱(3)对应安装在保持架(4)的拨架内，在保持架(4)的旋转带动下，滚柱(3)在对应的内圈(1)和外圈(2)之间的梭形空间内沿圆周方向运动；所述控制组件与保持架驱动组件控制连接，以控制保持架驱动组件带动保持架(4)沿轴向旋转。

【技术特征摘要】
1.一种双向可控式超越离合器，其特征在于：由保持架驱动组件、滚柱执行组件和控制组件组成；所述保持架驱动组件的控制末端与滚柱执行组件的保持架(4)同轴固定连接；所述滚柱执行组件由内圈(1)、外圈(2)、滚柱(3)和保持架(4)组成，外圈(2)同轴套置在内圈(1)的外侧，内圈(1)的外壁和外圈(2)的内壁之间形成若干两端窄中间宽的梭形空间，所述保持架(4)为圆柱形框架结构，保持架(4)的圆周方向垂直于其端面设有若干拨架，保持架(4)套装在内圈(1)与外圈(2)之间，保持架(4)的拨架与内圈(1)的外壁和外圈(2)的内壁之间形成的梭形空间一一对应，所述滚柱(3)对应安装在保持架(4)的拨架内，在保持架(4)的旋转带动下，滚柱(3)在对应的内圈(1)和外圈(2)之间的梭形空间内沿圆周方向运动；所述控制组件与保持架驱动组件控制连接，以控制保持架驱动组件带动保持架(4)沿轴向旋转。2.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述保持架驱动组件由驱动电机(10)、蜗轮蜗杆减速箱(9)、挠性联轴器(7)、主动齿轮(6)以及从动齿轮(11)组成；驱动电机(10)的输出轴与蜗轮蜗杆减速箱(9)的输入轴同轴固连，蜗轮蜗杆减速箱(9)的输出轴通过挠性联轴器(7)与主动齿轮(6)的齿轮轴同轴连接，蜗轮蜗杆减速箱(9)固定在变速箱壳体上，主动齿轮(6)与同轴固定在保持架(4)端面上的从动齿轮(11)相啮合。3.如权利要求2所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述控制组件由控制器、遮光盘(5)和红外对射光电传感器(8)组成；控制器的控制信号输出端与驱动电机(10)的控制信号输入端相连；红外对射光电传感器(8)安装在蜗轮蜗杆减速箱(9)输出端一侧的壳体外表面上，遮光盘(5)同轴安装在蜗轮蜗杆减速箱(9)的输出轴上，遮光盘(5)与红外对射光电传感器(8)对用匹配安装，遮光盘(5)在蜗轮蜗杆减速箱(9)的输出轴带动下沿轴向旋转时，从遮光盘(5)完全遮挡红外对射光电传感器(8)从而阻止红外对射光电传感器(8)收发红外光信号，到红外对射光电传感器(8)移出遮光盘(5)的覆盖区域从而恢复收发红外光信号的过程中，保持架(4)在保持架驱动组件的驱动下带动滚柱(3)从对应的梭形空间一端带动到梭形空间的另一端，红外对射光电传感器(8)的信号输出端与控制器的信号输入端连接，通过读取红外对射光电传感器(8)发送的检测信号进而识别保持架驱动组件中蜗轮蜗杆减速箱(9)输出轴的旋转角度变化情况。4.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述保持架驱动组件由推拉式电磁铁(15)、刚性联轴器(14)、连杆(13)、销钉(12)和条形槽板(16)组成；推拉式电磁铁(15)输出端的推拉杆通过刚性联轴器(14)与连杆(13)的一端刚性连接，推拉式电磁铁(15)固定在所述变速箱壳体上，销钉(12)固定安装在连杆(13)另一端的沉孔内，条形槽板(16)固定安装在保持架(4)的端面外沿上，且条形槽板(16)的条形槽的长度方向沿着保持架(4)端面径向设置，所述销钉(12)与条形槽板(16)上的条形槽匹配连接。5.如权利要求4所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述控制组件包括控制器，控制器的控制信号输出端与推拉式电磁铁(15)的控制信号接收端连接。6.如权利要求3所述一种双向可控式超越离合器的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括正向单向超越模式控制方法和反向单向超越模式控制方法，具体控制过程如下：所述正向单向超越模式控制方法的具体控制过程如下：所述双向可控超越离合器中，控制器接收到车辆TCU发来的正向单向超越命令之后，控制器向驱动电机(10)发送控制指令，控制驱动电机(10)驱动蜗轮蜗杆减速箱(9)正向运行，在蜗轮蜗杆减速箱(9)输出轴的带动下，主动齿轮(6)带动从动齿轮(11)旋转，则保持架(4)在从动齿轮(11)的带动下同步旋转，保持架(4)将带动滚柱(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹倪，岳汉奇，蔡文奇，韩毓东，楚汉昆，高炳钊，
申请(专利权)人：吉林博承传动系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22