本发明属于汽车变速器技术领域，特别涉及一种干式离合器冷却系统。
背景技术：
现代汽车的离合器主要分为湿式离合器与干式离合器两类，湿式离合器采用油液来冷却离合器，而干式离合器则采用空气来冷却离合器。因为没有机油的阻力，一般来说干式离合器咬合的反应较快而且咬合力稍大。但同时也因为没有机油的降温，一般干式离合器都会采用外露的孔冷方式来散热，冷却效果不甚理想。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，成本低，且能对冷却气实现快速降温冷却的系统，从而获得冷源，对干式离合器实现高效冷却。
本发明采用的技术方案如下：
一种干式离合器冷却系统，包括气体冷却装置和冷却液液压控制系统;
所述的气体冷却装置包括壳体，所述的壳体为两端密封安装有端盖的筒状结构，壳体内设有若干冷却气通道，冷却气通道沿着壳体的轴线设置；壳体侧壁与冷却气通道围成一冷却液通道；端盖上设有气管和冷却液管；气管通过若干支气管分别与若干冷却气通道连通；冷却液管与冷却液通道连通；用于出气的气管和用于出液的冷却液管上分别设有一温度传感器；
所述的冷却液液压控制系统包括液压装置及电子控制单元，所述的液压装置包括储液箱、大油泵、电机ⅰ、插装阀ⅰ、插装阀ⅱ、节流阀ⅰ、节流阀ⅲ和电磁换向阀ⅰ；所述的大油泵的转轴与电机ⅰ的输出轴连接，大油泵的进口通过进液管连接储液箱，大油泵的出口通过出液管ⅰ连接插装阀ⅰ的进口，插装阀ⅰ的出口通过出液管ⅱ连接气体冷却装置的用于进液的冷却液管进口端；气体冷却装置的冷却液管出口端通过回液管ⅰ连接插装阀ⅱ的进口，插装阀ⅱ的出口通过回液管ⅱ连回储液箱，回液管ⅱ上设有冷却器ⅰ；回液管ⅰ通过连接管ⅰ连接出液管ⅱ，连接管ⅰ上设有电磁换向阀ⅰ、冷却器ⅱ及单向阀ⅲ，电磁换向阀ⅰ、冷却器ⅱ位于单向阀ⅲ与回液管ⅰ之间；所述插装阀ⅰ的控制口通过控制液管ⅱ连接回液管ⅰ，控制液管ⅱ上设有节流阀ⅱ；所述插装阀ⅱ的控制口通过控制液管ⅰ连接连接管ⅰ，控制液管ⅰ与连接管ⅰ连接处位于单向阀ⅲ和出液管ⅱ之间，控制液管ⅰ上设有节流阀ⅰ；控制液管ⅰ分别连接溢流阀ⅲ的进口、电磁换向阀ⅱ的进口，溢流阀ⅲ的出口和电磁换向阀ⅱ的出口连回储液箱；电子控制单元分别连接电机控制器ⅰ、电磁换向阀ⅰ的控制口、电磁换向阀ⅱ的控制口及温度传感器，电机控制器ⅰ的输出端连接电机ⅰ。
上述的干式离合器用冷却系统中，所述的若干冷却气通道设置在壳体内侧壁上，沿圆周方向均匀布置；每个冷却气通道内分别安装有多个导流叶轮。
上述的干式离合器用冷却系统中，冷却气通道内的多个导流叶轮中靠近出气一端的导流叶轮反向安装，其余的导流叶轮正向安装。
上述的干式离合器用冷却系统中，壳体侧壁内设有多个隔热槽，隔热槽为弧形槽，多个隔热槽沿圆周方向均匀布置，隔热槽内填充有隔热材料。
上述的干式离合器用冷却系统中，所述的支气管的截面为矩形，冷却液管的截面为圆形；气管的截面为圆形、矩形或三角形；冷却气通道的截面形状为圆形、矩形或三角形。
上述的干式离合器用冷却系统中，冷却液管内通入的冷却液采用的是液氮。
上述的干式离合器用冷却系统中，所述液压装置还包括电机ⅱ及小油泵；小油泵的转轴与电机ⅱ的输出轴连接，电机ⅱ通过电机控制器ⅱ连接电子控制单元；所述的小油泵的进口通过管道连接储液箱，小油泵出口连接连接管ⅱ；连接管ⅱ上设有溢流阀ⅳ、液控单向阀和单向阀ⅰ，溢流阀ⅳ的出口连回储液箱。
上述的干式离合器用冷却系统中，液控单向阀的控制口通过控制液管ⅲ连接到控制液管ⅰ；所述控制液管ⅲ上设有节流阀ⅲ。
上述的干式离合器用冷却系统中，所述的出液管ⅱ上设有单向阀ⅱ；连接管ⅰ与出液管ⅱ连接处位于单向阀ⅱ与气体冷却装置之间。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，成本低，而且本发明采用冷却液循环，实现对冷却气的冷却，从而获得冷源，对干式离合器实现高效冷却，提高了离合器的工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明气体冷却装置的立体图。
图3为本发明气体冷却装置的主视图。
图4为图3中a-a剖视图。
图5为图3中b-b剖视图。
图6为本发明的气体冷却装置的导流叶轮的结构示意图。
图中：1-壳体、2-支气管、3-气管、4-冷却液管、5-隔热槽、6-冷却气通道、7-导流叶轮、8-冷却液通道、11-储液箱、12-ecu控制单元、13-过滤器ⅰ、14-大油泵、15-电机ⅰ、16-电机控制器1、17-过滤器ⅱ、18-小油泵、19-电机ⅱ、20-电机控制器2、21-液控单向阀、22-单向阀ⅰ、23-节流阀ⅰ、24-插装阀ⅰ、25-冷却器ⅱ、26-电磁换向阀ⅱⅰ、27-温度传感器ⅰ、28-温度传感器ⅱ、29-单向阀ⅲ、30-插装阀ⅱ、31-电磁换向阀ⅱ、32-冷却器ⅰ、33-溢流阀ⅰ、34-单向阀ⅱ、35-节流阀ⅱ、36-溢流阀ⅱ、37-溢流阀ⅲ、38-溢流阀ⅳ、39-节流阀ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1~6所示，本发明包括气体冷却装置和冷却液液压控制系统;气体冷却装置包括壳体1，所述的壳体1为两端密封安装有端盖的筒状结构。壳体1内侧壁上设有若干冷却气通道6，冷却气通道6沿着壳体的轴线设置（冷却气通道6还可以设置在壳体1内，不与壳体1的侧壁接触，两端固定在壳体1端部的端盖上）。每个冷却气通道6内分别安装有三个导流叶轮7。壳体1的侧壁与冷却气通道6围成一冷却液通道8。端盖上设有气管3和冷却液管4；气管3通过多个支气管2分别与多个冷却气通道连通；冷却液管4与冷却液通道8连通。气管3的截面为圆形，也可以为矩形、三角形等其他形状。支气管2的截面为矩形，冷却液管4的截面为圆形。冷却气通道6的截面形状为矩形，也可以为圆形或三角形等其他形状。两个冷却液管4，一个用于进液，一个用于出液。
为了提高换热效率，壳体侧壁内设有多个隔热槽5，隔热槽5为弧形槽，多个隔热槽5沿圆周方向均匀分布，隔热槽5内填充有隔热材料。两个气管，一气管3进气，另一气管出气，冷却气通道6内的三个导流叶轮7，其中靠用于进气的气管和中间的导流叶轮7正向安装，对冷却气起到导向分流作用，使冷却气流向通气槽与冷却液接触的三个面，增大冷却气与冷却液的接触面积，加强了冷却效果；靠近用于出气的气管的导流叶轮则反向安装，使得冷却过后的冷却气混合均匀，提高了冷却效率。
本发明的使用步骤如下：首先，在每个冷却气通道6的中部以及靠近用于进气的气管一端正向安装一图6所示的导流叶轮，再反向安装靠近用于出气的气管一端的导流叶轮。然后，将冷却液管4和气管3插入壳体端部端盖的孔里，并密封处理；最后，通过用于进气的气管3充入氢气，通过用于进液的冷却液管4注入液氮，从而得到低温的氢气，作为干式离合器用的冷源。
气管3、支气管2、冷却液管4的截面形状不限，只要能相互配合上即可。冷却气通道6的形状不限，只要能尽量增大冷却气与冷却液的接触面积即可。隔热槽5的形状和隔热材料也不限，只要能起到隔热效果即可。用于出气的气管9和用于出液的冷却液管10上分别设有温度传感器ⅱ28和温度传感器ⅰ27。
如图1所示，所述的冷却液液压控制系统，包括液压装置及电子控制单元ecu。
所述的液压装置包括储液箱11、大油泵14、电机ⅰ15、小油泵18、电机ⅱ19、液控单向阀21、节流阀ⅰ23、插装阀ⅰ24、插装阀ⅱ30、单向阀ⅱ34、节流阀ⅱ35、电磁换向阀ⅰ26及电磁换向阀ⅱ31等。所述的大油泵14的转轴与电机ⅰ15的输出轴连接；大油泵14的进口通过进液管连接储液箱11，进液管上设有过滤器ⅰ13。大油泵14的出口通过出液管ⅰ连接插装阀ⅰ24的进口a1，插装阀ⅰ24的出口b1通过出液管ⅱ连接气体冷却装置的用于进液的冷却液管4，气体冷却装置的用于出液的冷却液管通过回液管ⅰ连接插装阀ⅱ30的进口a2，插装阀ⅱ30的出口b2通过回液管ⅱ连回储液箱11，回液管ⅱ上设有冷却器ⅰ32。回液管ⅰ通过连接管ⅰ连接出液管ⅱ，连接管ⅰ上依次设有电磁换向阀ⅰ26、冷却器ⅱ39及单向阀ⅲ29，电磁换向阀ⅰ26、冷却器ⅱ39位于单向阀ⅲ29与回液管ⅰ之间。所述的出液管ⅱ上设有单向阀ⅱ34；连接管ⅰ与出液管ⅱ连接处位于单向阀ⅱ34与气体冷却装置之间。
小油泵18的转轴与电机ⅱ19的输出轴连接，所述的小油泵18的进口通过管道连接储液箱11，该管道上设有过滤器ⅱ17。小油泵18出口连接连接管ⅱ。连接管ⅱ上依次设有溢流阀ⅳ38、液控单向阀21和单向阀ⅰ22，溢流阀ⅳ38的出口连回储液箱11。液控单向阀21的控制口k通过控制液管ⅲ连接到控制液管ⅰ；所述控制液管ⅲ上设有节流阀ⅲ39。
插装阀ⅰ24的控制口k1用控制液管ⅱ连接回液管ⅰ，控制液管ⅱ上设有节流阀ⅱ35。控制液管ⅱ连接溢流阀ⅱ36的进口，溢流阀ⅱ36的出口连回储液箱11。所述的插装阀ⅱ30的控制口k2通过控制液管ⅰ连接连接管ⅰ，控制液管ⅰ与连接管ⅰ连接处位于单向阀ⅲ29和出液管ⅱ之间，控制液管ⅰ上设有节流阀ⅰ23。控制液管ⅰ分别连接溢流阀ⅲ37的进口和电磁换向阀ⅱ31的进口，溢流阀ⅲ37的出口和电磁换向阀ⅱ31的出口连回储液箱11。电子控制单元（ecu）12分别连接电机控制器ⅰ16的输入端、电机控制器ⅱ20的输入端、电磁换向阀ⅰ26的控制口、电磁换向阀ⅱ31的控制口、温度传感器ⅰ27及温度传感器ⅱ28，电机控制器ⅰ16、电机控制器ⅱ20的输出端分别连接电机ⅰ15、电机ⅱ19。
本发明的冷却液液压控制系统的控制方法，具体操作如下：
设定冷却气目标冷却温度值为t目标，ecu12发出信号给电机控制器ⅰ16，通过电机ⅰ15来控制大油泵14从储液箱11里抽取冷却液，经过滤器ⅰ13从大油泵出口排出流向插装阀ⅰ24，再从插装阀ⅰ24的出油口b1流出，经单向阀ⅱ34流向用于进液的冷却液管4。此时由于出液管ⅰ和连接管ⅰ连接处的压力通过控制液管ⅰ和控制液管ⅲ传到液控单向阀21，使之换向，液控单向阀21的进口p2和出口p1连通，电机控制器ⅱ20接收到来自ecu的信号，通过电机ⅱ19来控制小油泵18从储液箱里抽取冷却液，经过滤器ⅱ17从小油泵18出口排出流向液控单向阀21，再经单向阀ⅰ22与大油泵14出口的冷却液汇合，一起经插装阀ⅰ24和单向阀ⅱ34流向用于进液的冷却液管4，通过冷却液通道8对冷却气进行冷却。冷却之后，冷却液经用于出液的冷却液管流出。使用温度传感器ⅱ28测量用于出气的气管处冷却气的实时温度t实时，并传递至电子控制单元（ecu）12，将冷却气的实时温度t实时与冷却气目标冷却温度值t目标进行比较。
当t实时﹥t目标时，ecu12不发信号给电磁换向阀ⅰ26，使得电磁换向阀ⅰ26保持断开状态，ecu发出信号给电磁换向阀ⅱ31，使电磁换向阀ⅱ31换向，冷却液经过插装阀ⅱ30和冷却器ⅰ32回到储液箱11，直至t实时≤t目标，则进入下一步。
当t实时≤t目标时，ecu发出信号给电机控制器ⅰ16，通过电机ⅰ15来控制大油泵14停止工作，ecu发出信号给电磁换向阀ⅰ26，控制电磁换向阀ⅰ26换向，冷却液由电磁换向阀ⅰ26的a口流入，并由b口流出，再经冷却器ⅱ25及单向阀ⅲ29流回至用于进液的冷却液管4；与此同时，连接管ⅰ与控制液管ⅰ连接处的压力经控制液管ⅰ和控制液管ⅲ传到液控单向阀21的控制口k，使液控单向阀21的进口p2和出口p1连通，电机控制器ⅱ20接收到来自ecu的信号，通过电机ⅱ19来控制小油泵18从储液箱11里抽取冷却液，经过滤器ⅱ17从小油泵出口排出流向液控单向阀21，经单向阀ⅰ22、插装阀ⅰ24和单向阀ⅱ34流向用于进液的冷却液管4，补充冷却液。在此过程中，电磁换向阀ⅱ31不通电，插装阀ⅱ30对回路起到保护作用。
1.一种干式离合器用冷却系统，其特征是：包括气体冷却装置和冷却液液压控制系统;
所述的气体冷却装置包括壳体，所述的壳体为两端密封安装有端盖的筒状结构，壳体内设有若干冷却气通道，冷却气通道沿着壳体的轴线设置；壳体侧壁与冷却气通道围成一冷却液通道；端盖上设有气管和冷却液管；气管通过若干支气管分别与若干冷却气通道连通；冷却液管与冷却液通道连通；用于出气的气管和用于出液的冷却液管上分别设有一温度传感器；
所述的冷却液液压控制系统包括液压装置及电子控制单元，所述的液压装置包括储液箱、大油泵、电机ⅰ、插装阀ⅰ、插装阀ⅱ、节流阀ⅰ、节流阀ⅲ和电磁换向阀ⅰ；所述的大油泵的转轴与电机ⅰ的输出轴连接，大油泵的进口通过进液管连接储液箱，大油泵的出口通过出液管ⅰ连接插装阀ⅰ的进口，插装阀ⅰ的出口通过出液管ⅱ连接气体冷却装置的用于进液的冷却液管进口端；气体冷却装置的冷却液管出口端通过回液管ⅰ连接插装阀ⅱ的进口，插装阀ⅱ的出口通过回液管ⅱ连回储液箱，回液管ⅱ上设有冷却器ⅰ；回液管ⅰ通过连接管ⅰ连接出液管ⅱ，连接管ⅰ上设有电磁换向阀ⅰ、冷却器ⅱ及单向阀ⅲ，电磁换向阀ⅰ、冷却器ⅱ位于单向阀ⅲ与回液管ⅰ之间；所述插装阀ⅰ的控制口通过控制液管ⅱ连接回液管ⅰ，控制液管ⅱ上设有节流阀ⅱ；所述插装阀ⅱ的控制口通过控制液管ⅰ连接连接管ⅰ，控制液管ⅰ与连接管ⅰ连接处位于单向阀ⅲ和出液管ⅱ之间，控制液管ⅰ上设有节流阀ⅰ；控制液管ⅰ分别连接溢流阀ⅲ的进口、电磁换向阀ⅱ的进口，溢流阀ⅲ的出口和电磁换向阀ⅱ的出口连回储液箱；电子控制单元分别连接电机控制器ⅰ、电磁换向阀ⅰ的控制口、电磁换向阀ⅱ的控制口及温度传感器，电机控制器ⅰ的输出端连接电机ⅰ。
2.根据权利要求1所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：所述的若干冷却气通道设置在壳体内侧壁上，沿圆周方向均匀布置；每个冷却气通道内分别安装有多个导流叶轮。
3.根据权利要求2所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：冷却气通道内的多个导流叶轮中靠近出气一端的导流叶轮反向安装，其余的导流叶轮正向安装。
4.根据权利要求1所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：壳体侧壁内设有多个隔热槽，隔热槽为弧形槽，多个隔热槽沿圆周方向均匀布置，隔热槽内填充有隔热材料。
5.根据权利要求1所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：所述的支气管的截面为矩形，冷却液管的截面为圆形；气管的截面为圆形、矩形或三角形；冷却气通道的截面形状为圆形、矩形或三角形。
6.根据权利要求1所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：冷却液管内通入的冷却液采用的是液氮。
7.根据权利要求1所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：所述液压装置还包括电机ⅱ及小油泵；小油泵的转轴与电机ⅱ的输出轴连接，电机ⅱ通过电机控制器ⅱ连接电子控制单元；所述的小油泵的进口通过管道连接储液箱，小油泵出口连接连接管ⅱ；连接管ⅱ上设有溢流阀ⅳ、液控单向阀和单向阀ⅰ，溢流阀ⅳ的出口连回储液箱。
8.根据权利要求7所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：液控单向阀的控制口通过控制液管ⅲ连接到控制液管ⅰ；所述控制液管ⅲ上设有节流阀ⅲ。
9.根据权利要求7所述的干式离合器用冷却系统，其特征是：所述的出液管ⅱ上设有单向阀ⅱ；连接管ⅰ与出液管ⅱ连接处位于单向阀ⅱ与气体冷却装置之间。
技术总结