Соединительное и разъединительное устройство муфты сцепления - RU2711521C1
Код документа: RU2711521C1
Чертежи
Описание
Область техники
Изобретение относится к соединительному и разъединительному устройству муфты сцепления, допускающему соединение и разъединение через операцию нажатия педали сцепления водителем и приведения в действие актуатора.
Уровень техники
В соединительном и разъединительном механизме муфты сцепления, в котором муфта сцепления соединяется и разъединяется на основе рабочей величины педали сцепления, предложена конструкция, в которой муфта сцепления может соединяться и разъединяться посредством актуатора без операции с педалью сцепления. В качестве примера, предусмотрено рабочее устройство муфты сцепления, раскрытое в публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2017-509848 (JP 2017-509848 А). Согласно JP 2017-509848 А, клапан предоставляется в линии давления, соединяющей главный цилиндр и второстепенный цилиндр, актуатор предоставляется параллельно с линией давления, и рабочий режим муфты сцепления переключается посредством открытия и закрытия клапана. Например, в случае если клапан закрывается, муфта сцепления может соединяться и разъединяться посредством актуатора.
Сущность изобретения
В этой связи, в рабочем устройстве муфты сцепления согласно JP 2017-509848 А, поскольку актуатор предоставляется параллельно с линией давления, хотя можно разъединять муфту сцепления посредством приведения в действие актуатора в ходе движения, невозможно приводить в действие актуатор во время операции с педалью сцепления. Напротив, когда актуатор может приводиться в действие в ходе операции с педалью сцепления, появляется возможность выполнять усиление посредством актуатора в ходе операции с педалью сцепления. Тем не менее, в случае если педаль сцепления нажимается в переходный период соединения и разъединения муфты сцепления посредством приведения в действие актуатора, сила реакции на педали, которая прикладывается к педали сцепления, изменяется согласно состояниям приведения в действие педали сцепления и актуатора, за счет чего имеется вероятность того, что водитель может испытывать чувство дискомфорта.
Изобретение предоставляет соединительное и разъединительное устройство муфты сцепления, которое выполнено с возможностью соединять и разъединять муфту сцепления посредством актуатора и может усиливаться посредством актуатора в ходе операции с педалью сцепления, и в котором даже в случае, если педаль сцепления нажимается в переходный период соединения и разъединения муфты сцепления посредством актуатора, изменение силы реакции на педали сдерживается.
Аспект изобретения относится к соединительному и разъединительному устройству муфты сцепления. Соединительное и разъединительное устройство включает в себя педаль сцепления, выполненную с возможностью управляться водителем, цилиндр муфты сцепления, механизм передачи силы нажатия, выполненный с возможностью передавать силу нажатия, с которой нажимается педаль сцепления, в цилиндр муфты сцепления, и актуатор, выполненный с возможностью вырабатывать мощность для соединения и разъединения муфты сцепления через механизм передачи силы нажатия. Механизм передачи силы нажатия включает в себя разделительный механизм, который соединяет и разъединяет тракт передачи силы нажатия механизма передачи силы нажатия, разделительный механизм включает в себя входной поршень, в который вводится сила нажатия из педали сцепления, выходной поршень, который выводит рабочее гидравлическое давление муфты сцепления в цилиндр муфты сцепления, первую масляную камеру, предоставленную между входным поршнем и выходным поршнем, и электромагнитный клапан, предоставленный с возможностью устанавливать соединение или разъединение между первой масляной камерой и расширительным бачком, соединенным с первой масляной камерой, и актуатор соединяется с возможностью передавать мощность в выходной поршень разделительного механизма.
Соединительное и разъединительное устройство согласно аспекту изобретения дополнительно может включать в себя электронный модуль управления, выполненный с возможностью управлять актуатором и электромагнитным клапаном. Электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью управлять электромагнитным клапаном таким образом, что первая масляная камера и расширительный бачок соединяются между собой в переходный период, в который выходной поршень перемещается посредством управления актуатором.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, актуатор может включать в себя электрический актуатор, и электронный модуль управления может быть выполнен с возможностью управлять электромагнитным клапаном таким образом, что первая масляная камера и расширительный бачок отсоединяются друг от друга в случае, если выходной поршень перемещен в позицию разъединения муфты сцепления посредством управления актуатором.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, электромагнитный клапан может представлять собой нормально закрытый электромагнитный клапан.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, первая масляная камера может соединяться с расширительным бачком через предохранительный клапан, и предохранительный клапан может быть выполнен с возможностью соединять первую масляную камеру и расширительный бачок в случае, если гидравлическое давление, большее значения гидравлического давления в момент, когда формируется максимальная сила реакции педали сцепления, формируется в первой масляной камере.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, актуатор может включать в себя электромотор, винтовой передаточный механизм, гидравлический цилиндр и вторую масляную камеру, винтовой передаточный механизм может быть выполнен с возможностью преобразовывать вращательное движение электромотора в прямолинейное движение, винтовой передаточный механизм может соединяться таким образом, чтобы приводить в действие гидравлический цилиндр, вторая масляная камера может располагаться в позиции, смежной с выходным поршнем, чтобы прижимать выходной поршень в направлении разъединения муфты сцепления посредством гидравлического масла, которое подается во вторую масляную камеру, и вторая масляная камера может иметь такую конфигурацию, в которой гидравлическое масло, которое выпускается из гидравлического цилиндра, протекает во вторую масляную камеру.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, актуатор может включать в себя электромотор и винтовой передаточный механизм, винтовой передаточный механизм может быть выполнен с возможностью преобразовывать вращательное движение электромотора в прямолинейное движение, и винтовой передаточный механизм может соединяться с выходным поршнем таким образом, чтобы передавать мощность в выходной поршень.
В соединительном и разъединительном устройстве согласно аспекту изобретения, пружина, которая смещает входной поршень в направлении, в котором нажатие педали сцепления прекращается, может располагаться в первой масляной камере.
Согласно аспекту изобретения, посредством переключения соединения и разъединения между первой масляной камерой и расширительным бачком посредством электромагнитного клапана, появляется возможность переключать передачу силы нажатия между входным поршнем и выходным поршнем. Например, в переходный период нажатия педали сцепления, первая масляная камера и расширительный бачок отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного клапана, за счет чего первая масляная камера является герметичной, и в силу этого сила нажатия может передаваться между входным поршнем и выходным поршнем через гидравлическое масло в первой масляной камере. Таким образом, сила нажатия педали сцепления передается в выходной поршень через входной поршень и первую масляную камеру. В переходный период нажатия педали сцепления, мощность актуатора передается в выходной поршень, за счет чего можно задавать усиление при соединении и разъединении муфты сцепления посредством актуатора.
В переходный период соединения и разъединения муфты сцепления посредством актуатора, первая масляная камера и расширительный бачок соединяются между собой посредством электромагнитного клапана, за счет чего гидравлическое давление в первой масляной камере сбрасывается, и в силу этого передача силы нажатия между входным поршнем и выходным поршнем прерывается. Следовательно, можно соединять и разъединять муфту сцепления посредством перемещения выходного поршня посредством актуатора без влияния на входной поршень. Даже в случае, если педаль сцепления нажимается в переходный период соединения и разъединения муфты сцепления посредством актуатора, передача силы нажатия между входным поршнем и выходным поршнем прерывается, за счет чего изменение силы реакции на педали для педали сцепления в переходный период нажатия педали сцепления сдерживается.
Согласно аспекту изобретения, первая масляная камера и расширительный бачок соединяются между собой посредством электромагнитного клапана в переходный период, в который выходной поршень перемещается посредством актуатора, и в силу этого передача силы нажатия между входным поршнем и выходным поршнем прерывается. Следовательно, даже в случае, если педаль сцепления нажимается в переходный период, в который выходной поршень перемещается посредством актуатора, изменение силы реакции на педали для педали сцепления сдерживается.
Согласно аспекту изобретения, когда выходной поршень перемещается в позицию разъединения муфты сцепления посредством актуатора, первая масляная камера и расширительный бачок отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного клапана, и в силу этого первая масляная камера между входным поршнем и выходным поршнем является герметичной, и в силу этого, даже в состоянии, в котором подача питания актуатора прерывается, можно удерживать выходной поршень в позиции разъединения муфты сцепления. Соответственно, поскольку выходной поршень не удерживается посредством приведения в действие актуатора, потребление электрической мощности уменьшается.
Согласно аспекту изобретения, электромагнитный клапан является нормально закрытым, и в силу этого, в случае если сбой системы подачи мощности, при котором электрическая мощность не подается в актуатор и электромагнитный клапан, возникает в переходный период нажатия педали сцепления, электромагнитный клапан закрывается, чтобы разъединяться между первой масляной камерой и расширительным бачком. Следовательно, в случае если система подачи мощности сбоит в переходный период нажатия педали сцепления, хотя усиление посредством актуатора прекращается, движение за счет операции с педалью сцепления становится возможным. Даже в случае, если система подачи мощности сбоит во время перемещения выходного поршня посредством актуатора, электромагнитный клапан закрывается, за счет чего выходной поршень стопорится посредством гидравлического масла в первой масляной камере. Следовательно, можно сдерживать внезапное зацепление муфты сцепления вследствие сбоя.
Согласно аспекту изобретения, когда система подачи мощности сбоит в переходный период, когда выходной поршень перемещается посредством актуатора, в случае если первая масляная камера и расширительный бачок отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного клапана, гидравлическое масло в первой масляной камере протекает в расширительный бачок через предохранительный клапан посредством сильного нажатия педали сцепления таким образом, что формируется гидравлическое давление, большее значения гидравлического давления в момент, когда формируется максимальная сила реакции педали сцепления, и в силу этого можно прекращать блокировку выходного поршня.
Согласно аспекту изобретения, гидравлическое масло, которое выпускается из гидравлического цилиндра, подается во вторую масляную камеру, за счет чего можно прикладывать силу, действующую в направлении разъединения муфты сцепления, к выходному поршню в переходный период нажатия педали сцепления посредством гидравлического давления гидравлического масла во второй масляной камере или автоматически перемещать выходной поршень в направлении разъединения муфты сцепления.
Согласно аспекту изобретения, вращательное движение электромотора преобразуется в прямолинейное движение посредством винтового передаточного механизма, за счет чего можно перемещать выходной поршень посредством электромотора. Соответственно, можно прикладывать силу, действующую в направлении разъединения муфты сцепления, к выходному поршню в переходный период нажатия педали сцепления посредством управления электромотором или автоматически перемещать выходной поршень в направлении разъединения муфты сцепления.
Согласно аспекту изобретения, можно формировать силу реакции на педали, когда водитель нажимает педаль сцепления, посредством силы смещения пружины, предоставленной в первой масляной камере.
Краткое описание чертежей
Ниже описываются признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:
Фиг. 1 является схемой, показывающей общую конструкцию соединительного и разъединительного устройства муфты сцепления, к которому применяется изобретение;
Фиг. 2 является укрупненным видом разделительного механизма по фиг. 1;
Фиг. 3 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра в ходе нормального движения;
Фиг. 4 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра в ходе автоматического управления;
Фиг. 5 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра, когда выходной поршень перемещен в позицию разъединения муфты сцепления посредством автоматического управления, при котором муфта сцепления разъединяется;
Фиг. 6 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра, когда условия установления движения накатом не удовлетворяются в состоянии, в котором выходной поршень перемещен в позицию разъединения муфты сцепления посредством автоматического управления;
Фиг. 7 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра, когда педаль сцепления нажимается в переходный период перемещения выходного поршня посредством автоматического управления;
Фиг. 8 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра в переходный период, в который педаль сцепления отжимается из состояния по фиг. 7, в котором педаль сцепления нажимается;
Фиг. 9 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра, когда сбой системы, при котором становится затруднительным подавать электрическую мощность в электромотор и электромагнитный переключающий клапан, возникает в ходе нормального движения, при котором муфта сцепления соединяется и разъединяется посредством операции с педалью сцепления;
Фиг. 10 является схемой, показывающей рабочие состояния разделительного механизма и главного цилиндра в случае, если сбой системы, при котором становится затруднительным подавать электрическую мощность в электромагнитный переключающий клапан и электромотор, возникает в ходе автоматического управления, чтобы перемещать выходной поршень посредством актуатора; и
Фиг. 11 является схемой, показывающей конфигурацию разделительного механизма, соответствующего другому примеру изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Далее подробно описываются примеры изобретения со ссылкой на чертежи. В нижеприведенных примерах, чертежи надлежащим образом упрощаются или модифицируются, и соотношения размеров, формы и т.п. соответствующих частей не обязательно нарисованы точно.
Фиг. 1 показывает общую конструкцию соединительного и разъединительного устройства 10 муфты 16 сцепления, к которому применяется изобретение. Соединительное и разъединительное устройство 10 представляет собой устройство для соединения и разъединения муфты 16 сцепления, предоставленной в тракте передачи мощности между двигателем 12 и трансмиссией 14 с ручным управлением.
Двигатель 12 представляет собой источник движущей силы, который формирует движущую силу для движения транспортного средства, и, например, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, такой как бензиновый двигатель или дизельный двигатель, который формирует движущую силу посредством сгорания топлива, которое впрыскивается в цилиндр. Трансмиссия 14 с ручным управлением предоставляется в тракте передачи мощности между двигателем 12 и ведущими колесами и состоит, например, из известной параллельной двухвальной трансмиссии.
Муфта 16 сцепления находится в соединенном состоянии в состоянии, в котором педаль 50 муфты сцепления не нажата, и в это время, муфта 16 сцепления находится в состоянии передачи мощности, в котором двигатель 12 и трансмиссия 14 с ручным управлением соединяются таким образом, чтобы иметь возможность передавать мощность. С другой стороны, когда педаль 50 муфты сцепления нажата, муфта 16 сцепления переключается в состояние проскальзывания или разъединенное состояние. Муфта 16 сцепления также может автоматически разъединяться посредством актуатора 48 (описан ниже).
Муфта 16 сцепления выполнена с возможностью включать в себя маховик 24, смонтированный на выходном валу 22 двигателя 12, диск 28 муфты сцепления, смонтированный на входном трансмиссионном валу 26 трансмиссии 14 с ручным управлением, крышку 30 муфты сцепления, соединенную с маховиком 24, прижимную пластину 32, размещенную в крышке 30 муфты сцепления, диафрагменную пружину 34, которая формирует силу смещения для прижатия диска 28 муфты сцепления к маховику 24, и выжимной подшипник 36, расположенный на внешней периферийной стороне входного трансмиссионного вала 26 и подвижный относительно входного трансмиссионного вала 26 в осевом направлении.
В состоянии, в котором муфта 16 сцепления соединяется, прижимная пластина 32 и диск 28 муфты сцепления прижимаются к маховику 24 посредством диафрагменной пружины 34. В это время, маховик 24 и диск 28 муфты сцепления находятся в плотном контакте между собой. Когда выжимной подшипник 36 перемещается в осевом направлении к стороне двигателя 12 из состояния, в котором муфта 16 сцепления соединяется, и внутренний периферийный участок диафрагменной пружины 34 прижимается посредством выжимного подшипника 36, диафрагменная пружина 34 деформируется, и в силу этого сила смещения для прижатия диска 28 муфты сцепления к маховику 24 уменьшается. В это время, муфта 16 сцепления находится в состоянии проскальзывания. Когда выжимной подшипник 36 перемещается в предварительно определенную позицию разъединения муфты сцепления, сила смещения, с которой диафрагменная пружина 34 прижимает диск 28 муфты сцепления к стороне маховика 24, становится нулевой, и в силу этого создается состояние, в котором диск 28 муфты сцепления отделен от маховика 24. В это время, муфта 16 сцепления разъединяется.
Соединительное и разъединительное устройство 10 выполнено с возможностью включать в себя педаль 50 муфты сцепления, которая управляется водителем, главный цилиндр 52 муфты сцепления (в дальнейшем называемый "главный цилиндром 52") для преобразования силы нажатия, с которой нажимается педаль 50 муфты сцепления, в гидравлическое давление, цилиндр 54 выключения муфты сцепления (в дальнейшем называемый "цилиндром 54 муфты сцепления"), в который передается сила нажатия педали 50 муфты сцепления, разделительный механизм 56, который предоставляется между главным цилиндром 52 и цилиндром 54 муфты сцепления и может соединять и разъединять тракт передачи силы нажатия между главным цилиндром 52 и цилиндром 54 муфты сцепления, вилку 58 выключения для перемещения выжимного подшипника 36 согласно рабочей величине цилиндра 54 муфты сцепления и актуатор 48, который соединяется с разделительным механизмом 56 таким образом, чтобы иметь возможность передавать мощность, и может управлять цилиндром 54 муфты сцепления через разделительный механизм 56, т.е. может соединять и разъединять муфту 16 сцепления. Механизм 60 передачи силы нажатия, который передает силу нажатия, с которой нажимается педаль 50 муфты сцепления, в цилиндр 54 муфты сцепления, состоит из главного цилиндра 52 и разделительного механизма 56.
Педаль 50 муфты сцепления нажимается водителем, за счет чего она может поворачиваться с опорным участком 50a в качестве центра. Педаль 50 муфты сцепления и главный цилиндр 52 механически соединяются друг с другом через шатун 62.
Главный цилиндр 52 выполнен с возможностью включать в себя цилиндрический корпус 52a цилиндра, дискообразный поршень 52b, встроенный с возможностью скольжения в корпус 52a цилиндра, камеру 52c нагнетания гидравлического давления, которая формируется таким образом, что она окружена посредством корпуса 52a цилиндра и поршня 52b, и имеет внутреннюю часть, заполненную гидравлическим маслом, и расширительный бачок 52d для накопления гидравлического масла. Поршень 52b и педаль 50 муфты сцепления механически соединяются друг с другом через шатун 62, и когда педаль 50 муфты сцепления нажимается, поршень 52b перемещается в корпусе 52a цилиндра согласно рабочей величине (величине хода) педали 50 муфты сцепления. В это время, гидравлическое давление согласно силе нажатия педали 50 муфты сцепления формируется в камере 52c нагнетания гидравлического давления.
Цилиндр 54 муфты сцепления выполнен с возможностью включать в себя цилиндрический корпус 54a цилиндра, дискообразный поршень 54b, встроенный с возможностью скольжения в корпус 54a цилиндра, камеру 54c нагнетания гидравлического давления, которая формируется таким образом, что она окружена посредством корпуса 54a цилиндра и поршня 54b, и имеет внутреннюю часть, заполненную гидравлическим маслом, и стержень 54d, соединенный с поршнем 54b. Верхушка стержня 54d находится в контакте с одним концом вилки 58 выключения, сформированной в продолговатой форме.
Вилка 58 выключения выполнена с возможностью быть поворотной с опорным участком 58a в качестве центра, и ее первый конец в продольном направлении находится в контакте с верхушкой стержня 54d, а второй конец находится в контакте с фланцевым участком 36a, сформированным в выжимном подшипнике 36. Таким образом, когда поршень 54b цилиндра 54 муфты сцепления перемещается в корпусе 54a цилиндра посредством гидравлического давления гидравлического масла в камере 54c нагнетания гидравлического давления, стержень 54d перемещается в сочетании с перемещением поршня 54b, за счет чего перемещается первый конец вилки 58 выключения, который находится в контакте с верхушкой стержня 54d. В это время, вилка 58 выключения поворачивается с опорным участком 58a в качестве центра, за счет чего позиция второго конца вилки 58 выключения изменяется, и в силу этого перемещается выжимной подшипник 36, который находится в контакте со вторым концом вилки 58 выключения. Соответственно, вилка 58 выключения поворачивается согласно рабочей величине цилиндра 54 муфты сцепления, за счет чего муфта 16 сцепления переключается между соединенным состоянием и разъединенным состоянием.
Далее описывается разделительный механизм 56, который конфигурирует механизм 60 передачи силы нажатия и соединяет и разъединяет тракт передачи силы нажатия. Фиг. 2 является укрупненным видом разделительного механизма 56 по фиг. 1. Фиг. 2 показывает состояние, в котором нажатие педали 50 муфты сцепления прекращается, и муфта 16 сцепления соединяется. Разделительный механизм 56 выполнен с возможностью включать в себя цилиндрический корпус 64 цилиндра и пару из входного поршня 66 и выходного поршня 68, размещенных в корпусе 64 цилиндра.
Каждый из входного поршня 66 и выходного поршня 68 располагается таким образом, что он может скользить на поверхности внутренней стенки корпуса 64 цилиндра. На фиг. 2, главный цилиндр 52, показанный на фиг. 1, располагается в правой части чертежа, и входной поршень 66 располагается дальше на стороне главного цилиндра 52 (в правой стороне чертежа), чем выходной поршень 68 в корпусе 64 цилиндра. Выходной поршень 68 располагается на стороне (в левой стороне чертежа) дальше от главного цилиндра 52, чем входной поршень 66.
Ступенчатый участок 70 формируется на поверхности внутренней стенки корпуса 64 цилиндра. Таким образом, корпус 64 цилиндра имеет различные внутренние диаметры со ступенчатым участком 70 корпуса 64 цилиндра в качестве границы. В частности, внутренний диаметр корпуса 64 цилиндра на стороне главного цилиндра 52 с ступенчатым участком 70 в качестве границы формируется таким образом, что он меньше внутреннего диаметра корпуса 64 цилиндра на стороне, отдаленной от главного цилиндра 52.
Сила нажатия из педали 50 муфты сцепления вводится во входной поршень 66 через главный цилиндр 52. Входной поршень 66 имеет столбчатую форму и вставлен с возможностью скольжения по поверхности внутренней стенки, сформированной в небольшом диаметре корпуса 64 цилиндра. Фланцевый участок 76, выступающий наружу в радиальном направлении, формируется на стороне входного поршня 66, которая обращена к выходному поршню 68. Фланцевый участок 76 может входить в контакт с поверхностью стенки, сформированной посредством ступенчатого участка 70 и перпендикулярной направлению перемещения входного поршня 66. Фланцевый участок 76 входит в контакт с поверхностью стенки, сформированной посредством ступенчатого участка 70, за счет чего ограничивается перемещение входного поршня 66 к стороне главного цилиндра 52. Фиг. 2 показывает состояние, в котором фланцевый участок 76 находится в контакте с поверхностью стенки ступенчатого участка 70.
Здесь, в состоянии, показанном на фиг. 2, в котором фланцевый участок 76 входного поршня 66 находится в контакте с поверхностью стенки ступенчатого участка 70, муфта 16 сцепления находится в соединенном состоянии. Таким образом, позиция, показанная на фиг. 2, в которой фланцевый участок 76 входного поршня 66 находится в контакте с поверхностью стенки ступенчатого участка 70, представляет собой позицию соединения муфты сцепления входного поршня 66, и направление, в котором входной поршень 66 перемещается к поверхности стенки ступенчатого участка 70 (направление вправо на чертеже), представляет собой направление соединения муфты сцепления. С другой стороны, когда входной поршень 66 перемещается в направлении от поверхности стенки ступенчатого участка 70 в ходе нормального движения, при котором входной поршень 66 и выходной поршень 68 соединяются таким образом, чтобы иметь возможность передавать силу нажатия, муфта 16 сцепления разъединяется. Следовательно, направление, в котором входной поршень 66 перемещается в направлении от поверхности стенки ступенчатого участка 70 (направление влево на чертеже) представляет собой направление разъединения муфты сцепления.
Масляная камера 78 на входной стороне, которая представляет собой пространство, окруженное посредством корпуса 64 цилиндра и входного поршня 66, формируется на стороне направления соединения муфты сцепления входного поршня 66. Масляная камера 78 на входной стороне соединяется с камерой 52c нагнетания гидравлического давления главного цилиндра 52 через соединительную трубку 80. Следовательно, когда педаль 50 муфты сцепления нажимается, гидравлическое давление формируется в камере 52c нагнетания гидравлического давления главного цилиндра 52, и это гидравлическое давление передается в масляную камеру 78 на входной стороне через соединительную трубку 80. Входной поршень 66 прижимается посредством гидравлического давления, передаваемого в масляную камеру 78 на входной стороне, за счет чего входной поршень 66 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления. Входной поршень 66 постоянно смещается в направлении соединения муфты сцепления посредством пружины 106, размещенной в первой масляной камере 104 (описана ниже). Соответственно, в состоянии, в котором педаль 50 муфты сцепления не нажата, входной поршень 66 перемещается в позицию соединения муфты сцепления посредством силы смещения пружины 106.
Выходной поршень 68 располагается таким образом, что он обращен к входному поршню 66 в корпусе 64 цилиндра. Выходной поршень 68 включает в себя первый столбчатый участок 82, имеющий столбчатую форму и обращенный к входному поршню 66, второй столбчатый участок 84, имеющий столбчатую форму, имеющую больший диаметр, чем первый столбчатый участок 82, и участок 86 размещения пружины, который размещает пружину 96 (описана ниже).
Опорный участок 88 поршня, который выступает радиально внутрь из поверхности внутренней стенки корпуса 64 цилиндра и поддерживает первый столбчатый участок 82 выходного поршня 68 таким образом, что он может скользить в направлении перемещения выходного поршня 68, формируется в корпусе 64 цилиндра. Первый столбчатый участок 82 вставляется с возможностью скольжения в отверстие 89 в опоре, сформированное во внутреннем периферийном концевом участке опорного участка 88 поршня.
Второй столбчатый участок 84 соединяется с концевым участком на стороне направления разъединения муфты сцепления первого столбчатого участка 82 и располагается дальше на стороне направления разъединения муфты сцепления, чем опорный участок 88 поршня. Фланцевый участок 90, проходящий наружу в радиальном направлении, формируется на концевом участке на стороне направления соединения муфты сцепления второго столбчатого участка 84. Внешняя периферийная поверхность фланцевого участка 90 находится в скользящем контакте с поверхностью внутренней стенки корпуса 64 цилиндра. Фланцевый участок 90 является смежным с опорным участком 88 поршня в направлении перемещения выходного поршня 68, и в силу этого фланцевый участок 90 может входить в контакт с опорным участком 88 поршня. Фиг. 2 показывает состояние, в котором фланцевый участок 90 выходного поршня 68 и опорный участок 88 поршня находятся в контакте между собой. Как показано на фиг. 2, фланцевый участок 90 входит в контакт с опорным участком 88 поршня, за счет чего ограничивается перемещение выходного поршня 68 в направлении соединения муфты сцепления. В состоянии, в котором фланцевый участок 90 выходного поршня 68 находится в контакте с опорным участком 88 поршня, муфта 16 сцепления находится в соединенном состоянии. Следовательно, позиция, в которой фланцевый участок 90 выходного поршня 68 находится в контакте с опорным участком 88 поршня, представляет собой позицию соединения муфты сцепления выходного поршня 68. Направление, в котором фланцевый участок 90 выходного поршня 68 входит в контакт с опорным участком 88 поршня (направление вправо на чертеже), представляет собой направление соединения муфты сцепления, и направление, в котором выходной поршень 68 перемещается в направлении от опорного участка 88 поршня (направление влево на чертеже), представляет собой направление разъединения муфты сцепления. Таким образом, когда выходной поршень 68 перемещается в направлении соединения муфты сцепления, муфта 16 сцепления соединяется, и когда выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления, муфта 16 сцепления разъединяется.
Участок 86 размещения пружины выполнен с возможностью включать в себя цилиндрический участок 92 в форме цилиндра, который находится в скользящем контакте с поверхностью внутренней стенки корпуса 64 цилиндра, и столбчатый выступающий участок 94, который выступает в направлении разъединения муфты сцепления из центра второго столбчатого участка 84. Кольцевое пространство формируется между внутренней периферией цилиндрического участка 92 и внешней периферией выступающего участка 94, и пружина 96 размещается в пространстве. Первый конец пружины 96 находится в контакте с участком 98 нижней стенки корпуса 64 цилиндра, и второй конец пружины 96 находится в контакте со вторым столбчатым участком 84 и постоянно смещает выходной поршень 68 в направлении соединения муфты сцепления.
Масляная камера 100 на выходной стороне, которая представляет собой пространство, окруженное посредством корпуса 64 цилиндра и выходного поршня 68, формируется на стороне направления разъединения муфты сцепления выходного поршня 68. Масляная камера 100 на выходной стороне включает в себя пространство, в котором размещается пружина 96. Масляная камера 100 на выходной стороне заполняется гидравлическим маслом и соединяется с камерой 54c нагнетания гидравлического давления цилиндра 54 муфты сцепления через соединительную трубку 102. Следовательно, гидравлическое давление гидравлического масла в масляной камере 100 на выходной стороне (в дальнейшем называемое "рабочим гидравлическим давлением муфты сцепления") передается в камеру 54c нагнетания гидравлического давления через соединительную трубку 102, и цилиндр 54 муфты сцепления работает посредством рабочего гидравлического давления муфты сцепления. Таким образом, выходной поршень 68 предоставляется для того, чтобы выводить рабочее гидравлическое давление муфты сцепления в цилиндр 54 муфты сцепления.
Масляная камера 100 на выходной стороне соединяется с расширительным бачком 101, который соединяется и разъединяется согласно позиции выходного поршня 68. В состоянии, показанном на фиг. 2, в котором выходной поршень 68 в позиции соединения муфты сцепления, масляная камера 100 на выходной стороне и расширительный бачок 101 соединяются между собой. В это время, масляная камера 100 на выходной стороне освобождается, за счет чего гидравлическое давление не формируется в масляной камере 100 на выходной стороне. С другой стороны, когда выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления, масляная камера 100 на выходной стороне и расширительный бачок 101 разъединяются друг от друга посредством цилиндрического участка 92 (следует обратиться к фиг. 3 и т.п.). В это время, масляная камера 100 на выходной стороне является герметичной, за счет чего рабочее гидравлическое давление муфты сцепления согласно перемещению выходного поршня 68 формируется в масляной камере 100 на выходной стороне.
Первая масляная камера 104, заполненная гидравлическим маслом, формируется между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 в корпусе 64 цилиндра. Первая масляная камера 104 представляет собой пространство, окруженное посредством корпуса 64 цилиндра, входного поршня 66 и выходного поршня 68. Когда входной поршень 66 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления вследствие нажатия педали 50 муфты сцепления в состоянии, в котором первая масляная камера 104 является герметичной, выходной поршень 68 подталкивается посредством гидравлического масла в первой масляной камере 104, за счет этого перемещаясь в направлении разъединения муфты сцепления. Конструкция задается таким образом, что первая масляная камера 104 всегда размещается между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68, и входной поршень 66 и выходной поршень 68 не входят в прямой контакт друг с другом.
Пружина 106 предоставляется в первой масляной камере 104. Первый конец пружины 106 находится в контакте с опорным участком 88 поршня, и второй конец пружины 106 находится в контакте с фланцевым участком 76 входного поршня 66. Пружина 106 постоянно смещает входной поршень 66 в направлении соединения муфты сцепления, т.е. в направлении, в котором нажатие педали 50 муфты сцепления прекращается.
Вторая масляная камера 108, смежная с фланцевым участком 90 выходного поршня 68, формируется в корпусе 64 цилиндра. Вторая масляная камера 108 представляет собой кольцевое пространство, окруженное посредством поверхности внутренней стенки корпуса 64 цилиндра, выходного поршня 68 и опорного участка 88 поршня, и ее внутренняя часть заполняется гидравлическим маслом. Когда гидравлическое масло подается во вторую масляную камеру 108, выходной поршень 68 прижимается посредством гидравлического давления гидравлического масла во второй масляной камере 108, и в силу этого выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления.
Далее описывается электрический актуатор 48, который соединяется с разделительным механизмом 56, конфигурирующим механизм 60 передачи силы нажатия таким образом, чтобы иметь возможность передавать мощность, и выполнен с возможностью соединять и разъединять муфту 16 сцепления через разделительный механизм 56. Актуатор 48 выполнен так, чтобы включать в себя электромотор 119, винтовой передаточный механизм 117 для преобразования вращательного движения электромотора 119 в прямолинейное движение, управляющий цилиндр 115, который приводится в действие посредством винтового передаточного механизма 117, и вторую масляную камеру 108, которая формируется в позиции, смежной с выходным поршнем 68, и снабжается гидравлическим маслом, за счет этого прижимая выходной поршень 68 в направлении разъединения муфты сцепления.
Вторая масляная камера 108 соединяется с управляющим цилиндром 115 через соединительную трубку 110. Управляющий цилиндр 115 выполнен с возможностью включать в себя цилиндрический корпус 115a цилиндра, дискообразный поршень 115b, встроенный с возможностью скольжения в корпус 115a цилиндра, камеру 115c нагнетания гидравлического давления, которая формируется таким образом, что она окружена посредством корпуса 115a цилиндра и поршня 115b, и имеет внутреннюю часть, заполненную гидравлическим маслом, и расширительный бачок (не показан). Поршень 115b соединяется с элементом 117a гайки (описан ниже) винтового передаточного механизма 117 через стержень 113. Камера 115c нагнетания гидравлического давления соединяется со второй масляной камерой 108 через соединительную трубку 110, и в силу этого вторая масляная камера 108 выполнена с возможностью допускать прием гидравлического масла, которое выводится из управляющего цилиндра 115. Управляющий цилиндр 115 представляет собой пример гидравлического цилиндра.
Винтовой передаточный механизм 117 включает в себя элемент 117a гайки, соединенный со стержнем 113, и винтовой вал 117b, который вставляется в элемент 117a гайки. Винтовой вал 117b вращательно приводится в действие посредством электромотора 119, соединенного с его первым концом. Когда электромотор 119 вращается, винтовой вал 117b также вращается, за счет чего элемент 117a гайки перемещается в осевом направлении винтового вала 117b. Поскольку элемент 117a гайки соединяется с поршнем 115b управляющего цилиндра 115 через стержень 113, поршень 115b перемещается в осевом направлении винтового вала 117b в сочетании с элементом 117a гайки. Когда поршень 115b перемещается, гидравлическое давление формируется в камере 115c нагнетания гидравлического давления, и гидравлическое давление передается во вторую масляную камеру 108 через соединительную трубку 110, и в силу этого выходной поршень 68 прижимается посредством гидравлического давления во второй масляной камере 108. Соответственно, посредством управления электромотором 119 в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, можно прикладывать силу в направлении разъединения муфты сцепления к выходному поршню 68, чтобы задавать усиление для рабочей силы, необходимой для разъединения муфты 16 сцепления. Даже в состоянии, в котором педаль 50 муфты сцепления не нажата, посредством перемещения выходного поршня 68 в направлении разъединения муфты сцепления посредством приведения в действие электромотора 119, также можно автоматически разъединять муфту 16 сцепления.
Здесь, первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 116 через соединительную трубку 114. Электромагнитный переключающий клапан 118, допускающий осуществление и прерывание соединения между первой масляной камерой 104 и расширительным бачком 116, предоставляется на соединительной трубке 114. Электромагнитный переключающий клапан 118 представляет собой известную технологию, и в силу этого подробное описание относительно его конструкции и работы опускается. Электромагнитный переключающий клапан 118 представляет собой пример электромагнитного клапана.
Когда электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 разъединяются друг от друга, за счет чего первая масляная камера 104 становится герметичным пространством. В это время, сила нажатия передается между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104.
Когда электромагнитный переключающий клапан 118 открывается, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 соединяются между собой через электромагнитный переключающий клапан 118. В это время, первая масляная камера 104 освобождается, за счет чего прерывается передача силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68. Например, даже в случае, если педаль 50 муфты сцепления нажимается, за счет чего входной поршень 66 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления, гидравлическое масло в первой масляной камере 104 протекает в сторону расширительного бачка 116, и в силу этого гидравлическое давление посредством нажатия педали 50 муфты сцепления не формируется в первой масляной камере 104. Следовательно, сила нажатия не передается в выходной поршень 68. Таким образом, в состоянии, в котором электромагнитный переключающий клапан 118 открывается, сила нажатия не передается между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104 независимо от позиций и скоростей перемещения входного поршня 66 и выходного поршня 68. Таким образом, открытие и закрытие электромагнитного переключающего клапана 118 переключается, за счет чего переключается состояние передачи силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68. Соответственно, тракт передачи силы нажатия механизма 60 передачи силы нажатия соединяется и разъединяется посредством разделительного механизма 56.
В качестве электромагнитного переключающего клапана 118, используется так называемый нормально закрытый тип, в котором электромагнитный переключающий клапан закрыт в состоянии, в котором в него не подается питание (т.е. в состоянии, в котором электрическая мощность не подается). Следовательно, в состоянии, в котором в электромагнитный переключающий клапан 118 не подается питание, первая масляная камера 104 является герметичной, и в силу этого сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104. В это время, появляется возможность соединять и разъединять муфту 16 сцепления посредством операции нажатия педали 50 муфты сцепления.
Первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 122 через соединительную трубку 124. Предохранительный клапан 120 предоставляется на соединительной трубке 124. Таким образом, первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 122 через предохранительный клапан 120. Предохранительный клапан 120 задается таким образом, что он открывается в случае, если гидравлическое давление, большее порогового значения α сброса гидравлического давления, заданного заранее, формируется в первой масляной камере 104. Таким образом, предохранительный клапан 120 задается таким образом, что в случае, если гидравлическое давление, большее порогового значения α сброса гидравлического давления, формируется в первой масляной камере 104, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 122 соединяются между собой через предохранительный клапан 120 таким образом, что гидравлическое масло в первой масляной камере 104 протекает в расширительный бачок 122. Пороговое значение α сброса гидравлического давления задается равным значению, большему значения гидравлического давления первой масляной камеры 104, когда формируется максимальная сила реакции педали 50 муфты сцепления. Максимальная сила реакции педали 50 муфты сцепления является значением, которое задается заранее при конструировании. Пороговое значение α сброса гидравлического давления задается в качестве значения, равного или ниже значения сопротивления по давлению, заданного заранее при конструировании гидравлических компонентов, конфигурирующих разделительный механизм 56 (т.е. значения, при котором обеспечиваются рабочие характеристики сопротивления по давлению).
Возвращаясь к фиг. 1, электромотор 119 и электромагнитный переключающий клапан 118 работают посредством сигнала команды управления (т.е. задаваемого тока), который выводится из электронного устройства 150 управления. Электронное устройство 150 управления выполнено с возможностью включать в себя так называемый микрокомпьютер, содержащий, например, центральный процессор (CPU), оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), интерфейс ввода-вывода и т.п., и CPU управляет электромотором 119 и электромагнитным переключающим клапаном 118 посредством выполнения обработки сигналов согласно программе, сохраненной заранее в ROM, при использовании функции временного хранения RAM. Электронное устройство 150 управления может предоставляться как единое целое с электронным устройством управления, которое управляет двигателем 12 и т.п., либо может предоставляться отдельно в качестве устройства управления, которое управляет исключительно электромотором 119 и электромагнитным переключающим клапаном 118.
Сигналы, представляющие величину STm хода главного цилиндра 52 и гидравлическое давление Pm камеры 52c нагнетания гидравлического давления, сигналы, представляющие величину STc хода цилиндра 54 муфты сцепления и гидравлическое давление Pc камеры 54c нагнетания гидравлического давления и т.п., вводятся в электронное устройство 150 управления. Величина STm хода главного цилиндра 52 взаимно сцепляется с педалью 50 муфты сцепления и входным поршнем 66, и в силу этого величина STm хода главного цилиндра 52 может считываться в качестве величины хода педали 50 муфты сцепления и величины хода входного поршня 66. Цилиндр 54 муфты сцепления взаимно сцепляется с выжимным подшипником 36 и выходным поршнем 68, и в силу этого величина STc хода цилиндра 54 муфты сцепления может считываться в качестве величины хода выжимного подшипника 36 и величины хода выходного поршня 68. Сигнал Sc команды управления для управления электромотором 119 и сигнал Sv переключения для переключения открытия и закрытия электромагнитного переключающего клапана 118 выводятся из электронного устройства 150 управления.
В соединительном и разъединительном устройстве 10, сконфигурированном так, как описано выше, соединение и разъединение электромагнитного переключающего клапана 118 надлежащим образом переключается согласно состоянию движения транспортного средства посредством электронного устройства 150 управления, за счет чего в ходе движения, при котором муфта 16 сцепления соединяется и разъединяется посредством операции с педалью 50 муфты сцепления (в дальнейшем называется "в ходе нормального движения") в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, усиление посредством актуатора 48 (электромотора 119) становится возможным, и муфта 16 сцепления может автоматически соединяться и разъединяться посредством приведения в действие актуатора 48 (электромотора 119). В дальнейшем в этом документе, описывается работа соединительного и разъединительного устройства 10.
Во-первых, описывается работа соединительного и разъединительного устройства 10 в ходе нормального движения, при котором муфта 16 сцепления соединяется и разъединяется посредством операции с педалью 50 муфты сцепления. Фиг. 3 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52 в ходе нормального движения. Электронное устройство 150 управления закрывает электромагнитный переключающий клапан 118 в ходе нормального движения. Поскольку электромагнитный переключающий клапан 118 имеет нормально закрытый тип, электронное устройство 150 управления прерывает подачу питания в электромагнитный переключающий клапан 118, за счет чего электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, и в силу этого первая масляная камера 104 является герметичной. Следовательно, сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104.
В этом состоянии, когда педаль 50 муфты сцепления нажимается, гидравлическое давление формируется в главном цилиндре 52, и гидравлическое давление передается в масляную камеру 78 на входной стороне. Входной поршень 66 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления вследствие гидравлического давления в масляной камере 78 на входной стороне. Здесь, поскольку первая масляная камера 104 представляет собой герметичное пространство, когда входной поршень 66 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления, выходной поршень 68 также прижимается в направлении разъединения муфты сцепления посредством гидравлического давления гидравлического масла в первой масляной камере 104, за счет чего выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления. Таким образом, в ходе нормального движения, первая масляная камера 104 является герметичной, за счет чего сила нажатия, которая вводится из стороны входного поршня 66, передается в выходной поршень 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104.
В переходный период перемещения выходного поршня 68 вследствие нажатия педали 50 муфты сцепления, электронное устройство 150 управления выводит сигнал команды управления для подачи гидравлического давления для усиления при нажатии педали 50 муфты сцепления во вторую масляную камеру 108 в электромотор 119. Электронное устройство 150 управления, например, сохраняет карту взаимосвязей между величиной STm хода главного цилиндра 52 (либо величиной STc хода цилиндра 54 муфты сцепления) и гидравлическим давлением во второй масляной камере 108 и определяет гидравлическое давление во второй масляной камере 108, соответствующее вспомогательной силе, посредством применения величины STm хода, которая иногда определяется, к карте взаимосвязей. Электронное устройство 150 управления управляет электромотором 119 таким образом, что гидравлическое давление во второй масляной камере 108 достигает целевого гидравлического давления, определенного на основе карты взаимосвязей. Например, гидравлическое давление во второй масляной камере 108 иногда определяется, и управление с обратной связью для управления выводом (регулируемой переменной) электромотора 119 выполняется на основе отклонения между определенным целевым гидравлическим давлением и гидравлическим давлением во второй масляной камере 108, которое иногда определяется. Карта взаимосвязей определяется экспериментально или при конструировании заранее и задается равной значению, при котором хорошая сила реакции на педали может получаться в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления. Таким образом, выходной поршень 68 прижимается посредством гидравлического давления во второй масляной камере 108, за счет чего уменьшается нагрузка, которая прикладывается к водителю в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления.
Выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления, за счет чего гидравлическое масло в масляной камере 100 на выходной стороне протекает в камеру 54c нагнетания гидравлического давления цилиндра 54 муфты сцепления через соединительную трубку 102. Соответственно, поршень 54b и стержень 54d цилиндра 54 муфты сцепления перемещаются в направлении разъединения муфты сцепления в сочетании с выходным поршнем 68, за счет чего муфта 16 сцепления разъединяется. Даже в переходный период, в который нажатие педали 50 муфты сцепления прекращается из состояния, в котором муфта 16 сцепления разъединяется посредством нажатия педали 50 муфты сцепления, электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, за счет чего сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104. Относительно операции в переходный период, в который нажатие прекращается из состояния, в котором педаль 50 муфты сцепления нажимается, описание опускается.
Далее описывается управление для того, чтобы автоматически соединять и разъединять муфту 16 сцепления посредством приведения в действие актуатора 48 (электромотора 119) (в дальнейшем называемое "автоматическим управлением"). Фиг. 4 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52 в ходе автоматического управления. Автоматическое управление для того, чтобы автоматически разъединять муфту 16 сцепления посредством приведения в действие актуатора 48 (электромотора 119) в ходе движения, выполняется в ходе движения накатом транспортного средства. Движение накатом представляет собой движение, при котором транспортное средство движется вследствие инерции, и когда сопротивление движению транспортного средства уменьшается, возможное расстояние движения накатом становится большим, что приводит к повышению экономии топлива. Следовательно, электронное устройство 150 управления выполняет автоматическое управление для того, чтобы разъединять муфту 16 сцепления в ходе движения накатом, за счет этого уменьшая сопротивление движению вследствие сопротивления двигателя 12 и т.п. и увеличивая возможное расстояние движения накатом.
Когда электронное устройство 150 управления определяет то, что условие возможности движения накатом удовлетворяется, электронное устройство 150 управления открывает электромагнитный переключающий клапан 118 посредством подачи питания в электромагнитный переключающий клапан 118. Затем, электронное устройство 150 управления выводит сигнал команды управления для управления управляющим цилиндром 115 таким образом, чтобы перемещать выходной поршень 68 в направлении разъединения муфты сцепления в электромотор 119. Электронное устройство 150 управления выполняет управление позицией, чтобы управлять позицией вращения электромотора 119 на основе величины STc хода цилиндра 54 муфты сцепления, соответствующей величине хода выходного поршня 68, таким образом, что выходной поршень 68 перемещается в позицию разъединения муфты сцепления в течение предварительно определенного времени от момента времени, когда условие возможности движения накатом удовлетворяется. Таким образом, гидравлическое масло подается из управляющего цилиндра 115 во вторую масляную камеру 108, и в силу этого выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления. В качестве условий установления того, что движение накатом становится возможным, задается множество условий, таких как, например, прекращение нажатия педали акселератора и скорость транспортного средства, равная или выше предварительно определенной скорости транспортного средства, и в случае, если все условия установления удовлетворяются, выполняется определение того, что условие движения накатом удовлетворяется.
В переходный период, в который актуатор 48 (электромотор 119) приводится в действие, чтобы перемещать выходной поршень 68 в направлении разъединения муфты сцепления, электромагнитный переключающий клапан 118 открывается, за счет чего первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 116 через электромагнитный переключающий клапан 118. Следовательно, передача силы между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 прерывается, и выходной поршень 68 может перемещаться посредством актуатора 48 без передачи силы во входной поршень 66. Гидравлическое масло подается из управляющего цилиндра 115 во вторую масляную камеру 108, за счет чего выходной поршень 68 перемещается в направлении разъединения муфты сцепления вследствие гидравлического масла, которое подается во вторую масляную камеру 108. Таким образом, рабочее гидравлическое давление муфты сцепления формируется в масляной камере 100 на выходной стороне, и это рабочее гидравлическое давление муфты сцепления передается в камеру 54c нагнетания гидравлического давления цилиндра 54 муфты сцепления через соединительную трубку 102, за счет чего поршень 54b и стержень 54d цилиндра 54 муфты сцепления перемещаются в позицию разъединения муфты сцепления в сочетании с выходным поршнем 68, и в силу этого муфта 16 сцепления разъединяется.
Фиг. 5 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52, когда выходной поршень 68 перемещен в позицию разъединения муфты сцепления, в которой муфта 16 сцепления разъединяется посредством автоматического управления. Когда выходной поршень 68 перемещается в позицию разъединения муфты сцепления, в которой муфта 16 сцепления разъединяется посредством актуатора 48, электронное устройство 150 управления прерывает подачу питания в электромагнитный переключающий клапан 118 и затем прерывает подачу питания в электромотор 119. Таким образом, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 разъединяются друг от друга посредством электромагнитного переключающего клапана 118, и первая масляная камера 104 является герметичной маслонепроницаемым способом, и в силу этого перемещение выходного поршня 68 в направлении соединения муфты сцепления блокируется посредством гидравлического масла в первой масляной камере 104. Таким образом, первая масляная камера 104 является герметичной, за счет чего первая масляная камера 104 функционирует в качестве самоблокирующего механизма, который удерживает выходной поршень 68, и в силу этого, даже если подача питания в электромотор 119 прерывается, выходной поршень 68 удерживается в позиции разъединения муфты сцепления.
Фиг. 6 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52, когда условия установления движения накатом, заданные заранее, не удовлетворяются из состояния, показанного на фиг. 5, в котором выходной поршень 68 удерживается в позиции разъединения муфты сцепления. В состоянии, в котором выходной поршень 68 удерживается в позиции разъединения муфты сцепления посредством автоматического управления, в случае если условия установления движения накатом, заданные заранее, не удовлетворяются, электронное устройство 150 управления открывает электромагнитный переключающий клапан 118 посредством подачи питания в электромагнитный переключающий клапан 118. Электромагнитный переключающий клапан 118 открывается, за счет чего первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 116, и в силу этого перемещение выходного поршня 68 в направлении соединения муфты сцепления разрешается. Следовательно, выходной поршень 68 перемещается в позицию соединения муфты сцепления вследствие силы смещения пружины 96, за счет чего муфта 16 сцепления соединяется. Когда выходной поршень 68 перемещен в позицию соединения муфты сцепления, электронное устройство 150 управления прерывает подачу питания в электромагнитный переключающий клапан 118, за счет чего электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, и в силу этого переключение на состояние, в котором нормальное движение является возможным, выполняется.
Здесь, есть возможность того, что педаль 50 муфты сцепления нажимается водителем в переходный период перемещения выходного поршня 68 посредством актуатора 48 (в дальнейшем в этом документе, операция, в которой педаль 50 муфты сцепления нажимается в переходный период перемещения выходного поршня 68 посредством автоматического управления, называется "операцией прерывания"). В это время, когда создается состояние, в котором сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68, сила согласно относительной позиции и относительной скорости между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 передается во входной поршень 66 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104, за счет чего сила реакции на педали в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления отклоняется от силы реакции на педали на основе рабочей величины педали 50 муфты сцепления, которая задается заранее, и в силу этого имеется вероятность того, что водитель может испытывать чувство дискомфорта.
Напротив, когда операция прерывания выполняется в ходе автоматического управления, электронное устройство 150 управления поддерживает подачу питания в электромагнитный переключающий клапан 118 и открывает электромагнитный переключающий клапан 118. Фиг. 7 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52, когда педаль 50 муфты сцепления нажимается в переходный период перемещения выходного поршня 68 посредством актуатора 48 (электромотора 119). Подача питания в электромагнитный переключающий клапан 118 поддерживается, за счет чего открытое состояние электромагнитного переключающего клапана 118 продолжается, и передача силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 прерывается, и в силу этого сила не передается во входной поршень 66 через гидравлическое масло первой масляной камеры 104, независимо от относительной позиции и относительной скорости между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68. Соответственно, даже в случае, если операция прерывания выполняется в переходный период перемещения выходного поршня 68 посредством актуатора 48, сдерживается отклонение силы реакции на педали для педали 50 муфты сцепления от силы реакции на педали на основе рабочей величины педали 50 муфты сцепления, которая задается заранее. В примере изобретения, сила реакции на педали на основе рабочей величины педали 50 муфты сцепления формируется посредством эластичной восстанавливающей силы пружины 106, которая смещает входной поршень 66 в направлении соединения муфты сцепления. Следовательно, даже во время операции прерывания, получается сила реакции на педали на основе характеристики пружины 106.
Фиг. 8 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52 в переходный период, в который педаль 50 муфты сцепления отжимается из состояния, в котором педаль 50 муфты сцепления нажата, в ходе автоматического управления на фиг. 7. Также в это время, электромагнитный переключающий клапан 118 снабжается питанием, за счет чего электромагнитный переключающий клапан 118 открывается. Электромагнитный переключающий клапан 118 открывается, за счет чего выходной поршень 68 не удерживается посредством гидравлического масла в первой масляной камере 104, и в силу этого выходной поршень 68 перемещается в направлении соединения муфты сцепления вследствие силы смещения пружины 96. Первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 116 через электромагнитный переключающий клапан 118 в переходный период, в который выходной поршень 68 перемещается в направлении соединения муфты сцепления, и в силу этого сила согласно перемещению выходного поршня 68 не передается во входной поршень 66. Следовательно, даже в переходный период, в который педаль 50 муфты сцепления отжимается, сдерживается отклонение силы сила реакции на педали от силы реакции на педали, заданной заранее. Когда нажатие педали 50 муфты сцепления прекращается, электронное устройство 150 управления прерывает подачу питания в электромагнитный переключающий клапан 118, за счет чего электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, так что нормальное движение становится возможным.
Фиг. 9 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52, когда сбой системы, при котором становится затруднительным подавать электрическую мощность в электромотор 119 и электромагнитный переключающий клапан 118, возникает в ходе нормального движения, при котором муфта 16 сцепления соединяется и разъединяется посредством операции с педалью 50 муфты сцепления. Здесь, нормально закрытый тип используется в качестве электромагнитного переключающего клапана 118, и в силу этого, в случае если сбой системы возникает, электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, поскольку в электромагнитный переключающий клапан 118 не подается питание. Следовательно, сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104, и в силу этого муфта 16 сцепления может соединяться и разъединяться посредством операции с педалью 50 муфты сцепления. Следовательно, движение может продолжаться. В это время, также электрическая мощность не подается в электромотор 119, и в силу этого усиление за счет мощности посредством актуатора 48 прекращается, и, соответственно, сила реакции на педали для педали 50 муфты сцепления увеличивается по сравнению с силой реакции на педали в нормальном состоянии.
Фиг. 10 показывает рабочие состояния разделительного механизма 56 и главного цилиндра 52 в случае, если сбой системы, при котором становится затруднительным подавать электрическую мощность в электромагнитный переключающий клапан 118 и электромотор 119, возникает в ходе автоматического управления, чтобы перемещать выходной поршень 68 посредством актуатора 48 (электромотора 119). Даже в ходе автоматического управления, в случае если сбой системы возникает, подача питания в электромагнитный переключающий клапан 118 прерывается, за счет чего электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, так что первая масляная камера 104 является герметичной маслонепроницаемым способом. Таким образом, создается самоблокированное состояние, в котором выходной поршень 68 удерживается в позиции (на фиг. 10, в позиции разъединения муфты сцепления) в момент времени, когда сбой системы возникает посредством первой масляной камеры 104, и в силу этого непреднамеренное внезапное зацепление муфты 16 сцепления вследствие сбоя системы может сдерживаться.
Как описано выше, в случае если сбой системы возникает в ходе автоматического управления, электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, за счет чего создается самоблокированное состояние, в котором выходной поршень 68 удерживается в позиции в момент времени, когда сбой системы возникает. Тем не менее, когда выходной поршень 68 не перемещается, становится затруднительным продолжать движение (движение в режиме движения своим ходом). Напротив, для продолжения движения, первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 122 через предохранительный клапан 120. Предохранительный клапан 120 задается таким образом, что он открывается, когда гидравлическое давление в первой масляной камере 104 становится равным или превышающим пороговое значение α сброса гидравлического давления. Пороговое значение α сброса гидравлического давления задается равным значению, большему значения гидравлического давления в момент, когда формируется максимальная сила реакции педали 50 муфты сцепления, которая задается заранее при конструировании. Следовательно, водитель сильно нажимает педаль 50 муфты сцепления с силой нажатия, большей силы нажатия, соответствующей пороговому значению α сброса гидравлического давления, за счет чего предохранительный клапан 120 открывается, и в силу этого первая масляная камера 104 освобождается. В это время, состояние самостопорения выходного поршня 68 прекращается, и в силу этого выходной поршень 68 становится подвижным, и баланс объема масла в разделительном механизме 56 регулируется до нормального состояния. Таким образом, хотя отсутствует усиление за счет мощности посредством актуатора 48, муфта 16 сцепления может соединяться и разъединяться посредством операции с педалью 50 муфты сцепления водителем, и в силу этого движение (движение в режиме движения своим ходом) транспортного средства становится возможным.
Пороговое значение α сброса гидравлического давления предохранительного клапана 120 задается в качестве значения, равного или ниже значения сопротивления по давлению, заданного заранее при конструировании гидравлических компонентов, конфигурирующих разделительный механизм 56. По этой причине, например, в случае если сбой системы возникает в ходе нормального движения, показанного на фиг. 9, даже в случае, если чрезмерное гидравлическое давление формируется в первой масляной камере 104, предохранительный клапан 120 открывается, за счет чего понижается гидравлическое давление в первой масляной камере 104. Следовательно, можно защищать гидравлические компоненты от чрезмерного гидравлического давления, и можно сдерживать становление трудным соединения и разъединения муфты 16 сцепления вследствие сбоя гидравлического компонента или сдерживать утечку масла гидравлического компонента и т.п.
Как описано выше, согласно примеру изобретения, посредством переключения соединения и разъединения между первой масляной камерой 104 и расширительным бачком 116 посредством электромагнитного переключающего клапана 118, появляется возможность переключать передачу силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68. Например, в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного переключающего клапана 118, за счет чего первая масляная камера 104 является герметичной, и в силу этого сила нажатия может передаваться между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 через гидравлическое масло в первой масляной камере 104. Таким образом, сила нажатия педали 50 муфты сцепления передается в выходной поршень 68 через входной поршень 66 и первую масляную камеру 104. В переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, мощность актуатора 48 передается в выходной поршень 68, за счет чего можно задавать усиление при соединении и разъединении муфты 16 сцепления посредством актуатора 48. В переходный период соединения и разъединения муфты 16 сцепления посредством актуатора 48, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 соединяются между собой посредством электромагнитного переключающего клапана 118, за счет чего первая масляная камера 104 освобождается, и в силу этого передача силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 прерывается. Следовательно, можно соединять и разъединять муфту 16 сцепления посредством перемещения выходного поршня 68 посредством актуатора 48 без влияния на входной поршень 66. В переходный период, в который выходной поршень 68 перемещается посредством актуатора 48, передача силы нажатия между входным поршнем 66 и выходным поршнем 68 прерывается, и в силу этого, даже в случае, если педаль 50 муфты сцепления нажимается в переходный период, в который выходной поршень 68 перемещается посредством актуатора 48, изменение силы реакции на педали для педали 50 муфты сцепления сдерживается.
Согласно примеру изобретения, когда выходной поршень 68 перемещается в позицию разъединения муфты 16 сцепления посредством актуатора 48, первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного переключающего клапана 118, и в силу этого первая масляная камера 104 является герметичной, и в силу этого, даже в состоянии, в котором подача питания в электромотор 119 прерывается, выходной поршень 68 может удерживаться в позиции разъединения муфты 16 сцепления. Электромагнитный переключающий клапан 118 имеет нормально закрытый тип, и в силу этого, в случае если сбой системы, при котором электрическая мощность не подается в электромотор 119 и электромагнитный переключающий клапан 118, возникает в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, и в силу этого первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 отсоединяются друг от друга. Следовательно, в случае если сбой системы возникает в переходный период нажатия педали 50 муфты сцепления, хотя усиление за счет мощности посредством актуатора 48 прекращается, движение посредством операции с педалью 50 муфты сцепления становится возможным. Даже в случае, если сбой системы возникает во время перемещения выходного поршня 68 посредством актуатора 48, электромагнитный переключающий клапан 118 закрывается, за счет чего выходной поршень 68 стопорится посредством гидравлического масла в первой масляной камере 104. Следовательно, можно удерживать внезапное зацепление муфты 16 сцепления вследствие сбоя системы. Когда сбой системы возникает в переходный период, в который выходной поршень 68 перемещается посредством актуатора 48, в случае если первая масляная камера 104 и расширительный бачок 116 отсоединяются друг от друга посредством электромагнитного переключающего клапана 118, поскольку гидравлическое масло в первой масляной камере 104 протекает в расширительный бачок 122 через предохранительный клапан 120 посредством сильного нажатия педали 50 муфты сцепления таким образом, что формируется гидравлическое давление, большее значения гидравлического давления в момент, когда формируется максимальная сила реакции педали 50 муфты сцепления, можно прекращать блокировку выходного поршня 68.
Далее описывается другой пример изобретения. В нижеприведенном описании, части, общие с частями в примере изобретения, описанном выше, обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами, и их описание опускается.
Фиг. 11 является схемой, показывающей конфигурацию разделительного механизма 200, соответствующего другому примеру изобретения. Актуатор 202 в другом примере изобретения состоит из винтового передаточного механизма 204 и электромотора 206. В дальнейшем в этом документе, описывается конструкция актуатора 202 в другом примере изобретения. Поскольку конфигурации, отличные от актуатора 202, по существу являются идентичными конфигурациям в примере изобретения, описанном выше, их описание опускается.
Актуатор 202 выполнен с возможностью включать в себя винтовой передаточный механизм 204 для преобразования вращательного движения в прямолинейное движение и электромотор 206, который прикладывает вращательный крутящий момент к винтовому передаточному механизму 204.
Винтовой передаточный механизм 204 выполнен так, чтобы включать в себя элемент 204a гайки, соединенный с выходным поршнем 68, и винтовой вал 204b, который вставляется в элемент 204a гайки. Один конец винтового вала 204b соединяется с электромотором 206. Следовательно, когда электромотор 206 вращается, винтовой вал 204b также вращается как единое целое.
Корпус 208 цилиндра, конфигурирующий разделительный механизм 200, имеет цилиндрическую форму, и выемка 210, которая приводит к тому, что внутренняя часть и внешняя часть корпуса 208 цилиндра сообщаются между собой, формируется в части корпуса 208 цилиндра в периферийном направлении. Элемент 204a гайки соединяется с выходным поршнем 68 через выемку 210. Элемент 204a гайки является подвижным в зазоре, который формируется посредством выемки 210. Как описано выше, элемент 204a гайки винтового передаточного механизма 204 соединяется с выходным поршнем 68, за счет чего вращательное движение электромотора 206 преобразуется в прямолинейное движение элемента 204a гайки в осевом направлении винтового вала 204b, и в силу этого выходной поршень 68 может перемещаться посредством электромотора 206. Ширина выемки 210 (т.е. ширина зазора) в направлении движения выходного поршня 68 задается равной значению, которое обеспечивает возможность выходному поршню 68 перемещаться между позицией соединения муфты сцепления и позицией разъединения муфты сцепления. Следовательно, посредством управления электромотором 206, можно перемещать выходной поршень 68 между позицией соединения муфты сцепления и позицией разъединения муфты сцепления. Поскольку конкретная работа актуатора 202 по существу является идентичной работе в примере изобретения, описанном выше, ее описание опускается.
В качестве другого примера изобретения, даже если актуатор 202 состоит из винтового передаточного механизма 204 и электромотора 206 и перемещает выходной поршень 68 без промежуточного размещения гидравлического цилиндра, можно получать преимущество, идентичное преимуществу в примере изобретения, описанном выше. Гидравлический цилиндр и масляная камера не требуются, и в силу этого конструкция также упрощается.
Выше подробно описываются примеры изобретения на основе чертежей. Тем не менее, изобретение также применяется в других аспектах.
Например, в примере изобретения, описанном выше, актуатор 48 перемещает выходной поршень 68 посредством гидравлического давления гидравлического масла, которое формируется в управляющем цилиндре 115 и подается во вторую масляную камеру 108. Тем не менее, при условии, что он представляет собой актуатор, который может перемещать выходной поршень 68, он не обязательно ограничен означенным. Например, может задаваться конфигурация, в которой предоставляется электромагнитный типовой клапан регулирования давления, который управляет гидравлическим давлением во второй масляной камере 108 с помощью гидравлического давления гидравлического масла, которое выпускается из масляного насоса, который приводится в действие посредством двигателя 12 и т.п., в качестве базового давления, и гидравлическое давление во второй масляной камере 108 управляется посредством клапана регулирования давления, за счет чего выходной поршень 68 перемещается. Альтернативно, выходной поршень 68 может перемещаться посредством гидравлического масла, которое выпускается из электрического масляного насоса.
В примерах изобретения, описанных выше, винтовые передаточные механизмы 117, 204 состоят из элементов 117a, 204a гайки и винтовых валов 117b, 204b. Тем не менее, винтовой передаточный механизм может надлежащим образом применяться при условии, что он представляет собой механизм для преобразования вращательного движения в прямолинейное движение. Например, винтовой передаточный механизм может состоять из шарикового винта, червячной шестерни и т.п.
В примерах изобретения, описанных выше, пороговое значение α сброса гидравлического давления предохранительного клапана 120 задается в качестве значения, равного или ниже значения сопротивления по давлению, которое задается при конструировании гидравлических компонентов разделительного механизма 56. Тем не менее, в случае если существует допустимый запас по прочности гидравлических компонентов, значение сопротивления по давлению может не учитываться.
В примере изобретения, описанном выше, главный цилиндр 52 предоставляется между разделительным механизмом 56 и педалью 50 муфты сцепления. Тем не менее, входной поршень 66 может непосредственно перемещаться посредством педали 50 муфты сцепления.
В примерах изобретения, описанных выше, в качестве электромагнитного переключающего клапана 118, используется нормально закрытый тип, который закрывается в состоянии отсутствия подачи питания. Тем не менее, он не обязательно ограничен нормально закрытым типом. Таким образом, может использоваться нормально открытый тип, который открывается в состоянии отсутствия подачи питания.
В примерах изобретения, описанных выше, используется множество расширительных бачков 52d, 101, 116, 122. Тем не менее, он может состоять из общего расширительного бачка.
В примерах изобретения, описанных выше, первая масляная камера 104 соединяется с расширительным бачком 122 через предохранительный клапан 120. Тем не менее, предохранительный клапан 120 и расширительный бачок 122 являются эффективными в случае, если сбой системы возникает в ходе автоматического управления, и в силу этого они могут опускаться.
Выше приведен просто один вариант осуществления, и изобретение может реализовываться в режимах с различными модификациями или улучшениями, вносимыми в него на основе сведений специалистов в данной области техники.
Реферат
Соединительное и разъединительное устройство муфты сцепления включает в себя педаль сцепления, цилиндр муфты сцепления, механизм передачи силы нажатия и актуатор. Механизм передачи силы нажатия включает в себя разделительный механизм, который соединяет и разъединяет тракт передачи силы нажатия механизма передачи силы нажатия. Разделительный механизм включает в себя входной поршень, выходной поршень, первую масляную камеру и расширительный бачок. Электромагнитный клапан имеет возможность устанавливать соединение или разъединение между первой масляной камерой и расширительным бачком. Актуатор установлен с возможностью передавать мощность в выходной поршень разделительного механизма. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
