專利名稱：免調(diào)試多功能離合器助力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合器助力器，并特別涉及一種可通過兩種方式操縱的氣 動(dòng)式離合器助力器。
背景技術(shù)：
摩擦式離合器廣泛應(yīng)用于各式車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)中。發(fā)展至今，摩擦式離合 器的操縱形式日趨多樣化，主要有以電機(jī)為動(dòng)力源的電動(dòng)電控式、以液壓為動(dòng) 力的電控液動(dòng)式、以氣壓為動(dòng)力的液控氣動(dòng)式等形式。其中，氣動(dòng)式以其成本 低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，特別是在本身帶有氣源(氣 制動(dòng))的中、重型商用車和大型乘用車上的應(yīng)用前景廣闊。
在傳統(tǒng)的以氣壓作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)離合器分離和接合的氣動(dòng)式離合器中，均 采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，即前面提及的液控氣動(dòng)式離合器。在需要經(jīng)常使用離 合器的場(chǎng)合下，液壓系統(tǒng)頻繁啟動(dòng)，容易導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障并且令使用壽命降 低，行車過程中如果離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)突然發(fā)生故障將是十分危險(xiǎn)的。通過 多年來(lái)對(duì)離合器助力器失效原因的分析，發(fā)現(xiàn)其中離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)失效率 是最高的，鑒于此，有必要設(shè)計(jì)并行的雙重離合器操縱機(jī)構(gòu)，以保證對(duì)離合器 控制的安全性和可靠性。
摩擦式離合器的摩擦片隨著使用不斷磨損，在磨損到一定程度后必須進(jìn)行 更換，否則由于摩擦片摩擦力不足將會(huì)導(dǎo)致離合器失效，不能傳遞動(dòng)力或傳遞 的動(dòng)力不足?，F(xiàn)有技術(shù)中存在多種摩擦片磨損報(bào)警結(jié)構(gòu)，用以在摩擦片磨損達(dá) 到一定程度后發(fā)出警報(bào)，這些報(bào)警結(jié)構(gòu)通常是在摩擦片中置入傳感器或蜂鳴器， 隨著摩擦片的磨損這些傳感器或蜂鳴器從摩擦片材料中凸露出來(lái)，從而發(fā)出警
報(bào)，例如專利號(hào)為02263447.9的中國(guó)實(shí)用新型專利中就公開了類似的機(jī)構(gòu)。然 而，現(xiàn)有技術(shù)中采用的某些傳感器價(jià)格昂貴，令制造成本增加，另外將傳感器 或蜂鳴器置入摩擦片中，需要在加工摩擦片時(shí)為傳感器或蜂鳴器預(yù)留安裝位置， 或者在制造好的摩擦片上進(jìn)行二次加工，增加了摩擦片的制造難度和工序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的氣動(dòng)式離合器助力器系統(tǒng)，該系統(tǒng)在液
壓操縱機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了一組電控操縱機(jī)構(gòu)，旨在實(shí)5見車輛在換檔過程中的多樣 性， 一方面可以通過傳統(tǒng)的離合器操縱機(jī)構(gòu)控制(離合器液壓操縱機(jī)構(gòu))的方式來(lái)實(shí) 現(xiàn)離合器的離合操作，另一方面可以通過電控操縱的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)離合操作，減少離合 器液壓操縱機(jī)構(gòu)的工作頻率，提高離合器助力器的質(zhì)量與壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種離合器摩擦片磨損報(bào)警裝置，該裝置可監(jiān)控 離合器摩擦片的磨損情況，并當(dāng)離合器磨損達(dá)到預(yù)定值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒更換摩 擦片，該裝置同時(shí)還能夠有效判斷離合器分離與接合狀態(tài)。
本發(fā)明戶腐的氣動(dòng)式離合器助力器，包括氣體供應(yīng)單元，戶滿氣體供應(yīng)單元具 有多個(gè)氣壓腔和設(shè)置在各氣壓腔之間控制氣壓腔之間M或氣壓腔與大氣之間連通的 閥鄉(xiāng)、排氣門；電控操縱機(jī)構(gòu)，戶腐鵬操縱機(jī)構(gòu)具有電磁閥，該電磁閥位B體供 應(yīng)單元的氣 動(dòng)路@±， iliW電磁閥的通、斷電進(jìn)行控制，從而控制氣體的流動(dòng)路
徑，實(shí)艦離合離合和分離的操作；、鵬操縱機(jī)構(gòu)，戶;M鵬操縱機(jī)構(gòu)ii3i加壓流體
對(duì)氣體供應(yīng)單元中的所述閥和/鄉(xiāng)、排氣門的開閉進(jìn)行控制，從而控帝愾體的流動(dòng)路 徑，實(shí)艦離合驗(yàn)合和分離的操作；其中，所述電纖縱機(jī)構(gòu)和所述 操縱機(jī)構(gòu)并 聯(lián)設(shè)置，并5J^^氣動(dòng)式離合器助力器還包括助力活塞、tt活薪叩艮位桿，助力活塞 與液壓活塞為，式結(jié)構(gòu)，助力活塞與限位桿固定連接，限位桿置于ffi活塞的內(nèi)腔中， 在寸頓電機(jī)縱機(jī)構(gòu)控制時(shí)，助力活塞帶動(dòng)限位桿在、鵬活塞的一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)而鵬 活塞不動(dòng)。
戶腿電磁閥包括第一鐵芯和第二鐵芯，第1芯可上下運(yùn)動(dòng)使分別位于第一鐵芯 兩端的第Hiin門和第三祠汽門打開或關(guān)閉，并鵬二鐵芯可上下運(yùn)動(dòng)使分別位于第二 鐵芯兩端的第z^S氣門和第二排氣門打開或關(guān)閉。
第1芯回位彈簧位于第一鐵芯的一端，力圖f魏3S氣門打開并鵬三排氣門 關(guān)閉，電磁線圈圍繞錢"^芯夕剛，當(dāng)電^IA0M電磁線圈時(shí)，第1芯受到電磁 力的作用克服第1芯回位彈簧的作用九{機(jī)，氣門關(guān)閉并且第三排氣門打開。
第二鐵芯回位彈簧位于第二鐵芯的一端，力圖4蝶二進(jìn)氣門關(guān)閉并且第二排氣門 打開，電磁線圈圍繞在第二鐵芯夕剛，當(dāng)電MA戶腿電磁線圈時(shí)，第二鐵芯受到電磁 力的作用克服第二鐵芯回位彈簧的作用九^魏rat氣門打開并鵬二排氣門關(guān)閉。
戶腿氣體供應(yīng)單元包 繼氣口、第二氣壓腔、第四氣壓腔、第六氣壓腔和進(jìn)氣閥，第二氣壓腔與進(jìn)氣口直接皿，第六氣壓腔與第二氣壓腔Ma氣閥連接，第六氣壓腔 由氣動(dòng)活塞控制與第四氣壓腔M自閉。
戶腿氣體供應(yīng)單元包括第三氣壓腔、第七氣壓腔和排氣閥，進(jìn)氣口通過第二進(jìn)氣
門與第三氣壓腔連接，進(jìn)氣口艦第HSn門與第七氣壓腔連接，排氣閥連接第六氣壓
腔和大氣。
第二氣壓腔內(nèi)的高壓氣體壓力、第七氣壓腔中的高壓氣體壓力和進(jìn)氣閥彈簧共同 作用M氣閥上，控制進(jìn)氣闊的打開和關(guān)閉。
第三氣壓腔中的高壓氣體壓力、第六氣壓腔中的高壓氣體壓力和排氣閥彈簧共同 作用在S愾閥上，控制排氣閥的打開和關(guān)閉。
戶;Mffi操縱機(jī)構(gòu)包括進(jìn)油口 、液壓腔、控制活塞和控制活塞回位彈簧，進(jìn) 油口與液壓腔流體連通，控制活塞位于液壓腔內(nèi)，液壓腔內(nèi)的加壓流體作用于 控制活塞使其移動(dòng)。
戶，氣體供應(yīng)單元還包括第^t壓腔、第五氣壓腔、第一閥門和氣動(dòng)活塞，進(jìn)氣 口與第i壓^i:皿通，第^t壓腔與第五氣壓腔iM:第一閥門連接，第五，腔中 的高壓氣體可推動(dòng)氣動(dòng)活塞移動(dòng)從而與第四氣壓腔M，第四氣壓腔內(nèi)的高壓氣體作用 于助力活塞控制離合器的接合和分離。戶;f^第六，腔中的高壓氣體可推動(dòng)氣動(dòng)活織 動(dòng)從而與第四，腔iis。
戶脫氣體供應(yīng)單元包括第一祠^t門，織一排氣門連接第五，腔和大氣。
控審賠塞的壓九第一氣壓腔內(nèi)的高壓氣體壓力和第一回位彈簧共同作用在第一 閥門上，控制第一閥門的打開和關(guān)閉。
助力活塞前腔艦一4 1與祠愾口M。
戶;M的氣動(dòng)式離合器助力器還包括推桿，推桿置于助力活，p離合器分離杠桿之間。
所述的氣動(dòng)式離合器助力器還包括助力活塞回位彈簧。
聽悉的氣動(dòng)式離合器助力器還包括拉桿、轉(zhuǎn)軸和角位移傳感器，拉桿的一端與助 力活塞連接隨助力活塞"^移動(dòng)，轉(zhuǎn)軸置于角位^(專感器中，拉桿的往復(fù)移動(dòng)經(jīng)轉(zhuǎn)換機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，角位樹專/f^根據(jù)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出不同的電壓信號(hào)。 戶 角位##,與ecu連接，角位移傳感器將所述的電壓信號(hào)的變化傳遞 給ecu, ecu根據(jù)汽車的系統(tǒng)參數(shù)及電壓信號(hào)的變化來(lái)控制電磁閥。
戶 將拉桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)還包括強(qiáng)磁鐵，拉桿的另一端帶動(dòng)強(qiáng)磁鐵圍繞旋轉(zhuǎn)中心支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與強(qiáng)磁鐵固定連接，當(dāng)強(qiáng)磁鐵圍 繞旋轉(zhuǎn)中心支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸也圍繞旋轉(zhuǎn)中心支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
自的氣動(dòng)式離合器助力器還包括離合器摩擦片磨損報(bào)警裝置，該離合器摩擦片 磨損報(bào)W^g包括頂桿，當(dāng)離合器摩擦片磨損至概定《t^，拉桿與頂桿接觸，報(bào)^S 發(fā)出離合器摩擦片需要更換的信號(hào)。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式示于附圖中，其中
圖1是本發(fā)明具有液壓操縱機(jī)構(gòu)和電控操縱機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)式離合器助力器的 剖視圖2是將圖1所示氣動(dòng)式離合器助力器中的拉桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的描述。本文中所采用的描述方位的詞語(yǔ) "上"、"下"、"左"、"右"等均是為了說明的方便基于附圖中圖面所示的方位 而言的，在實(shí)際裝置中這些方位可能由于裝置的擺放方式而有不同。本文中"離 合器分離過程"指離合器從接合狀態(tài)到分離狀態(tài)的過程，"離合器接合過程"指 離合器從分離狀態(tài)到接合狀態(tài)的過程，"離合器非操作狀態(tài)"是指離合器助力器 未動(dòng)作，離合器一直保持接合的狀態(tài)。
結(jié)構(gòu)描述
如圖1中所示，氣動(dòng)式離合器助力器中的高壓氣從與氣源連接的進(jìn)氣口輸 入，復(fù)雜的氣體路徑連通進(jìn)氣口和第四氣壓腔D，在所述復(fù)雜氣體路徑上設(shè)置 有多個(gè)閥門，液壓控制裝置和電動(dòng)控制裝置分別對(duì)這些閥門的開閉進(jìn)行控制， 從而控制高壓氣體的流動(dòng)路徑，當(dāng)高壓氣體到達(dá)第四氣壓腔D時(shí)，第四氣壓腔 D中的高壓氣體推動(dòng)離合器助力活塞2進(jìn)而帶動(dòng)推桿1向左移動(dòng)，推桿1與離 合器分離杠桿連接，從而實(shí)現(xiàn)離合器的分離。如果高壓氣受到氣體路徑上的閥 門的阻隔沒有到達(dá)第四氣壓腔D，則離合器分離杠桿不受到推力作用，離合器 處于非操作狀態(tài)。
進(jìn)氣口與第一氣壓腔A直接連通，第一氣壓腔A通過第一閥門12與第五 氣壓腔E連接，第一回位彈簧11和第一氣壓腔A內(nèi)的高壓氣體共同作用在第一 閥門12上，力圖使第一閥門12保持關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)來(lái)自離合器助力器的外力使第一閥門12打開時(shí)，高壓氣體通過第一閥門12進(jìn)入第五氣壓腔E中，第五氣 壓腔E中的高壓氣體可推動(dòng)氣動(dòng)活塞6向左移動(dòng)，打開第五氣壓腔E與第四氣 壓腔D之間的通道b，高壓氣體進(jìn)入第四氣壓腔D。本發(fā)明所述的離合器助力 器中有與大氣連通的排氣口 3.2和3.3，用于排出系統(tǒng)中的高壓氣體。第五氣壓 腔E通過第一排氣門13與排氣口 3.2連通，當(dāng)?shù)谝慌艢忾T13打開時(shí)，第五氣壓 腔E中的高壓氣體從排氣口 3.2排入大氣中。
進(jìn)氣口還與第二氣壓腔B直接連通，第二氣壓腔B通過由進(jìn)氣膜片21形成 的進(jìn)氣閥與第六氣壓腔F連通，當(dāng)進(jìn)氣閥21打開時(shí)第二氣壓腔B中的高壓氣體 經(jīng)進(jìn)氣門22進(jìn)入第六氣壓腔F，進(jìn)而經(jīng)過通道e進(jìn)入第四氣壓腔D。進(jìn)氣門22 的開閉由進(jìn)氣閥21控制。氣動(dòng)活塞6處于第五氣壓腔E和第六氣壓腔F之間并 將這兩個(gè)氣壓腔分隔開，氣動(dòng)活塞6向左移動(dòng)，使第五氣壓腔E與第四氣壓腔 D連通，而使第六氣壓腔F與第四氣壓腔D之間相互封閉；氣動(dòng)活塞6向右移 動(dòng)，使第六氣壓腔F與第四氣壓腔D連通，而使第五氣壓腔E與第四氣壓腔D 之間相互封閉。第六氣壓腔F通過由排氣膜片19形成的排氣閥和通道d與排氣 口 3.3連通，當(dāng)排氣閥19打開時(shí)，第六氣壓腔F中的高壓氣體通過排氣門20 排入大氣中。排氣門20的開閉由排氣閥19控制。
進(jìn)氣口輸入的高壓氣體通過第二進(jìn)氣門28與第三氣壓腔C連通，排氣閥彈 簧18和第三氣壓腔C內(nèi)的高壓氣體共同作用在排氣閥19上力圖使排氣閥19關(guān) 閉，而第六氣壓腔F內(nèi)的高壓氣作用在排氣閥19上力圖使排氣閥19打開。第 三氣壓腔C通過第二排氣門31與排氣口 3.3連通，當(dāng)?shù)诙艢忾T31打開時(shí)，第 三氣壓腔C中的高壓氣體通過第二排氣門31排入大氣中。
進(jìn)氣口輸入的高壓氣體通過第三進(jìn)氣門25與第七氣壓腔G連通，進(jìn)氣閥彈 簧23和第七氣壓腔G內(nèi)的高壓氣體共同作用在進(jìn)氣閥21上，力圖使進(jìn)氣閥21 關(guān)閉，而第二氣壓腔B內(nèi)的高壓氣體作用在進(jìn)氣閥21上力圖使進(jìn)氣閥21打開。 第七氣壓腔G通過第三排氣門27與排氣口 3.3連通，當(dāng)?shù)谌艢忾T27打開時(shí)， 第七氣壓腔G中的高壓氣體通過第三排氣門27排入大氣中。
離合器助力器包括液壓操縱機(jī)構(gòu)和電控操縱機(jī)構(gòu)。液壓操縱機(jī)構(gòu)包括與離 合器總泵連接的進(jìn)油口、第一液壓腔H、第二液壓腔K、控制活塞15和控制活 塞回位彈簧14。壓力流體從進(jìn)油口輸入到第一液壓腔H，然后進(jìn)入與第一液壓 腔連通的第二液壓腔K中，流體壓力作用在控制活塞15上，推動(dòng)控制活塞15克服回位彈簧14的彈力向左移動(dòng)控制第一閥門12，從而對(duì)高壓氣體的流動(dòng)路徑 進(jìn)行控制。
電控操縱機(jī)構(gòu)包括與ECU連接的電磁閥17，電磁閥17具有兩個(gè)鐵芯，分 別是第一鐵芯26和第二鐵芯29，第一鐵芯26控制第三進(jìn)氣門25和第三排氣門 27的開閉，第二鐵芯29控制第二進(jìn)氣門28和第二排氣門31的開閉。第一鐵芯 回位彈簧24作用在第一鐵芯26上，給第一鐵芯26—個(gè)向下的力，通過對(duì)第一 鐵芯26電磁線圈通電，可產(chǎn)生電磁力克服第一鐵芯回位彈簧24的作用力，帶 動(dòng)第一鐵芯26向上移動(dòng)，關(guān)閉第三進(jìn)氣門25并打開第三排氣門27。第二鐵芯 回位彈簧30作用在第二鐵芯29上，給第二鐵芯29—個(gè)向上的力，通過對(duì)第二 鐵芯29電磁線圈通電，可產(chǎn)生電磁力克服第二鐵芯回位彈簧30的作用力，帶 動(dòng)第二鐵芯29向下移動(dòng)，打開第二進(jìn)氣門28并關(guān)閉第二排氣門31。上述對(duì)第 一和第二鐵芯26和29的通斷電控制指令由ECU發(fā)出，通過對(duì)電磁閥17的開 閉進(jìn)行控制進(jìn)而對(duì)高壓氣體的流動(dòng)路徑進(jìn)行控制。
本發(fā)明免調(diào)試多功能離合器助力器還包括助力活塞2、 M活塞4和限位桿16。 液壓活塞4位于第一液壓腔H內(nèi)，助力活塞2與液壓活塞4為分體式結(jié)構(gòu)，助力活 塞2與限位桿16螺紋連接，限位桿16置于艦活塞4的內(nèi)腔中。在f頓電,縱機(jī)構(gòu) 控制時(shí)，助力活塞2帶動(dòng)限位桿16在、鵬活塞4的Ll范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)而艦活塞4不動(dòng)， 從而能夠最大限度地保護(hù)離合器液壓操縱機(jī)構(gòu)。助力活塞回位彈簧3用于在離 合器操縱過程中始終保持助力活塞2處于最前端(即附圖中的左側(cè))。助力活塞 前腔M通過通道a與排氣口 3.2連通，從而在助力活塞2往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，助 力活塞前腔17可以根據(jù)其體積的變化排出或吸入空氣，保持腔內(nèi)氣壓穩(wěn)定，避
免防塵罩發(fā)生破裂。
如圖2中所示，拉桿5—端連接在離合器助力活塞2上，隨助力活塞2往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，在拉桿5往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，拉桿5的另一端帶動(dòng)強(qiáng)磁鐵8圍繞旋轉(zhuǎn) 中心支撐點(diǎn)M轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸7與強(qiáng)磁鐵8采用例如螺釘?shù)姆绞焦潭ㄟB接，當(dāng)強(qiáng)磁 鐵8圍繞旋轉(zhuǎn)中心支撐點(diǎn)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸7也圍繞旋轉(zhuǎn)中心支撐點(diǎn)M轉(zhuǎn)動(dòng)。如 圖2中所示，當(dāng)拉桿5向下移動(dòng)L距離時(shí)，轉(zhuǎn)軸7相應(yīng)地轉(zhuǎn)過a角。轉(zhuǎn)軸7置 入角位移傳感器9中，隨著轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)，角位移傳感器9輸出不同的電壓信 號(hào)。在此需要說明的是，將拉桿5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 不限于上文所述以及附圖2中所示的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)均可以應(yīng)用在本發(fā)明中，例如，將拉桿5靠近角位移傳感器9 的一端設(shè)計(jì)為齒條形式，轉(zhuǎn)軸7的下端設(shè)計(jì)為齒輪形式，齒條與齒輪相互配合， 直接將拉桿5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)。角位移傳感器9與ECU連接， 其將此電壓信號(hào)的變化傳遞給ECU， ECU將根據(jù)汽車的系統(tǒng)參數(shù)(車速、發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速等)及電壓信號(hào)的變化來(lái)控制電磁閥17的進(jìn)、排氣，以更加可靠、平穩(wěn) 地實(shí)現(xiàn)離合器的分離與接合。角位移傳感器具有精度高、反映敏捷、可靠性高 等優(yōu)點(diǎn)，在本發(fā)明所述的免調(diào)試多功能離合器助力器中使用角位移傳感器，可 以有效地提升助力器性能。拉桿和角位移傳感器組成的機(jī)構(gòu)同時(shí)還能有效判斷 離合器分離和接合的位置狀態(tài)。
本發(fā)明免調(diào)試多功能離合器助力器還包括離合器摩擦片磨損報(bào)警裝置32。 離合器摩擦片磨損后，助力活塞2帶動(dòng)拉桿5 —起向后(即圖中所示右側(cè))運(yùn) 動(dòng)，當(dāng)離合器摩擦片磨損到規(guī)定值L2后，拉桿5與磨損報(bào)警裝置32的頂桿18 接觸，報(bào)警裝置32發(fā)出離合器摩擦片需要更換的信號(hào)。
工作過程描述
上文對(duì)氣動(dòng)式離合器助力器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，下面將分別針對(duì)離合器的 各種工作狀態(tài)對(duì)氣動(dòng)式離合器助力器的工作過程進(jìn)行描述。 拳離合器非操作狀態(tài)
在離合器非操作狀態(tài)下，即離合器保持接合的狀態(tài)下，進(jìn)油口的液壓力為 零，來(lái)自進(jìn)氣口的氣壓到達(dá)第一氣壓腔A和第二氣壓腔B，在第一回位彈簧ll 和第一氣壓腔A內(nèi)的高壓氣體的共同作用下第一閥門12保持關(guān)閉，高壓氣體被 阻隔不能進(jìn)入第五氣壓腔E。電磁閥17的第一鐵芯26和第二鐵芯29的電磁線 圈未通電，在第一鐵芯回位彈簧24和第二鐵芯回位彈簧30的分別作用下，第 一鐵芯26處于其移動(dòng)路徑的下端，第二鐵芯29處于其的移動(dòng)路徑的上端，第 三進(jìn)氣門25打開，第三排氣門27關(guān)閉，而第二進(jìn)氣門28關(guān)閉，第二排氣門31 打開。進(jìn)氣口的氣壓通過電磁閥的第三進(jìn)氣門25到達(dá)第七氣壓腔G。在進(jìn)氣閥 彈簧23和第七氣壓腔G內(nèi)的高壓氣體的共同作用下進(jìn)氣閥21處于關(guān)閉狀態(tài)， 高壓氣體被阻隔不能從第二氣壓腔B進(jìn)入第六氣壓腔F內(nèi)。此外在排氣闊彈簧 18的作用下排氣門20處于打開狀態(tài)。此時(shí)，來(lái)自進(jìn)氣口的高壓氣體能夠進(jìn)入第 一氣壓腔A、第二氣壓腔B和第七氣壓腔G，而高壓氣體被阻隔不能進(jìn)入第三 氣壓腔C、第五氣壓腔E和第六氣壓腔F內(nèi)，從而無(wú)法到達(dá)第四氣壓腔D，因此不對(duì)離合器產(chǎn)生作用。
*液壓操縱機(jī)構(gòu)的工作過程
在液壓操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作對(duì)離合器進(jìn)行操作的過程中，電磁閥17保持其在離合 器非操作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)。
>離合器分離過程
踩下離合器總泵踏板，總泵壓力油從進(jìn)油口進(jìn)入到第一液壓腔H和第二液 壓腔K，液壓力作用在控制活塞15上，使控制活塞15克服控制活塞回位彈簧 14的彈力向左移，關(guān)閉第一排氣門13，并打開第一閥門12，第一氣壓腔A內(nèi) 的高壓氣體通過第一閥門12到達(dá)第五氣壓腔E，進(jìn)而推動(dòng)氣動(dòng)活塞6向左移到 最左端，第五氣壓腔E內(nèi)的高壓氣體經(jīng)由通道b到達(dá)第四氣壓腔D，助力活塞2 在第四氣壓腔D內(nèi)的高壓氣體作用下帶動(dòng)推桿1向左移動(dòng)，促動(dòng)離合器分離杠 桿，從而使離合器分離。
>離合器接合過程
放松腳踏板，進(jìn)油口處的液壓下降。在控制活塞回位彈簧14和第五氣壓腔 E內(nèi)的高壓氣體的共同作用下，使控制活塞15右移，關(guān)閉第一閥門12，打開第 一排氣門13，第四氣壓腔D內(nèi)的高壓氣體經(jīng)由第五氣壓腔E和第一排氣門13 從排氣口 3, 2排向大氣。在離合器彈簧的作用下通過推桿1把助力活塞2推向 右端，或者借助助力活塞回位彈簧3的彈力將助力活塞2推向右端。離合器恢 復(fù)與非操作狀態(tài)相同的接合狀態(tài)。
*電控操縱機(jī)構(gòu)的工作過程
在電控操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作對(duì)離合器進(jìn)行操作的過程中，液壓操縱機(jī)構(gòu)保持其在 離合器非操作狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)。
>離合器分離過程 通過ECU的指令，控制第二動(dòng)鐵芯29的電磁線圈通入一定值的電壓，例 如24V，產(chǎn)生電磁力，帶動(dòng)第二鐵芯29克服第二鐵芯回位彈簧30的彈力向下 運(yùn)動(dòng)，打開第二進(jìn)氣門28，關(guān)閉第二排氣門31，此時(shí)進(jìn)氣口的壓縮空氣經(jīng)由第 二進(jìn)氣門28到達(dá)第三氣壓腔C，第三氣壓腔C內(nèi)的壓縮空氣推動(dòng)排氣閥19中 的排氣膜片向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉排氣門20。另一方面，通過ECU的指令，控制第一 鐵芯26的電磁線圈通入一定值的電壓，例如24V，產(chǎn)生電磁力，帶動(dòng)第一鐵芯 26克服第一鐵芯回位彈簧24的彈力向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉第三進(jìn)氣門25，并打開第三排氣門27，從而第七氣壓腔G內(nèi)的高壓氣體通過第三排氣門27經(jīng)由排氣口 3.3排向大氣。此時(shí)第二氣壓腔B內(nèi)的高壓氣體推動(dòng)進(jìn)氣閥21中的進(jìn)氣膜片向 上移，打開進(jìn)氣門22，第二氣壓腔B內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入第六氣壓腔F，進(jìn)而經(jīng) 由通道e推動(dòng)氣動(dòng)活塞6向右移到最右端，打開第四氣壓腔D與第六氣壓腔F 之間的通道，高壓氣體經(jīng)由通道b進(jìn)入第四氣壓腔D，助力活塞2在第四氣壓 腔D內(nèi)的高壓氣體作用下帶動(dòng)推桿1向左移動(dòng)，從而使離合器分離。此時(shí)，液 壓活塞4保持靜止，從而最大限度地保護(hù)離合器的液壓操縱機(jī)構(gòu)。 >離合器接合過程
通過ECU的指令，控制第一鐵芯26的電磁線圈斷電，第一鐵芯26在第-一 鐵芯回位彈簧24的作用下向下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉第三排氣門27，同時(shí)打開第三進(jìn)氣門 25,來(lái)自進(jìn)氣口的高壓氣體通過第三進(jìn)氣門25到達(dá)第七氣壓腔G，在進(jìn)氣閥彈 簧23和第七氣壓腔G中的高壓氣體的共同作用下，推動(dòng)進(jìn)氣閥21中的進(jìn)氣膜 片向下移關(guān)閉進(jìn)氣門22，切斷第二氣壓腔B和第六氣壓腔F之間的連通。同時(shí) ECU控制第二鐵芯29的電磁線圈斷電，第二鐵芯29在第二鐵芯回位彈簧30的 作用下向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉第二進(jìn)氣門28,同時(shí)打開第二排進(jìn)氣門31，第三氣壓腔 C中的高壓氣體通過第二排氣門31經(jīng)由排氣口 3.3排向大氣。第六氣壓腔F內(nèi) 的高壓氣體推動(dòng)排氣閥19中的排氣膜片克服排氣闊彈簧18的作用力向下移， 打開排氣門20，第四氣壓腔D內(nèi)的高壓氣體經(jīng)由通道b和e通過第六氣壓腔F、 排氣門20從排氣口 3. 3排向大氣。在離合器彈簧的作用下通過推桿1把助力活 塞2推向右端，或者借助助力活塞回位彈簧3的彈力將助力活塞2推向右端。 離合器恢復(fù)接合狀態(tài)。
在電控操縱機(jī)構(gòu)的工作過程中，ECU對(duì)電磁閥17的內(nèi)部動(dòng)作進(jìn)行控制，采 用如上所述的結(jié)構(gòu)，ECU對(duì)第一鐵芯26和第二鐵芯29的控制是一致的，二者同 時(shí)通電或斷電，簡(jiǎn)化了控制電路的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1、一種氣動(dòng)式離合器助力器，包括氣體供應(yīng)單元，所述氣體供應(yīng)單元具有多個(gè)氣壓腔(A、B、C、D、E、F、G)和設(shè)置在各氣壓腔之間控制氣壓腔之間連通或氣壓腔與大氣之間連通的閥(12、21、19)或進(jìn)、排氣門(13、22、20、28、31、25、27)；電控操縱機(jī)構(gòu)，所述電控操縱機(jī)構(gòu)具有電磁閥(17)，該電磁閥(17)位于氣體供應(yīng)單元的氣體流動(dòng)路徑上，通過對(duì)電磁閥(17)的通、斷電進(jìn)行控制，從而控制氣體的流動(dòng)路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器接合和分離的操作；液壓操縱機(jī)構(gòu)，所述液壓操縱機(jī)構(gòu)通過加壓流體對(duì)氣體供應(yīng)單元中的所述閥和/或進(jìn)、排氣門的開閉進(jìn)行控制，從而控制氣體的流動(dòng)路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器接合和分離的操作；其中，所述電控操縱機(jī)構(gòu)和所述液壓操縱機(jī)構(gòu)并聯(lián)設(shè)置；其特征在于，還包括助力活塞(2)、液壓活塞(4)和限位桿(16)，助力活塞(2)與液壓活塞(4)為分體式結(jié)構(gòu)，助力活塞(2)與限位桿(16)固定連接，限位桿(16)置于液壓活塞(4)的內(nèi)腔中，在使用電控操縱機(jī)構(gòu)控制時(shí)，助力活塞(2)帶動(dòng)限位桿(16)在液壓活塞(4)的一定范圍(L1)內(nèi)運(yùn)動(dòng)而液壓活塞(4)不動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求1戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，戶腿電磁闊(17)包括第一 鐵芯(26)和第二鐵芯(29)，第一鐵芯(26)可上下運(yùn)動(dòng)使分別位于第一鐵芯(26) 兩端的第Hift氣門(25)和第三排氣門(27)打開或關(guān)閉，并，二鐵芯(29)可上下 運(yùn)動(dòng)使分別位于第二鐵芯(29)兩端的第二進(jìn)氣門(28)和第二S汽門(31)打開或關(guān) 閉。
3、 如前銜i^權(quán)利要求戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，第^芯回位彈簧(24) 位于第1芯(26)的一端，力圖^魏3S氣門(25)打開并M三封汽門(27)關(guān)閉， 電磁線圈圍繞錢1芯(26)夕剛，當(dāng)電f艦入戶腿電磁線圈時(shí)，第1芯(26)受 到電磁力的作用克服第1芯回位彈簧(24)的作用力，1蝶H3t氣門(25)關(guān)閉并且 第三排氣門(27)打開。
4、 如前述4i^權(quán)利要求戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，第二鐵芯回位彈簧(30) 位于第二鐵芯(29)的一端，力圖《魏^ffl氣門(28)關(guān)閉并M二擁愾門(31)打開， 電磁線圈圍繞在第二鐵芯(29)夕剛，當(dāng)電、M入戶皿電磁線圈時(shí)，第二鐵芯(29)受到電磁力的作用克服第二鐵芯回位彈簧(30)的作用力，f，氣門(28)打開并且 第二祠汽門(31)關(guān)閉。
5、 如前述任一權(quán)利要求戶艦的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，戶;f^氣體供應(yīng)單元包SiS氣口、第二氣壓腔(B)、第四氣壓腔(D)、第六氣壓腔(F)和進(jìn)氣閥(21)，第 二氣壓腔(B)與進(jìn)氣口直接連通，第六氣壓腔(F)與第二氣壓腔(B)通M3S氣閥(21) 連接，第六氣壓腔(F)由氣動(dòng)活塞(6)控制與第四氣壓腔(D) iSl或封閉。
6、 如前述任一權(quán)利要求戶脫的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，所述氣體供應(yīng)單元包 括第三氣壓腔(C)、第七氣壓腔(G)和排氣閥(19)，進(jìn)氣口通過第二進(jìn)氣門(28) 與第三氣壓腔(C)連接，進(jìn)氣口通過第3S氣門(25)與第七氣壓腔(G)連接，排 氣閥(19)連接第六氣壓腔(F)和大氣。
7、 如前述任一權(quán)利要求戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，第二氣壓腔(B)內(nèi) 的高壓氣體壓力、第七氣壓腔(G)中的高壓氣體壓力和進(jìn)氣闊彈簧(23)共同作用在 進(jìn)氣閥(21)上，控制進(jìn)氣閥(21)的打開和關(guān)閉。
8、 如前述任一權(quán)利要求戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，第三氣壓腔(O中 的高壓氣體壓力、第六氣壓腔(F)中的高壓氣體壓力和祠愾閥彈簧(18)共同作用在 fl汽閥(19)上，控制排氣閥(19)的打開和關(guān)閉。
9、 如前述任一權(quán)利要求戶腿的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，戶;Mffi操縱機(jī)構(gòu)包括進(jìn)油口、液壓腔(H、 K)、控制活塞(15)和控制活塞回位彈簧(14)，進(jìn)油 口 (4)與液壓腔(H、 K)流體連通，控制活塞(15)位于液壓腔(K)內(nèi)，液 壓腔(K)內(nèi)的加壓流體作用于控制活塞(15)使其移動(dòng)。
10、 如前述任一權(quán)利要求戶湖的氣動(dòng)式離合器助力器，其中，戶;^氣體供應(yīng)單元還包括第1壓腔(A)、第五氣壓腔(E)、第一閥門(12)和氣動(dòng)活塞(6)，進(jìn)氣口 與第^IE腔(A)直^il，第1壓腔(A)與第五，腔(E)艦第一閥門(12) 連接，第五氣壓腔(E)中的高壓氣體可推動(dòng)氣動(dòng)活塞(6)移動(dòng)從而與第四氣壓腔(D) 魏，第四氣壓腔(D)內(nèi)的高壓氣體作用于助力活塞(2)控制離合器的接合和分離。
全文摘要
一種免調(diào)試多功能離合器助力器，該助力器在液壓操縱機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上以并聯(lián)的方式增加了一組電控操縱機(jī)構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)車輛在換檔過程中的多樣性。該助力器還包括助力活塞(2)、液壓活塞(4)和限位桿(16)，助力活塞(2)與液壓活塞(4)為分體式結(jié)構(gòu)，助力活塞(2)與限位桿(16)固定連接，限位桿(16)置于液壓活塞(4)的內(nèi)腔中，在使用電控操縱機(jī)構(gòu)控制時(shí)，助力活塞(2)帶動(dòng)限位桿(16)在液壓活塞(4)的一定范圍(L1)內(nèi)運(yùn)動(dòng)而液壓活塞(4)不動(dòng)，最大限度地保護(hù)離合器液壓系統(tǒng)。該助力器采用角位移傳感器有效判斷離合器的分離與接合狀態(tài)。該助力器還包括離合器摩擦片磨損報(bào)警裝置(32)。
文檔編號(hào)F16D25/08GK101532542SQ20091013089
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者張?jiān)賯? 李傳武, 柳 楊 申請(qǐng)人:瑞立集團(tuán)瑞安汽車零部件有限公司