離合器控制裝置的製作方法
2023-06-30 14:29:26 1
專利名稱：離合器控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種離合器控制裝置，使用摩擦型離合器作為車輛離合器，其離合可通過手動離合器控制及自動離合器控制來進行，優先進行離合器踏板的踩踏的手動離合器控制。
有些離合器控制裝置使用摩擦型離合器作為車輛離合器，其離合可通過手動離合器控制(由離合器踏板控制)及自動離合器控制來進行。
圖3是這種以往離合器控制裝置的方框圖。在圖3中，1是油門踏板，2是油門傳感器，3是變速杆，4是控制器，5是離合器踏板，5S是離合器踏板位置傳感器，6是發動機，7是發動機轉速傳感器，8是離合器行程傳感器，9是齒輪位置傳感器，10是齒輪換檔裝置，11是車速傳感器，12是離合器，13是變速器，14是傳動軸，15是油壓管路，16是離合器致動器，17是空氣供給控制裝置，18是空氣箱，19是空氣管路。
發動機6可以是柴油機，也可以是汽油機。
首先，說明動作的概要。控制器4進行發動機6的控制(轉速控制)、離合器12的控制(離合控制)及變速器13的控制(齒輪換檔控制)。
離合器12的自動控制通過空氣供給裝置17、離合器致動器16來進行(它們構成離合器控制機構)。離合器12的手動控制通過離合器踏板5的操作進行。對離合器踏板5的操作通過油壓管路15的油壓傳遞給離合器致動器16，此時，離合器踏板5的操作所進行的控制，優先於自動離合器控制。即，在本發明中，在駕駛員操作離合器踏板5的情況下，無論何時(起動時還是行駛中)都進行手動離合器控制。
變速器13的控制是通過對齒輪換檔裝置10的指令來進行的。作為齒輪換檔裝置10及離合器致動器16的驅動源，使用從空氣箱18供給的空氣(致動用空氣)。
下面，說明離合器控制機構的具體構成及其動作。圖4是離合器控制機構的具體結構圖。符號與圖3的相對應，20是雙止回閥(雙單向閥)，21是離合器助力器，22是活塞，23是大氣開放閥，24是輸出杆，25～27是電磁閥，28是單向閥，29是節流孔。A～M表示空氣管路19的各部分。
離合器助力器21的輸出杆24被連接到圖4中未示出的離合器上，輸出杆24向右方移動時離合器斷開，向左方移動時離合器接合。輸出杆24的左右移動與活塞22的左右移動連動。
當從空氣管路C施加空氣壓力時，活塞22向右方移動(離合器斷開)，當空氣壓力減弱時(減弱時，通過離合器助力器21內的回位彈簧(圖中未示出)的彈性力，向左方返回)，向左方移動(離合器接合)。
由於空氣管路C通過空氣管路A、B與雙止回閥20連接，因此空氣管路C的空氣就從空氣管路A或空氣管路B供給。在空氣管路A的空氣壓力大於空氣管路B的空氣壓力的場合，由於單向閥球被壓靠到空氣管路B側，因此從空氣管路A向空氣管路C供給空氣壓力。在相反的場合，由於單向閥球被壓靠到空氣管路A側，就從空氣管路B向空氣管路C供給空氣壓力。
空氣管路A的空氣在進行自動離合器控制時供給。其通路為空氣箱18→空氣管路D→空氣供給裝置17→空氣管路A。
空氣管路B的空氣在進行手動離合器控制時供給。其通路為空氣箱18→空氣管路M→離合器助力器21→空氣管路B。
自動離合器控制是由控制器4輸送給空氣供給控制裝置17的控制信號進行的。控制信號控制電磁閥25～27的開關以及空氣的流動。
手動離合器控制是由駕駛員踩踏離合器踏板5來進行的。當踩踏離合器踏板5時，油壓通過油壓管路15傳遞給離合器助力器21，不讓空氣管路M的空氣通向空氣管路B。
當踩踏離合器踏板5時，手動離合器的控制優先於自動離合器控制進行，這是通過使在離合器踏板5被踩踏時的空氣管路B的空氣壓力比空氣管路A的空氣壓力大來實現的。
下面說明在自動離合器控制下電磁閥25～27的動作。
當快速斷開離合器時，就由控制器4發出將電磁閥25～27全部接通的控制信號。此時，由於可以從①空氣箱18→空氣管路D→空氣管路F→電磁閥27→空氣管路H→空氣管路A的第一通路與②空氣箱18→空氣管路D→空氣管路E→電磁閥25→空氣管路G→電磁閥26→空氣管路J→空氣管路A的第二通路兩方供給充足的空氣，因此活塞22就快速向右方移動，離合器快速斷開(急斷模式)。
當離合器慢慢地斷開時，電磁閥25、26接通，電磁閥27關斷。此時，前述第一通路關閉，僅從第二通路供給空氣，因此離合器就緩慢地斷開(緩斷模式)。
當使離合器返回接合狀態時，由控制器4發出使電磁閥25全部接通(圖4的狀態)的控制信號。此時，經下面的通路空氣被排出到大氣中，空氣管路C的空氣壓力下降，活塞22就向左方返回(離合器接合)。空氣管路C→雙止回閥20→空氣管路A→空氣管路J→空氣管路K→節流孔29→單向閥28→空氣管路G→空氣管路L→離合器助力器21→大氣開放閥23→大氣。
由於空氣通過狹窄通路的節流孔29排出，因此離合器的接合就緩慢地進行(緩接模式)。在離合器接合急劇地進行時，會發生車輛振動，而這種振動是不需要的，因此通常最好是緩慢地進行，為了滿足此要求，可通過節流孔29緩慢地進行空氣的排出。
圖5是說明以往的離合器控制的流程圖。
步驟1檢查駕駛員是否具有變速的意願。這是通過圖3的變速杆3是否操作並輸入到目標齒輪段來檢查的。
步驟2檢查離合器踏板5是否被踩踏。這是通過檢查離合器踏板位置傳感器5S的檢測信號來進行的。
在步驟3，如果駕駛員沒有踏下離合器踏板5，則不進行手動離合器控制，而是進行自動離合器控制。即，從控制器4向空氣供給控制裝置17發送控制信號，使離合器斷開，在進行齒輪換檔後，再接合離合器。
在步驟4，如果駕駛員踏下離合器踏板5，則進行手動離合器控制，優先進行此處理，而不採取自動離合器控制的措施(即電磁閥25～27全部斷開)。
在前述以往的離合器控制裝置中，在自動離合器控制中踏下離合器踏板而進行手動離合器控制的場合，具有感覺不到離合器踏板的踩踏、操作感覺較差的問題。
此外，由於手動離合器控制優先於自動離合器控制，在自動離合器控制中當踩踏離合器踏板時，切換為手動離合器控制，因此齒輪換檔裝置的齒輪換檔操作中所不希望的離合器接合動作有時會出現。
駕駛員在變速時，首先操作變速杆3，稍後踏下離合器踏板5。在變速杆3的操作階段，由於尚未踏下離合器踏板5，因此離合器通過自動離合器控制而斷開。即，通過圖4中的空氣管路A向空氣管路C供給豐富的空氣。
離合器助力器21在離合器斷開時，其接受來自於油壓管路15向離合器助力器21供給的致動(操作)油的腔室具有寬大的構造(在離合器踏板5被踏下而斷開的場合，由踩踏力推壓的致動油一邊克服抵抗力一邊使腔室增大。因此，可以具有踩踏感覺)。而在自動離合器控制的場合，不輸送致動油，因此該腔室仍然保持空的狀態。
在這樣的狀態下，當離合器踏板5被踏下時，通過優先進行手動離合器控制，自動離合器控制被解除。自動離合器控制的解除是通過關斷圖4的全部電磁閥25～27而進行的，在全部關斷的場合，如所說明過的，由於空氣通過節流孔29部分被排出，因此空氣的排出較慢，活塞22就緩慢地向左方移動(緩接模式)。因此，前述致動油的接受腔室不會馬上變窄。
通過離合器踏板5的踩踏，致動油進入該腔室內，該腔室成為擴大的狀態，在直到該腔室充滿為止，沒有受到抵抗阻力，可容易進行踩踏。因此，對於駕駛員的感覺來說，由於離合器踏板沒有受到阻力而很快踩下，此時會失去踩踏感覺，與在通常的手動離合器控制的車輛中，離合器踏板踏下時的感覺完全不同，操作感覺變差。
而且，在上述狀態下，離合器踏板5被踩踏，優先進行手動離合器控制時，雖然自動離合器控制被解除，這樣就解放了由自動離合器控制所進行的離合器斷開狀態，到離合器踏板的踏下位置為止進行離合器的接合動作。此時，如果是由齒輪換檔裝置進行變速器的摘檔動作或掛檔動作，則不得不在離合器未完全斷開的狀態下進行操作，齒輪換檔裝置及變速器的齒輪部分會受到額外的負荷，產生齒輪換檔裝置及變速器的齒輪部分的耐久性降低的問題。
本發明的目的是解決上述問題點。
為解決前述課題，本發明採用以下的技術方案本發明提供一種離合器控制裝置，可通過從控制器向包含離合器助力器的離合器控制機構發送控制信號而進行自動離合器控制，以及通過離合器踏板的踩踏操作前述離合器助力器而進行手動離合器控制，來進行摩擦型離合器的離/合，並使離合器踏板的踩踏進行的手動離合器控制優先進行，其特徵是在前述控制器內，設有從離合器踏板被踩踏開始計時的快速接合計時器、和存儲給定的設定時間ΔT的快速接合操作時間存儲部，在快速接合計時器的計時比前述設定時間ΔT小的時間內，進行比通常的離合器接合動作更高速的離合器快速動作。
將前述給定的設定時間ΔT設定為，從駕駛員踩踏離合器踏板開始到開始用力踏下為止通常所需的時間；或者設定為，通過前述離合器快速接合動作從離合器完全斷開位置到離合器完全接合位置為止所需的時間。
本發明還提供一種離合器控制裝置，可通過從控制器向包含離合器助力器的離合器控制機構發送控制信號而進行自動離合器控制，以及通過離合器踏板的踩踏操作前述離合器助力器而進行手動離合器控制，來進行摩擦型離合器的離/合，並使離合器踏板的踩踏進行的手動離合器控制優先進行，其特徵是在自動離合器控制中踩踏離合器踏板的情況下，保持自動離合器控制直到掛檔動作結束時為止，或者，保持自動離合器控制直到由離合器踏板產生的對離合器助力器的控制操作壓力變成比自動離合器控制操作壓力高為止，此後，變更成由離合器踏板進行的手動。
當操作變速杆3時，控制器4具有變速意願而開始自動離合器控制。即，向離合器助力器21輸送操作用空氣，使活塞22向離合器斷開方向移動。但是，當離合器踏板5被踏下時，根據優先進行手動離合器控制的原則，就必需解除自動離合器控制。為此，使離合器助力器21的活塞22向離合器接合方向移動，在給定的設定時間ΔT內進行比通常的離合器接合動作更高速的離合器快速接合動作。這樣，離合器踏板5的踩踏就成為離合器助力器21的踩踏感覺的狀態，可以防止離合器踏板5的操作感覺的惡化。
前述離合器踏板的踩踏檢測裝置可以根據離合器行程量來進行檢測，也可以是通過開關來檢測踩踏的開關式裝置。此外，如果是開關式的裝置，最好是根據可以確實檢測出駕駛員的踩踏意願程度的踩踏量(無意的踩踏或意外的踩踏等造成的非駕駛員本意的操作除外)來設定開關。
此外，如果在直到掛檔動作終了時保持自動離合器控制，或者在直到由離合器踏板使離合器助力器的控制操作壓力變成比自動離合器控制操作壓力高的壓力時，保持自動離合器控制，然後變更成離合器踏板進行的手動控制，則即使在由齒輪換檔裝置進行變速器的摘檔動作或掛檔動作中，也可以使離合器未完全斷開狀態下的操作與由離合器踏板進行的離合器控制相同，而且可以防止由齒輪換檔裝置及變速器的齒輪部分的額外的負荷造成的齒輪換檔裝置及變速器的齒輪部分的耐久性的惡化。
以下結合附圖詳細說明本發明的實施例。
圖1是本發明的離合器控制裝置的方塊構成圖。
圖2是說明本發明的離合器控制的流程圖。
圖3是以往的離合器控制裝置的方塊構成圖。
圖4是離合器控制機構的具體構成圖。
圖5是說明以往的離合器控制的流程圖。
圖1是本發明的離合器控制裝置的方塊構成圖。符號與圖3的相對應，41為快速接合計時器，42為快速接合致動時間存儲部。
與圖3的以往的例子不同的是，在控制器4內設有快速接合計時器41與快速接合致動時間存儲部42。快速接合致動時間存儲部42內存儲的快速接合致動時間ΔT，被設定為從駕駛員踩踏離合器踏板5開始到開始用力踏下為止通常所需程度的時間(這是通過試驗等推算出來的，例如0.5秒)，或者，被設定為從離合器完全斷開的位置到離合器完全接合的位置為止進行離合器快速接合動作所需的時間(這也是通過試驗等推算出來的，例如0.6秒)。
設置這些快速接合計時器41和快速接合致動時間存儲部42的目的是，判斷是否踩踏離合器踏板5，從離合器助力器21快速排出空氣，使活塞22儘快向離合器接合方向移動。當活塞22快速向接合方向移動時，由於前述仍然保持空的致動油接受腔室變得狹窄，隨著離合器踏板5的踩踏進行而輸送來的致動油馬上就會充滿，此後，駕駛員可以在真實地感覺到踏板的踩踏的情況下，進行踩踏。
圖2是說明本發明的離合器控制的流程圖。雖然與圖5的以往的流程圖大致相同，但用單點劃線包圍的部分為新增加的部分。與以往相同的步驟予以簡單說明。
步驟1…檢查是否有變速意願。
步驟2…在有變速意願的場合，檢查是否踏下了離合器踏板5。
步驟3…在未踏下的場合，使快速接合計時器41的值為零。表示駕駛員沒有進行手動離合器控制的意願，不必進行將離合器助力器21的空氣快速排出的準備(該準備指快速接合計時器41的計時開始)。
步驟4…進行自動離合器控制。首先，斷開離合器，在進行換擋後，接合離合器。
步驟5…在步驟2中離合器踏板被踏下的場合，由變速器的各齒輪段上所設置的齒輪位置傳感器或檢測進行掛檔動作的齒輪換檔裝置的位置的裝置等，來檢測掛檔動作是否結束。如果掛檔動作結束就進入步驟6，未結束就進入步驟3。這裡對掛檔動作是否結束的檢測是為了避免在離合器未完全斷開的狀態下進行變速操作。
步驟6…檢測離合器助力器的控制操作壓力是否為自動離合器裝置產生的操作壓力。如果是自動離合器控制的操作壓力就進入步驟7，如果已經是前述手動離合器控制的操作壓力就進入步驟10。
步驟7…如果是自動離合器控制的操作壓力，就檢查快速接合計時器41的值是否在快速接合操作時間存儲部42的快速接合操作時間ΔT以上。由於快速接合計時器41的值最初為0，即最初為NO，就進入步驟8。
步驟8…在不為ΔT以上的場合，用構成離合器控制機構的空氣供給裝置17，比通常的離合器接合動作更高速地排出離合器助力器21的空氣，使活塞22快速地向離合器接合方向移動(快速接合模式)。用空氣供給控制裝置17進行的比通常要高速的空氣排出，是通過僅接通電磁閥26，而關斷電磁閥25、27進行的。此時，離合器助力器21的空氣經空氣管路C→雙止回閥20→空氣管路A→空氣管路J→電磁閥26→空氣管路G→電磁閥25→空氣管路L→離合器助力器21→大氣開放閥23的通路排出。在該通路中沒有包含節流孔29，因此空氣可以快速地排出。
步驟9…使快速接合計時器41的值遞增。即，更新為僅增加1個單位的值(這裡所謂的1個單位，在快速接合計時器41的值變化時，最小的1個單位，例如在構成計數器的場合，為1個計數)。
步驟10…在多次反覆進行該控制流程中，當快速接合計時器41的值為ΔT以上時(即從離合器踏板5踏下開始，已經經過了ΔT的時間時)，與以往同樣地，採取禁止自動離合器控制的措施(此前，即使是離合器踏板5被踏下，也允許自動離合器控制狀態)。具體說，是關斷全部電磁閥25～27。但是，在ΔT的短時間內，離合器助力器21的空氣幾乎被排出。所以與以往同樣，在關斷電磁閥25～27的時間點，活塞22基本恢復到離合器接合的位置。因此，離合器踏板5的踩踏就成為可以感覺踩踏的狀態。
本發明不限於該實施例，例如，通過省去圖2的步驟5及步驟6，可以變更為只設置離合器快速接合模式。此外，離合器助力器的控制操作壓力不限於空氣式的。
如上所述，按照本發明的離合器控制裝置，在自動離合器控制中，當踩踏離合器踏板而表明手動離合器控制的意願時，由自動離合器控制向離合器助力器輸送的操作用(致動用)空氣可以在給定的ΔT時間內快速地排出。因此，離合器助力器的活塞可向離合器接合方向快速地返回，駕駛員向離合器踏板施加力而開始踩踏時，離合器踏板的致動油接受腔室也恢復到狹窄的狀態。
因此，離合器助力器的控制操作壓力在從自動離合器控制操作壓力向手動離合器控制操作壓力變更時，所產生的離合器未完全斷開狀態下的變速操作，可以與離合器踏板的離合器控制變得相同，不會對變速器及齒輪換檔裝置帶來負擔，而且離合器踏板5的踩踏成為可感覺踏板的狀態，可最好地適應駕駛員的操作感覺。
權利要求
1．一種離合器控制裝置，可通過從控制器向包含離合器助力器的離合器控制機構發送控制信號而進行自動離合器控制，以及通過離合器踏板的踩踏操作前述離合器助力器而進行手動離合器控制，來進行摩擦型離合器的離/合，並使離合器踏板的踩踏進行的手動離合器控制優先進行，其特徵是在前述控制器內，設有從離合器踏板被踩踏開始計時的快速接合計時器、和存儲給定的設定時間ΔT的快速接合操作時間存儲部，在快速接合計時器的計時比前述設定時間ΔT小的時間內，進行比通常的離合器接合動作更高速的離合器快速動作。
2．如權利要求1所述的離合器控制裝置，其特徵是將前述給定的設定時間ΔT設定為，從駕駛員踩踏離合器踏板開始到開始用力踏下為止通常所需的時間；或者設定為，通過前述離合器快速接合動作從離合器完全斷開位置到離合器完全接合位置為止所需的時間。
3．一種離合器控制裝置，可通過從控制器向包含離合器助力器的離合器控制機構發送控制信號而進行自動離合器控制，以及通過離合器踏板的踩踏操作前述離合器助力器而進行手動離合器控制，來進行摩擦型離合器的離/合，並使離合器踏板的踩踏進行的手動離合器控制優先進行，其特徵是在自動離合器控制中踩踏離合器踏板的情況下，保持自動離合器控制直到掛檔動作結束時為止，或者，保持自動離合器控制直到由離合器踏板產生的對離合器助力器的控制操作壓力變成比自動離合器控制操作壓力高為止，此後，變更成由離合器踏板進行的手動控制。
全文摘要
本發明提供一種離合器控制裝置,解決駕駛員操作感覺變差及因在離合器未完全斷開的狀態下操作使齒輪換檔裝置的耐久性降低的問題。在自動離合器控制中踩踏離合器踏板5時,快速接合計時器41開始計時,只在快速接合操作時間存儲部42的ΔT時間內,從離合器致動器16最快速地排出操作用空氣,使得空氣供給控制裝置16動作。這樣,在用力踩踏離合器踏板5時,致動油接受腔室變窄,變成可感覺踩踏的狀態,從而操作感覺不會惡化。
文檔編號B60W10/06GK1321593SQ0111570
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月29日 優先權日2000年5月1日
發明者兩角祐樹 申請人:五十鈴自動車株式會社