本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的手動(dòng)換擋機(jī)動(dòng)車變速器的離合器執(zhí)行器，它包括駕駛員操作的離合器踏板或控制桿、機(jī)動(dòng)車輛的離合器和踏板或控制桿之間的離合器聯(lián)桿(clutch linkage)、和適合于延遲在離合器踏板或控制桿快速釋放時(shí)離合器接合的阻尼器。

背景技術(shù)：

在US 2014/0110217 A1中公開了這樣的離合器執(zhí)行器。與踏板或控制桿或與離合器聯(lián)桿的一部分永久連接的阻尼器通過提供與來自離合器踏板或控制桿復(fù)位彈簧的壓力反向的作用力來延遲離合器的過快接合。阻尼器起到了防止機(jī)動(dòng)車輛損壞，并避免乘客產(chǎn)生不適的功能。阻尼器在離合器接合運(yùn)動(dòng)過程中比在離合器分離運(yùn)動(dòng)過程中更為有效，并且阻尼器可能只在車輛從靜止位置啟動(dòng)時(shí)是有效的。如果阻尼器是有效的，它延遲了離合器接合運(yùn)動(dòng)全部行程內(nèi)的離合器接合。如果阻尼器在不考慮行駛狀態(tài)的情況下是有效的，這也會(huì)阻止在任意擋位之間換擋時(shí)的離合器進(jìn)行快速的再接合，這對(duì)駕駛者來說將會(huì)產(chǎn)生不適。此外，如果阻尼器只在車輛從靜止位置啟動(dòng)時(shí)是有效的，離合器將會(huì)出現(xiàn)取決于行駛狀態(tài)的不一致的再接合表現(xiàn)，這可能會(huì)使駕駛員感到困惑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有阻尼器的更舒適的離合器執(zhí)行器。

該目的通過權(quán)利要求1中的離合器執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)。

從屬權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明，阻尼器可僅在離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限行程內(nèi)有效地延遲離合器接合，而不是像上述本領(lǐng)域現(xiàn)狀那樣在離合器接合運(yùn)動(dòng)整個(gè)行程內(nèi)恒定對(duì)進(jìn)行抑制。這個(gè)有限行程可以采用離合器僅被部分接合情況下的離合器接合狀態(tài)的行程，即，離合器盤之間具有一定量滑動(dòng)的行程。該有限行程內(nèi)可包括或?qū)?yīng)離合器的這種滑動(dòng)行程。

本發(fā)明的阻尼器在超出離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限行程以外和離合器分離運(yùn)動(dòng)的全部行程內(nèi)是大體上或完全無效的。因此，阻尼器對(duì)駕駛員舒適性的影響小到?jīng)]有必要區(qū)分上述本領(lǐng)域現(xiàn)狀中提及的不同行駛狀態(tài)。

換句話說，本發(fā)明提及的阻尼器具有非線性阻尼特性；而且這樣的阻尼器可以通過兩種任選方式來實(shí)現(xiàn)。

在第一可選方案中，阻尼器是具有致動(dòng)面的液壓阻尼器，該致動(dòng)面在離合器部分或完全接合時(shí)趨向于或能夠與離合器踏板或控制桿或離合器聯(lián)桿的抵靠面接觸，并且當(dāng)離合器分離時(shí)，抵靠面和致動(dòng)面被間隙隔開。抵靠面位于或離合器踏板或控制桿或離合器聯(lián)桿的任何合適的機(jī)械部位上，其可以包括液壓式和/或機(jī)械式。

在線性阻尼器的情況下，其中，氣缸中容納活塞、活塞桿、以及用于活塞和活塞桿的復(fù)位彈簧，則所述致動(dòng)面是活塞桿的自由端，所述間隙將是所述致動(dòng)面和所述抵靠面之間的間隙。

在旋轉(zhuǎn)型阻尼器的情況下，該旋轉(zhuǎn)型阻尼器可以直接或通過齒輪與踏板或控制桿或離合器聯(lián)桿的任何旋轉(zhuǎn)點(diǎn)連接，則該間隙是具有任意致動(dòng)面和抵靠面的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件之間的旋轉(zhuǎn)間隙。

分離的致動(dòng)面和抵靠面為阻尼器和離合器踏板或控制桿提供了機(jī)械解耦。因?yàn)檫@個(gè)機(jī)械解耦以及因?yàn)樵诜蛛x方向上無阻尼效應(yīng)，駕駛員在通過踩壓踏板或控制桿進(jìn)行離合器分離時(shí)就不會(huì)在離合器踏板或控制桿上感覺到過大的作用力。雖然不是必然，但是有可能的是，在阻尼器自身內(nèi)部應(yīng)減少面向所有分離階段的阻尼效應(yīng)，正如上述本領(lǐng)域現(xiàn)狀中所提及的一樣，以使離合器分離時(shí)阻尼器是無效的。

在通過松開踏板或控制桿實(shí)現(xiàn)的離合器接合過程中，踏板僅在有限的運(yùn)動(dòng)行程內(nèi)被延遲，而且駕駛員實(shí)際上只能感覺到離合器踏板或控制桿的相對(duì)較強(qiáng)的復(fù)位彈簧的作用力。然而，在離合器大量滑動(dòng)階段，離合器踏板或控制桿快速釋放中的離合器接合則會(huì)被延遲。這將確保離合器與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的接合實(shí)現(xiàn)平滑轉(zhuǎn)換而同時(shí)不影響駕駛員舒適度。

在第二可選方案中，阻尼器是電磁阻尼器，該電磁阻尼器通過洛倫茲力實(shí)現(xiàn)阻尼，而不是上述本領(lǐng)域現(xiàn)狀中提及的通過磁場改變磁流變液壓流體的粘度來實(shí)現(xiàn)阻尼。這種電磁阻尼器可以很容易地以這種方式設(shè)計(jì)，即該阻尼僅在全部離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限行程內(nèi)延遲離合器的接合。

電磁阻尼器可以是具有線圈和永久磁鐵的線性阻尼器，其中永久磁鐵在線圈中被移入或移出時(shí)線圈中會(huì)產(chǎn)生電流，該電流在線圈和永久磁鐵之間產(chǎn)生的洛倫茲力，該洛倫茲力的大小與線圈和永久磁鐵之間的相對(duì)速度成比例，這個(gè)洛倫茲力被用于提供阻尼。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何替代地實(shí)施旋轉(zhuǎn)型電磁阻尼器。

至于這兩種類型，有很多可以實(shí)現(xiàn)期望的非線性阻尼特性的可能方法，例如通過永久磁鐵和/或線圈的繞組的適當(dāng)空間排列，通過提供一系列的線圈，和/或一個(gè)或多個(gè)線圈外部電路的布局。

有可能在同一個(gè)并且同樣的阻尼器中同時(shí)實(shí)施第一和第二個(gè)方案。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述離合器執(zhí)行器包括伺服馬達(dá)和機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)例如為用于定位阻尼器以轉(zhuǎn)換延遲的有限行程的軸。在選用電磁阻尼器的情況下，其阻尼特性可以選擇性或額外地通過切換線圈的外部電路來改變。

用于阻尼器定位的任何裝置會(huì)使如動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊這樣的電動(dòng)車輛系統(tǒng)能夠調(diào)整阻尼器在預(yù)期行程內(nèi)工作，這將被測試并計(jì)算以確保給駕駛員提供最大的舒適性。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中：

圖1示出了包括阻尼器的離合器踏板；

圖2是對(duì)電磁阻尼器的工作原理的說明；

圖3是表示在離合器分離和隨后接合的典型操作過程中具有阻尼執(zhí)行器的離合器部件接合位置的曲線圖；

圖4是表示對(duì)應(yīng)于圖3的位置的接合速度的曲線圖；

圖5是對(duì)離合器幾個(gè)接合參數(shù)的模擬的說明；和

圖6是表示圖5中模擬的輸出信號(hào)的曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了駕駛員操作的離合器踏板1，其以2為中心樞轉(zhuǎn)并通過復(fù)位彈簧3偏置到圖1左側(cè)示出的位置,該位置對(duì)應(yīng)于手動(dòng)換擋機(jī)動(dòng)車變速器的離合器的接合狀態(tài)。離合器通過踩踏踏板1實(shí)現(xiàn)分離。在圖1的右側(cè)，示出了離合器踏板1處于踩下狀態(tài)。

離合器踏板1可以通過任何機(jī)械和/或液壓聯(lián)桿連接到位于離合器附近的推桿，其中該推桿可以對(duì)離合器壓力板產(chǎn)生作用。

在圖1中，阻尼器4被設(shè)置并適用于延遲離合器踏板1的快速釋放中的離合器接合。阻尼器4包括汽缸5、活塞6、活塞桿7和用于活塞6與活塞桿7的相對(duì)弱復(fù)位彈簧8。

活塞桿7具有自由端9，該自由端9具有當(dāng)離合器踏板1如圖1左側(cè)所示沒有或部分踩下時(shí)，與離合器踏板1的抵靠面10抵靠的致動(dòng)面。當(dāng)離合器踏板1如圖1右側(cè)所示進(jìn)一步踩下時(shí)，在活塞桿7的自由端9的致動(dòng)面和離合器踏板1的抵靠面10之間會(huì)產(chǎn)生間距或間隙11。間隙11的寬度大約為離合器踏板1兩個(gè)端位置之間的抵靠面10的最大沖程長度的一半或比該值略小。

該阻尼器4僅在全部離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限的行程內(nèi)有效地延遲離合器接合，并且在超出離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限行程以外和離合器分離運(yùn)動(dòng)的全部行程內(nèi)大體上是無效的

還有伺服馬達(dá)和例如軸這樣的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于在其縱向方向上定位阻尼器4，以便對(duì)離合器接合運(yùn)動(dòng)延遲的有效范圍進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該縱向方向是圖1中雙頭箭頭12的方向。

圖1所示的液壓阻尼器4可以被通過由洛倫茲力提供阻尼的電磁阻尼器來代替。這種電磁阻尼器的工作原理示于圖2。如圖2中的直箭頭所示，當(dāng)永久磁鐵20被移動(dòng)到線圈21內(nèi)時(shí)，在線圈中感生出電壓，如果線圈端部22、23彼此直接地或通過電阻相連接，也會(huì)感生出電流，正如圖2中彎曲的箭頭所示。

這樣的電流在線圈21和永久磁鐵20之間產(chǎn)生的洛倫茲力，該洛倫茲力與永久磁鐵20運(yùn)動(dòng)方向反向且大小正比于線圈21和永久磁鐵20之間的相對(duì)速度，它通過將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈21的外部電阻和/或內(nèi)部電阻中產(chǎn)生的熱能而被用于提供阻尼。

如在圖2中所示類型的電磁阻尼器，可以很容易以這樣的方式來設(shè)計(jì)，即僅在全部離合器接合運(yùn)動(dòng)的有限的行程內(nèi)延遲離合器接合，該有限的行程大體上對(duì)應(yīng)于例如離合器的滑動(dòng)行程。

在采用具有電磁阻尼器的離合器執(zhí)行器的相應(yīng)的實(shí)施方式中，永久磁鐵20可以是如圖1所示的活塞桿7的一部分，且線圈可以布置在圖1的復(fù)位彈簧8的區(qū)域中。

具有如圖2所示類型的電磁阻尼器，可能但沒有必要設(shè)置圖1所示的活塞桿7的自由端9。該方案可替換為，如果線圈的外部電路被設(shè)計(jì)為永久磁鐵20離開線圈21的任何運(yùn)動(dòng)都會(huì)受到阻尼，對(duì)應(yīng)于活塞桿并支承永久磁鐵的組件可以與離合器踏板永久相連。這可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)，例如，通過接到線圈21端部22，23上的外部電路內(nèi)的二極管。二極管將僅允許在一個(gè)方向上的電流流動(dòng)。在線圈21中沒有電流，則不會(huì)感生出洛倫茲力。

有可能的是，電磁阻尼器會(huì)更容易實(shí)施為旋轉(zhuǎn)型設(shè)計(jì)，其可以連接到離合器踏板或控制桿的或離合器聯(lián)桿的任何旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)型電磁阻尼器將包括含有至少一個(gè)磁體的第一構(gòu)件和包含至少一個(gè)線圈的第二構(gòu)件，其中，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)在一個(gè)或多個(gè)線圈中產(chǎn)生電磁力，該力充當(dāng)對(duì)這種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻尼。

圖3是曲線圖，其中粗曲線代表離合器在常規(guī)分離和隨后的接合操作過程中，當(dāng)配置具有非線性阻尼特性的阻尼器時(shí)，離合器的壓力板或推桿的位置。橫軸是任意單位的時(shí)間，例如超過幾秒鐘，而縱軸是任意單位的位置。阻尼器的阻尼階段30出現(xiàn)在曲線的接合部不太陡的部分。

圖4是曲線圖，其中粗曲線代表離合器在如圖3中所示的分離和隨后的接合操作過程中，離合器的壓力板或推桿的速度。橫軸是時(shí)間，而縱軸是速度?？梢钥闯鲈谧枘犭A段30起始處有一個(gè)急劇的減速40。

圖5示出了用于模擬常規(guī)離合器分離和隨后接合操作并得出圖3和4中位置和速度參數(shù)的數(shù)學(xué)仿真模擬。這樣的仿真模擬也有助于設(shè)計(jì)實(shí)際離合器的阻尼器。

圖6是表示圖5的模擬的信號(hào)“Ford_Easy_Clutch(福特易用離合器)輸出'的曲線圖。該信號(hào)的非零部分表示在圖3的阻尼階段30過程中的阻尼器內(nèi)的能量損失。