离合器操纵装置 【技术领域】
本发明涉及一种操作离合器装置的离合器操纵装置。背景技术 已有的手动变速器中， 发动机与变速器之间设置有离合器装置， 而且驾驶座的变 速杆与变速器通过控制杆等连杆机构机械连接。变速时， 通过踩踏离合器踏板由离合器装 置切断发动机与变速器之间的动力传递， 并操作变速杆。因此， 要求频繁地变速时， 对于驾 驶员而言， 一连串的操作成为大的负担。
因此， 为了减轻杆操作相关的驾驶员的负担， 提出了设置自动断接离合器装置的 离合器执行机构， 不需踩踏离合器踏板进行变速操作的自动变速器。
专利文献
特开 2005-48924 号公报
发明内容 作为上述自动变速器用离合器装置， 通常使用常闭式离合器装置， 但近年开发了 使用常开式离合器装置的自动变速器。
采用常开式离合器装置时， 车辆的电源为 OFF 状态下， 解除离合器装置的连结。当 连结离合器装置时， 压板通过杆被从动缸按压， 离合器盘被夹持在压板与飞轮之间。其结 果， 动力通过离合器盘传递至变速器的输入轴。
但是， 与常闭式离合器装置不同， 在常开式离合器装置中， 由从离合器操纵装置传 递的操作力决定作用于离合器盘的按压力。例如， 图 8 所示， 把纵轴作为从啮合轴承作用于 离合器装置的按压力， 把横轴作为啮合轴承的行程时， 在从所谓的半离合状态到离合器装 置的连结状态 ( 动力传递状态 ) 为止的区域 ( 以下， 简称啮合区域 )， 按压力突然变大。
伴随着按压力突然变大， 如图 9 所示， 离合器操纵装置的驱动源负荷也从半离合 状态到动力传递状态为止急剧增加。 因此， 为确保动力传递状态下传递扭矩在允许范围内， 必须以动力传递状态下所需按压力为标准确定离合器操纵装置的最大输出。
但是， 当以最大按压力为标准决定离合器操纵装置的最大输出， 作为离合器操纵 装置的驱动源则必须选择大型机器， 其结果， 会增加成本。
另一方面， 为了顺利地实现离合器连结动作， 在啮合区域要求较高的控制分解精 度。
但是， 如图 8 所示， 在啮合区域， 由于单位行程的按压力的变化量变大， 与其他区 域相比控制分解精度会降低。
考虑到成本的增加及控制分解精度， 例如， 可以考虑选择每单位驱动量小， 且最大 输出大的驱动源。但是， 当每单位驱动量小， 则无论如何在非啮合区域动作速度会变慢， 无 法顺利地实现离合器连结动作。
即， 在现有技术中的离合器操纵装置的常开式离合器装置中， 无法在抑制成本增
加的同时， 顺利地实现离合器连结动作。
本发明的目的在于提供一种抑制成本增加的同时， 可顺利地实现常开式离合器装 置的离合器连结动作的离合器操纵装置。
本发明涉及的离合器操纵装置是， 通过将作用于离合器盘的按压力施加于离合器 装置， 把离合器装置切换为动力传递状态的装置， 其具有驱动部、 减速部、 中间传递部。 驱动 部用于产生驱动力。减速部是通过减少驱动部的驱动量而增强驱动力的机构， 具有从离合 器装置的动力切断状态至动力传递状态为止逐渐变大的减速比。 中间传递部是将通过减速 部增强的驱动力作为按压力传递至离合器装置。
在这里， “减速比” 是指， 用从驱动部输入至减速部的输入驱动量除以从减速部输 出的输出驱动量的值。
该离合器操纵装置中， 由于减速部的减速比从离合器装置的动力切断状态至动力 传递状态逐渐变大， 因此， 离合器装置从动力切断状态过渡到动力传递状态为止， 离合器装 置的操作量逐渐变小。所以， 在动力传递完全被切断的状态下， 可使离合器装置迅速工作， 且将离合器装置切换为动力传递状态时， 可使离合器装置缓慢工作。 其结果， 从半离合器状 态至动力传递状态为止的啮合区域， 可将每单位驱动量的按压力变化量抑制成较小， 不需 减少驱动部的驱动量可确保啮合区域的控制分解精度。
还有， 即使是作用于离合器盘的按压力急剧增大的啮合区域， 由于通过减速部增 强驱动力以使其迎合按压力， 不需将驱动部的能力设定得很高， 利用小型驱动部可充分确 保所需按压力。
如上所述， 依据本发明能够提供一种在抑制成本增加的同时， 可顺利地实现常开 式离合器装置的离合器连结动作的离合器操纵装置。 附图说明
图 1 为离合器装置 9 及离合器操纵装置 1 的结构示意图 ； 图 2 为驱动电机 2 及减速机构 3 的结构示意图 ； 图 3 为曲肘机构 39 的减速比示意图 ； 图 4 为主缸 4、 从动缸 5 及液压回路 6 的结构示意图 ； 图 5 为行程 L 与压力 P 的关系示意图 ； 图 6 为行程 L 与电机负荷 M 的关系示意图 ； 图 7 为计算处理无效行程的流程图 ； 图 8 为离合器装置的啮合特性 ； 图 9 为离合器操纵装置的负荷特性 ( 已有 ) ； 图 10 为离合器操纵装置 1 的负荷特性。具体实施方式
< 离合器装置的结构 >
如图 1 所示， 离合器装置 9 为从发动机 ( 图中未示出 ) 向变速箱 ( 图中未示出 ) 传 递动力所需装置的示例， 被固定在发动机的飞轮 91 上。离合器装置 9 是所谓常开式装置， 在没有被离合器操纵装置 1( 后述 ) 操作的状态时， 切断从发动机向变速箱的动力传递。如图 1 所示， 离合器装置 9 具有离合器盖 93、 压板 92、 离合器盘 94、 按压杆 96、 啮 合轴承 97。
离合器盖 93 被固定在飞轮 91 上。压板 92 被离合器盖 93 能够一体旋转且能够轴 向移动地支撑着。压板 92 通过带板 93a 相连， 以使其相对飞轮 91 可向离合器盘 94 及相反 侧移动。
离合器盘 94 配置在飞轮 91 与压板 92 之间， 离合器装置 9 连接时被夹持在飞轮 91 与压板 92 的轴向之间。按压杆 96 为大致环状的板， 在轴向上被离合器盖 93 可弹性变形地 支撑着。按压杆 96 的弹力小， 使其弹性变形所需的力也较小。按压杆 96 的内周部成通过 啮合齿轮 97 可轴向推入。离合器装置 9 连接时， 啮合轴承 97 通过按压杆 96 轴向按压压板 92。啮合轴承 97 被离合器操纵装置 1 轴向驱动。该离合器装置 9 中， 使通过按压杆 96 及 压板 92 作用于离合器盘 94 的按压力根据啮合轴承 97 的移动量 ( 离合器操纵装置 1 的操 作量 ) 变化。
而且， 设置有检测离合器装置 9 旋转速度的旋转速度传感器 98。旋转速度传感器 98 与离合器操纵装置 1 的控制装置 8( 后述 ) 相连。
< 离合器操纵装置的结构 > 离合器操纵装置 1， 根据从变速箱 ECU99 输出的操作信号传递或切断离合器装置 的动力。离合器操纵装置 1 可适用于不同规格的多个离合器装置， 在此， 以作为离合器操纵 装置 1 之操作对象的离合器装置 9 为例， 对离合器操纵装置 1 进行说明。
如图 1 所示， 离合器操纵装置 1， 其包括驱动电机 2( 驱动部的示例 )、 减速机构 3( 减速部的示例 )、 主缸 4、 从动缸 5、 液压回路 6、 杆机构 7、 控制装置 8。
如图 1 及图 2 所示， 驱动电机 2 是驱动离合器装置 9 的啮合轴承 97 所需的驱动源， 通过减速机构 3 向主缸 4 施加推力。驱动电机 2， 例如为无刷电机， 其具有用于输出驱动力 的驱动轴 21、 驱动齿轮 24、 检测驱动轴 21 旋转角度的编码器 22、 检测电机转矩的负荷检测 传感器 23。
驱动齿轮 24 被固定在驱动轴 21 的端部， 与减速机构 3 的螺旋齿轮 31 相啮合。编 码器 22 及负荷检测传感器 23 与控制装置 8 电气连接。负荷检测传感器 23， 根据驱动电机 2 的电流值检测驱动电机 2 的负荷。另外， 负荷检测传感器 23 也可以是利用应变计等的传 感器。
如图 1 及图 2 所示， 减速机构 3 具有将驱动电机 2 中产生的旋转运动转换成直进 运动传递给主缸 4 的第 1 活塞 42 的功能和、 增强驱动电机 2 中产生的驱动力的功能。具体 而言， 如图 1 所示， 减速机构 3 具有螺旋齿轮 31、 曲肘机构 39。
螺旋齿轮 31 是降低驱动齿轮 24 旋转速度的齿轮， 与驱动齿轮 24 相啮合。螺旋齿 轮 31， 例如被盖 ( 图中未示出 ) 可旋转地支撑着。
曲肘机构 39 是所谓的末端减速机构， 减速比根据输入驱动量 ( 更具体而言， 驱动 电机 2 的旋转角度或螺旋齿轮 31 的旋转角度 ) 发生变化。具体而言， 如图 3 所示， 当离合 器装置 9 从动力切断状态转到动力传递状态时， 曲肘机构 39 的减速比逐渐变大， 在末端的 行程范围 Lt 中减速比突然增大。还有， 当离合器装置 9 从动力切断状态转到动力传递状态 时， 曲肘机构 39 的减速比按一定增大比逐渐变大。当离合器装置 9 从动力切断状态转到动 力传递状态时， 该增大比也逐渐变大。因此， 离合器装置 9 的状态从动力切断状态向动力传
递状态转移时， 离合器装置 9 的动作变得更加平滑。
例如， 图 3 所示， 将动力切断状态时的曲肘机构 39 的减速比作为标准减速比 R0 时， 减速比中的增大比 E 可用下面的式子 (1) 表示。
E ＝ R/R0 (1)
如图 2 所示， 曲肘机构 39 具有第 1 连接部件 32、 第 2 连接部件 33、 第 3 连接部件 34。第 1 连接部件 32 的第 1 端部 32a， 可旋转地连接在螺旋齿轮 31 的外周部上。第 1 连接 部件 32 的第 2 端部 32b， 可旋转地与第 2 连接部件 33 及第 3 连接部件 34 相连。
第 2 连接部件 33 的第 1 端部 33a， 例如， 通过被固定在盖上的销 36 被盖可旋转地 支撑着。第 2 连接部件 33 的第 2 端部 33b， 可旋转地连接在第 3 连接部件 34 的第 1 端部 34a 上。第 3 连接部件 34 的第 2 端部 34b， 插入主缸 4 第 1 活塞 42 的凹部 42a。离合器装 置 9 的连结被解除的状态下， 第 2 连接部件 33 及第 3 连接部件 34 成向螺旋齿轮 31 的相反 侧弯曲的状态。第 2 端部 33b 及第 1 端部 34a 的连接部上可旋转地连接有第 1 连接部件 32 的第 2 端部 32b。
例如， 如图 2 所示， 当螺旋齿轮 31 朝 R2 方向进行旋转， 第 2 连接部件 33 及第 3 连 接部件 34 的连接部被第 1 连接部件 32 拉紧。其结果， 第 2 连接部件 33 及第 3 连接部件 34 在销 36 及第 1 活塞 42 之间拉伸， 朝右侧方向的推力作用于第 1 活塞 42。此时， 由于驱动电 机 24 的旋转速度因螺旋齿轮 31 而降低， 因此， 与作用在第 1 活塞 42 的推力相比， 可进一步 抑制驱动电机 2 的负荷。
如图 4 所示， 主缸 4 具有第 1 汽缸 41、 插入第 1 汽缸 41 中的第 1 活塞 42、 设置在 第 1 汽缸 41 上的储备油箱 43、 弹簧 47、 副活塞 45、 按压部件 46。由第 1 汽缸 41 及第 1 活 塞 42 形成第 1 油压室 44， 第 1 油压室 44 与储备油箱 43 相连。第 1 油压室 44 与液压回路 6 相连。
弹簧 47， 预先以被压缩的状态配置在第 1 活塞 42 与按压部件 46 之间。弹簧 47 将 第 1 活塞 42 压向第 3 连接部件 34。根据该构成， 第 3 连接部件 34 与第 1 活塞 42 一体移 动。
连接第 1 油压室 44 与储备油箱 43 的流路 41b， 通常被细长的副活塞 45 关闭， 但 是， 当第 1 油压室 44 的压力低于储备油箱 43 的压力， 工作油可从储备油箱 43 流向第 1 油 压室 44。具体而言， 弹簧 47 将按压部件 46 按压在第 1 汽缸 41 上。按压部件 46 与副活塞 45 之间， 例如设置有锥形弹簧 ( 图中未示出 )， 锥形弹簧将副活塞 45 按压在流路 41b 的开 口周边部。 根据该构成， 当， 抗衡流路 41b 的锥形弹簧的弹力作用于副活塞 45， 副活塞 45 相 对第 1 汽缸 41 向左侧移动， 副活塞 45 从流路 41b 的开口周边部离开。这样， 通过副活塞 45 及锥形弹簧实现止回阀。
如图 4 所示， 从动缸 5 具有第 2 汽缸 51、 插入第 2 汽缸 51 的第 2 活塞 52、 弹簧 57、 杆 59。由第 2 汽缸 51 及第 2 活塞 52 形成第 2 油压室 54， 液压回路 6 及压力计 53( 检测传 感器的示例 ) 与第 2 油压室 54 相连。第 2 油压室 54 中配置有弹簧 57。弹簧 57 通过第 2 活塞 52 将杆 59 按压在杆机构 7 的杆 71 端部。根据该构成， 第 2 活塞 52、 杆 59 及杆 71 的 端部一体移动。
如图 1 所示， 杆机构 7 是将从动缸 5 的推力以规定的杠杆比传递至啮合轴承 97 的 机构， 其具有杆 71。杆 71 上设置有销 72， 且成使杆 71 以销 72 为中心进行旋转。由于与杆71 的中央相比， 销 72 配置在更靠近啮合轴承 97 侧， 虽然从动缸 5 的行程通过杆机构 7 减速 且传递至啮合轴承 97， 但从动缸 5 的推力通过杆机构 7 增强。
如图 1 所示， 液压回路 6 包括主油路 61、 副油路 63、 转换阀 62( 转换部的示例 )。 主油路 61 连接储备油箱 43( 油箱的示例 ) 和转换阀 62。副油路 63 连接主缸 4 的第 1 油压 室 44、 从动缸 5 的第 2 油压室 54 及转换阀 62。转换阀 62 是常开式电磁转换阀， 被控制装 置 8 控制。电流没有在螺旋管内流动的状态时， 转换阀 62 连接主油路 61 和副油路 63， 电流 在螺旋管内流动的状态时， 转换阀 62 切断主油路 61 和副油路 63。因此， 车辆的电源为 OFF 状态时， 主油路 61 的压力向储备油箱 43 开放， 离合器装置 9 成动力切断状态。
另外， 由减速机构 3、 主缸 4、 从动缸 5、 液压回路 6 及杆机构 7 构成将驱动电机 2 的 驱动力作为按压力传递至离合器装置 9 的中间传递部。而且， 由转换阀 62 及控制装置 8 构 成通过传递部将驱动电机 2 的驱动量 ( 驱动轴 21 的旋转速度 ) 转换成操作量 ( 从动缸 5 的行程 ) 的调整部。
< 控制装置的结构 >
控制装置 8， 根据编码器 22、 负荷检测传感器 23 及压力计 53 的输出控制驱动电机 2 及转换阀 62。具体而言， 如图 1 所示， 控制装置 8 具有控制驱动电机 2 的电机控制部 81、 根据负荷检测传感器 23 及压力计 53 的输出控制转换阀 62 的行程控制部 82( 调整控制部 的示例 )。 电机控制部 81， 例如， 按照车辆的状态， 根据从变速箱 ECU99( 图 1) 输出的操作信 号控制驱动电机 2。当控制装置 8 受到该操作信号， 电机控制部 81 控制驱动电机 2， 使驱动 电机 2 的驱动轴 21 只旋转设定角度。电机控制部 81， 通过计算从编码器 22 输出的脉冲可 检测驱动轴 21 的旋转角度。电机控制部 81， 通过监测编码器 22 的输出脉冲， 可在驱动轴 21 仅旋转设定角度的时候停止驱动电机 2。设定角度预先存储于设置在控制装置 8 上的存 储器 ( 图中未示出 ) 中。
而且， 当从变速箱 ECU99 输出离合器解除信号时， 控制装置 8 控制驱动电机 2 使驱 动电机 2 的驱动轴 21 向相反侧仅旋转设定角度。根据该构成， 驱动轴 21 的旋转位置可恢 复到初期位置。
行程控制部 82 调整从动缸 5 的行程 ( 第 2 活塞 52 的移动距离、 操作量的示例 )， 以使压板 92 的按压力不会因尺寸误差或尺寸变化而产生大的变化。具体而言， 行程控制部 82， 根据压力计 53 及负荷检测传感器 23 的检测结果计算合理行程 ( 合理操作量的示例 )。 合理行程， 意味着作为从动缸 5 的行程为合理的行程。
合理行程与从动缸 5 的最大行程 Lmax 之差称之为无效行程 ΔL。如后述， 为了将 从动缸 5 的行程调整为合理行程， 行程控制部 82 控制转换阀 62， 在主缸 4 的工作中仅无效 行程 ΔL 不使从动缸 5 工作。例如， 由于是通过转换阀 62 将主油路 61 连接在储备油箱 43 上， 工作油从主油路 61 流向储备油箱 43， 因此第 1 活塞 42 的直进运动不会传递至第 2 活塞 52。当主油路 61 被转换阀 62 从储备油箱 43 切断， 第 1 活塞 42 的直进运动通过主油路 61 的工作油传递至第 2 活塞 52。即， 通过调整转换阀 62 的开闭时机， 可调整无效行程 ΔL 的 长度， 可将从动缸 5 的行程调整为合理行程。即， 经由驱动电机 2 的驱动轴 21 的旋转范围 ( 整个驱动范围 ) 中， 仅有部分旋转角度 ( 驱动量 ) 被主缸 4、 从动缸 5 及油压回路 6 转换 成从动缸 5 的行程 ( 操作量 )。
< 调整行程的概要 >
通常， 在离合器装置中， 会产生离合器盘的磨损等因使用多年而产生的退化或不 同产品的尺寸误差。例如， 如图 1 所示的离合器装置 9 的场合， 当离合器盘 94 磨损， 离合器 连结时相对于飞轮 91 的压板 92 位置会靠近飞轮 91 侧。
但是， 由于通常从动缸 5 的行程是固定的， 因此当动力传递时压板 92 的位置靠近 飞轮 91 侧， 则从动缸 5 的行程会不足， 按压力难以从按压杆 96 传递至压板 92。其结果， 根 据离合器盘 94 的磨损状态， 压板 92 的按压力会降低。
因此， 该离合器操纵装置 1 中， 自动调整从动缸 5 的行程以确保按压力保持合理的 水平。在这里， 简要说明行程的调整方法。
在制造离合器操纵装置 1 的阶段， 从动缸 5 的行程或位置被调整为使其可确保在 离合器盘的磨损量最大且从动缸 5 的行程最大的状态下所需的按压力。接下来， 实际运转 时， 根据离合器盘的磨损状态调整从动缸 5 的行程。调整行程时， 根据预先存储于控制装置 8 中的数据计算出从动缸 5 的合理行程， 并根据计算出的合理行程通过控制装置 8 切换转换 阀 62 的开闭。
如上所述， 能够自动调整从动缸 5 的行程。 < 计算行程用数据 >
在这里， 对计算行程用的数据进行说明。作为计算行程用的数据， 可以考虑图 5 及 图 6 所示的数据。
例如图 5 所示的数据， 表示离合器盘 94 的磨损量、 从动缸 5 的行程 L 及第 2 油压 室 54 内的压力 P 的关系， 通过设计或试验预先求得。图 5 所表示的线 A1 ～ A4 是通过设计 或试验预先求得的数据的近似曲线， 与线 A1 ～ A4 相对应的近似表达式预先存储在控制装 置 8 的存储器中。
把从动缸 5 第 2 油压室 54 的压力 P 作为纵轴， 第 2 汽缸 51 的行程 L 作为横轴时， 用线 A4 表示离合器盘 94 的磨损量为最大状态下的压力 P 及行程 L 的关系， 用线 A1 表示离 合器盘 94 完全没有磨损的初期状态下压力 P 及行程 L 的关系。而且， 改变离合器盘 94 的 磨损量计算行程 L 与压力 P 的关系， 例如， 行程 L 与压力 P 的关系成线 A2 及 A3。
换句话说， 如果知道行程 L 与压力 P， 则根据图 5 所表示的数据可掌握离合器盘的 大致的磨损量。而且， 从计算出的离合器盘的磨损量及目标压力， 可计算出从动缸 5 的合理 行程。图 5 所表示的数据存储在控制装置 8 的存储器中。
还有， 图 6 所示数据表示离合器盘 94 的磨损量、 从动缸 5 的行程 L 及驱动电机 2 的电机负荷 M 的关系， 通过设计或试验预先求得。图 6 所表示的线 A11 ～ A14 是通过设计 或试验预先求得的数据的近似曲线。把驱动电机 2 的电机负荷 M 作为纵轴， 第 2 汽缸 51 的 行程 L 作为横轴时， 用线 A14 表示离合器盘 94 的磨损量为最大状态下的电机负荷 M 及行程 L 的关系， 用线 A11 表示离合器盘 94 完全没有磨损的初期状态下行程 L 与电机负荷 M 的关 系。而且， 改变离合器盘 94 的磨损量计算行程 L 与电机负荷 M 的关系， 例如， 行程 L 与电机 负荷 M 的关系成线 A12 及 A13。
换句话说， 如果知道行程 L 与电机负荷 M， 则根据图 6 所表示的数据可掌握离合器 盘的大致的磨损量。而且， 从计算出的离合器盘的磨损量及目标负荷， 可计算出从动缸 5 的 合理行程。图 6 所表示的数据存储在控制装置 8 的存储器中。
< 行程的初期设定 >
考虑到离合器盘的磨损， 在制造阶段利用调整用离合器装置调整从动缸 5 的第 2 活塞 52 的位置。具体而言， 调整从动缸 5 的第 2 活塞 52 的位置或杆 59 的长度调整机构 ( 图中未示出 )， 以便即使离合器盘达到最大的磨损状态， 也能将压板的按压力维持在合理 的水平。调整用离合器装置中， 设置有完全磨损的离合器盘 ( 磨损量最大的离合器盘 )。
调整时， 通过驱动电机 2 驱动主缸 4， 压板 92 经由杆机构 7 被从动缸 5 按压。当调 整用离合器盘被夹在压板 92 与飞轮之间， 第 2 油压室 54 内的压力则上升。此时， 如图 5 所 示， 通过调整从动缸 5 的行程 ( 或调整相对于杆机构 7 的从动缸 5 的位置 ) 使压力 P 达到 标准压力 P0， 可确保从动缸 5 的行程为最大行程 Lmax 时 ( 即， 离合器盘的磨损量最大时 ) 所需的按压力。
但是， 如图 5 所示， 比较相同行程 L 时的压力 P 时， 从与初期状态相对应的线 A1 计 算出的压力高于从离合器盘 94 的磨损量最大的线 A4 计算出的压力。当压力 P 增大， 按压 力也增大， 其结果， 驱动电机 2 的电机负荷 M 超过所需大小。
因此， 该离合器操纵装置 1 中， 自动调整从动缸 5 的行程， 以使按压力与离合器盘 的磨损无关且大致固定。 < 行程的计算方法 >
在这里， 对行程的计算方法进行说明。
自动调整从动缸 5 的行程时， 利用图 5 及图 6 所示的数据， 由控制装置 8 计算与离 合器盘的磨损状态相对应的合理行程。
具体而言， 实际运转时， 通过压力计 53 检测从动缸 5 的压力， 压力计 53 的输出作 为检测压力 Pd 存储于控制装置 8 的存储器中。如图 5 所示， 根据现在的行程 Ls 及线 A1 ～ A4 的近似表达式， 行程控制部 82 计算出四个压力 Pc1 ～ Pc4。行程控制部 82 比较计算出 的四个压力 Pc1 ～ Pc4 与检测压力 Pd， 从线 A1 ～ A4 中选择与最接近检测压力 Pd 的压力相 对应的线。
例如， 选择线 A2 时， 行程控制部 82 根据线 A2 的近似表达式及标准压力 P0 计算出 行程 Lp。
而且， 通过负荷检测传感器 23 检测驱动电机 2 的电机负荷 M， 负荷检测传感器 23 的输出作为检测负荷 Md 存储于控制装置 8 的存储器中。如图 6 所示， 行程控制部 82 根据 现在的行程 Ls 及线 A11 ～ A14 的近似表达式， 计算出四个电机负荷 Mc1 ～ Mc4。行程控制 部 82 比较计算出的四个电机负荷 Mc1 ～ Mc4 和检测负荷 Md， 从线 A11 ～ A14 选择与最接近 检测负荷 Md 的电机负荷 M 相对应的线。
例如， 选择线 A12 时， 行程控制部 82 根据线 A12 的近似表达式及标准负荷 M0 计算 出行程 Lm。计算出的行程 Lm 临时存储于控制装置 8 的存储器中。
还有， 行程控制部 82 根据行程 Lp 及 Lm 计算合理行程。具体而言， 当行程 Lp 及 Lm 之差的绝对值低于规定的值 δL 时， 行程控制部 82 将行程 Lp 设定为新的行程 Ls。与电机 负荷 M 相比优先考虑压力 P 是， 因为作为按压力的指标， 在驱动力的传递路径中， 接近离合 器装置 9 的从动缸 5 的压力 P 比电机负荷 M 更正确。
另一方面， 当行程 Lp 及 Lm 之差的绝对值大于规定的值 δL 时， 行程控制部 82 比 较行程 Lp 及 Lm， 且将长的行程设定为新的行程 Ls。在这里， 选择长的行程是因为与短的行
程相比更容易确保大的按压力。
行程控制部 82 从行程 Lmax 减去新的设定行程 Ls 计算出无效行程 ΔL。根据该无 效行程 ΔL， 由行程控制部 82 调整转换阀 62 的工作时刻。具体而言， 无效行程 ΔL 与驱动 电机 2 中的旋转角度之间的关系式预先存储在行程控制部 82 中， 行程控制部 82 从计算出 的无效行程 ΔL 及关系式计算旋转角度。利用计算出的旋转角度， 调整转换阀 62 的开闭时 刻。
如上述说明， 计算出适合离合器盘磨损状态的从动缸 5 的合理行程。
< 无效行程的技术意义 >
在这里， 对无效行程的技术意义进行补充说明。如图 5 所示， 线 A1 所表示的初期 状态下， 如果将第 2 活塞 52 仅驱动行程 Ls， 第 2 油压室 54 内的压力 P 则达到标准压力 P0。 因此， 如果单纯地降低驱动电机 2 的驱动量， 且使第 2 活塞 52 的行程 L 设为行程 Ls， 似乎可 确保按压力。
但是， 由于减速机构 3 中采用了在行程的末端附近 ( 图 3 所表示的行程范围 Lt) 减速比突然增大的末端减速机构， 因此， 当降低了驱动电机 2 中的驱动量， 无法有效地利用 减速比大的行程范围 Lt 的同时， 为了确保按压力有必要增大驱动电机 2 的输出。
因此， 确保仅相当于最大行程 Lmax 部分的驱动电机 2 的驱动量， 且通过使用转换 阀 62 在减速比小的行程范围 ( 行程范围 Lt 之外的范围 ) 内设定无效行程 ΔL， 则可最大限 度地利用减速比大的行程范围， 无需将驱动电机 2 的负荷提高到所需以上， 且可确保按压 力。
< 离合器操纵装置的动作 >
对上所述离合器操纵装置 1 的动作进行说明。
如图 1 所示， 当传递动力时， 按压杆 96 被离合器操纵装置 1 推向飞轮 91 侧， 离合 器盘 94 被夹持在飞轮 91 及压板 92 之间。此时， 通过控制装置 8 关闭转换阀 62， 驱动电机 2 的驱动力经由减速机构 3、 主缸 4、 从动缸 5 及杆机构 7 传递至压板 92。
该状态下， 当从变速箱 ECU99 检测出操作信号， 电机控制部 81 控制驱动电机 2， 使 驱动轴 21 朝解除离合器装置 9 连接的方向旋转。
当螺旋齿轮 31 被驱动电机 2 朝 R1 方向旋转驱动， 第 1 连接部件 32 则上升， 从减 速机构 3 向主缸 4 传递的驱动力得以解除。当解除了驱动力， 伴随着第 1 活塞 42 因弹簧 57 的弹力向左侧移动， 第 2 活塞 52 也向左侧移动。当第 2 活塞 52 向左侧移动， 啮合轴承 97 被按压杆 96 及带板 93a 推回至右侧， 压板 92 向飞轮 91 的相反侧移动。其结果， 解除了离 合器盘 94 被压板 92 及飞轮 91 夹持的状态， 切断从发动机向变速箱的动力传递。
根据编码器 22 的输出脉冲， 由电机控制部 81 调整驱动电机 2 的驱动量 ( 驱动轴 21 的旋转角度 )。通过驱动电机 2 开始驱动后， 由电机控制部 81 开始计算编码器 22 的输 出脉冲， 当计算的脉冲数达到相当于最大行程 Lmax 的脉冲数， 通过电机控制部 81 停止驱动 电机 2。当驱动电机 2 停止， 压板 92 在切断动力的位置停止， 完成离合器装置 9 的释放动 作。伴随着驱动电机 2 的停止， 转换阀 62 被行程控制部 82 从关闭状态切换到开启状态。
当通过变速箱 ECU99 进行转换， 输出连结离合器装置 1 的操作信号， 电机控制部 81 通过驱动电机 2 驱动减速机构 3， 其中该驱动量仅相当于最大行程 Lmax 的驱动量。 此时， 螺 旋齿轮 31 被驱动电机 2 朝 R2 方向旋转驱动， 因此第 1 连接部件 32 向下侧拉伸， 第 3 连接部件 34 逐渐向右侧按压主缸 4 的第 1 活塞 42。其结果， 虽然第 1 活塞 42 向右侧移动， 但由 于转换阀 62 处于开启状态， 因此， 从第 1 油压室 44 流出的工作油不会流向第 2 油压室 54， 经由转换阀 62 及副油路 63 流入储备油箱 43。因此， 转换阀 62 保持开启状态的期间， 第2 活塞 52 保持停止状态。
另一方面， 当驱动电机 2 开始驱动， 由电机控制部 81 计算编码器 22 的输出脉冲。 计算的脉冲数达到相当于无效行程 ΔL 的脉冲数为止， 转换阀 62 保持开启状态。当计算的 脉冲数达到相当于无效行程 ΔL 的脉冲数， 从电机控制部 81 向行程控制部 82 发送控制信 号， 转换阀 62 被行程控制部 82 从开启状态切换至关闭状态。 其结果， 伴随着第 1 活塞 42 的 移动从第 1 油压室 44 流出的工作油， 不会逃向储备油箱 43 而流入第 2 油压室 54， 从动缸 5 的第 2 活塞 52 开始向右侧移动。当第 2 活塞 52 向右侧移动， 杆机构 7 的杆 71 以销 72 为 中心进行旋转， 啮合轴承 97 被杆 71 推向飞轮 91 侧。其结果， 通过按压杆 96 压板 92 被啮 合轴承 97 压向飞轮侧， 当从动缸 5 的行程达到最大行程 Lmax， 离合器盘 94 则被夹持在压板 92 及飞轮 91 之间。
如上所述， 根据图 5 及图 6 所示的数据， 通过行程控制部 82 计算适合离合器盘磨 损状态的合理行程， 且离合器操纵装置 1 根据计算出的行程进行工作， 因此， 压力 P 会维持 标准压力 P0 或其附近的值， 按压力维持合理的水平。 当离合器盘 94 被夹持在飞轮 91 及压板 92 之间， 动力通过离合器装置 9 从发动机 向变速箱传递。
如上所述， 通过离合器操纵装置 1 进行离合器装置 9 的操作。
< 计算行程的动作 >
该离合器操纵装置 1 中， 通过行程控制部 82 计算出规定条件下 ( 例如， 1 天 1 次， 车辆停止后、 发动机停止后 ) 与尺寸误差或尺寸变化相对应的合理行程， 使设定行程 Ls 及 无效行程 ΔL 在规定条件下得以更新。
例如， 如图 7 所示， 计算合理行程时， 通过行程控制部 82 确认离合器装置 9 是否处 于连结状态 (S1)。离合器装置 9 的状态是， 由行程控制部 82 根据从变速箱 ECU99 输出的操 作信号或编码器 22 的输出来判断。最佳为离合器装置 9 的旋转速度 V 低时计算行程。原 因是， 当离合器装置 9 的旋转速度 V 高， 会增加各部件的振动或油压脉动等的影响。因此， 如果离合器装置 9 为连结状态， 通过行程控制部 82 比较由旋转速度传感器 98 检测出的离 合器装置 9 的旋转速度 V 和预先设定的标准值 V0(S2)。
当旋转速度 V 高于标准值 V0 时， 重复步骤 S1 ～ S2， 通过行程控制部 82 监视离合 器装置 9 的连结状态及旋转速度 V。旋转速度 V 低于标准值 V0 时， 按照上述行程计算方法， 通过行程控制部 82 计算行程。
具体而言， 为了掌握作用于离合器盘 94 的按压力， 通过压力计 53 检测压力 P， 且通 过负荷检测传感器 23 检测驱动电机 2 的电机负荷 M(S3、 S4)。压力计 53 及负荷检测传感 器 23 的检测结果被发送至控制装置 8， 并存储在控制装置 8 的存储器 ( 图中未示出 ) 中。
接下来， 根据图 5 所示的数据、 检测压力 Pd 及现在的设定行程 Ls， 通过行程控制部 82 计算出把检测压力 Pd 作为标准的合理行程。具体而言， 利用检测压力 Pd 及现在的设定 行程 Ls， 从图 5 所示的数据中选择计算式 (S5)。例如， 如 5 所示， 利用线 A1 ～ A4 的近似表 达式， 通过行程控制部 82 计算出与行程 Ls 相对应的压力 Pc1 ～ Pc4。比较通过行程控制部
82 计算出的压力 Pc1 ～ Pc4 与检测压力 Pd， 并通过行程控制部 82 从线 A1 ～ A4 选择与最 接近检测压力 Pd 的压力相对应的线。根据被选择的线的近似表达式及检测压力 Pd 计算行 程 Lp， 且计算出的行程 Lp 存储于存储器中 (S5)。
还有， 根据图 6 所示的数据、 检测负荷 Md 及现在的设定行程 Ls， 通过行程控制部 82 计算出把检测负荷 Md 作为标准的合理行程。具体而言， 利用检测负荷 Md 及现在的设定 行程 Ls， 从图 6 所示的数据中选择近似表达式 (S6)。例如， 如图 6 所示， 利用与线 A11 ～ A14 相对应的近似表达式， 通过行程控制部 82 计算出与行程 Ls 相对应的负荷 Mc1 ～ Mc4。 比较通过行程控制部 82 计算出的负荷 Mc1 ～ Mc4 与检测负荷 Md， 并通过行程控制部 82 从 线 A11 ～ A14 选择与最接近检测负荷 Md 的负荷相对应的线。根据被选择的线的近似表达 式及检测负荷 Md 计算行程 Lm， 且计算出的行程 Lm 存储于存储器中 (S6)。
根据计算出的行程 Lp 及 Lm， 由行程控制部 82 计算出合理行程。具体而言， 当行 程 Lp 与 Lm 之差的绝对值低于规定的值 δL 时， 由于驱动力的传递路径中靠近离合器装置 9 的从动缸 5 的压力 P 作为按压力的指标是正确的， 因此行程 Lp 作为合理行程被行程控制 部 82 选择， 行程 Lp 被设定为新的行程 Ls(S7、 S8)。
另一方面， 当行程 Lp 与 Lm 之差的绝对值大于规定的值 δL 时， 通过行程控制部 82 比较行程 Lp 及 Lm， 长的行程作为合理行程而被选择， 被选择的行程被设定为新的行程 Ls(S7 ～ S10)。 < 离合器操纵装置的特点 >
如上所述， 该离合器操纵装置 1 中， 由于减速机构 3( 更具体而言， 曲肘机构 39) 的 减速比从离合器装置 9 的动力切断状态至动力传递状态为止逐渐变大， 因此， 离合器装置 9 向动力传递状态过渡时， 离合器装置 9 的操作量逐渐变小。具体而言， 在离合器装置 9 的动 力传递完全被切断的状态下， 压板 92 迅速移动， 离合器盘 94 被夹持在压板 92 及飞轮 91 之 间的阶段， 可使压板 92 缓慢移动。即， 在该离合器操纵装置 1 中， 可顺利地实现离合器装置 9 的动作。
而且， 从离合器装置 9 的动力切断状态至动力传递状态为止， 通过减速机构 3 传递 至离合器装置 9 的按压力逐渐变大。因此， 需要大的按压力的动力传递状态下， 可减小驱动 电机 2 的负荷。
例如， 如图 10 所示， 纵轴作为驱动电机 2 的负荷， 横轴作为驱动电机 2 的驱动量 ( 旋转量 ) 时， 通过利用减速机构 3， 可将啮合区域的负荷控制在线 X2 或线 X1 所表示的水 平。与上述如图 9 所表示的已有的特性相比， 可知最大负荷大幅降低。
如上所述， 该离合器操纵装置 1 中， 可顺利地进行离合器装置 9 的动作的同时， 可 抑制驱动电机 2 负荷的增大。 即， 通过设置减速机构 3， 抑制成本增加的同时， 可实现平滑的 离合器连结动作。
而且， 由于行程 Ls 根据离合器盘的磨损状态定期计算及更新， 因此根据尺寸误差 或离合器盘 94 的磨损等尺寸变化自动调整行程 L， 可将作用于离合器盘 94 的按压力维持在 合理的水平。即， 该离合器操纵装置 1 中， 可稳定离合器装置 9 的性能。
[ 其他实施例 ]
本发明的具体结构， 不仅局限于如上所述的实施例， 在不脱离本发明精神的范围 内可以进行各种变更和修改。
(A)
虽然在减速机构 3 中采用了曲肘机构 39， 但只要是在行程的末端附近减速比增大 的末端减速机构， 也可以是其他机构。作为末端减速机构， 除曲肘机构外， 也可以是凸轮机 构、 曲柄机构、 万向节圆销应用齿轮机构、 可变齿轮齿条机构、 带机构及椭圆齿轮机构。
(B)
而且， 虽然图 3 所示曲肘机构 39 的减速比， 但减速机构 3 的减速比不仅局限于图 3 所表示的特性。例如， 也可以是具有如下特点的减速机构 3， 即、 从动力切断状态至动力传 递状态减速比以一定的比例增加。
(C)
在上述实施例中， 虽然在离合器操纵装置 1 中搭载了主缸 4 及从动缸 5， 但也可以 不设置主缸 4 及从动缸 5。例如， 也可以是减速机构 3 的第 3 连接部件 34 直接按压杆机构 7 的杆 71 的结构。
(D)
上述离合器操纵装置 1， 虽然具有调整无效行程 ΔL 的功能， 但也可不具备该功 能， 只要包含减速机构 3， 就可顺利地进行离合器装置 9 的动作的同时， 可抑制驱动电机 2 的 负荷的增大。 (E)
虽然在上述实施例中， 检测压力 P 及电机负荷 M 两者， 并根据两者计算合理行程及 无效行程 ΔL， 但也可以仅利用压力 P 及电机负荷 M 中的一个指标计算合理行程及无效行程 ΔL。
(F)
作为电机负荷 M 的检测方式， 虽然采用了检测电流值的方式， 但也可以是使用应 变计的方式等其他方式。
(G)
检测压力 P 的手段， 不仅局限于压力计 53， 例如， 也可以是压力开关。
(H)
虽然通过杆机构 7 由从动缸 5 按压啮合轴承 97， 但也可以省略杆机构 7。
工业上的可利用性
本发明适用于进行离合器装置操作的离合器操纵装置领域。
( 符号说明 )
1 离合器操纵装置
2 驱动电机 ( 驱动部的示例 )
22 编码器
23 负荷检测传感器
3 减速机构 ( 减速部的示例 )
39 曲肘机构
4 主缸
41 汽缸
42 活塞
43 储备油箱 44 油压室 45 副活塞 46 按压部件 47 弹簧 5 从动缸 51 汽缸 52 活塞 53 压力计 ( 检测传感器的示例 ) 54 油压室 6 液压回路 61 主油路 62 转换阀 ( 转换部的示例 ) 63 副油路 7 杆机构 8 控制装置 81 电机控制部 82 行程控制部 ( 调整控制部的示例 ) 9 离合器装置