CN101280811A - 电控气动式离合器助力装置及其操纵方法 - Google Patents

Abstract

一种气动式离合器助力器装置及其操纵方法，该装置采用单纯的电动控制的方式来实现离合操作，旨在简化离合器助力器装置的结构，降低故障率；或者同时采用液压操纵机构和电控操纵机构，两者可独立地对离合器进行控制，旨在实现车辆在换档过程中的多样性，一方面可以通过传统的离合器液压操纵机构来实现离合器的离合操作，另一方面可以直接通过电动控制的方式来实现离合操作，减少离合器液压操纵机构的工作频率，提高离合器助力器装置的质量与寿命。本发明气动式离合器助力器装置还具有离合器摩擦片磨损报警装置，该装置可监控离合器摩擦片的磨损情况，并当离合器磨损达到预定值时发出报警信号，提醒更换摩擦片；同时该装置还能够有效判断离合器分离与接合状态。

Description

电控气动式离合器助力装置及其操纵方法

技术领域

本发明涉及一种离合器助力器装置及其操纵方法，并特别涉及一种电控的气动式离合器的助力器装置及其操纵方法。

背景技术

摩擦式离合器广泛应用于各式车辆的传动系统中。发展至今，摩擦式离合器的操纵形式日趋多样化，主要有以电机为动力源的电动电控式、以液压为动力的电控液动式、以气压为动力的液控气动式等形式。其中，气动式以其成本低、结构简单、环保等优点得到越来越多的应用，特别是在本身带有气源(气制动)的中、重型商用车和大型乘用车上的应用前景广阔。

在传统的以气压作为动力源驱动离合器分离和接合的气动式离合器中，均采用液压系统进行控制，即前面提及的液控气动式离合器，在需要经常使用离合器的场合下，液压系统频繁启动，容易导致液压系统故障并且令使用寿命降低，行车过程中如果离合器液压操纵机构突然发生故障将是十分危险的。通过多年来对离合器助力器装置失效原因的分析，其中离合器液压操纵机构失效率是最高的，因此有必要在保留液压操纵机构的情况下增加其它的与液压操纵机构并行的操纵机构，或者采用其它的操纵机构代替液压操纵机构。

摩擦式离合器的摩擦片随着使用不断磨损，在磨损到一定程度后必须进行更换，否则由于摩擦片摩擦力不足将会导致离合器失效，不能传递动力或传递的动力不足。现有技术中存在多种摩擦片磨损报警结构，用以在摩擦片磨损达到一定程度后发出警报，这些报警结构通常是在摩擦片中置入传感器或蜂鸣器，随着摩擦片的磨损这些传感器或蜂鸣器从摩擦片材料中凸露出来，从而发出警报，例如专利号为02263447.9的中国实用新型专利中就公开了类似的机构。然而，现有技术中采用的某些传感器价格昂贵，令制造成本增加，另外将传感器或蜂鸣器置入摩擦片中，需要在加工摩擦片时为传感器或蜂鸣器预留安装位置，或者在制造好的摩擦片上进行二次加工，增加了摩擦片的制造难度和工序。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种气动式离合器助力器装置及其操纵方法，该装置在液压操纵机构的基础上增加了一组电控操纵机构，旨在实现车辆在换档过程中的多样性，一方面可以通过传统的离合器操纵机构控制(离合器液压操纵机构)的方式来实现离合器的离合操作，另一方面可以直接通过电子控制的方式来实现离合操作，减少离合器液压操纵机构的工作频率，提高离合器助力器装置的质量与寿命。

本发明的另一个目的在于提供一种气动式离合器助力器装置及其操纵方法，该装置采用电控操纵机构代替现有技术中的液压操纵机构，完全采用电子控制，不再采用传统液压控制功能。旨在实现车辆在操纵换档过程中的轻便性、舒适性，从而大大提高车辆的人性化。由于该系统取消了传统的液压控制功能，整车也不再配装离合器总泵，从而有效地解决了长期以来因离合器液压控制系统造成离合器总泵与离合器助力器早期失效的问题。

本发明的又一个目的在于提供一种离合器摩擦片磨损报警装置及报警方法，该装置可监控离合器摩擦片的磨损情况，并当离合器磨损达到预定值时发出报警信号，提醒更换摩擦片，该装置同时还能够有效判断离合器分离与接合状态。

本发明提供一种气动式离合器助力器装置，包括：气体供应单元，其具有多个气压腔和设置在各气压腔之间控制气压腔之间连通或气压腔与大气之间连通的阀或进、排气门；电控操纵机构，其具有电磁阀(m)，该电磁阀(m)位于气体供应单元的气体流动路径上，通过对电磁阀(m)的开闭进行控制，从而控制气体的流动路径，实现对离合器接合和分离的操作。

所述的气动式离合器助力器装置，还包括液压操纵机构，通过加压流体对气体供应单元中的所述阀和/或进、排气门的开闭进行控制，从而控制气体的流动路径，实现对离合器接合和分离的操作。

本发明还提供一种操纵气动式离合器的方法，其中所述气动式离合器包括气体供应单元和电控操纵机构，采用电控操纵机构对气体供应单元的高压气体路径进行控制，从而实现离合器的分离和接合。

所述的操纵气动式离合器的方法，其中所述气动式离合器还包括液压操纵机构，还可独立地采用电控操纵机构对气体供应单元的高压气体路径进行控制，从而实现离合器的分离和接合。

附图说明

本发明的优选实施方式示于附图中，其中：

图1是本发明具有液压操纵机构和电控操纵机构的气动式离合器助力器装置的剖视图；

图2是本发明具有电控操纵机构的气动式离合器助力器装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的描述。本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便针对附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有不同。本文中“离合器分离过程”指离合器从接合状态到分离状态的过程，“离合器接合过程”指离合器从分离状态到接合状态的过程，“离合器非操作状态”是指离合器助力器装置未动作，离合器一直保持接合的状态。附图1和2表示本发明的两个不同的实施方式，图中相同或相应的部件采用相同的附图标记。

实施方式一：具有液压操纵机构和电控操纵机构的气动式离合器助力器装置

结构描述(参照附图1)：

摩擦式离合器包括膜片弹簧和分离杠杆。高压气从气压输入端口输入，复杂的气体路径连通气压输入端口和第四气压腔D，在所述复杂气体路径上设置有多个阀门，液压控制装置和电动控制装置分别对这些阀门的开闭进行控制，从而控制高压气的流动路径，当高压气到达第四气压腔D时，第四气压腔D中的高压气推动离合器操纵活塞b进而带动推杆a向左移动，推杆a与离合器分离杠杆连接，从而实现离合器的分离。如果高压气受到气体路径上的阀门的阻隔没有到达第四气压腔D，则离合器分离杠杆不受到力的作用，离合器处于非操作状态。

气压输入端口1与第一气压腔A直接连通，第一气压腔A通过第一阀门f与第五气压腔E连接，第一回位弹簧g和第一气压腔A内的高压气共同作用在第一阀门f上，力图使第一阀门f保持关闭状态。当来自离合器助力器装置的外力使第一阀门f打开时高压气从第一进气门h进入第五气压腔E中，第五气压腔E中的高压气体可推动气动活塞d向左移动，打开第五气压腔E与第四气压腔D之间的通道，高压气体进入第四气压腔D。本发明所述的离合器助力器装置中有与大气连通的气压输出端口3，用于排出系统中的高压气体。第五气压腔E通过第一排气门j与气压输出端口3连通，当第一排气门j打开时，第五气压腔E中的高压气体排入大气中。

气压输入端口1还与第二气压腔B直接连通，第二气压腔B通过进气阀a1与第六气压腔F连通，当进气阀a1打开时第二气压腔B中的高压气体经进气门p进入第六气压腔F，进而进入第四气压腔D。进气门p的开闭由进气阀a1控制。气动活塞d处于第五气压腔E和第六气压腔F之间并将这两个气压腔分隔开，气动活塞d向左移动，使第五气压腔E与第四气压腔D连通，而使第六气压腔F与第四气压腔D之间相互封闭；气动活塞d向右移动，使第六气压腔F与第四气压腔D连通，而使第五气压腔E与第四气压腔D之间相互封闭。第六气压腔F通过排气阀b1与气压输出端口3连通，当排气阀b1打开时，第六气压腔F中的高压气体通过排气门q排入大气中。排气门q的开闭由排气阀b1控制。

气压输入端口1输入的高压气体通过第二进气门s与第三气压腔C连通，排气阀弹簧r和第三气压腔C内的高压气体共同作用在排气阀b1上力图使排气阀b1关闭，而第六气压腔F内的高压气作用在排气阀b1上力图使排气阀b1打开。第三压力腔C通过第二排气门v与气压输出端口3连通，当第二排气门v打开时，第三气压腔C中的高压气体通过第二排气门v排入大气中。

气压输入端口1输入的高压气体通过第三进气门w与第七气压腔G连通，进气阀弹簧n和第七气压腔G内的高压气体共同作用在进气阀a1上，力图使进气阀a1关闭，而第二气压腔B内的高压气体作用在进气阀a1上力图使进气阀a1打开。第七压力腔G通过第三排气门y与气压输出端口3连通，当第三排气门y打开时，第七气压腔G中的高压气体通过第三排气门y排入大气中。

离合器助力器装置包括液压操纵机构和电控操纵机构。液压操纵机构包括液压输入端口4、第一液压腔H、第二液压腔K、液压活塞i和液压活塞回位弹簧k。压力流体从液压输入端口4输入到第一液压腔，然后进入与第一液压腔连通的第二液压腔K中，流体压力作用在液压活塞i上，推动液压活塞i克服回位弹簧k的弹力向左移动控制第一阀门f，从而对高压气体的流动路径进行控制。

电控操纵机构包括电磁阀m，电磁阀m具有两个铁芯，分别是第一铁芯x和第二铁芯u，第一铁芯x控制第三进气门w和第三排气门y的开闭，第二铁芯u控制第二进气门s和第二排气门v的开闭。第一铁芯回位弹簧d1作用在第一铁芯x上，给第一铁芯x一个向下的力，通过对第一铁芯x电磁线圈通电，可产生电磁力克服第一铁芯回位弹簧d1的作用力，带动第一铁芯x向上移动，关闭第三进气门w并打开第三排气门y。第二铁芯回位弹簧c1作用在第二铁芯u上，给第二铁芯u一个向下的力，通过对第二铁芯u电磁线圈通电，可产生电磁力克服第二铁芯回位弹簧c1的作用力，带动第二铁芯u向上移动，关闭第二进气门s并打开第二排气门v。上述对第一和第二铁芯x和u的通断电控制指令由ECU发出，通过对电磁阀m的开闭进行控制进而对高压气体的流动路径进行控制。

传感器铁芯c一端连接在离合器操纵活塞b上，另一端置入传感器e中，离合器总成在分离和啮合过程中，离合器操纵活塞b的运动带动传感器铁芯c在传感器e的线圈中滑动，传感器e产生不同的电感量，将此电感的变化传递给ECU，ECU将根据汽车的系统参数(车速、发动机转速等)及电感量的变化来控制电磁阀m的进、排气，以更加可靠、平稳地实现离合器的分离与接合。

此外，传感器铁芯c和传感器e组成的机构还可起到摩擦片磨损报警的作用。传感器铁芯c在传感器e线圈中的运动产生不同的电感量。ECU根据电感量的变化及预先设定的参数，当离合器磨损到规定值后系统会发出离合器摩擦片需要更换的报警。传感器铁芯c和传感器e组成的机构同时还能有效判断离合器分离和接合的状态。

工作过程描述(参照附图1)：

上面对气动式离合器助力器装置的物理结构进行了描述，下面将分别针对离合器的各种工作状态对气动式离合器助力器装置的工作过程进行描述。

●离合器非操作状态

在离合器非操作状态下，即离合器保持接合的状态下，液压输入端口4的液压力为零，来自气压输入端口1的气压到达第一气压腔A和第二气压腔B，在第一回位弹簧g和第一气压腔A内的高压气体的共同作用下第一阀门f保持关闭，从而第一进气门h处于关闭状态，高压气体被阻隔不能进入第五气压腔E。电磁阀m的第一铁芯x和第二铁芯u的电磁线圈未通电，在第一铁芯回位弹簧d1和第二铁芯回位弹簧c1的分别作用下，第一铁芯x和第二铁芯u处于它们的移动路径的下端，第三进气门w和第二进气门s保持打开，而第三排气门y和第二排气门v保持关闭。气压输入端口1的气压通过电磁阀的两个进气门w、s分别到达第七气压腔G和第三气压腔C。在进气阀弹簧n和第七气压腔G内的高压气体的共同作用下进气阀a1处于关闭状态，高压气体被阻隔不能从第二气压腔B进入第六气压腔F内。此外在排气阀弹簧r和第三气压腔C内的高压气体的共同作用下排气阀b1处于关闭状态。此时，来自气压输入端口1的高压气体能够进入第一气压腔A、第二气压腔B、第三气压腔C和第七气压腔G，而高压气体被阻隔不能进入第五气压腔E和第六气压腔F内，从而无法到达第四气压腔D，因此不对离合器产生作用。

●液压操纵机构的工作过程

在液压操纵机构动作对离合器进行操作的过程中，电磁阀m保持其在离合器非操作状态时的状态。

离合器分离过程

踩下离合器总泵踏板，总泵压力油从液压输入端口4进入到第一液压腔H和第二液压腔K，液压力作用在液压活塞i上，使液压活塞i克服液压活塞回位弹簧k的弹力向左移，关闭第一排气门j，并推动第一阀门f向左移，打开第一进气门h，第一气压腔A内的高压气体通过第一进气门h到达第五气压腔E，进而推动气动活塞d向左移到最左端，第五气压腔E内的高压气体到达第四气压腔D，离合器操纵活塞b在第四气压腔D内的高压气体作用下带动推杆a向左移动，促动离合器分离杠杆，从而使离合器分离。

离合器接合过程

放松脚踏板，液压输入端口4处的液压下降。在液压活塞回位弹簧k和第五气压腔E内的高压气体的共同作用下，使液压活塞i右移，关闭第一进气门h，打开第一排气门j，第四气压腔D内的高压气体经由第五气压腔E和第一排气门j从气压输出端口3排向大气。在离合器弹簧的作用下，通过推杆a把离合器操纵活塞b推向右端。离合器恢复与非操作状态相同的接合状态。

●电动操纵结构的工作过程

在电动操纵机构动作对离合器进行操作的过程中，液压输入端口4处没有加压流体输入，液压操纵机构保持其在离合器非操作状态时的状态。

离合器分离过程

通过ECU的指令，控制第一铁芯x的电磁线圈通入一定值的电压，例如24V，产生电磁力，带动第一铁芯x克服第一铁芯回位弹簧d1的弹力向上运动，关闭第三进气门w，并打开第三排气门y，从而第七气压腔G内的高压气体通过第三排气门y经由气压输出端口3排向大气；此时第二气压腔B内的高压气体推动进气阀a1中的膜片向上移，打开进气门p，第二气压腔B内的高压气体进入第六气压腔F，进而推动气动活塞d向右移到最右端，打开第四气压腔D与第六气压腔F之间的通道，高压气体进入第四气压腔D，离合器操纵活塞b在第四气压腔D内的高压气体作用下带动推杆a向左移动，从而使离合器分离。

离合器接合过程

通过ECU的指令，控制第一铁芯x的电磁线圈断电，第一铁芯x在第一铁芯回位弹簧d1的作用下向下运动，关闭第三排气门y，同时打开第三进气门w，来自气压输入端口1的高压气体通过第三进气门w到达第七气压腔G，在进气阀弹簧n和第七气压腔G中的高压气体的共同作用下，推动进气阀a1中的膜片向下移关闭进气门p，切断第二气压腔B和第六气压腔F之间的连通；同时ECU控制第二铁芯u的电磁线圈通入一定值的电压，例如24V，带动第二铁芯u向上运动，关闭第二进气门s，并打开第二排气门v，第三气压腔C内的高压气体通过第二排气门v经由气压输出端口3排向大气，第六气压腔F内的高压气体推动排气阀b1中的膜片向下移，打开排气门q，第四气压腔D内的高压气体通过第六气压腔F、排气门q从排气口3排向大气。在离合器弹簧的作用下，通过推杆a把活塞b推向右端。离合器恢复接合状态。

实施方式二：仅具有电控操纵机构的气动式离合器助力器装置

结构描述(参照附图2)：

该实施方式省去了实施方式一中的液压操纵机构部分以及相关联的高压气体路径和气压腔，仅保留与电控操纵机构相关部分对离合器进行控制。

气压输入端口1与第二气压腔B直接连通，第二气压腔B通过进气阀a1与第六气压腔F′连通，当进气阀a1打开时第二气压腔B中的高压气体通过进气门p进入第六气压腔F′，进而进入第四气压腔D。第六气压腔F′通过排气阀b1与气压输出端口3连通，当排气阀b1打开时，第六气压腔F′中的高压气体通过排气门q排入大气中。

气压输入端口1输入的高压气体通过第二进气门s与第三气压腔C连通，排气阀弹簧r和第三气压腔C内的高压气体共同作用在排气阀b1上力图使排气阀关闭，而第六气压腔F′内的高压气作用在排气阀b1上力图使排气阀打开。第三压力腔C通过第二排气门v与气压输出端口3连通，当第二排气门v打开时，第三气压腔C中的高压气体通过第二排气门v排入大气中。

气压输入端口1输入的高压气体通过第三进气门w与第七气压腔G连通，进气阀弹簧n和第七气压腔G内的高压气体共同作用在进气阀a1上，力图使进气阀a1关闭，而第二气压腔B内的高压气体作用在进气阀a1上力图使进气阀a1打开。第七压力腔G通过第三排气门y与气压输出端口3连通，当第三排气门y打开时，第七气压腔G中的高压气体通过第三排气门y排入大气中。

电控操纵机构包括电磁阀m，电磁阀m具有两个铁芯，分别是第一铁芯x和第二铁芯u，第一铁芯x控制第三进气门w和第三排气门y的开闭，第二铁芯u控制第二进气门s和第二排气门v的开闭。第一铁芯回位弹簧d1作用在第一铁芯x上，给第一铁芯x一个向下的力，通过对第一铁芯x电磁线圈通电，可产生电磁力克服第一铁芯回位弹簧d1的作用力，带动第一铁芯x向上移动，关闭第三进气门w并打开第三排气门y。第二铁芯回位弹簧c1作用在第二铁芯u上，给第二铁芯u一个向下的力，通过对第二铁芯u电磁线圈通电，可产生电磁力克服第二铁芯回位弹簧c1的作用力，带动第二铁芯u向上移动，关闭第二进气门s并打开第二排气门v。上述对第一和第二铁芯x和u的通断电控制指令由ECU发出，通过对电磁阀m的开闭进行控制进而对高压气体的流动路径进行控制。

工作过程描述(参照附图2)：

●离合器非操作状态

在离合器非操作状态下，来自气压输入端口1的气压到达第二气压腔B。电磁阀m的第一铁芯x和第二铁芯u的电磁线圈未通电，在第一铁芯回位弹簧d1和第二铁芯回位弹簧c1的分别作用下，第一铁芯x和第二铁芯u处于它们的移动路径的下端，第三进气门w和第二进气门s保持打开，而第三排气门y和第二排气门v保持关闭。气压输入端口1的气压通过电磁阀的两个进气门w、s分别到达第七气压腔G和第三气压腔C。在进气阀弹簧n和第七气压腔G内的高压气体的共同作用下进气阀a1处于关闭状态，高压气体被阻隔不能从第二气压腔B进入第六气压腔F′内。此外在排气阀弹簧r和第三气压腔C内的高压气体的共同作用下排气阀b1处于关闭状态。此时，来自气压输入端口1的高压气体能够进入第二气压腔B、第三气压腔C和第七气压腔G，而高压气体被阻隔不能进入第六气压腔F′内，从而无法到达第四气压腔D，因此不对离合器产生作用。

●电动操纵结构的工作过程

离合器分离过程

通过ECU的指令，控制第一铁芯x的电磁线圈通入一定值的电压，例如24V，产生电磁力，带动第一铁芯x克服第一铁芯回位弹簧d1的弹力向上运动，关闭第三进气门w，并打开第三排气门y，从而第七气压腔G内的高压气体通过第三排气门y经由气压输出端口3排向大气；此时第二气压腔B内的高压气体推动进气阀a1中的向上移，打开进气门p，第二气压腔B内的高压气体进入第六气压腔F′进而进入第四气压腔D，离台器操纵活塞b在第四气压腔D内的高压气体作用下带动推杆a向左移动，从而使离合器分离。

离合器接合过程

通过ECU的指令，控制第一铁芯x的电磁线圈断电，第一铁芯x在第一铁芯回位弹簧d1的作用下向下运动，关闭第三排气门y，同时打开第三进气门w，来自气压输入端口1的高压气体通过第三进气门w到达第七气压腔G，在进气阀弹簧n和第七气压腔G中的高压气体的共同作用下，推动进气阀a1中的膜片向下移关闭进气门p，切断第二气压腔B和第六气压腔F′之间的连通；同时ECU控制第二铁芯u的电磁线圈通入一定值的电压，例如24V，带动第二铁芯u向上运动，关闭第二进气门s，并打开第二排气门v，第三气压腔C内的高压气体通过第二排气门v经由气压输出端口3排向大气，第六气压腔F′内的高压气体推动排气阀b1中的膜片向下移，打开排气门q，第四气压腔D内的高压气体通过第六气压腔F、排气门q从排气口3排向大气。在离合器弹簧的作用下，通过推杆a把活塞b推向右端。离合器恢复接合状态。

本实施方式中传感器铁心c和传感器e的结构、连接关系和功能等与第一实施方式类似，在此不再重复说明。

如前述任一实施方式的气动式离合器助力器装置，其中，所述气体供应单元还包括第一气压腔(A)、第五气压腔(E)、第一阀门(f)和气动活塞(d)，气压输入端口(1)与第一气压腔(A)直接连通，第一气压腔(A)与第五气压腔(E)通过第一阀门(f)连接，第五气压腔(E)中的高压气体可推动气动活塞(d)移动从而与第四气压腔(D)连通，第四气压腔(D)内的高压气体作用于离合器操纵活塞(b)控制离合器的接合和分离。

如前述任一实施方式的气动式离合器助力器装置，其中，所述第六气压腔(F)中的高压气体可推动气动活塞(d)移动从而与第四气压腔(D)连通。

如前述任一实施方式的气动式离合器助力器装置，其中，所述气体供应单元包括第一排气门(j)，该第一排气门(j)连接第五气压腔(E)和大气。

如前述任一实施方式的气动式离合器助力器装置，其中，液压活塞(i)的压力、第一气压腔(A)内的高压气体压力和第一回位弹簧(g)共同作用在第一阀门(f)上，控制第一阀门(f)的打开和关闭。

如前述任一实施方式的气动式离合器助力器装置，还包括传感器铁芯(c)和传感器(e)，传感器铁芯(c)一端连接在离合器操纵活塞(b)上，另一端置入传感器(e)中，传感器铁芯(c)可随离合器操纵活塞(b)的移动在传感器(e)的线圈中运动。

一种操纵气动式离合器的方法，其中所述气动式离合器包括气体供应单元和电控操纵机构，采用电控操纵机构对气体供应单元的高压气体路径进行控制，从而实现离合器的分离和接合。

优选的是，其中所述气动式离合器还包括液压操纵机构，还可独立地采用液压操纵机构对气体供应单元的高压气体路径进行控制，从而实现离合器的分离和接合。

如前述实施方式的操纵气动式离合器的方法，在离合器非操作状态下，电磁阀(m)的第一铁芯(x)和第二铁芯(u)的电磁线圈未通电，在第一铁芯回位弹簧(d1)和第二铁芯回位弹簧(c1)的分别作用下，第一铁芯(x)和第二铁芯(u)处于它们的移动路径的一端，第三进气门(w)和第二进气门(s)保持打开，而第三排气门(y)和第二排气门(v)保持关闭，气压输入端口(1)的气压通过电磁阀(m)的第三和第二进气门(w、s)分别到达第七气压腔(G)和第三气压腔(C)，在进气阀弹簧(n)和第七气压腔(G)内的高压气体的共同作用下进气阀(a1)处于关闭状态，高压气体被阻隔不能从第二气压腔(B)进入第六气压腔(F、F′)内，此外在排气阀弹簧(r)和第三气压腔(C)内的高压气体的共同作用下排气阀(b1)处于关闭状态。

如前述实施方式的操纵气动式离合器的方法，当采用电控操纵机构操纵离合器时，离合器的分离过程是，通过ECU的指令，控制第一铁芯(x)的电磁线圈通入一定值的电压，产生电磁力，带动第一铁芯(x)克服第一铁芯回位弹簧(d1)的弹力运动，关闭第三进气门(w)，并打开第三排气门(y)，从而第七气压腔(G)内的高压气体通过第三排气门(y)排向大气；此时第二气压腔(B)内的高压气体使进气阀(a1)打开，第二气压腔(B)内的高压气体进入第六气压腔(F、F′)，进而进入第四气压腔(D)，离合器操纵活塞(b)在第四气压腔(D)内的高压气体作用下带动推杆(a)移动，从而使离合器分离。

如前述实施方式的操纵气动式离合器的方法，当采用电控操纵机构操纵离合器时，在离合器的分离过程中，高压气体进入第六气压腔(F)进而推动气动活塞(d)移动，打开第四气压腔(D)与第六气压腔(F)之间的通道，从而进入第四气压腔(D)。

如前述实施方式的的操纵气动式离合器的方法，当采用电控操纵机构操纵离合器时，离合器的接合过程是，通过ECU的指令，控制第一铁芯(x)的电磁线圈断电，第一铁芯(x)在第一铁芯回位弹簧(d1)的作用下运动，关闭第三排气门(y)，同时打开第三进气门(w)，来自气压输入端口(1)的高压气体通过第三进气门(w)到达第七气压腔(G)，在进气阀弹簧(n)和第七气压腔(D)中的高压气体的共同作用下关闭进气阀(a1)，切断第二气压腔(B)和第六气压腔(F、F′)之间的连通；同时ECU控制第二铁芯(u)的电磁线圈通入一定值的电压，带动第二铁芯(u)向上运动，关闭第二进气门(s)，并打开第二排气门(v)，第三气压腔(C)内的高压气体通过第二排气门(v)排向大气，第六气压腔(F、F′)内的高压气体使排气阀(b1)打开，第四气压腔(D)内的高压气体通过第六气压腔(F、F′)、排气阀(b1)排向大气。

如前述实施方式的的操纵气动式离合器的方法，在离合器非操作状态下，液压输入端口(4)的液压力为零，来自气压输入端口(1)的气压到达第一气压腔(A)和第二气压腔(B)，在第一回位弹簧(g)和第一气压腔(A)内的高压气体的共同作用下第一阀门(f)保持关闭，高压气体被阻隔不能进入第五气压腔(E)。

如前述实施方式的的操纵气动式离合器的方法，当采用液压操纵机构操纵离合器时，离合器的分离过程是，踩下离合器总泵踏板，总泵压力油从液压输入端口(4)进入到液压腔(H、K)，液压力作用在液压活塞(i)上，使液压活塞(i)克服液压活塞回位弹簧(k)的弹力移动，关闭第一排气门(j)，并推动第一阀门(f)移动，打开第一进气门(h)，第一气压腔(A)内的高压气体通过第一进气门(h)到达第五气压腔(E)，进而推动气动活塞(d)移动，第五气压腔(E)内的高压气体到达第四气压腔(D)，离合器操纵活塞(b)在第四气压腔(D)内的高压气体作用下带动推杆(a)移动，从而使离合器分离。

如前述实施方式的的操纵气动式离合器的方法，当采用液压操纵机构操纵离合器时，离合器的接合过程是，放松脚踏板，液压输入端口(4)处的液压下降，在液压活塞回位弹簧(k)和第五气压腔(E)内的高压气体的共同作用下，使液压活塞(i)移动，关闭第一进气门(h)，打开第一排气门(j)，第四气压腔(D)内的高压气体经由第五气压腔(E)和第一排气门(j)排向大气。

如前述实施方式的的操纵气动式离合器的方法，其中所述气动式离合器包括传感器铁芯(c)，其一端连接在离合器操纵活塞(b)上，另一端置入传感器(e)中，离合器总成在分离和接合过程中，离合器操纵活塞(b)的运动带动传感器铁芯(c)在传感器(e)的线圈中滑动，传感器(e)产生不同的电感量，将此电感的变化传递给ECU，ECU将根据汽车的系统参数及电感量的变化来控制电磁阀(m)的进、排气。

如前述实施方式的操纵气动式离合器的方法，其中所述传感器铁芯(c)在传感器(e)线圈中的运动产生不同的电感量，ECU根据电感量的变化及预先设定的参数，当离合器磨损到规定值后系统会发出离合器摩擦片需要更换的报警。

如前述实施方式的操纵气动式离合器的方法，其中根据所述传感器铁芯(c)在传感器(e)线圈中的运动判断离合器的分离和接合状态。

Claims (10)

1、一种气动式离合器助力器装置，包括：

气体供应单元，具有多个气压腔(A、B、C、D、E、F、F′、G)和设置在各气压腔之间控制气压腔之间连通或气压腔与大气之间连通的阀(f、a1、b1)或进、排气门(h、j、p、q、s、v、w、y)；

其特征在于，包括电控操纵机构，所述电控操纵机构具有电磁阀(m)，该电磁阀(m)位于气体供应单元的气体流动路径上，通过对电磁阀(m)的通、断电进行控制，从而控制气体的流动路径，实现对离合器接合和分离的操作。

2、如权利要求1所述的气动式离合器助力器装置，还包括液压操纵机构，通过加压流体对气体供应单元中的所述阀和/或进、排气门的开闭进行控制，从而控制气体的流动路径，实现对离合器接合和分离的操作。

3、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，所述电磁阀(m)包括第一铁芯(x)和第二铁芯(u)，第一铁芯(x)可上下运动使分别位于第一铁芯(x)两端的第三进气门(w)和第三排气门(y)打开或关闭，并且第二铁芯(u)可上下运动使分别位于第二铁芯(u)两端的第二进气门(s)和第二排气门(v)打开或关闭。

4、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，第一铁芯回位弹簧(d1)位于第一铁芯(x)的一端，力图使第三进气门(w)打开并且第三排气门(y)关闭，电磁线圈围绕在第一铁芯(x)外侧，当电流通入所述电磁线圈时，第一铁芯(x)受到电磁力的作用克服第一铁芯回位弹簧(d1)的作用力，使第三进气门(w)关闭并且第三排气门(y)打开。

5、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，第二铁芯回位弹簧(c1)位于第二铁芯(u)的一端，力图使第二进气门(s)打开并且第二排气门(v)关闭，电磁线圈围绕在第二铁芯(u)外侧，当电流通入所述电磁线圈时，第二铁芯(u)受到电磁力的作用克服第二铁芯回位弹簧(c1)的作用力，使第二进气门(s)关闭并且第二排气门(v)打开。

6、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，所述气体供应单元包括气压输入端口(1)、第二气压腔(B)、第四气压腔(D)、第六气压腔(F、F′)和进气阀(a1)，第二气压腔(B)与气压输入端口(1)直接连通，第六气压腔(F、F′)与第二气压腔(B)通过进气阀(a1)连接，第六气压腔(F、F′)中的高压气体与第四气压腔(D)连通。

7、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，所述气体供应单元包括第三气压腔(C)、第七气压腔(G)和排气阀(b1)，气压输入端口(1)通过第二进气门(s)与第三气压腔(C)连接，气压输入端口(1)通过第三进气门(w)与第七气压腔(G)连接，排气阀(b1)连接第六气压腔(F、F′)和大气。

8、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，第二气压腔(B)内的高压气体压力、第七气压腔(G)中的高压气体压力和进气阀弹簧(n)共同作用在进气阀(a1)上，控制进气阀(a1)的打开和关闭。

9、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，第三气压腔(C)中的高压气体压力、第六气压腔(F、F′)中的高压气体压力和排气阀弹簧(r)共同作用在排气阀(b1)上，控制排气阀(b1)的打开和关闭。

10、如前述任一权利要求所述的气动式离合器助力器装置，其中，所述液压操纵机构包括液压输入端口(4)、液压腔(H、K)、液压活塞(i)和液压活塞回位弹簧(k)，液压输入端口(4)与液压腔(H、K)流体连通，液压活塞(i)位于液压腔(K)内，液压腔(K)内的加压流体作用于液压活塞(i)可使其移动。

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