CN110671445A - 离合器的连接和断开装置 - Google Patents

Abstract

一种离合器的连接和断开装置包括离合器踏板、离合器缸、下压力传递机构和致动器。所述下压力传递机构包括连接和断开所述下压力传递机构的下压力传递路径的分离机构，所述分离机构包括来自所述离合器踏板的所述下压力被输入至的输入活塞、用于向所述离合器缸输出离合器操作液压的输出活塞、设置在所述输入活塞和所述输出活塞之间的第一油室，以及设置成在所述第一油室和连接至所述第一油室的储油罐之间进行连接或断开的电磁阀，并且所述致动器被连接以将动力传递至所述分离机构的所述输出活塞。

Description

离合器的连接和断开装置

技术领域

本发明涉及一种离合器的连接和断开装置，该装置能够通过驾驶员的离合器踏板下压操作和致动器的驱动而连接和断开。

背景技术

在离合器基于离合器踏板的操作量而连接和断开的离合器的连接和断开机构中，已经提出了一种结构，其中离合器可以通过致动器而连接和断开却不需要操作离合器踏板。作为实例，在日本未审查专利申请公开(PCT申请的译文)第2017-509848号(JP 2017-509848 A)中公开了一种离合器操作装置。在JP 2017-509848 A中，阀门设置在连接主缸和从动缸的压力管线中，致动器与压力管线并联设置，并且离合器的操作模式通过打开和关闭阀门来切换。例如，在阀门关闭的情况下，离合器可以通过致动器连接和断开。

发明内容

顺便提及，在JP 2017-509848 A的离合器操作装置中，由于致动器与压力管线并联设置，尽管可以通过在行驶期间驱动致动器来断开离合器，但不可能在操作离合器踏板时驱动致动器。相反，当在离合器踏板的操作期间可以驱动致动器时，可以在离合器踏板的操作期间通过致动器执行辅助。然而，在通过致动器的驱动而连接和断开离合器的过渡时段中下压离合器踏板的情况下，施加到离合器踏板的踏板反作用力根据离合器踏板和致动器的驱动状态而改变，由此驾驶员可能会感到不适。

本发明提供一种离合器的连接和断开装置，其构造成能够通过致动器连接和断开离合器并且可以在离合器踏板的操作期间由致动器辅助，并且即使在通过致动器连接和断开离合器的过渡时段下压离合器踏板的情况下，踏板反作用力的变化受到限制。

本发明的一个方案涉及一种离合器的连接和断开装置。所述连接和断开装置包括：离合器踏板，其构造成由驾驶员操作；离合器缸；下压力传递机构，其构造成向所述离合器缸传递下压力，借助所述下压力，所述离合器踏板被下压；以及致动器，其构造成产生用于通过所述下压力传递机构连接和断开所述离合器的动力。所述下压力传递机构包括连接和断开所述下压力传递机构的下压力传递路径的分离机构，所述分离机构包括来自所述离合器踏板的所述下压力被输入至的输入活塞、向所述离合器缸输出离合器操作液压的输出活塞、设置在所述输入活塞和所述输出活塞之间的第一油室以及设置成在所述第一油室和连接至所述第一油室的储油罐之间进行连接或断开的电磁阀，并且所述致动器被连接以将动力传递至所述分离机构的所述输出活塞。

根据本发明的该方案的连接和断开装置可进一步包括电子控制单元，所述电子控制单元配置成控制所述致动器和所述电磁阀。所述电子控制单元可配置成控制所述电磁阀，使得所述第一油室和所述储油罐在通过控制所述致动器移动所述输出活塞的过渡时段中彼此连接。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，所述致动器可包括电动致动器，并且所述电子控制单元可构造成控制所述电磁阀，使得所述第一油室和所述储油罐在通过控制所述致动器使所述输出活塞已经移动至所述离合器的断开位置的情况下彼此断开。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，所述电磁阀可以是常闭电磁阀。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，所述第一油室可通过安全阀连接至储油罐；并且所述安全阀可构造成在于所述第一油室中产生比当产生所述离合器踏板的最大反作用力时的液压值大的液压的情况下，将所述第一油室和所述储油罐彼此连接。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，所述致动器可包括电动机、螺杆传动装置、液压缸和第二油室，所述螺杆传动装置可构造成将所述电动机的旋转运动转换成直线运动，所述螺杆传动装置可被连接以驱动所述液压缸，所述第二油室可布置在邻近所述输出活塞的位置处以通过供给至所述第二油室的液压油沿所述离合器的断开方向挤压所述输出活塞，并且所述第二油室可构造成使得从所述液压缸排出的液压油流入所述第二油室。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，所述致动器可包括电动机和螺杆传动装置，所述螺杆传动装置可构造成将所述电动机的旋转运动转换成直线运动，并且所述螺杆传动装置可连接至所述输出活塞以将动力传递至所述输出活塞。

在根据本发明的该方案的连接和断开装置中，将所述输入活塞沿解除所述离合器踏板的下压的方向偏置的弹簧可布置在所述第一油室中。

根据本发明的该方案，通过由电磁阀切换第一油室和储油罐之间的连接和断开，可以切换输入活塞和输出活塞之间的下压力的传递。例如，在下压离合器踏板的过渡时段，第一油室和储油罐通过电磁阀彼此断开，由此第一油室被密封(hermetically sealed)，从而可以通过第一油室中的液压油在输入活塞和输出活塞之间传递下压力。以这种方式，离合器踏板的下压力通过输入活塞和第一油室传递到输出活塞。在下压离合器踏板的过渡时段，致动器的动力传递到输出活塞，由此可以通过致动器辅助离合器的连接和断开。

在通过致动器连接和断开离合器的过渡时段，第一油室和储油罐通过电磁阀彼此连接，由此第一油室中的液压被释放，从而中断下压力在输入活塞和输出活塞之间的传递。由此，可以通过致动器移动输出活塞来连接和断开离合器而不影响输入活塞。即使在通过致动器连接和断开离合器的过渡时段中下压离合器踏板的情况下，输入活塞和输出活塞之间的下压力的传递也被中断，由此抑制在下压离合器踏板的过渡时段中离合器踏板的踏板反作用力的变化。

根据本发明的该方案，第一油室和储油罐在通过致动器移动输出活塞的过渡时段中通过电磁阀彼此连接，并因此，中断下压力在输入活塞和输出活塞之间的传递。由此，即使在通过致动器移动输出活塞的过渡时段中下压离合器踏板的情况下，也抑制了离合器踏板的踏板反作用力的变化。

根据本发明的该方案，当输出活塞通过致动器移动到离合器的断开位置时，第一油室和储油罐通过电磁阀彼此断开，并因此，输入活塞和输出活塞之间的第一油室是密封的，从而即使在致动器的通电被切断的状态下，也可以将输出活塞保持在离合器的断开位置。因此，由于并未通过致动器的驱动来保持输出活塞，因此降低了电力消耗。

根据本发明的该方案，电磁阀是常闭型的，并因此，在下压离合器踏板的过渡时段中发生电力未被供应至致动器和电磁阀的电力供应系统故障的情况下，电磁阀关闭以在第一油室和储油罐之间断开。由此，在电力供应系统在下压离合器踏板的过渡时段中故障的情况下，尽管通过致动器的辅助停止，但通过离合器踏板的操作进行的行驶变得可能。即使在电力供应系统在通过致动器移动输出活塞期间故障的情况下，电磁阀也被关闭，由此输出活塞被第一油室中的液压油锁定。因此，可以抑制由于故障导致的离合器的突然接合。

根据本发明的该方案，当电力供应系统在通过致动器移动输出活塞时的过渡时段中故障时，在第一油室和储油罐通过电磁阀彼此断开的情况下，通过强力下压离合器踏板使得产生了比当产生离合器踏板的最大反作用力时的液压值大的液压，第一油室中的液压油通过安全阀流入储油罐，并因此，可以解除输出活塞的锁定。

根据本发明的该方案，从液压缸排出的液压油被供给到第二油室，由此可以在通过第二油室中的液压油的液压下压离合器踏板的过渡时段中向输出活塞施加沿离合器断开方向作用的力，或者使输出活塞沿离合器断开方向自动移动。

根据本发明的该方案，电动机的旋转运动通过螺杆传动装置转换成直线运动，由此可以通过电动机移动输出活塞。由此，可以通过控制电动机在下压离合器踏板的过渡时段中向输出活塞施加沿离合器断开方向作用的力，或者使输出活塞沿离合器断开方向自动移动。

根据本发明的该方案，通过设置在第一油室中的弹簧的偏置力，可以在驾驶员下压离合器踏板时产生踏板反作用力。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示出应用了本发明的离合器的连接和断开装置的整体结构的视图；

图2是图1的分离机构的放大图；

图3是示出正常行驶期间分离机构和主缸的操作状态的视图；

图4是示出自动控制期间分离机构和主缸的操作状态的视图；

图5是示出当输出活塞已经通过离合器断开的自动控制移动至离合器断开位置时分离机构和主缸的操作状态的视图；

图6是示出当在输出活塞已经通过自动控制移动至离合器断开位置的状态下未满足滑行成立条件时分离机构和主缸的操作状态的视图；

图7是示出当离合器踏板在输出活塞通过自动控制而移动的过渡时段中被下压时分离机构和主缸的操作状态的视图；

图8是示出在离合器踏板从离合器踏板被下压的图7的状态后退的过渡时段中分离机构和主缸的操作状态的视图；

图9是示出当在离合器通过离合器踏板的操作而连接和断开的正常行驶期间发生变得难以向电动机和电磁切换阀供电的系统故障时分离机构和主缸的操作状态的视图；

图10是示出在通过致动器移动输出活塞的自动控制期间发生变得难以向电磁切换阀和电动机供电的系统故障的情况下分离机构和主缸的操作状态的视图；以及

图11是示出对应于本发明的另一实例的分离机构的构造的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实例。在以下实例中，适当地简化或修改附图，并且不一定精确地绘制各个部分的尺寸比、形状等。

图1示出应用了本发明的离合器16的连接和断开装置10的整体结构。该连接和断开装置10是用于连接和断开设置在发动机12和手动变速器14之间的动力传递路径上的离合器16的装置。

发动机12是产生用于车辆行驶的驱动力的驱动力源，并且例如是通过喷射到气缸中的燃料的燃烧产生驱动力的内燃机，例如汽油发动机或柴油发动机。手动变速器14设置在发动机12和驱动轮之间的动力传递路径中，并且由例如公知的并联双轴变速器构成。

离合器16在离合器踏板50未被下压的状态下处于连接状态，并且此时，离合器16处于发动机12和手动变速器14连接以便能够传递动力的动力传递状态。另一方面，当离合器踏板50被下压时，离合器16切换到打滑状态或断开状态。离合器16也可以通过致动器48(稍后描述)自动断开。

离合器16构造成包括安装到发动机12的输出轴22的飞轮24、安装到手动变速器14的变速器输入轴26的离合器盘28、连接到飞轮24的离合器罩30、容纳在离合器罩30中的压力板32、产生用于将离合器盘28压靠在飞轮24上的偏置力的膜片弹簧34，以及布置在变速器输入轴26的外周侧并且可相对于变速器输入轴26在轴向上移动的释放轴承36。

在离合器16连接的状态下，压力板32和离合器盘28通过膜片弹簧34压靠在飞轮24上。此时，飞轮24和离合器盘28彼此紧密接触。当释放轴承36从离合器16被连接的状态沿轴向朝向发动机12侧移动，并且膜片弹簧34的内周部被释放轴承36挤压时，膜片弹簧34变形，并因此用于将离合器盘28压靠着飞轮24的偏置力减小。此时，离合器16处于打滑状态。当释放轴承36移动到预定的离合器断开位置时，膜片弹簧34将离合器盘28压向飞轮24侧的偏置力变为零，并因此创建了离合器盘28与飞轮24分离的状态。此时，离合器16被断开。

连接和断开装置10构造成包括由驾驶员操作的离合器踏板50、用于将离合器踏板50被下压所用的下压力转换为液压的离合器主缸52(下文中称为主缸52)、离合器踏板50的下压力被传递至的离合器释放缸54(以下称为离合器缸54)、设置在主缸52和离合器缸54之间并且可以连接和断开主缸52和离合器缸54之间的下压力传递路径的分离机构56、用于根据离合器缸54的操作量移动释放轴承36的释放叉58、以及致动器48，该致动器48连接到分离机构56以便能够传递动力并且可以通过分离机构56来操作离合器缸54，即，可以连接和断开离合器16。将离合器踏板50被下压所用的下压力传递至离合器缸54的下压力传递机构60由主缸52和分离机构56组成。

离合器踏板50被驾驶员下压，从而可以以支撑部50a为中心枢转。离合器踏板50和主缸52通过连杆62机械地彼此连接。

主缸52构造成包括圆柱形缸体52a、可滑动地内置在缸体52a中的盘形活塞52b、形成为由缸体52a和活塞52b围绕并且内部填充有液压油的液压室52c、以及用于储存液压油的储油箱52d。活塞52b和离合器踏板50通过连杆62机械地彼此连接，并且当下压离合器踏板50时，活塞52b根据离合器踏板50的操作量(行程量)在缸体52a中移动。此时，在液压室52c中产生根据离合器踏板50的下压力的液压。

离合器缸54构造成包括圆柱形缸体54a、可滑动地内置在缸体54a中的盘形活塞54b、形成为由缸体54a和活塞54b围绕并且内部填充有液压油的液压室54c以及连接到活塞54b的杆54d。杆54d的末端与形成为细长形状的释放叉58的一端接触。

释放叉58构造成能够以支撑部58a为中心旋转，并且其在纵向方向上的第一端与杆54d的末端接触，并且第二端与形成在释放轴承36处的凸缘部36a接触。以这种方式，当离合器缸54的活塞54b通过液压室54c中的液压油的液压而在缸体54a中移动时，杆54d随着活塞54b的移动一起移动，由此，与杆54d的末端接触的释放叉58的第一端移动。此时，释放叉58以支撑部58a作为中心旋转，由此释放叉58的第二端的位置改变，并因此与释放叉58的第二端接触的释放轴承36移动。因此，释放叉58根据离合器缸54的操作量旋转，由此离合器16在连接状态和断开状态之间切换。

接下来，将描述构成下压力传递机构60并连接和断开该下压力传递路径的分离机构56。图2是图1的分离机构56的放大图。图2示出了离合器踏板50的下压被解除并且离合器16被连接的状态。分离机构56构造成包括圆柱形缸体64，以及容纳在缸体64中的一对输入活塞66和输出活塞68。

输入活塞66和输出活塞68中的每一个布置成以便能够在缸体64的内壁表面上滑动。在图2中，图1中所示的主缸52布置在附图的右侧，并且输入活塞66相比于缸体64中的输出活塞68布置在靠主缸52侧(附图的右侧)。输出活塞68相比于输入活塞66布置在较远离主缸52的那侧(附图的左侧)。

台阶部70形成在缸体64的内壁表面上。以这种方式，缸体64在以缸体64的台阶部70作为边界的情况下具有不同的内径。具体地，在以台阶部70作为边界的情况下缸体64在主缸52侧的内径形成为小于缸体64在远离主缸52的那侧上的内径。

来自离合器踏板50的下压力通过主缸52输入到输入活塞66。输入活塞66形成为柱状并且可滑动地装配到缸体64的以小直径形成的内壁表面。沿径向向外突出的凸缘部76形成在输入活塞66的面向输出活塞68的一侧上。凸缘部76可以与由台阶部70形成的并垂直于输入活塞66的移动方向的壁表面接触。凸缘部76与由台阶部70形成的壁表面接触，从而限制输入活塞66朝向主缸52侧的移动。图2示出了凸缘部76与台阶部70的壁表面接触的状态。

在此，在图2中所示的输入活塞66的凸缘部76与台阶部70的壁表面接触的状态下，离合器16处于连接状态。也就是说，输入活塞66的凸缘部76与台阶部70的壁表面接触的图2中所示的位置是输入活塞66的离合器连接位置，并且输入活塞66朝向台阶部70的壁表面移动的方向(附图中的向右方向)是离合器连接方向。另一方面，当在输入活塞66和输出活塞68连接以便能够传递下压力的正常行驶期间输入活塞66沿远离台阶部70的壁表面的方向移动时，离合器16断开。因此，输入活塞66远离台阶部70的壁表面移动的方向(附图中的向左方向)是离合器断开方向。

作为由缸体64和输入活塞66围绕的空间的输入侧油室78形成在输入活塞66的离合器连接方向侧。输入侧油室78通过连接管80连接到主缸52的液压室52c。因此，当离合器踏板50被下压时，在主缸52的液压室52c中产生液压，并且该液压经由连接管80传递到输入侧油室78。输入活塞66被传递到输入侧油室78的液压挤压，由此输入活塞66沿离合器断开方向移动。输入活塞66通过容纳在第一油室104(稍后描述)中的弹簧106在离合器连接方向上恒定地偏置。因此，在离合器踏板50未被下压的状态下，输入活塞66通过弹簧106的偏置力移动至离合器连接位置。

输出活塞68布置成面向缸体64中的输入活塞66。输出活塞68包括具有柱状并面向输入活塞66的第一柱形部82、形成为柱状并具有比第一柱形部82更大的直径的第二柱形部84以及容纳弹簧96(后面描述)的弹簧容纳部86。

从缸体64的内壁表面径向向内突出并支撑输出活塞68的第一柱形部82以便能在输出活塞68的移动方向上滑动的活塞支撑部88形成在缸体64中。第一柱形部82可滑动地装配到形成在活塞支撑部88的内周端部中的支撑孔89中。

第二柱形部84连接到第一柱形部82的离合器断开方向侧的端部，并且布置成相比于活塞支撑部88更靠离合器断开方向侧。沿径向向外延伸的凸缘部90形成在第二柱形部84的离合器连接方向侧的端部上。凸缘部90的外周面与缸体64的内壁面滑动接触。凸缘部90在输出活塞68的移动方向上邻近活塞支撑部88，并因此，凸缘部90可以与活塞支撑部88接触。图2示出了输出活塞68的凸缘部90和活塞支撑部88彼此接触。如图2中所示，凸缘部90与活塞支撑部88接触，从而限制了输出活塞68在离合器连接方向上的移动。在输出活塞68的凸缘部90与活塞支撑部88接触的状态下，离合器16处于连接状态。因此，输出活塞68的凸缘部90与活塞支撑部88接触的位置是输出活塞68的离合器连接位置。输出活塞68的凸缘部90与活塞支撑部88形成接触的方向(附图中的向右方向)是离合器连接方向，并且输出活塞68远离活塞支撑部88移动的方向(附图中的向左方向)是离合器断开方向。即，当输出活塞68沿离合器连接方向移动时，离合器16被连接，并且当输出活塞68沿离合器断开方向移动时，离合器16被断开。

弹簧容纳部86构造成包括与缸体64的内壁表面可滑动地接触的圆柱形的圆柱形部92，以及从第二柱形部84的中心沿离合器断开方向突出的柱形突出部94。环形空间形成在圆柱形部92的内周与突出部94的外周之间，并且弹簧96容纳在该空间中。弹簧96的第一端与缸体64的底壁部98接触，并且弹簧96的第二端与第二柱形部84接触并在离合器连接方向上恒定地偏置输出活塞68。

作为由缸体64和输出活塞68围绕的空间的输出侧油室100形成在输出活塞68的离合器断开方向侧上。输出侧油室100包括容纳了弹簧96的空间。输出侧油室100填充有液压油，并且通过连接管102连接到离合器缸54的液压室54c。因此，输出侧油室100中的液压油的液压(在下文中称为离合器操作液压)经由连接管102传递到液压室54c，并且离合器缸54通过离合器操作液压操作。以这种方式，输出活塞68设置成以便将离合器操作液压输出到离合器缸54。

输出侧油室100连接到根据输出活塞68的位置连接和断开的储油罐101。在图2中所示的状态中，其中输出活塞68处于离合器连接位置，输出侧油室100和储油罐101彼此连接。此时，输出侧油室100被释放，从而在输出侧油室100中不产生液压。另一方面，当输出活塞68沿离合器断开方向移动时，输出侧油室100和储油罐101通过圆柱形部92彼此断开(参照图3等)。此时，输出侧油室100被密封，从而在输出侧油室100中产生根据输出活塞68的移动的离合器操作液压。

填充有液压油的第一油室104形成在缸体64中的输入活塞66和输出活塞68之间。第一油室104是由缸体64、输入活塞66和输出活塞68围绕的空间。当输入活塞66在第一油室104被密封的状态下由于离合器踏板50的下压而沿离合器断开方向移动时，输出活塞68被第一油室104中的液压油推动，由此在离合器断开方向上移动。设计成使得第一油室104总是介于输入活塞66和输出活塞68之间并且输入活塞66和输出活塞68不会彼此直接接触。

弹簧106设置在第一油室104中。弹簧106的第一端与活塞支撑部88接触，并且弹簧106的第二端与输入活塞66的凸缘部76接触。弹簧106使输入活塞66在离合器连接方向，即，离合器踏板50的下压被解除的方向上恒定地偏置。

与输出活塞68的凸缘部90相邻的第二油室108形成在缸体64中。第二油室108是由缸体64的内壁表面、输出活塞68和活塞支撑部88围绕的环形空间，并且其内部充满液压油。当液压油供给到第二油室108时，输出活塞68被第二油室108中的液压油的液压挤压，并因此，输出活塞68沿离合器断开方向移动。

接下来，将描述电动致动器48，其连接到构成下压力传递机构60的分离机构56以便能够传递动力，并且配置成能够通过分离机构56连接和断开离合器16。该致动器48构造成包括电动机119、用于将电动机119的旋转运动转换成直线运动的螺杆传动装置117、由螺杆传动装置117驱动的控制缸115，以及在邻近输出活塞68的位置处形成并且供给有液压油的第二油室108，从而在离合器断开方向上挤压输出活塞68。

第二油室108通过连接管110连接到控制缸115。该控制缸115构造成包括圆柱形缸体115a、可滑动地内置在缸体115a中的盘形活塞115b、形成为由缸体115a和活塞115b围绕并且内部填充有液压油的液压室115c，以及储油罐(未示出)。活塞115b通过杆113连接到螺杆传动装置117的螺母构件117a(稍后描述)。液压室115c通过连接管110连接到第二油室108，并因此，第二油室108构造成能够接收从控制缸115输出的液压油。控制缸115是液压缸的实例。

螺杆传动装置117包括连接到杆113的螺母构件117a，以及装配到螺母构件117a中的螺杆轴117b。螺杆轴117b由连接到其第一端的电动机119可旋转地驱动。当电动机119旋转时，螺杆轴117b也旋转，由此螺母构件117a沿螺杆轴117b的轴向移动。由于螺母构件117a通过杆113连接到控制缸115的活塞115b，所以活塞115b与螺母构件117a一起在螺杆轴117b的轴向上移动。当活塞115b移动时，在液压室115c中产生液压，并且液压通过连接管110传递到第二油室108，并因此，输出活塞68被第二油室108中的液压挤压。因此，通过在下压离合器踏板50的过渡时段中控制电动机119，可以在离合器断开方向上向输出活塞68施加力以辅助断开离合器16所需的操作力。即使在未下压离合器踏板50的状态下，通过驱动电动机119使输出活塞68沿离合器断开方向移动，也可以自动地断开离合器16。

这里，第一油室104通过连接管114连接到储油罐116。能够形成并切断第一油室104和储油罐116之间的连接的电磁切换阀118设置在连接管114上。电磁切换阀118是众所周知的技术，并因此，省略了关于其结构和操作的详细描述。电磁切换阀118是电磁阀的实例。

当电磁切换阀118关闭时，第一油室104和储油罐116彼此断开，由此第一油室104变成密封的空间。此时，下压力通过第一油室104中的液压油在输入活塞66和输出活塞68之间传递。

当电磁切换阀118打开时，第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此连接。此时，第一油室104被释放，从而中断下压力在输入活塞66和输出活塞68之间的传递。例如，即使在离合器踏板50被下压的情况下，由此输入活塞66在离合器断开方向上移动，第一油室104中的液压油流入储油罐116侧，并因此在第一油室104中不产生通过下压离合器踏板50的液压。因此，下压力不会传递到输出活塞68。即，在电磁切换阀118打开的状态下，无论输入活塞66和输出活塞68的位置和移动速度如何，下压力都不会通过第一油室104中的液压油在输入活塞66和输出活塞68之间传递。以这种方式，切换电磁切换阀118的打开和关闭，从而切换输入活塞66和输出活塞68之间的下压力的传递状态。因此，下压力传递机构60的下压力传递路径通过分离机构56连接和断开。

作为电磁切换阀118，使用所谓的常闭型，其中电磁切换阀在未通电的状态下(即，在未供应电力的状态下)关闭。因此，在电磁切换阀118未通电的状态下，第一油室104被密封，并因此，下压力可以通过第一油室104中的液压油在输入活塞66和输出活塞68之间传递。此时，可以通过离合器踏板50的下压操作连接和断开离合器16。

第一油室104通过连接管124连接到储油罐122。安全阀120设置在连接管124上。即，第一油室104通过安全阀120连接到储油罐122。安全阀120设定成在第一油室104中产生大于预先设定的液压释放阈值α的液压的情况下打开。即，安全阀120设定成使得在第一油室104中产生大于液压释放阈值α的液压的情况下，第一油室104和储油罐122通过安全阀120彼此连接，使得第一油室104中的液压油流入到储油罐122中。液压释放阈值α设定为比当产生离合器踏板50的最大反作用力时第一油室104中的液压值大的值。离合器踏板50的最大反作用力是在设计时提前设定的值。液压释放阈值α被设定为等于或小于设计构成分离机构56的液压部件时提前设定的耐压值(即，确保耐压性能的值)。

返回图1，电动机119和电磁切换阀118由从电子控制装置150输出的指令信号(即，指令电流)操作。电子控制装置150被配置为包括所谓的微计算机，其设置有例如中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出接口等，并且CPU在利用RAM的临时存储功能的同时通过根据提前存储在ROM中的程序执行信号处理来控制电动机119和电磁切换阀118。电子控制装置150可以与控制发动机12等的电子控制装置一体地设置，或者可以单独地设置为专门控制电动机119和电磁切换阀118的控制装置。

表示主缸52的行程量STm和液压室52c的液压Pm的信号、表示离合器缸54的行程量STc和液压室54c的液压Pc的信号等被输入到电子控制装置150。主缸52的行程量STm与离合器踏板50和输入活塞66互锁，并因此，主缸52的行程量STm可以被读取为离合器踏板50的行程量和输入活塞66的行程量。离合器缸54与释放轴承36和输出活塞68互锁，并因此，离合器缸54的行程量STc可以被读取为释放轴承36的行程量和输出活塞68的行程量。从电子控制装置150输出用于控制电动机119的指令信号Sc和用于切换电磁切换阀118的打开和关闭的切换信号Sv。

在如上所述构造的连接和断开装置10中，电磁切换阀118的连接和断开通过电子控制装置150根据车辆的行驶状态被适当地切换，由此在通过离合器踏板50的操作来连接和断开离合器16的行驶期间(在下文中称为正常行驶期间)，在下压离合器踏板50的过渡时段，通过致动器48(电动机119)的辅助变得可能并且离合器16能够通过驱动致动器48(电动机119)来自动地连接和断开。在下文中，将描述连接和断开装置10的操作。

首先，将描述在通过离合器踏板50的操作来连接和断开离合器16的正常行驶期间连接和断开装置10的操作。图3示出了正常行驶期间分离机构56和主缸52的操作状态。电子控制装置150在正常行驶期间关闭电磁切换阀118。由于电磁切换阀118是常闭型，电子控制装置150切断电磁切换阀118的通电，由此电磁切换阀118关闭，并因此第一油室104被密封。因此，下压力可以通过第一油室104中的液压油而在输入活塞66和输出活塞68之间传递。

在这种状态下，当下压离合器踏板50时，在主缸52中产生液压，并且液压被传递到输入侧油室78。输入活塞66由于输入侧油室78中的液压而在离合器断开方向上移动。这里，由于第一油室104是密封的空间，当输入活塞66在离合器断开方向上移动时，输出活塞68也通过第一油室104中的液压油的液压而在离合器断开方向上受到挤压，由此输出活塞68在离合器断开方向上移动。以这种方式，在正常行驶期间，第一油室104被密封，由此从输入活塞66侧输入的下压力通过第一油室104中的液压油传递到输出活塞68。

在输出活塞68由于下压离合器踏板50而移动的过渡时段中，电子控制装置150向电动机119输出用于将用于辅助离合器踏板50的下压的液压供给到第二油室118的指令信号。电子控制装置150存储例如主缸52的行程量STm(或离合器缸54的行程量STc)与第二油室108中的液压之间的关系图，并且通过将不定时检测的行程量STm应用于该关系图来判定第二油室108中与辅助力对应的液压。电子控制装置150控制电动机119，使得第二油室108中的液压达到基于该关系图确定的目标液压。例如，不定时检测第二油室108中的液压，并且基于所确定的目标液压与偶尔检测的第二油室108中的液压之间的偏差来执行用于控制电动机119的输出(受控变量)的反馈控制。该关系图是通过实验或设计中提前确定的，并且设定为在离合器踏板50的下压的过渡时段中可以获得良好的踏板反作用力的值。以这种方式，输出活塞68被第二油室108中的液压挤压，由此减小了在离合器踏板50的下压的过渡时段中施加到驾驶员的负荷。

输出活塞68沿离合器断开方向移动，由此输出侧油室100中的液压油通过连接管102流入离合器缸54的液压室54c。因此，离合器缸54的活塞54b和杆54d与输出活塞68一起沿离合器断开方向移动，由此离合器16被断开。即使在离合器踏板50的下压从通过下压离合器踏板50而断开离合器16的状态解除的过渡时段中，电磁切换阀118也关闭，由此可以通过第一油室104中的液压油在输入活塞66和输出活塞68之间传递下压力。关于在从下压离合器踏板50的状态解除下压的过渡时段的操作，省略描述。

接下来，将描述通过驱动致动器48(电动机119)来自动地连接和断开离合器16的控制(在下文中称为自动控制)。图4示出了在自动控制期间分离机构56和主缸52的操作状态。在车辆的滑行期间执行通过在行驶期间驱动致动器48(电动机119)来自动地断开离合器16的自动控制。该滑行是车辆由于惯性而行驶的行驶，并且当车辆的行驶阻力减小时，滑行可行驶距离变长，这导致燃料经济性的改善。由此，电子控制装置150执行自动控制以在滑行期间断开离合器16，从而减小由于发动机12的拖曳等引起的行驶阻力并且延长滑行可行驶距离。

当电子控制装置150判定满足滑行可行驶条件时，电子控制装置150通过使电磁切换阀118通电来打开电磁切换阀118。接下来，电子控制装置150向电动机119输出用于操作控制缸115以使输出活塞68沿离合器断开方向移动的指令信号。电子控制装置150基于对应于输出活塞68的行程量的离合器缸54的行程量STc执行位置控制以控制电动机119的旋转位置，使得输出活塞68在满足滑行可行驶条件的时间点起的预定时间内移动到离合器断开位置。以这种方式，液压油被从控制缸115供给到第二油室108，并因此输出活塞68沿离合器断开方向移动。作为可以滑行的成立条件，设定了多个条件，诸如加速器踏板的下压被解除和车速等于或高于预定车速，并且在满足所有成立条件的情况下，进行满足滑行条件的判定。

在致动器48(电动机119)被驱动以使输出活塞68沿离合器断开方向移动的过渡时段中，电磁切换阀118被打开，由此第一油室104通过电磁切换阀118连接到储油罐116。由此，输入活塞66和输出活塞68之间的力的传递被中断，并且输出活塞68可以通过致动器48来移动而不会将力传递到输入活塞66。液压油从控制缸115供给到第二油室108，由此输出活塞68由于供给到第二油室108的液压油而沿离合器断开方向移动。以这种方式，在输出侧油室100中产生离合器操作液压，并且该离合器操作液压经由连接管102传递到离合器缸54的液压室54c，由此离合器缸54的活塞54b和杆54d与输出活塞68一起移动到离合器断开位置，并因此，离合器16被断开。

图5示出了当输出活塞68通过自动控制已经移动到离合器16被断开的离合器断开位置时分离机构56和主缸52的操作状态。当输出活塞68通过致动器48移动到离合器16被断开的离合器断开位置时，电子控制装置150切断电磁切换阀118的通电，然后切断电动机119的通电。以这种方式，第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此断开，并且第一油室104以油密方式进行密封，并因此，输出活塞68沿离合器连接方向的移动被第一油室104中的液压油限制。即，第一油室104被密封，由此第一油室104用作保持输出活塞68的自锁机构，并因此即使切断电动机119的通电，输出活塞68也保持在离合器断开位置。

图6示出了当从图5所示的状态(输出活塞68保持在离合器断开位置)不满足提前设定的滑行成立条件时分离机构56和主缸52的操作状态。在输出活塞68通过自动控制保持在离合器断开位置的状态下，在不满足提前设定的滑行成立条件的情况下，电子控制装置150通过使电磁切换阀118通电来打开电磁切换阀118。电磁切换阀118被打开，由此第一油室104连接到储油罐116，并因此允许输出活塞68沿离合器连接方向的移动。由此，输出活塞68由于弹簧96的偏置力而移动到离合器连接位置，由此连接离合器16。当输出活塞68已经移动到离合器连接位置时，电子控制装置150切断电磁切换阀118的通电，由此电磁切换阀118被关闭，并因此执行向能够正常行驶的状态的切换。

这里，可以想到的是，离合器踏板50在输出活塞68通过致动器48而移动的过渡时段中由驾驶员踩踏(在下文中，离合器踏板50在输出活塞68通过自动控制而移动的过渡时段中被下压的操作被称为中断操作)。此时，当创建了可以在输入活塞66和输出活塞68之间传递下压力的状态时，根据输入活塞66和输出活塞68之间的相对位置和相对速度的力通过第一油室104中的液压油传递到输入活塞66，由此下压离合器踏板50的过渡时段中的踏板反作用力与基于提前设定的离合器踏板50的操作量的踏板反作用力偏离，并因此驾驶员可能会感到不适。

相反，当在自动控制期间执行中断操作时，电子控制装置150维持电磁切换阀118的通电并打开电磁切换阀118。图7示出了当离合器踏板50在输出活塞68通过致动器48(电动机119)而移动的过渡时段中被下压时分离机构56和主缸52的操作状态。电磁切换阀118的通电得以被维持，由此继续电磁切换阀118的打开状态，并且中断输入活塞66和输出活塞68之间的下压力的传递，并因此，无论输入活塞66和输出活塞68之间的相对位置和相对速度如何，力都不会通过第一油室104的液压油传递到输入活塞66。由此，即使在输出活塞68通过致动器48而移动的过渡时段中执行中断操作的情况下，也限制离合器踏板50的踏板反作用力偏离基于提前设定的离合器踏板50的操作量的踏板反作用力。在本发明的实例中，基于离合器踏板50的操作量的踏板反作用力由使输入活塞66沿离合器连接方向偏置的弹簧106的弹性恢复力产生。因此，即使在中断操作期间，也会获得基于弹簧106的特性的踏板反作用力。

图8示出了在离合器踏板50在图7中的自动控制期间从离合器踏板50被下压的状态退回的过渡时段中分离机构56和主缸52的操作状态。此时，电磁切换阀118通电，由此电磁切换阀118被打开。电磁切换阀118被打开，由此输出活塞68不被第一油室104中的液压油保持，并因此，输出活塞68由于弹簧96的偏置力而沿离合器连接方向移动。第一油室104在输出活塞68沿离合器连接方向移动的过渡时段中通过电磁切换阀118连接到储油罐116，并因此，根据输出活塞68的移动的力是未被传递至输入活塞66。因此，即使在离合器踏板50退回的过渡时段中，也会抑制踏板反作用力偏离提前设定的踏板反作用力。当解除离合器踏板50的下压时，电子控制装置150切断电磁切换阀118的通电，由此电磁切换阀118被关闭，以便可以进行正常行驶。

图9示出了当在正常行驶期间发生难以向电动机119和电磁切换阀118供给电力的系统故障时分离机构56和主缸52的操作状态，在正常行驶时，通过离合器踏板50的操作来连接和断开离合器16。在此，常闭型被用作电磁切换阀118，并因此，在发生系统故障的情况下，因为电磁切换阀118未通电，电磁切换阀118被关闭。由此，可以通过第一油室104中的液压油在输入活塞66和输出活塞68之间传递下压力，并因此离合器16可以通过离合器踏板50的操作来连接和断开。由此，可以继续行驶。此时，也不向电动机119供应电力，并因此，致动器48的动力辅助停止，因此，离合器踏板50的踏板反作用力与正常状态下的踏板反作用力相比增加了。

图10示出了在通过致动器48(电动机119)移动输出活塞68的自动控制期间发生难以向电磁切换阀118和电动机119供应电力的系统故障的情况下分离机构56和主缸52的操作状态。即使在自动控制期间，在发生系统故障的情况下，切断电磁切换阀118的通电，从而关闭电磁切换阀118，使得第一油室104以油密方式密封。以这种方式，创建输出活塞68在第一油室104发生系统故障的时间点保持在该位置(在图10中，离合器断开位置)的自锁状态，并因此，可以抑制由于系统故障导致的离合器16的无意的突然接合。

如上所述，在自动控制期间发生系统故障的情况下，电磁切换阀118关闭，由此创建输出活塞68在发生系统故障的时间点被保持在该位置处的自锁状态。然而，当输出活塞68不移动时，变得难以继续行驶(以跛行回家模式下行驶)。相反，为了继续行驶，第一油室104通过安全阀120连接到储油罐122。安全阀120设定成在第一油室104中的液压变为等于或高于液压释放阈值α时打开。液压释放阈值α被设定为比当产生在设计时提前设定的离合器踏板50的最大反作用力时的液压值大的值。由此，驾驶员以大于对应于液压释放阈值α的下压力的下压力强力地下压离合器踏板50，由此，安全阀120被打开，从而释放第一油室104。此时，输出活塞68的自锁状态被解除，从而输出活塞68变得可移动，并且分离机构56中的油量的平衡被调节到正常状态。以这种方式，尽管没有通过致动器48的动力辅助，但离合器16可以通过驾驶员对离合器踏板50的操作来连接和断开，并因此，车辆的行驶(以跛行回家模式行驶)变得可能。

安全阀120的液压释放阈值α被设定为等于或低于构成分离机构56的液压部件的设计时提前设定的耐压值的值。出于这个原因，例如，在图9中所示的正常行驶期间发生系统故障的情况下，即使在第一油室104中产生过大的液压的情况下，安全阀120被打开，由此第一油室104中的液压下降。由此，可以保护液压部件免受过大的液压的影响，并且可以抑制离合器16的连接和断开由于液压部件的故障而变得困难或者抑制液压部件的漏油等。

如上所述，根据本发明的实例，通过借助电磁切换阀118切换第一油室104和储油罐116之间的连接和断开，可以在输入活塞66和输出活塞68之间切换下压力的传递。例如，在下压离合器踏板50的过渡时段，第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此断开，由此第一油室104被密封，从而可以通过第一油室104中的液压油使下压力在输入活塞66和输出活塞68之间传递。以这种方式，离合器踏板50的下压力通过输入活塞66和第一油室104传递到输出活塞68。在下压离合器踏板50的过渡时段，致动器48的动力传递到输出活塞68，由此可以通过致动器48辅助离合器16的连接和断开。在通过致动器48连接和断开离合器16的过渡时段中，第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此连接，由此第一油室104被释放，从而中断了输入活塞66和输出活塞68之间的下压力的传递。因此，可以通过致动器48移动输出活塞68来连接和断开离合器16而不影响输入活塞66。在输出活塞68通过致动器48移动的过渡时段中，输入活塞66和输出活塞68之间的下压力的传递被中断，并因此，即使在通过致动器48移动输出活塞68的过渡时段中下压离合器踏板50的情况下，也限制了离合器踏板50的踏板反作用力的变化。

根据本发明的实例，当输出活塞68通过致动器48移动到离合器16的断开位置时，第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此断开，并因此，第一油室104被密封，从而即使在切断电动机119的通电的状态下，输出活塞68也可以被保持在离合器16的断开位置。电磁切换阀118是一种常闭型，并因此，在下压离合器踏板50的过渡时段中发生未向电动机119和电磁切换阀118供应电力的系统故障的情况下，电磁切换阀118关闭，从而第一油室104和储油罐116彼此断开。因此，在下压离合器踏板50的过渡时段中发生系统故障的情况下，尽管通过致动器48的动力辅助停止，但是通过离合器踏板50的操作进行的行驶变得可能。甚至在通过致动器48移动输出活塞68期间发生系统故障的情况下，电磁切换阀118也被关闭，由此输出活塞68被第一油室104中的液压油锁定。由此，可以抑制由于系统故障导致的离合器16的突然接合。当在通过致动器48移动输出活塞68的过渡时段中发生系统故障时，在第一油室104和储油罐116通过电磁切换阀118彼此断开的情况下，由于通过强力下压离合器踏板50使得产生了比当产生离合器踏板50的最大反作用力时的液压值大的液压而使第一油室104中的液压油通过安全阀120流入储油罐122，可以解除输出活塞68的锁定。

接下来，将描述本发明的另一实例。在以下描述中，与上述本发明的实例中的部件共同的部件由相同的附图标记表示，并且省略其描述。

图11是示出与本发明的另一实例对应的分离机构200的构造的视图。本发明的另一实例中的致动器202由螺杆传动装置204和电动机206组成。在下文中，将描述本发明的另一实例中的致动器202的结构。由于除了致动器202之外的构造与上述本发明的实例中的构造基本相同，因此省略其描述。

致动器202构造成包括用于将旋转运动转换成直线运动的螺杆传动装置204，以及将旋转扭矩施加到螺杆传动装置204的电动机206。

螺杆传动装置204构造成包括连接到输出活塞68的螺母构件204a，以及装配到螺母构件204a中的螺杆轴204b。螺杆轴204b的一端连接到电动机206。由此，当电动机206旋转时，螺杆轴204b也一体地旋转。

构成分离机构200的缸体208形成为圆柱形状，并且使缸体208的内部和外部彼此连通的切口210形成在缸体208的在圆周方向上的一部分中。螺母构件204a通过切口210连接到输出活塞68。螺母构件204a可在由切口210形成的间隙中移动。如上所述，螺杆传动装置204的螺母构件204a连接到输出活塞68，由此电动机206的旋转运动被转换成螺母构件204a在螺杆轴204b的轴向上的直线运动，从而输出活塞68可以由电动机206移动。切口210的在输出活塞68的移动方向上的宽度(即，间隙的宽度)被设定为允许输出活塞68在离合器连接位置和离合器断开位置之间移动的值。因此，通过控制电动机206，可以使输出活塞68在离合器连接位置和离合器断开位置之间移动。由于致动器202的具体操作基本上与上述本发明的实例中的操作相同，因此省略其描述。

如在本发明的另一个实例中，即使致动器202由螺杆传动装置204和电动机206组成并且在没有插入液压缸的情况下移动输出活塞68，也可以获得与上述本发明的实例中相同的效果。液压缸和油室并非是必要的，因此也简化了结构。

上面已经基于附图详细描述了本发明的实例。然而，本发明也适用于其他方案。

例如，在上述本发明的实例中，致动器48通过在控制缸115中产生并供给到第二油室108的液压油的液压来使输出活塞68移动。然而，只要其是可以移动输出活塞68的致动器，也不必局限于此。例如，可以进行这样的配置：设置以从由发动机12等驱动的油泵排出的液压油的液压作为基础压力来控制第二油室108中的液压的电磁式压力调节阀并且由压力调节阀控制第二油室108中的液压，由此移动输出活塞68。或者，输出活塞68可以通过从电动油泵排出的液压油移动。

在上述本发明的实例中，螺杆传动装置117、204由螺母构件117a、204a和螺杆轴117b、204b组成。然而，可以适当地应用螺杆传动装置，只要其是用于将旋转运动转换成直线运动的机构。例如，螺杆传动装置可以由滚珠丝杠、蜗轮等构成。

在上述本发明的实例中，安全阀120的液压释放阈值α被设定为等于或低于在分离机构56的液压部件的设计时设定的耐压值的值。然而，在液压部件的强度存在余量的情况下，可以不考虑耐压值。

在上述本发明的实例中，主缸52设置在分离机构56和离合器踏板50之间。然而，输入活塞66可以直接通过离合器踏板50移动。

在上述本发明的实例中，作为电磁切换阀118，使用在未通电的状态下闭合的常闭型。然而，也不必局限于常闭型。即，可以使用在未通电状态下打开的常开型。

在上述本发明的实例中，使用了多个储油罐52d、101、116、122。然而，也可以由一个公共的储油罐组成。

在上述本发明的实例中，第一油室104通过安全阀120连接到储油罐122。然而，安全阀120和储油罐122在自动控制期间发生系统故障的情况下是有效的，并因此可以省略安全阀120和储油罐122。

以上仅是一个实施例，并且本发明可以基于本领域技术人员的知识以各种修改或改进的方式实现。

Claims (8)

1.一种离合器的连接和断开装置，所述连接和断开装置的特征在于包括：

离合器踏板，其构造成由驾驶员操作；

离合器缸；

下压力传递机构，其构造成向所述离合器缸传递下压力，借助所述下压力，所述离合器踏板被下压；以及

致动器，其构造成产生用于通过所述下压力传递机构连接和断开所述离合器的动力，其中：

所述下压力传递机构包括连接和断开所述下压力传递机构的下压力传递路径的分离机构；

所述分离机构包括

输入活塞，来自所述离合器踏板的所述下压力被输入至所述输入活塞，

输出活塞，其向所述离合器缸输出离合器操作液压，

第一油室，其设置在所述输入活塞和所述输出活塞之间，以及

电磁阀，其设置成在所述第一油室和连接至所述第一油室的储油罐之间进行连接或断开；并且

所述致动器被连接以将动力传递至所述分离机构的所述输出活塞。

2.根据权利要求1所述的连接和断开装置，其特征在于进一步包括电子控制单元，所述电子控制单元配置成控制所述致动器和所述电磁阀，

其中所述电子控制单元配置成控制所述电磁阀，使得所述第一油室和所述储油罐在通过控制所述致动器移动所述输出活塞的过渡时段中彼此连接。

3.根据权利要求2所述的连接和断开装置，其特征在于：

所述致动器包括电动致动器；并且

所述电子控制单元配置成控制所述电磁阀，使得所述第一油室和所述储油罐在通过控制所述致动器使所述输出活塞已经移动至所述离合器的断开位置的情况下彼此断开。

4.根据权利要求3所述的连接和断开装置，其特征在于，所述电磁阀是常闭电磁阀。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的连接和断开装置，其特征在于：

所述第一油室通过安全阀连接至储油罐；并且

所述安全阀构造成在于所述第一油室中产生比当产生所述离合器踏板的最大反作用力时的液压值大的液压的情况下，将所述第一油室和所述储油罐彼此连接。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的连接和断开装置，其特征在于：

所述致动器包括电动机、螺杆传动装置、液压缸和第二油室；

所述螺杆传动装置构造成将所述电动机的旋转运动转换成直线运动；

所述螺杆传动装置被连接以驱动所述液压缸；

所述第二油室布置在邻近所述输出活塞的位置处以通过供给至所述第二油室的液压油沿所述离合器的断开方向挤压所述输出活塞；并且

所述第二油室构造成使得从所述液压缸排出的液压油流入所述第二油室。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的连接和断开装置，其特征在于：

所述致动器包括电动机和螺杆传动装置；

所述螺杆传动装置构造成将所述电动机的旋转运动转换成直线运动；并且

所述螺杆传动装置连接至所述输出活塞以将动力传递至所述输出活塞。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的连接和断开装置，其特征在于，将所述输入活塞沿解除所述离合器踏板的下压的方向偏置的弹簧布置在所述第一油室中。

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