CN111005953A - 用于手动变速器车辆自动紧急制动和远程启动的液压离合器系统 - Google Patents

用于手动变速器车辆自动紧急制动和远程启动的液压离合器系统 Download PDF

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Abstract

一种可实现手动变速器车辆自动紧急制动(AEB)和远程启动的液压离合器系统。该液压离合器系统包括储存液压流体充能的活塞操作的液压缸或其他蓄能器，该液压流体可选择地按规定路线输送到离合器并在电子控制下排出，从而独立于操作者通过离合器踏板的任何输入而分离离合器。通过这样做，该系统可以提供改进的AEB响应，其在不使发动机停转的情况下减慢或停止车辆。该系统也可用于通过自动分离离合器作为远程启动操作序列的一部分来为车辆提供远程启动能力。

Description

用于手动变速器车辆自动紧急制动和远程启动的液压离合器 系统
引言
本发明涉及用于手动变速器乘用车的液压离合器系统。
许多手动变速器乘用车利用液压离合器系统，该液压离合器系统由驾驶员通过离合器踏板操作，驾驶员压下该离合器踏板以分离离合器。尽管较新的手动离合器操作技术是可用的，例如电子离合器系统，但是对于某些自动变速器实施，液压系统的使用仍然是普遍的并且是期望的。
自动紧急制动(AEB)是一种较新的技术，该技术使用障碍物检测传感器系统来检测可能的碰撞情况以及在没有驾驶员输入的情况下自动实施制动或其他减速。对于手动变速器车辆，该技术常常导致车辆失速，这可能是因为该车辆处于比适于通过AEB系统减小车辆速度的档位的更高驱动档位。
远程车辆启动也是一种较新的技术，该技术使用与车辆的无线通信来使车辆用户能够远程启动发动机和/或其他车辆系统，并且主要用于在乘客到达车辆之前将车厢温度调节到舒适水平，以及在恶劣的天气下帮助从车上清除雪、冰等。发动机的远程启动通常不适用于停在档位中的车辆。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用在手动变速器车辆中的具有电子致动的自动离合器分离装置的液压离合器系统。该液压离合器系统包括：
液压缸，其中具有液压流体供应；
离合器踏板，可操作地连接到液压缸以迫使至少一些液压流体流出液压缸并从而在压下离合器踏板时对液压流体加压；
蓄能器，储存液压流体的充能并且可操作地迫使至少一些液压流体流出蓄能器并从而对液压流体加压；
离合器，当其接合时将车辆发动机连接到车辆变速器上，其中该离合器响应于从液压缸或蓄能器接收加压液压流体而将发动机与变速器分离，从而防止来自发动机的动力传递到变速器；
致动器，至少具有对应于液压离合器系统相应第一和第二操作模式的第一位置和第二位置；
控制器，以及电连接到致动器以将致动器从第一位置切换到第二位置；
其中，当该致动器处于第一位置时，该液压离合器系统可在第一模式下操作，在其中该离合器可由手动变速器车辆的驾驶员使用离合器踏板操作，并且当该致动器处于第二位置时，该液压离合器系统可在第二模式下操作，在其中该离合器由来自蓄能器的加压液压流体分离而独立于驾驶员对离合器踏板的任何输入。
根据各种实施例，该液压离合器系统可进一步包括以下特征的任何一种或这些特征中的一些或全部的任何技术上可行的组合：
-致动器响应于其从控制器通过致动器接收到的离合器启动信号从第一位置切换到第二位置，从而使得液压离合器系统切换到第二模式，在该第二模式中，来自蓄能器的加压液压流体将离合器分离，并且其中控制器响应于接收到离合器分离命令而可操作，以在至少存在下列两种情况时产生离合器启动信号：离合器接合和蓄能器充能；
-离合器分离命令作为自动紧急制动事件的一部分被接收，并且其中，在产生离合器启动信号和通过来自蓄能器的加压液压流体分离离合器之后，控制器操作以将液压离合器系统从第二模式切换到允许蓄能器再充能以及驾驶员使用离合器踏板操作离合器的一个或多个后续模式；
-离合器分离命令作为远程启动事件的一部分被接收，该远程启动事件在接收离合器分离命令之前涉及车辆制动器的电子控制设置或设置确认，并且在产生离合器启动信号和通过来自蓄能器的加压液压流体分离离合器之后，涉及启动发动机和操作控制器以将液压离合器系统从第二模式切换到允许蓄能器再充能以及驾驶员使用离合器踏板操作离合器的一个或多个后续模式；
-致动器包括在液压缸、蓄能器和离合器之间互连的电磁阀，以便选择性地在液压缸、蓄能器以及离合器之间按规定路线输送液压流体，并且其中电磁阀具有在该电磁阀内不同位置之间移动的柱塞，该电磁阀还包括至少一个螺线管，当通电时，其使得柱塞在至少两个位置之间移动，以便在第一和第二操作模式之间切换液压离合器系统；
-电磁阀包括多个输入端口，每个输入端口中的至少一个连接到液压缸、蓄能器以及离合器，以便在电磁阀和液压缸、蓄能器以及离合器之间提供液压流体的流体连通，并且其中柱塞包括根据柱塞位于至少两个位置中的哪个位置而选择性地将端口的不同组合连接在一起的一个或多个通道；
-该系统还包括第三操作模式，其中，当液压离合器系统处于第一模式时，柱塞处于液压缸与离合器流体连通的位置中的第一个，当液压离合器系统处于第二模式时，柱塞处于蓄能器与离合器流体连通的位置中的第二个，并且当液压离合器系统处于第三模式时，柱塞处于液压缸与蓄能器流体连通的第三位置，使得蓄能器可以通过驾驶员压下离合器踏板而充入加压液压流体；
-致动器包括具有螺线管和柱塞的壳体，该柱塞在第一和第二位置之间移动，其中第一位置对应于柱塞从壳体突出的伸出位置，并且第二位置对应于柱塞至少部分缩回壳体中的缩回位置，其中柱塞被偏压到第一位置，并且响应于螺线管的通电而从第一位置移动到第二位置；
-蓄能器包括第二液压缸，该第二液压缸具有在邻近第二液压缸的第一和第二端的位置之间移动的活塞，其中活塞偏向于第二端，并且其中柱塞设置在第一端和第二端之间的位置处，当处于其伸出位置时会干扰活塞朝向第二端的运动，使得当柱塞处于伸出位置时，蓄能器保持液压流体的充能，并且当柱塞通过螺线管的通电而移动到缩回位置时，将液压流体的充能排出蓄能器，从而在活塞上的偏置力的作用下释放活塞朝向第二端移动。
根据本发明的另一方面，提供了一种用在手动变速器车辆中的具有电子致动的自动离合器分离装置的液压离合器系统。该液压离合器系统包括：
液压缸，其中具有液压流体供应；
离合器踏板，可操作地连接到液压缸以迫使至少一些液压流体流出液压缸并从而在压下离合器踏板时对液压流体加压；
蓄能器，储存液压流体的充能并且具有偏置活塞以迫使至少一些液压流体流出蓄能器并从而对液压流体加压；
离合器，将车辆的发动机连接到车辆变速器上并使发动机响应于从液压缸或蓄能器接收的增压液压流体而与变速器分离；
分配阀，在液压缸、蓄能器以及离合器之间互连以便在液压缸、蓄能器以及离合器之间选择性地按规定路线输送液压流体；
其中分配阀被电子操作以在液压缸与离合器流体连通的第一状态、蓄能器与离合器流体连通的第二状态以及液压缸与蓄能器流体连通的第三状态之间切换；
其中，当分配阀处于第一状态时，液压离合器系统可在第一模式下操作，其中离合器可由手动变速器车辆的驾驶员使用离合器踏板操作，并且当分配阀处于第二状态时，液压离合器系统可在第二模式下操作，其中来自蓄能器的加压液压流体将离合器分离，而独立于驾驶员对离合器踏板的任何输入，并且当分配阀处于第三状态时，液压离合器系统可在第三模式下操作，其中驾驶员压下离合器踏板而用加压液压流体对蓄能器进行再充能。
根据各种实施例，前述段落的液压离合器系统可进一步包括以下特征的任何一种或这些特征中的一些或全部的任何技术上可行的组合：
-分配阀包括电磁阀，该电磁阀包括多个输入端口，每个输入端口中的至少一个连接到液压缸、蓄能器以及离合器，以便在电磁阀和液压缸、蓄能器以及离合器之间提供液压流体的流体连通，并且其中电磁阀具有柱塞，该柱塞在电磁阀内对应于相应的第一、第二以及第三状态在第一、第二以及第三位置之间线性移动，该柱塞包括根据其是否位于第一、第二或第三位置选择性地将端口的不同组合连接在一起的一个或多个通道，并且可选地，其中第一位置位于第二和第三位置之间，并且其中柱塞被偏压到第一位置
-电磁阀具有两个连接到蓄能器的端口，其中一个端口直接连接到蓄能器以便在电磁阀处于第二状态时接收加压液压流体以分离离合器，并且另一个端口通过止回阀连接到蓄能器，该止回阀在蓄能器处于第三状态而被再充能时打开，并且防止液压流体通过止回阀从蓄能器回流；
-液压离合器系统还包括控制器，其中分配阀响应于分配阀从控制器接收到的离合器启动信号而从第一位置切换到第二位置，以使得液压离合器系统切换到第二模式，在该第二模式中，来自蓄能器的加压液压流体将离合器分离，并且其中控制器响应于接收到离合器分离命令而可操作，以在至少存在下列两种情况时产生离合器启动信号：离合器接合和蓄电池充能；
-响应于分配阀从控制器接收到的蓄能器再充能信号，分配阀从第二位置切换到第三位置，以使得液压离合器系统切换到第三模式，在该第三模式中，响应于驾驶员压下离合器踏板，蓄能器被液压缸提供的加压液压流体再充能；
-离合器分离命令作为自动紧急制动事件的一部分被接收，并且其中，在产生离合器启动信号和通过来自蓄能器的加压液压流体分离离合器之后，控制器操作以将液压离合器系统从第二模式切换到第三模式，以允许蓄能器的再充能以及驾驶员使用离合器踏板操作离合器；
-离合器分离命令作为远程启动事件的一部分被接收，该远程启动事件在接收离合器分离命令之前涉及车辆制动器的电子控制设置或设置确认，并且在产生离合器启动信号和通过来自蓄能器的加压液压流体离合器分离之后，涉及启动发动机和操作控制器以将液压离合器系统从第二模式切换到第三模式，以允许蓄能器的再充能以及驾驶员使用离合器踏板操作离合器。
根据本发明的另一方面，提供了一种用在手动变速器车辆中的自动离合器分离方法，其中该方法由具有发动机、手动变速器以及液压离合器系统的车辆执行，该液压离合器系统包括连接在发动机和变速器之间的离合器和可由车辆驾驶员手动压下以分离离合器的离合器踏板。该方法包括：
在离合器系统控制器中接收离合器分离命令；
基于一个或多个液压离合器系统状态指示器，确定液压离合器系统处于离合器分离的适当状态；
独立于驾驶员对离合器踏板的任何输入而分离离合器。
根据各种实施例，前述段落的方法可进一步包括以下特征中的任何一种或这些特征中的一些或全部的任何技术上可行的组合：
-该分离步骤还包括使用由液压离合器系统的蓄能器供应的加压液压流体来分离离合器，并且其中该方法提供自动紧急制动，该自动紧急制动包括在接收步骤之前检测需要车辆减速的事件，并且其中该方法还包括在分离步骤之后，引起或允许车辆减速，并且用由驾驶员使用离合器踏板加压的液压流体来对蓄能器再充能；
-分离步骤还包括使用由液压离合器系统的蓄能器提供的加压液压流体来分离离合器，并且其中该方法提供车辆的远程启动，该远程启动包括在接收步骤之前接收远程启动命令和设置或确认车辆上的电子制动器的设置，并且其中该方法还包括在分离步骤之后启动发动机，并且随后用由驾驶员使用离合器踏板加压的液压流体来对蓄能器再充能。
附图说明
下文将结合附图描述本发明的一个或多个实施例，其中相同的标记表示相同的元件，并且其中：
图1是根据本发明实施例的液压离合器系统在第一模式下操作的图解视图；
图2是图1的液压离合器系统的部分在第二模式下操作的图解视图；
图3是图1的液压离合器系统的部分在第三模式下操作的图解视图；
图4是示出在自动紧急制动事件期间图1的液压离合器系统的操作的流程图；
图5是示出在远程启动事件期间图1的液压离合器系统的操作的流程图；以及
图6是根据本发明第二实施例的液压离合器系统的部分的图解视图。
具体实施方式
下面描述并在附图中示出的是液压离合器系统的实施例，该液压离合器系统能够实现手动变速器车辆的自动紧急制动(AEB)和远程启动。这种手动变速器通常需要操作者踏板输入来选择性地分离离合器，该离合器将动力从车辆发动机传递到变速器。下面描述的液压离合器系统包括活塞操作的液压缸或其他蓄能器，用以存储液压流体的充能，该液压流体可以选择性地按规定路线输送到离合器并在电子控制下流出，从而独立于操作者通过离合器踏板的任何输入而分离离合器。通过这样做，系统可以提供改进的AEB响应，该响应在不使发动机停转的情况下减慢或停止车辆。作为远程启动操作序列的一部分，该系统还可用于通过自动分离离合器来为车辆提供远程启动能力。
参照图1-3，示出了液压离合器系统10的三种操作模式，该液压离合器系统10结合到具有通过离合器向手动换档变速器提供动力输出的发动机的车辆中。液压离合器系统10的特征在于手动变速器的电子致动的自动离合器分离，并且该特征可以有利地用于使用车辆上的集成电子器件而实现车辆的AEB和远程启动。这些电子器件和未示出的发动机、变速器以及车辆的其他部件可以使用传统的车辆部件和系统来实现。
液压离合器系统10包括离合器20、液压缸30以及蓄能器40作为主要部件，它们都通过分配阀50相互连接，从而形成可重新配置的液压回路12。液压离合器系统10的这些部件通过液压管路或管道14互连，液压回路可重新配置以使用分配阀50改变部件的互连。控制器70电连接到分配阀50，以在提供三种不同操作模式的不同互连之间切换分配阀50：第一(正常)模式，其中驾驶员可以使用液压缸30(通过离合器踏板)操作离合器20；第二(自动离合器展开)模式，其中离合器20通过来自蓄能器40的液压流体的充能而分离；以及第三(再充能)模式，其中驾驶员可以通过离合器踏板压力机对蓄能器40再充能以用于随后的自动离合器分离，该离合器踏板压力机迫使新的液压流体进入蓄能器40。并且，从下面的描述中显而易见的是，分配阀50通过选择性地将部件20、30、40中的两个互连在一起同时隔离第三个部件，而将液压回路12(从而液压离合器系统10本身)重新配置成不同的模式，从而有效地从液压回路12移除第三个部件。
离合器20在接合时将车辆发动机连接到车辆的变速器上。离合器20可以响应于从液压缸30或蓄能器40接收加压液压流体而分离，从而防止来自发动机的动力传递到变速器。离合器20可以传统地实现，并且可以包括从动缸，用于将从液压缸30或蓄能器40接收的液压传递到离合器20的释放杆中。从动缸和释放杆可以常规实现，因此未示出。类似地，液压离合器系统10的未示出的其他所需和/或可选部件可以传统地实现，并且它们的构造、集成以及使用对于本领域技术人员来说是已知的。
液压缸30是包含液压流体供应的主缸。它可操作地连接到离合器踏板32，该离合器踏板32安装成与复位弹簧34一起旋转，以使其朝向车辆的驾驶员座椅偏置。通过操作者的脚压下离合器踏板32将推杆36驱动到液压缸30中，从而加压并迫使液压流体从缸30进入液压回路12。当液压离合器系统10以第一(正常)模式操作时，该加压液压流体由分配阀50引导至离合器20，从而使离合器分离。
蓄能器40是液压缸，其存储压力下的液压流体的充能，使得当分配阀50切换到第二(离合器展开)模式时，其能够将加压的液压流体供应到离合器20。蓄能器40是无源装置，包括位于气缸内的活塞42和弹簧44。弹簧44位于液压缸的第一端并且使活塞42朝向第二端偏置，该第二端具有连接到液压管路14的端口46，该液压管路14延伸到分配阀50。弹簧44的弹簧常数大于离合器20所用的弹簧常数，使得在蓄能器40启动时，弹簧44在液压系统12中产生足够的压力来分离离合器20。在第一(正常)操作模式下，来自蓄能器的液压管路14与液压回路12的其余部分隔离并阻断，使得蓄能器内的液压流体的充能可以保持在压力下，如图1所示。下面进一步描述累加器在第二(展开)模式下的操作。
分配阀50是致动器，其根据期望的操作模式选择性地将不同的液压部件20、30、40彼此连接。在图示的实施例中，分配阀是具有电磁控制柱塞的电磁阀，该柱塞在三个位置之间移动，从而将电磁阀50切换到对应于三种不同操作模式的三种不同状态中的任何一种。在其他实施方式中，各种其他类型的致动器可以用于该目的，具有更少或更多的操作模式，以使得能够使用离合器踏板和蓄能器来分离离合器，并给蓄能器再充能。下面讨论的图6公开了一种这样的实施方式，其可以在一些实施例中结合分配阀使用，或者以避免完全需要分配阀的方式使用。在其他实施例中，分配阀50不需要是电磁阀，但可以实现为例如旋转阀(旋转阀)、滑阀，或甚至多个单状态电磁阀组合在一起(即，5/3阀)。
分配阀50，也称为电磁阀50，包括具有馈入圆柱形内腔56的四个端口52-55的壳体51，安装在内腔56中用于在图1所示的第一中心位置、图2所示的第二末端位置以及图3所示的第三末端位置之间线性往复运动的柱塞58。柱塞58的这些第一、第二以及第三位置将分配阀置于分别对应于液压离合器系统10的第一(正常)、第二(展开)以及第三(再充能)操作模式的相应第一、第二以及第三状态。为了实现液压回路12针对不同模式的重新布线或重新配置，柱塞58包括一个或多个通道60，用于根据柱塞处于哪个位置而互连端口52-55的不同组合。
四个端口52-55如下连接在液压回路12上。端口52将分配阀50连接到离合器20；端口53将阀50连接到液压缸30；以及端口54和55将阀50连接到蓄能器40，端口54直接连接到蓄能器40，端口55通过止回阀62连接到蓄能器40，该止回阀62在蓄能器40再充能时打开，但是防止液压流体通过止回阀62从蓄能器回流。
如图1所示，为了实现第一(正常)操作模式，柱塞被保持在第一位置，该位置是腔室56内第二和第三末端位置之间的中心位置。这可以是柱塞被偏置的默认位置，例如通过在柱塞58的任一侧上结合到壳体中的弹簧以将其保持在期望的中心位置。在电磁阀50的该第一位置/第一状态下，柱塞的通道60通向端口52和53，从而在从离合器20和液压缸30延伸到阀50的液压管路14之间提供流体连通。因此，驾驶员可以通过压下离合器踏板32来正常操作离合器20，以迫使加压液压流体从气缸30通过阀50到达离合器20。这是用于车辆常规驾驶的正常操作模式。
图2描绘了第二(展开)操作模式，其在自动紧急制动(AEB)事件的情况下是有用的，或者用于当驾驶员不在场并且车辆在离合器接合的情况下保持在档位时的车辆远程启动目的。在这种模式下，柱塞58移动到第二位置，从而通过通道60互连端口52和54。这通过液压管路14和柱塞58的通道60在蓄能器40和离合器20之间提供流体连通。当柱塞58切换到该第二位置时，来自蓄能器40的加压液压流体自由通过电磁阀50，从而在弹簧44提供的偏置力的作用下分离离合器20。这独立于驾驶员通过离合器踏板32的任何输入。因此，自动分离离合器20所需的全部是柱塞移动到第二位置，并且离合器将保持在这种状态，直到柱塞58切换回第一位置，该切换使得通向离合器20的管路14中的压力被释放回到系统中。
图3描绘了第三(再充能)操作模式，该模式允许蓄能器在自动离合器从第二模式分离后充入加压液压流体。该模式在终止AEB或远程启动事件之后使用，以便驾驶员可以对蓄能器40再充能以为随后的自动离合器分离做准备。在这种模式下，柱塞58移动到第三位置，从而通过通道60互连端口53和55。这通过液压管路14和柱塞58的通道60在液压缸30和蓄能器40之间提供流体连通。在这种模式下，驾驶员启动离合器踏板用于用加压液压流体对蓄能器40再充能。
应当理解，在上述每种模式中，电磁阀50都将主要液压部件20、30、40中的两个互连，同时将第三部件与液压回路12隔离。因此，在第一模式中，蓄能器40与系统隔离；在第二模式中，驾驶员操作的液压缸30与系统隔离；以及在第三模式中，离合器20与系统隔离。
回头特别参照图1，电磁阀50还包括驱动电磁阀50而使其从其第一位置移动到第二或第三位置的第一和第二螺线管64、66。螺线管64、66可以集成到壳体51中，螺线管64朝向腔室51靠近第二位置的一端定位，而另一螺线管66朝向腔室51靠近第三位置的另一端定位。通过在柱塞内结合铁磁部件，螺线管64的通电可以克服中心偏压而磁性地将柱塞拉到第二位置。类似地，螺线管66的通电可以克服中心偏压而磁性地将柱塞拉到第三位置。分配阀50在三种不同操作状态之间切换的其他实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。
控制器70用于通过向适当的螺线管提供基于一个或多个输入的通电信号来操作两个螺线管64、66。为了将柱塞58从第一位置(对应于正常操作模式)切换到第二位置(对应于自动离合器展开模式)，由控制器提供离合器启动信号，该信号由电磁阀接收，特别是由螺线管64接收，作为产生足以将柱塞58拉到第二位置的磁场的电激励能量。这使得蓄能器40将其加压液压流体排放到离合器20，从而使发动机与变速器分离。
当用于AEB事件时，响应于从车辆上的防撞系统接收的离合器分离命令，控制器70产生离合器启动信号。这可以由控制器70接收为若干输入76中的一个。响应于接收离合器分离命令，当至少存在以下两种情况时，控制器可操作而产生离合器启动信号：离合器20接合和蓄能器40充能。可以使用车辆上的传感器来验证这些条件。例如，可以使用离合器处的传感器72来确定离合器接合。类似地，可以使用检测活塞42处于加压位置的传感器74来验证蓄能器充能。在另一个实施例中，控制器70可以要求在产生离合器启动信号之前满足一个或多个其他条件，例如验证车辆变速器处于档位，该变速器档位验证可以作为其他输入76之一从变速器接收。
一旦离合器启动信号已经被发送以激励螺线管64，则液压离合器系统10由于柱塞58移动到第二位置而切换到第二(展开)模式，从而分离离合器20。随后，控制器70将液压离合器系统10从第二模式(通过将螺线管64断电)切换到一个或多个后续模式，该后续模式允许蓄能器40的再充能和驾驶员使用离合器踏板32操作离合器20。在图1-3的实施例中，这是通过激活第二螺线管66以将柱塞58拉到第三位置而切换到第三(再充能)模式来完成的，使得驾驶员可以通过压下离合器踏板32来对蓄能器40再充能，随后一旦传感器74指示蓄能器40被再充能，则切换回第一(正常)模式。
当用于车辆远程启动事件时，电磁阀50和液压离合器系统10的操作通常可以与上述用于AEB事件的操作相同，除了离合器分离命令替代地来自车辆上的远程信息处理单元或其他远程启动模块。下面结合图4和5讨论用于处理AEB和远程启动的离合器分离的车辆上的特定操作顺序。
在第二模式下，在释放离合器20的液压流体的蓄能器充能展开之后，控制器70将柱塞58切换到如图3所示的第三位置，使得蓄能器40可以被再充能。这可以通过向螺线管66发送蓄能器再充能信号来实现，该螺线管66激励蓄能器并且磁性地将柱塞58拉到第三位置。该再充能信号可以在第二模式中使用的离合器启动信号终止时立即发送到螺线管66，以激励螺线管64并将柱塞58保持在第二位置。在该第三(再充能)模式中，驾驶员压下离合器踏板32迫使液压流体从液压缸30通过电磁阀50、止回阀62进入蓄能器40，从而通过弹簧44的压缩迫使活塞42朝向蓄能器的第一端。然后，在使用传感器74感测到蓄能器40的该充能状态时，控制器70通过将螺线管66断电而将柱塞58切换回第一(正常)位置。这可以在驾驶员释放离合器踏板32之前完成，使得蓄能器40与液压回路隔离，同时仍然被加压。
现在参照图4，示出了在AEB事件期间操作液压离合器系统(例如液压离合器系统10)的方法300。当车辆上的碰撞避免系统检测到需要车辆减速的事件，例如与障碍物的潜在碰撞时，该方法开始。响应于检测到该事件，在步骤320处确定车辆是否处于自动离合器分离的适当状态。这种确定可以例如通过控制器70从碰撞避免系统接收离合器分离命令来启动。在步骤320处，适当车辆状态的确定可以基于一个或多个液压离合器系统状态指示器。例如，这可以包括确定以下两种情况都存在：离合器接合和蓄能器充能。在一些实施例中，适当车辆状态的确定还可以包括一个或多个其他条件，例如确定车辆变速器处于档位。如上所述，这些车辆状态确定可以由控制器70进行，并且如果必要或期望，可以确定用于自动离合器分离的不同或附加阈值要求。
如果步骤320处的任何条件检查失败，则不执行自动离合器分离，并且该方法移动到步骤370，在步骤370处，可以将通知发送到车辆上的存储器以供稍后报告或诊断，和/或通过驾驶员显示器或其他方式发送到驾驶员。如果确认了适当的车辆状态，则该方法移动到方框330，在该方框330处，车辆展开自动离合器分离，对于液压离合器系统10，这包括将电磁阀50切换到第二状态，在该第二状态中柱塞58移动到第二位置。这导致离合器20独立于离合器踏板上的任何驾驶员输入而分离。车辆然后在步骤340处减速或停止，并且这可以至少部分地通过应用车轮的直接制动来完成。一旦该AEB事件结束，则电磁阀50切换到对应于再充能模式的第三状态，从而允许蓄能器40的再充能。然后，在步骤350处，驾驶员可以压下离合器踏板32来对蓄能器40再充能。最后，在步骤360处，响应于检测到蓄能器40的成功再充能，电磁阀50返回到第一状态，使得驾驶员能够恢复正常操作离合器。
图5描绘了在车辆远程启动事件期间操作液压离合器系统(例如液压离合器系统10)的方法400。当车辆接收到远程启动命令时，该方法开始于步骤410。然后，车辆执行车辆制动器(例如停车制动器)的电子控制设置或设置确认。这些步骤410和420可以如本领域技术人员已知的那样常规地执行。然后，在步骤430处，确定车辆是否处于自动离合器分离的适当状态。适当车辆状态的确定可以基于一个或多个液压离合器系统状态指示器。例如，这可以包括确定以下两种情况都存在：离合器接合和蓄能器充能。在一些实施例中，适当车辆状态的确定还可以包括一个或多个其他条件，例如确定车辆变速器处于档位。如上所述，这些车辆状态确定可以由控制器70进行，并且如果必要或期望，可以确定用于自动离合器分离的不同或附加阈值要求。
如果在步骤430处的任何条件检查失败，则不执行自动离合器分离，并且该方法移动到框490，在框490处，可以将通知发送到车辆上的存储器以供稍后报告或诊断，和/或经由远程软件应用或最初发送远程启动命令的其他接口发送到驾驶员。如果确认了适当的车辆状态，则该方法移动到方框440，在方框440处，车辆展开自动离合器分离，对于液压离合器系统10，这包括将电磁阀50切换到第二状态，在该第二状态中柱塞58移动到第二位置。这导致离合器20独立于离合器踏板上的任何驾驶员输入而分离。一旦离合器20分离，如传感器72所确认的，则车辆发动机在步骤450处启动。然后可以通过将柱塞58移动到第三位置而将电磁阀50置于第三状态，离合器20保持在如上所述的分离状态。一旦驾驶员随后到达并进入车辆，则在步骤470处，他/她可以压下离合器踏板32，由于此时液压离合器系统10处于第三模式，所以对蓄能器40再充能。最后，在步骤480处，响应于检测到蓄能器40的成功再充能，电磁阀50返回到第一状态，使得驾驶员能够恢复正常操作离合器。
图6描绘了液压离合器系统110的部分的替代实施例，其中蓄能器和分配阀的功能基本上被组合在一起。在图6中，系统110的未示出的部件可以如图1-3所示来实现，并且示出的且对应于来自图1-3的液压离合器系统10的相似或相同部件的部件使用增加100的相同数字来标识。
系统110包括由驾驶员通过离合器踏板操作的(主)液压缸130，该离合器踏板驱动推杆136进入液压缸，从而移动活塞138，该活塞138在压力下迫使液压流体从液压缸流出。在正常操作下，该流体通过直接通向离合器的液压管路114之一流出，从而使发动机与变速器分离。液压缸130还通过液压管路114连接到蓄能器140，该蓄能器140保持液压流体的充能以用于自动离合器分离。蓄能器140包括液压缸141，该液压缸141包括活塞142和弹簧144，该弹簧144位于液压缸的第一端，并朝向第二端偏压活塞。因此，活塞142在邻近液压缸141的第一端和第二端的位置之间移动。
在这个实施例中，致动器不是分配阀，而是螺线管操作的闩锁，其用于在弹簧144处于压缩状态的情况下，将活塞142保持在液压缸141的第一端和第二端之间的靠近液压缸141的第一端的位置处。与蓄能器40一样，弹簧144的弹簧常数足够大，使得当处于压缩状态时，弹簧在释放时能提供足够的力来克服离合器中的弹簧力，从而分离离合器。
致动器150包括壳体151，该壳体151具有螺线管164和在第一和第二位置之间移动的柱塞158。如图6所示，第一位置对应于伸出位置，其中柱塞158从壳体突出，并且第二位置对应于缩回位置，其中柱塞158至少部分地缩回壳体151中。在所示的实施例中，柱塞158被偏压到第一伸出位置，并且这可以例如使用壳体151内的弹簧来完成。柱塞包含铁磁材料，使得当螺线管164通电时，柱塞通过磁引力被拉入壳体151中至第二缩回位置。螺线管164可以由控制器170使用上面结合图1-5讨论的相同输入和方法来操作。
致动器150位于液压缸141的第一端和第二端之间的位置，使得当柱塞158处于其伸出位置时，干涉活塞142朝向第二端的运动，从而使得蓄能器140保持液压流体的充能。然后，当柱塞158通过螺线管164的通电移动到缩回位置时，蓄能器释放液压流体的充能，从而在弹簧144提供的偏置力的作用下，释放活塞142向第二端移动。从蓄能器排出的加压液压流体通过管路114流到主液压缸130，并从主液压缸130流到离合器，以在没有任何通过离合器踏板的驾驶员输入的情况下将其分离。
然后蓄能器140可以通过随后的驾驶员压下离合器踏板而进行再充能，该压下离合器踏板将迫使液压流体进入蓄能器140，从而迫使活塞142朝向液压缸141的第一端，直到活塞142经过柱塞158。为此，如图所示，柱塞158可以具有面向气缸141的第二端的倾斜表面，使得当活塞142移动通过时，活塞142使得柱塞158朝着其缩回位置向上移动。柱塞158的背面具有平坦表面，该平坦表面与活塞上的相应表面干涉，从而在偏置弹簧144的力的作用下将其保持就位。
如本领域技术人员将理解的，为了避免离合器在再充能期间超行程，可以使用行程受限的单独的抛出轴承和轭来实施离合器。液压离合器系统110还可以包括阀(弹簧/球、簧片、止动器或电子)，以阻止在排出期间离开蓄能器140的液压流体的浪涌到达典型系统中使用的液压流体贮存器。
应当理解，前述内容是对本发明的一个或多个实施例的描述。本发明不限于这里公开的特定实施例，而是仅由下面的权利要求书限定。此外，前面描述中包含的陈述涉及特定实施例，并且不应解释为对本发明的范围或权利要求中使用术语的定义的限制，除非术语或短语在上面被明确定义。对本领域技术人员来说，各种其他实施例以及对所公开实施例的各种改变和修改将是显而易见的。旨在使所有这些其他实施例、变化以及修改都落入所附权利要求的范围内。
如在本说明书和权利要求中所使用的，当与一个或多个组件或其他项目的列表结合使用时，术语“例如”、“比如”、“如”、“诸如”，以及“像”以及动词“包含”、“具有”、“包括”以及它们的其他动词形式均解释为开放式的，这意味着不将该列表视为排除了其他、附加的组件或项目。其他术语应使用其最广泛的合理含义来解释，除非它们用于需要不同解释的上下文中。此外，术语“和/或”应解释为包含或。因此，例如，短语“A、B和/或C”应解释为包括下列所有方面：“A”；“B”；“C”；“A和B”；“A和C”；“B和C”；以及“A、B以及C。”

Claims (10)

1.一种用在手动变速器车辆中的具有电子致动的自动离合器分离装置的液压离合器系统，包括：
液压缸，其中具有液压流体供应；
离合器踏板，可操作地连接到所述液压缸以迫使至少一些所述液压流体流出所述液压缸并从而在压下所述离合器踏板时对所述液压缸施压；
蓄能器，储存所述液压流体的充能并且可操作地迫使至少一些所述液压流体流出所述蓄能器并从而对液压流体加压；
离合器，当其接合时将所述车辆发动机连接到所述车辆变速器上，其中所述离合器响应于从所述液压缸或所述蓄能器接收所述加压液压流体而将所述发动机与所述变速器分离，从而防止来自所述发动机的动力传递到所述变速器；
致动器，至少具有对应于所述液压离合器系统相应第一和第二操作模式的第一位置和第二位置；
控制器，以及电连接到所述致动器以将所述致动器从所述第一位置切换到所述第二位置；
其中，当所述致动器处于所述第一位置时，所述液压离合器系统可在所述第一模式下操作，在其中所述离合器可由所述手动变速器车辆的驾驶员使用所述离合器踏板操作，并且当所述致动器处于所述第二位置时，所述液压离合器系统可在所述第二模式下操作，在其中所述离合器由来自所述蓄能器的所述加压液压流体分离而独立于驾驶员对所述离合器踏板的任何输入。
2.根据权利要求1所述的液压离合器系统，其中所述致动器响应于其从所述控制器通过致动器接收到的离合器启动信号从所述第一位置切换到所述第二位置，以使得所述液压离合器系统切换到所述第二模式，在所述第二模式中来自所述蓄能器的所述加压液压流体将所述离合器分离，并且其中所述控制器响应于接收到离合器分离命令而可操作，以在至少存在下列两种情况时产生所述离合器启动信号：所述离合器接合和所述蓄能器充能。
3.根据权利要求2所述的液压离合器系统，其中所述离合器分离命令作为自动紧急制动事件的一部分被接收，并且其中，在产生所述离合器启动信号和通过来自所述蓄能器的所述加压液压流体分离所述离合器之后，所述控制器操作以将所述液压离合器系统从所述第二模式切换到允许所述蓄能器再充能以及所述驾驶员使用所述离合器踏板操作所述离合器的一个或多个后续模式。
4.根据权利要求2所述的液压离合器系统，其中所述离合器分离命令作为远程启动事件的一部分被接收，所述远程启动事件在接收所述离合器分离命令之前涉及车辆制动器的电子控制设置或设置确认，并且在产生所述离合器启动信号和通过来自所述蓄能器的所述加压液压流体分离所述离合器之后，涉及启动所述发动机和操作所述控制器以将所述液压离合器系统从所述第二模式切换到允许所述蓄能器再充能以及所述驾驶员使用所述离合器踏板操作所述离合器的一个或多个后续模式。
5.根据权利要求1所述的液压离合器系统，其中所述致动器包括在所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器之间互连的电磁阀，以便选择性地在所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器之间按规定路线输送所述液压流体，并且其中所述电磁阀具有在所述电磁阀内不同位置之间移动的柱塞，所述电磁阀还包括至少一个螺线管，当通电时，其使得所述柱塞在至少两个所述位置之间移动，以便在所述第一和第二操作模式之间切换所述液压离合器系统。
6.根据权利要求5所述的液压离合器系统，其中所述电磁阀包括多个输入端口，每个所述输入端口中的至少一个连接到所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器，以便在所述电磁阀和所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器之间提供所述液压流体的流体连通，并且其中所述柱塞包括根据柱塞位于所述至少两个位置中的哪个位置而选择性地将所述端口的不同组合连接在一起的一个或多个通道。
7.根据权利要求5所述的液压离合器系统，进一步包括第三操作模式，其中，当所述液压离合器系统处于所述第一模式时，所述柱塞处于所述液压缸与所述离合器流体连通的所述位置中的第一个，当所述液压离合器系统处于所述第二模式时，所述柱塞处于所述蓄能器与所述离合器流体连通的所述位置中的第二个，并且当所述液压离合器系统处于所述第三模式时，所述柱塞处于所述液压缸与所述蓄能器流体连通的第三所述位置，使得所述蓄能器可以通过所述驾驶员压下所述离合器踏板而充入加压液压流体。
8.根据权利要求1所述的液压离合器系统，其中所述致动器包括具有螺线管和柱塞的壳体，所述柱塞在所述第一和第二位置之间移动，其中所述第一位置对应于所述柱塞从所述壳体突出的伸出位置，并且所述第二位置对应于所述柱塞至少部分缩回所述壳体中的缩回位置，其中所述柱塞被偏压到所述第一位置，并且响应于所述螺线管的通电而从所述第一位置移动到所述第二位置；以及
其中蓄能器包括第二液压缸，所述第二液压缸具有在邻近所述第二液压缸的第一和第二端的位置之间移动的活塞，其中所述活塞偏向于所述第二端，并且其中所述柱塞设置在所述第一端和所述第二端之间的位置处，当处于其伸出位置时会干扰所述活塞朝向所述第二端的运动，使得当所述柱塞处于所述伸出位置时，所述蓄能器保持液压流体的所述充能，并且当所述柱塞通过所述螺线管的通电而移动到所述缩回位置时，将液压流体的所述充能排出所述蓄能器，从而在所述活塞上的所述偏置力的作用下释放所述活塞朝向所述第二端移动。
9.一种用在手动变速器车辆中的具有电子致动的自动离合器分离装置的液压离合器系统，包括：
液压缸，其中具有液压流体供应；
离合器踏板，可操作地连接到液压缸以迫使至少一些所述液压流体流出所述液压缸并从而在压下所述离合器踏板时对所述液压流体加压；
蓄能器，储存所述液压流体的充能并且具有偏置活塞以迫使至少一些所述液压流体流出所述蓄能器并从而对所述液压流体加压；
离合器，将所述车辆的发动机连接到所述车辆变速器上并使所述发动机响应于从所述液压缸或所述蓄能器接收的所述加压液压流体而与所述变速器分离；
分配阀，在所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器之间互连以便在所述液压缸、所述蓄能器以及所述离合器之间选择性地按规定路线输送所述液压流体；
其中所述分配阀被电子操作以在所述液压缸与所述离合器流体连通的第一状态、所述蓄能器与所述离合器流体连通的第二状态以及所述液压缸与所述蓄能器流体连通的第三状态之间切换；
其中，当所述分配阀处于所述第一状态时，所述液压离合器系统可在第一模式下操作，其中所述离合器可由所述手动变速器车辆的驾驶员使用所述离合器踏板操作，并且当所述分配阀处于所述第二状态时，所述液压离合器系统可在第二模式下操作，其中来自所述蓄能器的所述加压液压流体将所述离合器分离，而独立于驾驶员对所述离合器踏板的任何输入，并且当所述分配阀处于所述第三状态时，所述液压离合器系统可在第三模式下操作，其中所述驾驶员压下所述离合器踏板而用加压液压流体对所述蓄能器进行再充能。
10.一种用在手动变速器车辆中的自动离合器分离方法，其中所述方法由具有发动机、手动变速器以及液压离合器系统的车辆执行，所述液压离合器系统包括连接在所述发动机和所述变速器之间的离合器和可由车辆驾驶员手动压下以分离所述离合器的离合器踏板，所述方法包括以下步骤：
在离合器系统控制器中接收离合器分离命令；
基于一个或多个液压离合器系统状态指示器，确定所述液压离合器系统处于离合器分离的适当状态；
独立于驾驶员对所述离合器踏板的任何输入而分离所述离合器。
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