CN112524173B - 一种离合器助力器、离合器磨损预警电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种离合器助力器、离合器磨损预警电路和车辆，该助力器包括缸体、第一推杆和第二推杆，以及第一传感器。第一推杆与缸体滑动连接，第二推杆的第一端与第一推杆滑动连接，第二推杆的第二端用于与离合器连接。第一传感器设置于第二推杆与第一推杆相抵接的端面之间，第一传感器用于监测第二推杆与第一推杆之间的作用力。由于第一传感器设置于第二推杆与第一推杆相抵接的端面之间，因此，可以利用该第一传感器实时监测是否存在来自于离合器摇臂一侧的作用力，故而可以判断得知离合器是否发生了异常磨损，以便于用户进行及时的调节。

Description

一种离合器助力器、离合器磨损预警电路及车辆

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，尤其涉及一种离合器助力器、离合器磨损预警电路及车辆。

背景技术

离合器作为车辆的动力切换传递装置，其内部工作间隙的大小会影响到主动盘与从动盘之间扭矩能够可靠地传递。

目前对于主动盘与从动盘磨损后间隙的调整主要依赖于与离合器连接的非自调式操纵系统或者自调式操作系统。由于自调式操纵系统的结构体积较大且成本较高，在部分车型上难以得到推广使用。因此，得益于非自调式操纵系统的低成本和小尺寸，非自调式操纵系统仍然应用广泛，尤其在小卡等车型中广泛使用。

然而，对于非自调式操纵系统，不像自调式操纵系统那样可以自适应调节工作间隙，无法实时监测离合器磨损状态，驾驶员无法判断准确何时进行间隙调整，只能在离合器磨损到无法工作时才能得知需要进行调整，加速了离合器的过度磨损，降低了离合器的使用寿命。

发明内容

本发明实施例提供一种离合器助力器、离合器磨损预警电路及车辆，以解决现有的非自调式操纵系统无法实时监测离合器磨损状态的问题。

为了解决上述问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种离合器助力器，所述助力器包括缸体、第一推杆和第二推杆，所述第一推杆与所述缸体滑动连接，所述第二推杆的第一端与所述第一推杆滑动连接，所述第二推杆的第二端用于与所述离合器连接，其特征在于，所述助力器还包括第一传感器；

所述第一传感器设置于所述第二推杆与所述第一推杆相抵接的端面之间，所述第一传感器用于监测所述第二推杆与所述第一推杆之间的作用力。

可选地，所述助力器还包括第二传感器；

所述第二传感器与所述缸体的前腔连通，所述第二传感器用于监测缸体的前腔内的压力。

可选地，所所述助力器为气压助力器，所述第二传感器为气压传感器，所述第二传感器用于监测所述缸体的前腔内的气压。

可选地，所所述助力器为液压助力器，所述第二传感器为液压传感器，所述第二传感器用于监测所述缸体的前腔内的液体压力。

可选地，所所述助力器还包括阀座，所述阀座与所述缸体固定连接；

所述缸体开设有与所述前腔连通的通孔，所述第二传感器与所述阀座螺纹连接，所述第二传感器穿过所述通孔伸入至所述前腔中。

可选地，所所述第二推杆的第一端与所述第一推杆通过花键连接。

第二方面，本发明实施例提供一种离合器磨损预警电路，所述预警电路包括报警器件和本发明实施例第一方面所述的离合器助力器，所述第一传感器和所述报警器件串联；

当所述第一传感器输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件发出预警信息。

可选地，在所述预警电路包括第二传感器的情况下，所述第二传感器与所述第一传感器串联；其中，所述第二传感器与所述缸体的前腔连通，所述第二传感器用于监测所述缸体的前腔内的压力；

当所述第一传感器输出信号，且第二传感器未输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件发出预警信息。

第三方面，本发明实施例提供一种离合器磨损预警电路，所述预警电路包括继电器、报警器件和本发明实施例第一方面所述的离合器助力器，所述第一传感器和所述继电器的线圈端子电连接，所述报警器件和所述继电器的触点端子电连接；

当所述第一传感器输出信号时，所述继电器闭合，所述预警电路导通，所述报警器件发出预警信息。

可选地，在所述预警电路包括第二传感器的情况下，所述第二传感器与所述第一传感器串联；其中，所述第二传感器与所述缸体的前腔连通，所述第二传感器用于监测所述缸体的前腔内的压力；

当所述第一传感器输出信号，且第二传感器未输出信号时，所述继电器闭合，所述预警电路导通，所述报警器件发出预警信息。

第四方面，本发明实施例提供一种车辆，包括本发明实施例第二方面或第三方面所述的预警电路。

在本发明实施例中，提供了一种离合器助力器，该助力器包括缸体、第一推杆和第二推杆，以及第一传感器。第一推杆与缸体滑动连接，第二推杆的第一端与第一推杆滑动连接，第二推杆的第二端用于与离合器连接。第一传感器设置于第二推杆与第一推杆相抵接的端面之间，第一传感器用于监测第二推杆与第一推杆之间的作用力。从而，当离合器的主动盘和从动盘磨损之后，压盘膜片弹簧后移，推动分离轴承后移，进而导致离合器摇臂后移，这样情况下离合器内预留的调节间隙会被逐渐消耗，当间隙被完全消耗后，离合器摇臂顶紧助力器拨叉，这时因为反作用力会导致压盘的压紧力不够，使离合器摩擦片异常磨损。由于第一传感器设置于第二推杆与第一推杆相抵接的端面之间，因此，可以利用该第一传感器实时监测是否存在来自于离合器摇臂一侧的作用力，故而可以判断得知离合器是否发生了异常磨损，以便于用户进行及时的调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例的一种离合器助力器的侧视图；

图2表示本发明实施例的一种离合器助力器的爆炸图；

图3表示本发明实施例的一种离合器助力器的剖视图；

图4表示本发明实施例的第一种离合器磨损预警电路的示意图；

图5表示本发明实施例的第二种离合器磨损预警电路的示意图；

图6表示本发明实施例的第三种离合器磨损预警电路的示意图；

图7表示本发明实施例的第四种离合器磨损预警电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

参照图1和图2，本发明实施例提供了一种离合器助力器，所述助力器包括缸体10、第一推杆11和第二推杆12，所述第一推杆11与所述缸体10滑动连接，所述第二推杆12的第一端与所述第一推杆11滑动连接，所述第二推杆12的第二端用于与所述离合器连接，所述助力器还包括第一传感器13；

所述第一传感器13设置于所述第二推杆12与所述第一推杆11相抵接的端面之间，所述第一传感器13用于监测所述第二推杆12与所述第一推杆11之间的作用力。

具体而言，本发明实施例中公开的离合器助力器，用于辅助操纵离合器的压紧或者分离，以使驾驶员的操作更为轻便省力。如图1所示，助力器包括缸体10、第一推杆11和第二推杆12。缸体10内可以容纳压缩空气或者液压油或其他液体，也就是说，助力器可以为气压助力器或者液压助力器。第一推杆11伸入到缸体10内，可以与一活塞连接，活塞将缸体10分隔为前腔和后腔，第一推杆11从后腔一侧伸出缸体10，当前腔中通入气体或者液体时，在气压或者液压作用下，活塞带动第一推杆11相对缸体10滑动。第二推杆12的第一端与第一推杆11可以通过轴孔的配合插装套接在一起，第二推杆12与第一推杆11可以沿轴向相对滑动，通过调整第二推杆12与第一推杆11之间的相对远近，即可改变与第二推杆12的第二端连接的离合器的内部间隙。需要说明的是，如图2所示，在第二推杆12与第一推杆11相抵接的端面之间还设置有第一传感器13，例如，第一传感器13可为将力学信号转变为电信号的应变片。可将第一传感器13通过卡槽、螺钉或者粘接等方式固定在第一推杆11或第二推杆12的端部。示例性地，可以在第一推杆11的端部加工出盲孔，将第一传感器13通过螺钉紧固在第二推杆12朝向第一推杆11的一端，从而，将第二推杆12装有第一传感器13的这段插入到盲孔中，一旦离合器异常磨损，则第二推杆12受到离合器一侧的作用力会挤压两个推杆之间的第一传感器13，第一传感器13可以向外输出电信号，表示监测到离合器异常磨损现象。

本发明实施例中，由于第一传感器设置于第二推杆与第一推杆相抵接的端面之间，因此，可以利用该第一传感器实时监测是否存在来自于离合器摇臂一侧的作用力，故而可以判断得知离合器是否发生了异常磨损，以便于用户进行及时的调节。

可选地，参照图3，所述助力器还包括第二传感器14；

所述第二传感器14与所述缸体10的前腔连通，所述第二传感器14用于监测所述缸体14的前腔内的压力。

具体而言，如图3所示，一种实施方式中，由于踩离合是驾驶员的正常驾驶行为，这种行为也会使得第二推杆与第一推杆之间的第一传感器13可以向外输出电信号。为了避免第一传感器13针对正常驾驶行为作出误判，还可以在缸体10上设置第二传感器14，第二传感器14与缸体10的前腔连通，第二传感器14用于监测缸体14的前腔内的压力。需要说明的是，当前腔内的压力大于预设值时，即说明用户触动了离合器踏板，使得助力器发生了动作，前腔压力增大推动缸体14内的活塞带动第一推杆11的运动。示例性地，当第二传感器14为气压传感器时，可以设定预设值为0.05Kpa，当第二传感器14监测到前腔内的压力大于0.05Kpa时，即就是说明用户主动操纵了助力器。因此，可以通过第二传感器14是否存在信号输出证明助力器有没有动作，当第二传感器14存在信号输出时，助力器动作；当第二传感器14不存在信号输出时，助力器未动作。

将第一传感器13与第二传感器14结合使用，可以将驾驶员正常驾驶行为排除在外，可以准确监测到离合器异常磨损现象，消除误判。

可选地，所述助力器为气压助力器，所述第二传感器14为气压传感器，所述第二传感器14用于监测所述缸体10的前腔内的气压。

具体而言，在实际应用中，上述的助力器可以为依靠压缩空气驱动的气压助力器，此时，助力器的缸体10前腔内通入的为压缩空气，相应的第二传感器14可以为气压传感器，第二传感器14用于监测缸体10的前腔内的气压。

可选地，所述助力器为液压助力器，所述第二传感器14为液压传感器，所述第二传感器14用于监测所述缸体10的前腔内的液体压力。

具体而言，在实际应用中，上述的助力器还可以为依靠液体压力驱动的液压助力器，此时，助力器的缸体10前腔内通入的为液压油或其它具有承载能力的液体，相应的第二传感器14可以为液压传感器，第二传感器14用于监测缸体10的前腔内的液体压力。

需要说明的是，无论第二传感器14是气压传感器还是液压传感器，只需要其气压或者液压信号采集端与缸体10前腔连通即可，而第二传感器14的具体安装位置可以不受约束。例如，可以将第二传感器14通过管路与缸体10前腔连通。

可选地，参照图3，所述助力器还包括阀座15，所述阀座15与所述缸体10固定连接；

所述缸体10开设有与所述前腔连通的通孔，所述第二传感器14与所述阀座15螺纹连接，所述第二传感器14穿过所述通孔伸入至所述前腔中。

具体而言，如图3所示，一种实施方式中，在助力器的进液口或者进气口一侧固定连接有阀座15，阀座15上安装有控制进液口或进气口开闭的阀门。可以在缸体10开设与前腔连通的通孔，借助于阀座15的结构，在阀座15上开设螺纹孔，使用一带有外螺纹的第二传感器14，将第二传感器14与阀座15通过螺纹连接紧固，同时第二传感器14穿过通孔伸入至前腔中，可以采集前腔内的气压或者液压信号。采用这种连接固定方式将第二传感器14直接靠近前腔布置，可以减小气体或者液体流通路径，提高监测准确性。可以理解的是，在这种连接方式中，还可适应性地增设硅胶垫等防止气体或者液体渗漏的零件，此处不再赘述。

可选地，参照图2，所述第二推杆12的第一端与所述第一推杆11通过花键连接。

具体而言，如图2所示，一种实施方式中，可以在第一推杆11远离缸体10前腔的一端加工出内花键，在第二推杆12的第一端加工出外花键，第二推杆12与第一推杆11花键连接。需要说明的是第二推杆12的第二端加工有外螺纹，第二推杆12的第二端通过外螺纹与助力器拨叉连接，助力器拨叉用于与离合器摇臂连接。利用内外花键之间的约束，当转动第二推杆12时，即可同步带动第一推杆11转动，进而可以实现第一推杆11与连接在第二推杆12上的助力器拨叉之间间距的调整，也就是推动离合器摇臂的运动，实现对离合器内部间隙的调整。在这种方案中，只需转动第二推杆12即可实现间隙调整，无需拆卸整个助力器进行调整后再装配，调整方式更为简便灵活。

参照图4，本发明实施例提供了一种离合器磨损预警电路，所述预警电路包括报警器件16和本发明前述实施例任一种的离合器助力器，所述第一传感器13和所述报警器件16串联；

当所述第一传感器13输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件16发出预警信息。

具体而言，可将前述给出的离合器助力器与报警器件16组成离合器磨损预警电路。报警器件16可以是声光报警器件，例如，设置在汽车仪表盘上的警示灯或者车辆上的喇叭。如图4所示，可将第一传感器13和报警器件16串联，由汽车电瓶为该预警电路供电，当第一传感器13采集到压力信号时，可将压力信号转换为电信号，即第一传感器13向外输出电信号，此时可以控制预警电路导通，报警器件16通电可以发出预警信息，用户可以在收到该预警信息时，预警信息起到提醒作用，提醒用户及时主动对离合器进行检查维护。

可选地，参照图5，在所述预警电路包括第二传感器14的情况下，所述第二传感器14与所述第一传感器13串联；其中，所述第二传感器14与所述缸体10的前腔连通，所述第二传感器14用于监测所述缸体10的前腔内的压力；

当所述第一传感器13输出信号，且第二传感器14未输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件16发出预警信息。

具体而言，当助力器上还设置了第二传感器14时，可将第一传感器13与第二传感器14串联，同时报警器件16也串联在该预警电路中。结合图5的示意，容易理解的是，只有当第一传感器13和第二传感器14同时控制电路导通时，报警器件16才会发出报警信息。示例性地，第一传感器13可以等效于常开开关，离合器正常工作的情况下，常开开关断开，当离合器异常磨损时，第一传感器13有信号输出，此时常开开关闭合。第二传感器14可以等效于常闭开关，驾驶员不踩离合踏板时，常闭开关闭合，当驾驶员踩下离合踏板时，助力器动作，第二传感器14有信号输出，常闭开关断开。因此，当第一传感器13输出信号，且第二传感器14未输出信号时，预警电路导通，报警器件16可以发出预警信息。在该预警电路中，将第一传感器13与第二传感器14结合使用，可以提升预警的准确性。

参照图6，本发明实施例提供了一种离合器磨损预警电路，所述预警电路包括继电器17、报警器件16和本发明前述实施例的任一种离合器助力器，所述第一传感器13和所述继电器17的线圈端子电连接，所述报警器件16和所述继电器17的触点端子电连接；

当所述第一传感器13输出信号时，所述继电器17闭合，所述预警电路导通，所述报警器件16发出预警信息。

具体而言，可将前述给出的离合器助力器与报警器件16组成离合器磨损预警电路。报警器件16可以是声光报警器件，例如，设置在汽车仪表盘上的警示灯或者车辆上的喇叭。实际应用中，当传感器上的工作电压与报警器件16上的工作电压不同时，可以借助于继电器17间接控制报警器件16的工作。如图6所示，可将第一传感器13和继电器17的线圈端子电连接，将报警器件16和继电器17的触点端子电连接，由汽车电瓶为该第一传感器13供电，当第一传感器13采集到压力信号时，可将压力信号转换为电信号，即第一传感器13向外输出电信号，此时可以控制继电器17的线圈端子通电，继电器17吸合，继而报警器件16通电工作，发出预警信息。用户可以在收到该预警信息时，预警信息起到提醒作用，提醒用户及时主动对离合器进行检查维护。该预警电路中，采用继电器17间接控制报警器件16的通断，可以实现不同电压源的隔离，降低电路内电磁干扰的风险。

可选地，参照图7，在所述预警电路包括第二传感器14的情况下，所述第二传感器14与所述第一传感器13串联；其中，所述第二传感器14与所述缸体10的前腔连通，所述第二传感器14用于监测所述缸体10的前腔内的压力；

当所述第一传感器13输出信号，且所述第二传感器14未输出信号时，所述继电器17闭合，所述预警电路导通，所述报警器件16发出预警信息。

具体而言，当助力器上还设置了第二传感器14时，可将第一传感器13与第二传感器14串联，同时报警器件16也串联在该预警电路中。结合图7的示意，容易理解的是，只有当第一传感器13和第二传感器14同时控制继电器17闭合时，预警电路才可以导通，报警器件16才会发出报警信息。示例性地，第一传感器13可以等效于常开开关，离合器正常工作的情况下，常开开关断开，当离合器异常磨损时，第一传感器13有信号输出，此时常开开关闭合。第二传感器14可以等效于常闭开关，驾驶员不踩离合踏板时，常闭开关闭合，当驾驶员踩下离合踏板时，助力器动作，第二传感器14有信号输出，常闭开关断开。因此，当第一传感器13输出信号，且第二传感器14未输出信号时，继电器17闭合，预警电路导通，报警器件16可以发出预警信息。在该预警电路中，将第一传感器13与第二传感器14结合使用，可以提升预警的准确性。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括前述的任一种预警电路。

通过在车辆中应用上述预警电路，可以预先向用户提示离合器维护时间，有助于降低维护难度以及降低离合器故障率，对于节省用户的车辆维护费用大有好处。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种离合器助力器，所述助力器包括缸体(10)、第一推杆(11)和第二推杆(12)，所述第一推杆(11)与所述缸体(10)滑动连接，所述第二推杆(12)的第一端与所述第一推杆(11)滑动连接，所述第二推杆(12)的第二端用于与所述离合器连接，其特征在于，所述助力器还包括第一传感器(13)和第二传感器(14)；

所述第一传感器(13)设置于所述第二推杆(12)与所述第一推杆(11)相抵接的端面之间，所述第一传感器(13)用于监测所述第二推杆(12)与所述第一推杆(11)之间的作用力；

所述第二传感器(14)与所述缸体(10)的前腔连通，所述第二传感器(14)用于监测所述缸体(10)的前腔内的压力；

所述第一传感器(13)输出信号，且所述第二传感器(14)未输出信号时，则离合器助力器存在异常磨损；所述第一传感器(13)输出信号，且所述第二传感器(14)也输出信号时，则离合器助力器处于正常使用状态。

2.根据权利要求1所述的离合器助力器，其特征在于，所述助力器为气压助力器，所述第二传感器(14)为气压传感器，所述第二传感器(14)用于监测所述缸体(10)的前腔内的气压；或，

所述助力器为液压助力器，所述第二传感器(14)为液压传感器，所述第二传感器(14)用于监测所述缸体(10)的前腔内的液体压力。

3.根据权利要求1至2任一项所述的离合器助力器，其特征在于，所述助力器还包括阀座(15)，所述阀座(15)与所述缸体(10)固定连接；

所述缸体(10)开设有与所述前腔连通的通孔，所述第二传感器(14)与所述阀座(15)螺纹连接，所述第二传感器(14)穿过所述通孔伸入至所述前腔中。

4.根据权利要求1所述的离合器助力器，其特征在于，所述第二推杆(12)的第一端与所述第一推杆(11)通过花键连接。

5.一种离合器磨损预警电路，其特征在于，所述预警电路包括报警器件(16)和权利要求1至4任一项所述的离合器助力器，所述第一传感器(13)和所述报警器件(16)串联；

当所述第一传感器(13)输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件(16)发出预警信息。

6.根据权利要求5所述的预警电路，其特征在于，在所述预警电路包括第二传感器(14)的情况下，所述第二传感器(14)与所述第一传感器(13)串联；其中，所述第二传感器(14)与所述缸体(10)的前腔连通，所述第二传感器(14)用于监测所述缸体(10)的前腔内的压力；

当所述第一传感器(13)输出信号，且第二传感器(14)未输出信号时，所述预警电路导通，所述报警器件(16)发出预警信息。

7.一种离合器磨损预警电路，其特征在于，所述预警电路包括报警器件(16)、继电器(17)和权利要求1至4任一项所述的离合器助力器，所述第一传感器(13)和所述继电器(17)的线圈端子电连接，所述报警器件(16)和所述继电器(17)的触点端子电连接；

当所述第一传感器(13)输出信号时，所述继电器(17)闭合，所述预警电路导通，所述报警器件(16)发出预警信息。

8.根据权利要求7所述的预警电路，其特征在于，在所述预警电路包括第二传感器(14)的情况下，所述第二传感器(14)与所述第一传感器(13)串联；其中，所述第二传感器(14)与所述缸体(10)的前腔连通，所述第二传感器(14)用于监测所述缸体(10)的前腔内的压力；

当所述第一传感器(13)输出信号，且第二传感器(14)未输出信号时，所述继电器(17)闭合，所述预警电路导通，所述报警器件(16)发出预警信息。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5至8任一项所述的预警电路。

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