CN102667215A - 离合器系统和用于运行离合器系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于闭合和中断能流的离合器系统（10），该离合器系统具有：可加载压力介质的离合器致动器（12）；可电控制的第一阀装置（14）和可电控制的第二阀装置（16），其中为了建立压力可通过第一阀装置（14）将压力介质输送给离合器致动器（12）的开关室（18），和为了卸压可将输送的压力介质通过第二阀装置（16）再次排出，并且其中离合器系统（10）当开关室（18）中的压力P≥Pd时中断或闭合能流。本发明还涉及一种用于运行用于闭合和中断能流的离合器系统（10）的方法。根据本发明，设置了装置，以便在第一阀装置（14）和第二阀装置（16）出现故障时，避免开关室（18）中出现随后的足以操纵离合器系统（10）的压力升高。

Description

离合器系统和用于运行离合器系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于闭合和中断能流的离合器系统，该离合器系统具有：可加载压力介质的离合器致动器；可电控制的第一阀装置和可电控制的第二阀装置，其中为了建立压力可通过第一阀装置将压力介质输送给离合器致动器的开关室，和为了卸压可将输送的压力介质通过第二阀装置再次排出，并且其中离合器系统在开关室中的压力P≥P_d时中断或闭合能流。

本发明还涉及一种用于运行用于闭合和中断能流的离合器系统的方法，该离合器系统具有：可加载压力介质的离合器致动器；可电控制的第一阀装置和可电控制的第二阀装置，其中为了建立压力可通过第一阀装置将压力介质输送给离合器致动器的开关室，和为了卸压可将输送的压力介质通过第二阀装置再次排出，并且其中离合器系统当开关室（18）中的压力P≥P_d时中断能流。

背景技术

例如，由DE 10 2006 035 134 A1中已知了这种离合器系统并在图2中以示意性的形式示出。

图2示出离合器系统10，具有：包括开关室18的离合器致动器12；第一阀装置14和第二阀装置16，该第一阀装置14和第二阀装置16与供给接口36或排气接口54耦合。第一阀装置14包括第一充气阀38′和第二充气阀40′，这两个充气阀彼此并联并且与节流阀46或节流阀48串联地布置。第一充气阀38′和第二充气阀40′设计为可电控制的二位二通-换向阀，其在无流体的状态中通过复位弹簧42′或复位弹簧44′转入其关闭的开关位置上。设计为彼此并联布置的充气阀38′，40′是第一阀装置14的备用设计。就此而言，彼此并联布置的充气阀38′，40′的数量是可任意变化的。在第一阀装置14与充气接口36之间布置了过滤器32和止回阀34。第二阀装置16包括第一排气阀24和第二排气阀26′，它们彼此并联并且与节流阀20′或50′串联地布置。第一排气阀24和第二排气阀26′设计为可电控制的二位二通-换向阀，其在其无流体的状态中通过复位弹簧22或复位弹簧52转入其关闭的开关位置上。由于在第二阀装置16中两个排气阀24，26′的并联布置同样也限于是备用的，因此其数量类似于在第一阀装置14中彼此并联布置的充气阀38′，40′的数量是可变化的。通过供给接口36将压力介质、例如压缩空气或液压油输送给示出的离合器系统10。输送的压力介质的回流由止回阀34所阻止。输送的压力介质由过滤器32净化，以便避免在后面设置的部件、特别是第一阀装置14和第二阀装置16的由于污染引起的故障。通过流过第一阀装置14中的一个或两个充气阀38′，40′，压力介质可以到达离合器致动器12的开关室18中并且在那里建立压力。如果处于开关室18中的压力P超过为了操纵离合器系统10所必需的开关操作压力P_d，则因此对离合器致动器12进行操纵，以便中断或闭合能流。例如可以打开或关闭设置在机动车的传动系中的离合器，从而产生或中断从机动车的驱动发动机到机动车的车轮的力传递。通过流过布置在第二阀装置16中的第一排气阀24和/或第二排气阀26′，充满开关室18中的压力P可以通过在那里存在的压力介质经过排气接口54的排出而实现。通常能够通过未示出的控制器实现操纵所示出的离合器系统10，该控制器为了对离合器致动器12进行操纵而可以控制第一阀装置14或第二阀装置16。示出的离合器系统10这样设计，即在发生电力故障时使得充满开关室18中的压力P保持不变，这是因为第一阀装置14和第二阀装置16都通过复位弹簧22，42′，44′，52转入关闭的开关状态中。

然而，如果在排空的开关室18中，在故障情况期间充气阀38’，40’的泄漏导致了开关室18中出现不受控制的压力升高，而这种压力升高可能会导致不期望地操纵离合器致动器12和/或离合器的部件的基于压力引起的超负荷，则离合器系统10的这种性能是有问题的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，解决该问题。

根据本发明这样实现该目的，即设置了装置，以便在第一阀装置和第二阀装置出现故障时，避免开关室中出现随后的足以操纵离合器系统的压力升高。通过该措施可以避免不期望的操纵以及离合器系统的基于压力引起的超负荷。下面示例性地描述具体的技术上的变化。

可以设计为，装置包括安全阀，安全阀当压力P≥P₁时打开，其中P₁<P_d。通过设置安全阀可以在避开第二阀装置的情况下实现在开关室中的卸压。该卸压在此可以从可调节的压力水平P₁、即压力受控制的安全阀的打开压力开始实现，其中可以这样选择卸压率，即可以通过安全阀的打开压力P₁，通过打开第一阀装置实现建立压力。相应地，打开的第一阀装置的压力建立率在数值上大于打开的安全阀的卸压率，以便除了故障之外实现离合器系统的正常操纵。通过这种方式可以在故障情况下、特别是在由于电力故障引起的通过第二阀装置的开关控制的损耗的情况下，阻止在第一阀装置中由于在充气阀处的少量泄漏而引起的缓慢的压力建立。

当然也可以设计为，当另一个压力P≥P₂时，再次关闭安全阀，其中P₁<P₂<P_d。当使用的安全阀在压力水平P₂>P₁时再次关闭时，也就是说，仅对P₁和P₂之间的压力来说，安全阀占据了其打开的开关状态，则可以确保，即离合器系统在故障情况下保持了那个在出现故障情况时该离合器系统所具有的开关位置，这是因为使得已在开关室中存在的操纵压力P≥P_d保持不变。

有利地可以设计为，安全阀布置在开关室的壳体壁中。安全阀布置在开关室的壳体壁中允许了安全阀的简单且节省空间的安装，其中尤其不需要为了集成根据本实用新型的功能而对迄今为止应用的阀装置完全重新设计。

此外可以设计为，装置包括节流阀，该节流阀布置在第二阀装置中且节流阀的横截面这样设计，即在可比较的开关状态中，通过第二阀装置在每个时间单位中实现的卸压大于通过第一阀装置在每个时间单位中实现的压力建立。尤其将所有在其中相同数量的排气阀和充气阀同时关闭或打开的开关状态视作可比较的开关状态。通过这种方式，只要在第二阀装置中与节流阀串联地设置的阀可以转入其打开的开关位置中，则就可以可靠地中断开关室中的不可控制的压力升高。当不能接通第一阀装置且例如第一阀装置由于卡住或由于机械故障保持在其打开的开关位置中时，通过这种方式尤其可以确保离合器系统的在紧急情况下的运行。此外，第一阀装置的泄漏流、也就是说压力介质流（其尽管在关闭的开关位置的情况下也仍流经第一阀装置）同时小于第二阀装置的另一个泄漏流。

尤其可以设计为，装置包括复位弹簧，该复位弹簧布置在第一阀装置中并且这样设置，即第一阀装置的泄漏流小于第二阀装置的另一个泄漏流。例如，可以通过使用更硬的复位弹簧减小第一阀装置的泄漏流，该复位弹簧向使用的充气阀的开关活塞施加了较大的弹力。相应地，对在第一阀装置和第二阀装置中除了使用的复位弹簧之外相同的阀来说，可以通过在第一阀装置中设置相对于在第二阀装置中使用的复位弹簧更硬的复位弹簧来将第一阀装置的泄漏流减小至比第二阀装置的泄漏流更小的值。这样阻止了开关室中的差的建立压力，因为即使在第二阀装置闭合时，通过第一阀装置流入的泄漏流也能作为第二阀装置的泄漏流完全流出。因此，当通过阀装置的开关控制失败时，可靠地阻止了开关室的“完全运行（Volllaufen）”。

当然也可以设计为，装置包括可电控制的排气阀，该排气阀布置在第二阀装置中并且该排气阀在无流体的状态中是打开的。通过这种方式可以在故障情况下，也就是说，尤其当电流中断时（其中第一阀装置和第二阀装置不能较长时间地接通且被转入其机械地预定的静止开关位置）通过第一阀装置中的泄露阻止开关室中的缓慢的建立压力，该第一阀装置本应该占据其关闭的开关位置。

根据本发明，由此进一步改进这种方法，即当第一阀装置和第二阀装置发生故障时，避免了开关室中随后出现的足以操纵离合器系统的压力建立。通过这种方式在方法的范畴内也转用了根据本发明的离合器系统的优点和特点。这也适用于根据本发明的下面特别优选的实施方式。

由此进一步进行改进，即当压力P≥P₁时，打开安全阀，其中P₁<P_d。

当然可以设计为，当压力P≥P₂时，再次关闭安全阀，其中P₁<P₂<P_d。

有利地可以设计为，在可比较的开关状态中，通过第二阀装置在每个时间单位中排出的压力介质多于通过第一阀装置在每个时间单位中输送的压力介质。

此外还可以设计为，通过第一阀装置引起一个泄漏流，该泄漏流至少由通过第二阀装置引起的另一个泄漏流进行补偿。

当然可以设计为，第二阀装置包括可电控制的阀，该阀在无流体的状态中接入到其打开的开关位置上。

附图说明

现在根据尤其优选的实施方式参考附图示例性地描述本发明。附图示出：

图1是根据本发明的离合器系统的第一实施方式；

图2示出根据现有技术的离合器系统；

图3是根据本发明的离合器系统的第二实施方式；

图4示出处于第一开关位置的安全阀；

图5示出处于第二开关位置的图4中的安全阀，以及

图6示出处于第三开关位置的图4中的安全阀。

在下面的描述中，相同的参考标号表示相同的或相同类型的部件。

具体实施方式

图1示出根据本发明的离合器系统10的第一实施方式。除了已经联系图2描述过的组件外，还设置了安全阀28，在避开第二阀装置16的情况下，通过安全阀可以将压力介质从开关室18排出至排气接口54。可以象征性地理解安全阀28与排气接口54的耦合，并且安全阀28尤其可以具有自身的排气接口且尤其当压缩空气用作压力介质时，可以直接将压缩空气排出至周围环境中。如果使用另一种压力介质、例如液压油，则排气接口54通常对应于回流管道，该回流管道将使用过的压力介质送回闭合的压力介质循环回路的未示出的储存容器中。相对于由图2已经已知的离合器系统10，第一阀装置14具有变型的、包括匹配的复位弹簧42，44的充气阀38，40。由复位弹簧42，44施加的弹力通常略微更大，也就是说，使用的复位弹簧42，44略微更硬，以便将第一阀装置14中出现的泄漏流减小至一个值，该值比由第二阀装置16引起的泄漏流更小。在尽管阀装置的关闭的开关位置的情况下仍出现的、经过阀装置的压力介质流被定义为泄漏流。尤其当在第一和第二阀装置14，16中使用在其它情况下结构相同的阀38，40，24，26时，泄漏减小的基本原理是可以理解的，这是因为对较硬的复位弹簧42，44来说，可以通过存在的开关活塞对配属的阀座的更大的压紧力减小泄漏流。相对于由图2已知的复位弹簧42’，44’，仅小程度地修改复位弹簧42，44的弹力，以便并不持续地影响充气阀38，40的开关特性。选择性地，可以仅在一个或两个充气阀中进行弹力的调整。

此外，在图1中在第二阀装置16中设置了节流阀20，50，节流阀的横截面这样设计，即通过第二阀装置16实现的卸压可以比通过第一阀装置14实现的压力建立更快地进行。无论在第一阀装置14打开且第二阀装置16打开时以及在第一阀装置14关闭且第二阀装置16关闭时，这种情况都是适用的。如果第一阀装置14和第二阀装置16都关闭，那么这意味着，通过第一阀装置14流入的泄漏流少于通过第二阀装置16的可能流出的泄漏流，从而避免了开关室18中的压力建立。如果第一阀装置14和第二阀装置16都处于其打开的开关位置上，则这意味着，开关室18中的建立压力同样不可能，这对于仅第一阀装置14的故障情况（例如由于充气阀38，40的夹住或由于其它的损坏了第一阀装置14的密封性的机械故障引起）来说，通过仅接通第二阀装置16实现了应急运行。选择性地，可以仅在一个或两个节流阀20，50中进行节流阀横截面的调整，其中仅设计了小程度的调整，以便不过于强烈地影响卸压率，这是因为该卸压率影响离合器系统10的开关特性。

图2示出根据现有技术的耦合开关系统，在开头已经对其进行了描述。

图3示出根据本发明的离合器系统的第二实施方式。与由图1已知的第一实施方式不同，图3中示出的第二实施方式包括第二排气阀26，在其无流体的静止位置中，该第二排气阀不是关闭的而是打开的。相应地，在故障情况下，尤其在电流中断时，第一阀装置14处于其关闭的开关位置上，而第二阀装置16至少具有第二排气阀26，通过第二排气阀实现了更快的卸压，因此通过第一阀装置14的泄漏流不能实现离合器致动器12的开关室18中的压力建立。

图4，5和6示出处于三个不同的开关位置上的安全阀。图4中示出的安全阀28布置在壳体壁30中，该壳体壁密封地分开了开关室18和外界环境72。壳体壁30也可以包围离合器系统的其余未示出的阀装置。安全阀28的机械装置布置在与第一钻孔56部分地重叠的第二钻孔58中。从开关室18出发可以接近第一钻孔56，而从外界环境72出发可以接近第二钻孔58。此外，设置了经过壳体壁30连接了开关室18和外界环境72的排气通道60，其中排气通道60优选在中间穿过第二钻孔58。控制活塞64可移动地布置在第二钻孔58内部，由向着封闭盖70支承的弹簧68将控制活塞保持在其示出的静止位置上。控制活塞64具有排气孔66，通过控制活塞64在具有排气通道60的第二钻孔58中的轴向移动可以遮盖排气孔。在安全阀28的控制活塞64的示出的第一开关位置中，控制活塞密封地闭合排气通道60，因此密封地使开关室18与外界环境72分开。在排气通道60中布置了节流阀62，通过该节流阀可调节打开的安全阀28的卸压率。封闭盖70允许了对安全阀28的简单的抓住，以用于维修。封闭盖70优选可拆卸地固定在侧面钻孔58之中或之上，该侧面钻孔例如作为螺钉、尤其是空心螺钉，或者作为空心的插入式套管，其直径大于第二钻孔58的直径，因此通过夹紧作用保持封闭盖70。封闭盖70可以具有朝向外界环境72的开口，以便也通过外界环境压力向控制活塞64施加复位力。

在图4中示出的安全阀28的第一开关位置中，开关室18中占支配地位的压力P小于用于操纵安全阀28所需的第一开口压力P₁。开关室18中占支配地位的压力P通过第一钻孔56和第二钻孔58逆着由弹簧68施加的闭合力作用于开关活塞64的控制面。如果控制室18中的压力P升高，那么施加在开关活塞64的控制面上的力也增大，且控制活塞64迎着通过弹簧68施加的力在图中向右运动。如果开关室18中的压力P对应于第一开关压力P₁，那么布置在控制活塞64中的排气孔66释放排气通道60，因此可以进行从控制室18至外界环境72的卸压。在图5中示出第二开关位置。在卸压后，施加在控制活塞的控制面上的力再次减小，直至控制室18中的压力P重新小于第一开关压力P₁。如果第一阀装置14的泄漏流对应于可通过节流阀62实现的卸压率，那么安全阀28持续地保持在示出的第二开关位置上。

如果开关室18中的压力P的升高比可以通过排气通道60进行的卸压更快，其中可通过节流阀62调节卸压率，那么由于目前存在的较高的压力P而使得开关活塞64进一步在图中向右移动，直至当压力P大于第二开关压力P₂时，开关活塞64再次覆盖排气通道。在图6中示出的该第三开关状态中，安全阀28再次关闭。相应地，图4至6中示出的安全阀28仅对于处于第一开关压力P₁和第二开关压力P₂之间的压力P来说处于打开的开关位置上。第二开关压力P₂优选地小于用于操纵离合器致动器所需的开关压力P_d。

本发明的在本说明书中，附图中以及权利要求中公开的特征无论是单独地还是以任意的组合对于实现本发明都是重要的。

参考标号表

10离合器系统

12离合器致动器

14第一阀装置

16第二阀装置

18开关室

20节流阀

20’节流阀

22复位弹簧

24第一排气阀

26第二排气阀

26’第二排气阀

28安全阀

30壳体壁

32过滤器

34止回阀

36供给接口

38第一充气阀

38’第一充气阀

40第二充气阀

40’第二充气阀

42复位弹簧

42’复位弹簧

44复位弹簧

44’复位弹簧

46节流阀

48节流阀

50节流阀

50’节流阀

52复位弹簧

54排气接口

56第一钻孔

58第二钻孔

60排气通道

62节流阀

64控制活塞

66排气孔

68弹簧

70封闭盖

72外界环境

Claims (13)

1.一种用于闭合和中断能流的离合器系统（10），所述离合器系统具有：可加载压力介质的离合器致动器（12）；可电控制的第一阀装置（14）和可电控制的第二阀装置（16），其中为了建立压力可通过所述第一阀装置（14）将压力介质输送给所述离合器致动器（12）的开关室（18），和为了卸压可将输送的压力介质通过所述第二阀装置（16）再次排出，并且其中所述离合器系统（10）当所述开关室（18）中的压力P≥P_d时中断或闭合能流，其特征在于，设置了装置，以便在所述第一阀装置（14）和所述第二阀装置（16）出现故障时，避免所述开关室（18）中出现随后的足以操纵所述离合器系统（10）的压力升高。

2.根据权利要求1所述的离合器系统（10），其特征在于，所述装置包括安全阀（28），所述安全阀当压力P≥P₁时打开，其中P₁<P_d。

3.根据权利要求2所述的离合器系统（10），其特征在于，当另一个压力P≥P₂时，再次关闭所述安全阀（28），其中P₁<P₂<P_d。

4.根据权利要求2或3所述的离合器系统（10），其特征在于，所述安全阀（28）布置在所述开关室（18）的壳体壁（30）中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的离合器系统（10），其特征在于，所述装置包括节流阀（20，50），所述节流阀布置在所述第二阀装置（16）中并且所述节流阀的横截面这样设计，即在可比较的开关状态中，通过所述第二阀装置（16）在每个时间单位中实现的卸压大于通过所述第一阀装置（14）在每个时间单位中实现的压力建立。

6.根据前述权利要求中任一项所述的离合器系统（10），其特征在于，所述装置包括复位弹簧（42，44），所述复位弹簧（42，44）布置在所述第一阀装置（14）中并且所述复位弹簧这样设计，即所述第一阀装置（14）的泄漏流小于所述第二阀装置（16）的另一个泄漏流。

7.根据前述权利要求中任一项所述的离合器系统（10），其特征在于，所述装置包括可电控制的排气阀（26），所述排气阀布置在所述第二阀装置（16）中并且所述排气阀在无流体的状态中是打开的。

8.一种用于运行用于闭合和中断能流的离合器系统（10）的方法，所述离合器系统（10）具有：可加载压力介质的离合器致动器（12）；可电控制的第一阀装置（14）和可电控制的第二阀装置（16），其中为了建立压力可通过所述第一阀装置（14）将压力介质输送给所述离合器致动器（12）的开关室（18），和为了卸压可将输送的压力介质通过所述第二阀装置（16）再次排出，并且其中所述离合器系统（10）当所述开关室（18）中的压力P≥P_d时中断或闭合能流，其特征在于，在所述第一阀装置（14）和所述第二阀装置（16）出现故障时，避免所述开关室（18）中出现随后的足以操纵所述离合器系统（10）的压力建立。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当压力P≥P₁时，打开安全阀（28），其中P₁<P_d。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当压力P≥P₂时，再次关闭所述安全阀（28），其中P₁<P₂<P_d。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在可比较的开关状态中，通过所述第二阀装置（16）在每个时间单位中排出的压力介质多于通过所述第一阀装置（14）在每个时间单位中输送的压力介质。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述第一阀装置（14）引起一个泄漏流，所述泄漏流至少由通过所述第二阀装置（16）引起的另一个泄漏流进行补偿。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二阀装置（16）包括可电控制的阀（26），所述阀在无流体的状态中接入到所述阀的打开的开关位置上。

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