CN107636365B - 驻车制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车变速器的驻车制动系统，包括活塞锁止装置、具有制动活塞(26)的制动缸(1)、活塞阀(3、30、35、40)和锁止阀(4)，所述制动活塞(26)能在制动位置(23)和锁止位置(22)之间往复运动，并且所述活塞锁止装置(2)设置用于将制动活塞(26)锁止在锁止位置(22)中，所述活塞阀构造用于借助液压流体控制制动缸(1)并且与制动缸(1)导流连接，所述锁止阀构造用于借助液压流体控制活塞锁止装置(2)并且与活塞锁止装置(2)导流连接，其中，活塞阀(3、30、35、40)在下游在远离制动缸(1)的一侧上能与供应压力系统(5)导流连接，其特征在于，所述锁止阀(4)在下游在远离活塞锁止装置(2)的一侧上能与所述供应压力系统(5)导流连接，并且锁止阀因此相对于供应压力系统(5)在下游与活塞阀(3、30、35、40)并联设置。

Description

驻车制动系统
技术领域
本发明涉及一种驻车制动系统，这种驻车制动系统由一般现有技术公开并且尤其是由DE 102011105068 A1公开。此外，本发明涉及一种具有这种驻车制动系统的变速器以及具有这种变速器的机动车。
背景技术
下面本发明结合用于轿车(PKW)的所谓驻车锁定装置说明自动变速器，这不应当被理解为将本发明局限于这种应用。
具有自动变速器的机动车通常配备有所谓的驻车锁定机构，以便在车辆静止或发动机关闭时防止车辆溜车。驻车锁定装置可根据变速器结构类型手动地通过换挡杆或液压地通过驻车锁定致动器来控制。该驻车锁定致动器可被视为具有制动活塞的制动缸，该制动缸可通过制动活塞尤其是形锁合地锁止/锁定变速器输出端并因此防止车辆溜车。
由DE 102011105068 A1已知，液压制动活塞可通过锁止装置固定在特定位置中。这种固定可通过机电致动器或通过液压或气动致动器来解除，从而制动活塞可运动。
发明内容
本发明的任务在于提出一种运行安全性改进的驻车制动系统，该任务通过一种驻车制动系统来解决。
根据本发明的驻车制动系统包括具有制动活塞的制动缸。此外，制动缸优选构造为单作用液压缸并且优选具有活塞弹簧，该活塞弹簧构造用于使制动活塞朝向一个方向运动。此外，优选活塞弹簧这样作用在制动活塞上，使得其被压入制动位置中(锁定的变速器)，并且因此尤其是可实现失效保护系统(Failsave-System)。制动活塞优选可在制动位置和释放位置之间往复运动地支承在制动缸中，在制动位置中至少一个变速器输出轴被锁定，在释放位置中该变速器输出轴可转动。
为了将制动活塞固定在至少一个位置、尤其是锁止位置或释放位置中，驻车制动系统具有活塞锁止装置。
制动活塞的“锁止或固定”尤其是可理解为制动活塞形锁合或摩擦锁合地通过活塞锁止装置防止离开该位置。优选活塞锁止装置可与锁止阀导流连接。此外，优选制动缸可与制动阀导流连接。
锁止阀构造用于借助液压流体控制、即借助液压压力加载活塞锁止装置并且由此使活塞锁止装置可从锁止制动活塞的运行状态移动到未锁止制动活塞(即制动活塞可移动)的运行状态中或者反过来。此外，优选活塞锁止装置具有至少一个、优选单作用的液压缸。
活塞阀优选在下游在远离制动活塞的一侧上具有可与供应压力系统导流连接的阀口。在此在本发明意义中“下游”应理解为从活塞阀到制动缸或从锁止阀到活塞锁止装置的流动方向。
根据本发明，锁止阀在下游在远离活塞锁止装置的一侧上具有可与该供应压力系统导流连接的阀口。基于设置在锁止阀和活塞阀上的所述阀口，这两个阀在下游彼此并联设置。锁止阀因此可直接与供应压力系统导流连接。从这个意义上说在此“可直接连接”尤其是可理解为来自供应压力系统的压力不通过活塞阀供应给锁止阀。
尤其是基于这两个阀的并联性，两者可相互独立地控制并且因此可提高驻车制动系统的运行安全性。
在一种优选的实施方式中，活塞阀构造为换向阀。这种换向阀具有至少三个阀口和至少两个控制位置。优选活塞阀构造为二位三通换向阀并且优选构造为具有四个阀口和两个控制位置的二位四通换向阀。在此“控制位置”可理解为内部阀芯的位置，通过阀芯在下游设置在换向阀不同侧上的阀口可选择性地彼此连接。这种换向阀在现有技术中尤其是作为纵向滑阀或旋转滑阀众所周知。
此外，优选锁止阀也构造为换向阀，其具有至少三个阀口和至少两个控制位置。
此外，优选构造为二位三通换向阀的活塞阀在下游在朝向制动缸的一侧上具有一个阀口并且在活塞阀的下游相对置侧上具有两个阀口。这两个阀口之一可与供应压力系统导流连接并且这两个阀口的另一个可与液压容器、尤其是液压油箱或变速器油底壳导流连接。
此外，优选构造为二位四通换向阀的活塞阀在下游在朝向制动缸的一侧上具有两个阀口并且在活塞阀的下游相对置侧上具有两个另外的阀口。这种活塞阀优选用于双作用制动缸，优选在活塞阀下游朝向制动缸的一侧上的两个阀口可与制动缸的两个单独的端口连接。另外，优选活塞阀下游朝向供应压力系统的阀口如在二位三通换向阀中那样连接。
优选供应压力系统可理解为用于为驻车制动系统供应液压流体、优选液压油并且优选变速器油的液压回路。
优选锁止阀构造为换向阀并且具有至少两个控制位置和三个阀口。优选这三个阀口中的两个阀口设置在锁止阀下游朝向供应压力系统的一侧上。另外，优选第三阀口设置在锁止阀下游的相对置侧上。
优选锁止阀或活塞阀或两个阀具有至少一个控制压力端口。在本发明意义中“控制压力端口”可理解为在所述阀之一上的端口，通过该端口该阀可借助处于压力下的液压介质被加载控制压力，从而尤其是可改变或影响阀的控制位置。在此，该控制压力尤其是设置用于使阀从其一个控制位置进入另一控制位置或用于使该阀保持在已经占据的控制位置中。
此外，优选这两个阀的至少一个阀(锁止阀、活塞阀)具有两个或更多个控制压力端口。另外，优选这两个阀中的每一个具有两个控制压力端口。尤其是通过为锁止阀或活塞阀加载至少一个控制压力可实现驻车制动系统的特别简单的控制方式并且因此可提高其运行安全性。
在一种优选的实施方式中，在下游在锁止阀和活塞锁止装置之间设有截止阀、优选止回阀、优选阈值阀。在此，该截止阀设置用于防止从活塞锁止装置朝向锁止阀的穿流。优选仅当在锁止阀和截止阀之间的液压流体的压力超过预定锁止阈值时，才允许在相反方向上通过截止阀的穿流。另外，优选该锁止阈值可预设或可定义。
此外，优选在止回阀或阈值阀下游和在活塞锁止装置上游设有具有节流阀的箱回流管路，通过该箱回流管路液压流体可排入液压容器中。此外，优选锁止阈值可通过该节流阀调节或预设。尤其是通过这种具有锁止阈值的截止阀可防止活塞锁止装置基于锁止阀的错误控制而解锁。
此外，优选在止回阀或阈值阀下游和在活塞锁止装置上游设有具有节流阀的箱回流管路，通过该箱回流管路液压流体可排入液压容器中。此外，优选通过该节流阀可调节用于活塞锁止装置的最大操作压力。
在一种优选的实施方式中，活塞阀的至少一个所述控制端口可与锁止阀的至少一个所述控制端口导流连接。通过这种连接可补偿控制端口中的压差并且实验已表明，由此可提高驻车制动系统的运行安全性。
在一种优选的实施方式中，机动车变速器具有至少一个起动元件，其具有起动压力端口。通过该起动压力端口，起动元件可被加载起动压力并且因此可从起动元件不传输扭矩的运行状态进入传输扭矩的状态中或者反过来。优选这种“起动元件”可理解为离合器或变扭器，其关于功率传输设置在内燃机和变速器之间，在该变速器中优选设有驻车制动系统。另外，优选“起动元件”也可理解为变扭器锁止离合器。
在一种优选的实施方式中，机动车变速器具有至少一个切换装置或者说切换元件，其构造用于在机动车变速器中引起换挡、即尤其是从第n挡切换到第n+1挡或者反过来。此外，切换装置优选为此可通过切换压力端口被加载切换压力。另外，优选不同切换装置可被加载不同切换压力。优选锁止阀或活塞阀的至少一个控制端口可与切换压力端口导流连接。另外，这种“切换元件”或者说“切换装置”可理解为离合器、同步装置或制动器，如其通常在自动变速器中或手自一体变速器中用于在换挡时选择性建立扭矩传输连接。
在一种优选的实施方式中，锁止阀可被加载弹簧预紧。在此，该弹簧预紧优选通过阀弹簧装置产生并且引起作用于阀的弹簧调节力。尤其是通过所述弹簧调节力所述锁止阀可运动到第一控制位置中。此外，优选该弹簧调节力至少这样作用于锁止阀或该锁止阀中的阀芯，使得阀芯可被加载朝向第一控制位置的力。
优选锁止阀可通过与起动压力端口可导流连接的控制端口被加载控制压力。该控制压力在锁止阀中引起压力调节力，该压力调节力与弹簧调节力在相同方向上作用。优选至少一部分压力调节力与弹簧调节力在相同方向上作用。
此外，优选锁止阀可通过与切换压力端口可导流连接的控制端口被加载第二控制压力。由该第二控制压力在锁止阀中引起第二压力调节力，该第二压力调节力与弹簧调节力在相反方向上作用。优选至少一部分第二压力调节力与弹簧调节力在相反方向上作用。
在一种优选的实施方式中，活塞阀或者说设置在活塞阀中的阀芯可被加载弹簧预紧。优选该弹簧预紧引起活塞弹簧调节力。通过该活塞弹簧调节力活塞阀可运动到第一控制位置中。
在一种优选的实施方式中，活塞阀可通过与起动压力端口可导流连接的控制端口被加载第一活塞控制压力。优选由该活塞控制压力引起作用于活塞阀或活塞阀的阀芯上的压力调节力。优选该压力调节力与活塞弹簧调节力在相反方向上作用。
在一种优选的实施方式中，活塞阀可通过与切换压力端口可导流连接的控制端口被加载第二活塞控制压力。优选由该第二活塞控制压力可引起第二活塞压力调节力。此外，第二活塞压力调节力与活塞弹簧调节力在相反方向上作用，优选活塞压力调节力的至少一个分量与活塞弹簧调节力在相反方向上作用。
在手自一体变速器或自动变速器中可这样使用按本发明的驻车制动系统，使得通过该驻车制动系统可锁定至少变速器输出轴的旋转运动。
具有已知驻车制动系统的变速器是公知的，尤其是可通过按本发明的驻车制动系统提高这种变速器的功能可靠性。优选在这种用于换挡的变速器中设置多个切换元件(离合器、制动器)，其可通过加载一个或不同液压压力来控制。
此外，优选这种变速器具有起动元件、尤其是起动离合器或尤其是具有锁止离合器的变矩器。优选使用液压压力来控制优选活塞阀、优选锁止阀并且特别优选两个阀，利用所述液压压力能加载所述起动元件和至少一个、优选两个或优选多个所述切换元件。
另外，优选地，车辆、尤其是轿车具有根据本发明的手自一体变速器或自动变速器。
附图说明
在下面的局部示意图中示出并且详细地说明本发明的特征和实施方式。在附图中：
图1是本发明第一种实施方式的示意性线路图；
图2是本发明第二种实施方式的示意性线路图；
图3是本发明第三种实施方式的示意性线路图；
图4是本发明第四种实施方式的示意性线路图；
图5是本发明第五种实施方式的示意性线路图。
具体实施方式
以下说明的各本发明实施方式的区别主要在于不同类型的活塞阀和在活塞阀与锁止阀之间的不同类型的导流连接。
图1示出了本发明第一种实施方式的示意性线路图。制动缸1具有制动活塞26，当制动活塞26被锁止装置2释放或解锁时，制动活塞可在驻车位置23和释放位置22之间往复运动。
制动缸1构造为单作用液压缸并且具有制动活塞弹簧28，该制动活塞弹簧以弹力向制动位置23方向加载制动活塞26。制动缸1可经由构造为二位三通换向阀的活塞阀3加载来自压力供应系统5的液压压力。活塞阀具有两个控制位置8、9。此外，活塞阀3具有弹簧装置13，该弹簧装置将活塞阀压向第一控制位置9。
此外，活塞阀3具有两个控制压力端口14、15。通过第一控制压力端口14，活塞阀3可经由液压管路16被加载来自操作起动元件(未示出)的压力。另外，第二控制压力端口15可被加载来自操作第一切换元件(未示出)的压力。由控制压力端口14、15引起的压力反作用于由弹簧装置13引起的弹力并将活塞阀3压入第二控制位置8中。
因此，当活塞阀通过所述两个压力端口14、15中的至少一个压力端口被加载足够压力时，活塞阀3的第二控制位置8被激活并且压力供应系统5通过液压管路7与制动缸1导流连接。
制动活塞26具有两个凹槽24、25，以便通过锁止装置2锁止在其相应位置(制动位置23、释放位置22)中。锁止装置2可通过锁止阀4控制。锁止阀4构造为二位三通换向阀。锁止阀4具有一个控制压力端口29，该控制压力端口可通过液压管路19被加载来自操作另一切换元件的压力。此外，锁止阀4在弹簧装置18上也具有一个控制压力端口，该控制压力端口与液压管路16连接。在此，弹簧装置18的控制压力端口可通过液压管路16被加载来自操作起动元件的压力、即与控制压力端口14相同的压力。
为了将锁止阀4与锁止装置2导流连接，在液压管路6中设有阈值阀20。在此，阈值阀20这样嵌入液压管路6中，使得该阈值阀防止液压流体从锁止装置2回流向锁止阀4。通过阈值阀20可定义地预规定一个压力，从该压力起阈值阀20释放液压介质在液压管路6中从锁止阀4向锁止装置2方向的路径。通过节流阀21可实现在液压管路6中在锁止装置2和阈值阀20之间的液压介质排空到液压容器中。从而简化了锁止装置2反复嵌入制动活塞26的两个凹槽24、25。
锁止阀4通过弹簧装置18被压入第一控制位置12中，在该第一控制位置12中锁止装置2未被加载来自压力供应系统5的液压压力。当控制压力端口29中的压力超过一个阈值时，则锁止阀4被压入其第二控制位置10中并且压力供应系统5至少与阈值阀20导流连接。另外，当超过可通过节流阀21预设的、用于打开阈值阀20的阈值时，则解锁制动活塞26的形锁合锁止部24并且制动活塞可移动并且可进入释放位置22中并在那里锁止在另一形锁合锁止部25中。
下面示出本发明的另一种实施方式，其中，活塞阀构造为二位四通换向阀30并且制动缸构造为双作用液压缸27且具有弹力加载装置28。下面主要说明相对于图1所示的本发明实施方式的变化。
在二位四通换向阀30的第一控制位置32中，制动活塞26不仅通过弹簧28、而且也通过经由液压管路31可供应给液压缸27的、来自压力供应系统5的液压压力被压入制动位置23中。
当二位四通换向阀30通过其控制压力端口14、15中的至少一个控制压力端口的压力加载进入其第二控制位置33中时，如果锁止装置2已释放制动活塞26，则制动活塞向释放位置22移动。
图3示出本发明的另一种实施方式。因此下面至少主要说明与前面所述附图的不同之处。活塞阀构造为具有一个控制压力端口的二位三通换向阀35。与图1所示本发明实施方式不同，该换向阀仅具有所述一个控制压力端口14。控制压力端口14可通过压力管路16被加载用于操作起动元件(未示出)的压力。锁止阀4如图1所示的实施方式具有两个控制压力端口，其中一个设置在弹簧装置18上并且两个中的另一个(其可与液压管路19连接)在相对置侧直接设置在锁止阀4上，从而可通过这两个控制压力端口施加的力能够反向作用。因此，与图1所示的实施方式相比，仅切换元件(未示出)之一的压力用于控制活塞阀或锁止阀。
图4作为至少局部示意性的线路图示出本发明的另一种实施方式。下面主要说明与前述实施方式的不同之处。
活塞阀构造为二位三通换向阀40，其仅具有一个控制压力端口15，该控制压力端口可通过液压管路17被加载来自操作一个切换元件(未示出)的压力。
锁止阀4与图1所示的实施方式相同具有两个控制压力端口，它们中的一个(控制压力端口19)可被加载来自操作另一切换元件(未示出)的压力并且一个(控制压力端口14)可被加载来自操作起动元件(未示出)的压力，从而可实现系统的一种特别简单的结构。
在图5中示出本发明的另一种实施方式。在此主要说明与前述实施方式的不同之处。活塞阀3构造为二位三通换向阀且具有两个控制压力端口14、15，如在图1实施方式中已解释的那样。
控制压力端口15可被加载来自操作一个切换元件(未示出)的液压压力。另一个控制压力端口14可通过液压管路16被加载来自操作起动元件的压力并且与锁止阀4上的控制压力端口之一导流连接。
同样，锁止阀4可通过弹簧装置18被加载与控制压力端口14相同的压力，即可通过液压管路16被加载来自操作起动元件(未示出)的压力。另外，锁止阀4可通过控制压力端口29和液压管路17被加载来自操作切换元件的液压压力。
通过这种结构仅需用于操作起动元件(未示出)和切换元件(未示出)的压力来控制活塞阀和锁止阀。

Claims (13)

1.用于机动车变速器的驻车制动系统，包括活塞锁止装置、具有制动活塞(26)的制动缸(1)、活塞阀(3、30、35、40)和锁止阀(4)，所述制动活塞(26)能在制动位置(23)和锁止位置(22)之间往复运动，并且所述活塞锁止装置(2)设置用于将制动活塞(26)锁止在锁止位置(22)中，所述活塞阀构造用于借助液压流体控制制动缸(1)并且与制动缸(1)导流连接，所述锁止阀构造用于借助液压流体控制活塞锁止装置(2)并且与活塞锁止装置(2)导流连接，其中，活塞阀(3、30、35、40)在沿着从活塞阀到制动缸的流动方向远离制动缸(1)的一侧上能与供应压力系统(5)导流连接，其特征在于，
所述锁止阀(4)在沿着从锁止阀到活塞锁止装置的流动方向远离活塞锁止装置(2)的一侧上能与所述供应压力系统(5)导流连接，并且锁止阀因此相对于供应压力系统(5)在下游与活塞阀(3、30、35、40)并联设置，所述活塞阀(3、30、35、40)和锁止阀(4)各自具有至少一个控制压力端口(14、15)。
2.根据权利要求1所述的驻车制动系统，其特征在于，所述活塞阀(3、30、35、40)构造为换向阀并且具有至少三个阀口和至少两个控制位置(8、9、32、33)，并且锁止阀(4)构造为换向阀并且具有至少三个阀口和至少两个控制位置(10、12)。
3.根据权利要求1所述的驻车制动系统，其特征在于，沿着从锁止阀到活塞锁止装置的流动方向在锁止阀(4)和活塞锁止装置(2)之间设有截止阀(20)，借助该截止阀能防止从活塞锁止装置(2)朝向锁止阀(4)的穿流，并且借助该截止阀能在达到或超过锁止阈值时释放从锁止阀(4)朝向活塞锁止装置(2)的穿流。
4.根据权利要求3所述的驻车制动系统，其特征在于，沿着从锁止阀到活塞锁止装置的流动方向在截止阀(20)和活塞锁止装置(2)之间设有节流阀(21)，借助该节流阀能将在截止阀(20)和活塞锁止装置(2)之间的液压管路与箱回流管路连接，从而简化活塞锁止装置(2)的反复嵌入。
5.根据权利要求1至4之一所述的驻车制动系统，其特征在于，所述活塞阀的至少一个所述控制压力端口(14、15)能与锁止阀的至少一个所述控制压力端口导流连接。
6.根据权利要求1至4之一所述的驻车制动系统，其特征在于，所述机动车变速器具有起动元件，该起动元件能通过起动压力端口被加载起动压力，并且所述锁止阀或活塞阀的控制压力端口(14、15、29)中的至少一个控制压力端口能与该起动压力端口导流连接。
7.根据权利要求6所述的驻车制动系统，其特征在于，所述机动车变速器具有至少一个切换装置，该切换装置设置用于在机动车变速器中引起换挡并且该切换装置能通过一个切换压力端口被加载切换压力，并且所述锁止阀或活塞阀的控制压力端口(14、15、29)中的至少一个控制压力端口能与该切换压力端口导流连接。
8.根据权利要求7所述的驻车制动系统，其特征在于，所述锁止阀(4)能被加载弹簧预紧，该弹簧预紧引起弹簧调节力，通过该弹簧调节力所述锁止阀能运动到第一控制位置中，锁止阀(4)能通过与起动压力端口可导流连接的控制压力端口(18)被加载控制压力，由该控制压力引起的压力调节力与弹簧调节力沿着相同方向作用，
锁止阀(4)能通过与切换压力端口可导流连接的控制压力端口(29)被加载第二控制压力，由该第二控制压力引起的第二压力调节力与弹簧调节力沿着相反方向作用。
9.根据权利要求7所述的驻车制动系统，其特征在于，所述活塞阀(3、30、35、40)能被加载弹簧预紧(13)，该弹簧预紧(13)引起活塞弹簧调节力，通过该活塞弹簧调节力所述活塞阀(3、30、35、40)能运动到第一控制位置中。
10.根据权利要求9所述的驻车制动系统，其特征在于，所述活塞阀(3、30、35、40)能通过与起动压力端口可导流连接的控制压力端口(14)被加载第一活塞控制压力，由该第一活塞控制压力引起的压力调节力与活塞弹簧调节力沿着相反方向作用。
11.根据权利要求9所述的驻车制动系统，其特征在于，所述活塞阀(3、30、35、40)能通过与切换压力端口可导流连接的控制压力端口(15)被加载第二活塞控制压力，由该第二活塞控制压力引起的第二活塞压力调节力与活塞弹簧调节力沿着相反方向作用。
12.机动车自动变速器，具有根据权利要求1至11之一所述的驻车制动系统。
13.机动车，具有根据权利要求12所述的机动车自动变速器。
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