CN108223778A - 用于变速器制动器的具有快速放气阀的控制系统 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于变速器制动器的具有快速放气阀的控制系统，该系统具有变速器制动缸(7)、用于控制变速器制动缸(7)的送气和/或放气的至少一个切换阀(16、17)和至少一个压力线路(14)，至少一个切换阀(16、17)通过压力线路与变速器制动缸(7)连接，从而压力介质(10)能够输入变速器制动缸(7)的压力室(9)以及能够从该压力室中输出。根据本发明，系统(12)包括快速放气阀(15)，快速放气阀布置在变速器制动缸(7)与至少一个切换阀(16、17)之间的压力线路(14)内。

Description

用于变速器制动器的具有快速放气阀的控制系统
技术领域
本发明涉及一种按照在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的用于驱控变速器制动器的系统以及涉及一种具有这种系统的变速器制动器。
背景技术
变速器制动器尤其用于商用车辆的可切换的变速器上，以便使其中间轴减速，从而可以快速且无需两脚离合地执行换挡过程。在离合器位于发动机与变速器之间的车辆上，变速器制动器的操作可以结合离合器的操作(或分离)实施。在此，向变速器制动缸加载压缩空气，从而变速器制动器起作用。
在自动化换挡变速器中也自动操作变速器制动器。为此，利用压缩空气并通过相应的切换机构实施自动化驱控。代替气动操作也可以设置液压操作。活塞以能移动的方式保持在变速器制动缸内，一旦流体可以从变速器制动缸溢出，活塞尤其通过弹簧压力复位。
根据DE 10 2013 016 759 A1已知一种系统，其用于尤其结合商用车辆或客车的自动化换挡变速器地驱控变速器制动缸，其中，可以向变速器制动缸加载来自制动线路的流体，并且变速器制动缸内的活塞能通过弹簧压力复位。系统包括两个切换阀，利用它们可以控制变速器制动缸内的压力，并且这两个切换阀中的至少一个是可以利用能量操作的切换阀。这两个阀布置和构造成使得在用于切换阀的能量中断情况下流体可以从变速器制动缸溢出。该系统的缺点在于，其仅具有较少的放气动力。由此在对时间要求高的切换状态下无法足够快地给变速器制动缸放气。
发明内容
因而本发明任务在于实现一种用于驱控变速器制动器的系统，其特征在于很高的调节精度和很小的放气时间。
本发明提出的任务通过独立权利要求的特征解决。此外有利实施方案由从属权利要求和附图得到。
本发明提出了一种用于驱控机动车的变速器制动器的系统，其具有变速器制动缸，所述变速器制动缸可以进行送气，即，加注和进行放气，即，排空。系统还包括至少一个切换阀，用以控制变速器制动缸的送气和/或放气。此外，系统还包括至少一个压力线路，至少一个切换阀通过所述压力线路与变速器制动缸连接。由此可以通过压力线路将压力介质输入变速器制动缸的压力室和从该压力室中输出。
系统包括快速放气阀。快速放气阀布置在变速器制动缸与至少一个切换阀之间的压力线路内。通过快速放气阀可以非常快速地给变速器制动缸放气。这尤其在对时间要求高的切换状态下是有优点的，因为由此可以缩短切换时间。
有利之处在于，快速放气阀包括封闭元件，其能够取决于阀侧的压力和制动缸侧的压力在送气位置与快速放气位置之间运动。与此相关有利的是，封闭元件能轴向移动。由此可以确保的是，快速放气阀在变速器制动缸送气时关闭并且在变速器制动缸放气时至少在由此确保快速排空压力室的时间窗内打开。
按照有利方式，封闭元件具有尤其是旋转对称的主体。该主体尤其构造成利用所述主体能够在送气位置处完全封闭快速放气阀的放气开口。由此，压力介质可以通过切换阀侧的阀开口流入快速放气阀并且通过制动阀侧的制动缸开口再次从快速放气阀中流出。附加或替代地有利的是，主体构造和/或布置成利用主体可以在快速放气位置处至少部分封闭切换阀侧的阀开口。由此，压力介质可以通过缸开口流入快速放气阀并且通过放气开口再次从快速放气阀中流出。
在本发明的一个有利改进方案中，封闭元件具有控制元件，尤其是控制唇。控制元件优选构造和/或布置成利用控制元件能够控制在阀开口与缸开口之间的体积流量。附加或替代地，控制元件构造和/或布置成能够部分封闭切换阀侧的阀开口。因而在调控控制压力时可以利用控制元件确保的是，在很小的压力调整时，封闭元件保留在其送气位置处并且仅通过由控制元件构造的旁路确保经过快速放气阀的体积流量。
有利的是，控制元件弹性地和/或能径向移动地构造。由此可以依赖于施加的压力促使控制元件的运动以及进而促使体积流量的变化。
有利的是，控制元件能够在尤其是径向靠内的打开位置与尤其是径向靠外的封闭位置之间运动。在此，优选可以是弯曲运动、枢转运动和/或翻转运动。
有利的是，控制元件弹性地和/或灵活地被朝向封闭位置的方向挤压。
在一个有利改进方案中，控制元件布置和/或构造成使得在阀侧压力升高时控制元件能够朝向其打开位置的方向运动并且在制动缸侧压力升高时朝向其封闭位置方向运动。由此可以确保，在变速器制动缸送气时，使控制元件运动进入其打开位置，而在放气时运动进入其封闭位置。
关于此有利的还是，控制元件在阀侧具有尤其径向靠外的第一控制面并且在制动缸侧具有尤其径向靠内的第二控制面。因而，通过控制面可以控制控制元件朝向其打开位置的运动以及朝向其封闭位置的运动。
此外有利的是，封闭元件具有尤其至少部分由控制元件的第二控制面构造的空腔。通过空腔可以在变速器制动缸放气时将相应力施加到第二控制面上，从而控制元件可以运动进入其封闭位置。此外，压力介质可以通过空腔到达放气开口。
如果控制元件布置在主体的外周向并且/或者相对于轴向的移动轴线倾斜地延伸，那么控制元件可以结构简单地构造。
有利之处还有，封闭元件由弹性材料，尤其是塑料构造，从而确保控制元件的可运动性，此外确保了良好的密封效果。
为了能够非常准确地调控变速器制动器，有利的是，系统包括压力源侧的和/或能按节拍控制的进气阀，尤其是二位二通常闭切换阀，和/或出口侧的排气阀，尤其是二位二通常开切换阀。“常闭”意味着，阀在无能量输入时是关闭的。“常开”意味着，相关阀在无能量输入时是打开的。由此可以确保，在断电情况下变速器制动缸不是保持送气，而是放气。
还有利的是，压力线路具有线路节点，压力线路的进气阀侧的进气区段、排气阀侧的排气区段和制动缸侧的输入/输出区段汇合在所述线路节点内。与此相关还有利的是，快速放气阀布置在输入/输出区段内。
有利的是，系统具有阀控制器。其优选如下构造，即，为了给变速器制动缸放气，利用所述阀控制器可以如下地驱控进气和/或排气阀，即，首先能够将压力室内的压力介质的第一子分量通过排气阀排出，接着能够将与第一子分量相比更大的第二子分量通过快速放气阀排出。由此可以确保变速器制动缸的非常快速的放气。
本发明还建议一种变速器制动器，其具有用于驱控变速器制动器的系统。该系统根据前述说明来构造，其中，所述特征可以单独存在或任意组合。由此变速器制动缸可以非常快地放气。这尤其在对时间要求高的切换状态下是有优点的，因为由此可以缩短切换时间。
附图说明
以下结合附图进一步阐述本发明。其中：
图1示出具有快速放气阀的变速器制动器的横截面图；
图2示出用于控制图1所示的变速器制动器的系统的示意性框图；以及
图3示出图1所示变速器制动器的快速放气阀的细节图。
具体实施方案
图1示出此处未进一步详细示出的换挡变速器的变速器制动器1。该换挡变速器优选是呈中间轴结构方式且具有爪式离合器的自动化换挡变速器。这种变速器制动器1优选安装在商用车辆或客车内。变速器制动器1构造成能以液压或气动的方式操作的多片式制动器。
根据现有实施例，变速器制动器1布置在未进一步详细示出的换挡变速器的中间轴2的发动机侧的端部上。变速器制动器1具有制动器壳体3，其与变速器壳体4连接。如前已述，变速器制动器1根据本实施例构造成多片式制动器，因而具有多个内摩擦片5和外摩擦片6。变速器制动器1的内摩擦片5和外摩擦片6通过靠内和靠外的同步齿轮彼此抗相对转动地(drehfest)与中间轴2和制动器壳体3连接。
变速器制动器1具有变速器制动缸7。在此，变速器制动缸至少部分由变速器壳体4构造。在变速器制动缸7内部还布置有能轴向移动的活塞8。压力室9构造在活塞8与变速器制动缸7之间。变速器制动器1的操作通过能轴向运动地布置在变速器制动缸7内的活塞8来实施，其方式是：通过以下详细说明的、用于控制变速器制动器1的系统12将压力介质10引入到压力室9内。由此，活塞8抵抗复位力地将布置在活塞8与中间轴2之间的弹簧11压向摩擦片5、6。由此实施中间轴2的减速，以便同步换挡变速器。为了松开变速器制动器1，压力室9或变速器制动缸7再次放气，从而活塞8通过弹簧11被再次压回。
根据图1所示实施例，用于驱控变速器制动器1的系统12可以包括至少一个切换阀13，利用其可以控制变速器制动缸7的送气和/或放气。此外，该系统12还包括压力线路14，至少一个切换阀13通过该压力线路与变速器制动缸7连接。
根据图1，系统12包括快速放气阀15。快速放气阀在压力线路14内布置在变速器制动缸7与至少一个切换阀13之间。由此可以在反冲中获得提高的活塞速度，这是因为在变速器制动缸7放气时可以非常快速地将压力室9内的压力介质通过快速放气阀15排出。根据图1所示实施例，快速放气阀15朝向离合器罩放气。
图2以示意图示出用于控制图1所示变速器制动器1的系统12。系统12在此包括两个切换阀13，即，进气阀16和排气阀17。此外，系统12还包括阀控制器18，利用其能以电方式驱控进气阀16和排气阀17。进气阀16被设计成二位二通常闭切换阀。“常闭”在此意味着，进气阀16无能量输入时是关闭的并且因而截止所从属的线路区段。排气阀17根据本实施例被设计成二位二通常开切换阀。“常开”意味着，相关的排气阀17在无能量输入时是打开的或者因而不截止所从属的线路区段。因而，压力介质10按照有利方式可以在断电情况下从压力室9溢出。由此可以避免变速器制动器1在断电情况下保持关闭。
进气阀16以及排气阀17通过压力线路14与变速器制动缸7或压力室9连接。在变速器制动缸7与进气阀16之间布置快速放气阀15。快速放气阀15因而位于系统12的送气路径内，从而为了变速器制动缸7的送气使压力介质10从压力源19通过进气阀16和快速放气阀15进入变速器制动缸7。
此外，快速放气阀15布置在变速器制动缸7与排气阀17之间。因而快速放气阀15也位于放气路径内，从而在变速器制动缸7放气时可以将位于压力室9内的至少一部分压力介质10通过快速放气阀15和排气阀17排出。
根据本实施例，压力线路14包括输入/输出区段20，其从变速器制动缸7朝向两个阀16、17的方向延伸。快速放气阀15布置在输入/输出区段20内。此外，压力线路14包括进气区段21，其从进气阀16出发朝向变速器制动缸7的方向延伸并且与输入/输出区段20连接。另外，压力线路14还具有排气区段22，其从排气阀17朝向变速器制动缸7的方向延伸，同样与输入/输出区段20连接。进气区段21和排气区段22与输入/输出区段20的连接在共同的线路节点23内实施。
为了变速器制动缸7的送气，阀控制装置18关闭排气阀17并且打开进气阀16。由此，压力介质10可以从压力源19通过进气阀16流入进气区段21并且从其中流入输入/输出区段20，尤其是其第一部分。接着，压力介质10经过快速放气阀15并且经由输入/输出区段20的第二部分进入变速器制动缸7。进气阀16优选被设计成节拍阀。因而，其由阀控制器18按节拍地控制，以便调控变速器制动器1的制动力。
为了给变速器制动缸7放气，关闭进气阀16，打开排气阀17。由此，压力室9内的压力介质10的第一子分量24可以通过输入/输出区段20、排气区段22经由排气阀17排出。与此相反，压力室9内存在的压力介质10的相比第一子分量24更大的第二子分量25通过前置的快速放气阀15排出。
以下结合图3所示的实施例进一步阐述快速放气阀15的具体工作原理和实施方案。图3以剖面图示出快速放气阀15的细节。快速放气阀15在切换阀侧具有阀开口26且在制动缸侧具有制动缸开口27。因而，阀开口26与输入/输出区段20的阀侧的部分连接，制动缸开口27与输入/输出区段20的变速器制动缸侧的部分连接。此外，快速放气阀15包括放气开口28，通过该放气开口在变速器制动缸7放气时可以引出第二子分量25。
快速放气阀15具有封闭元件29。封闭元件29依赖于阀侧和制动缸侧的压力可以在图3所示送气位置与快速放气位置之间移动，尤其可以沿移动轴线30在轴向上移动。
根据图3，封闭元件29具有主体31，其大致旋转对称地构造。主体31在端侧具有封闭面32，利用该封闭面在封闭元件29的送气位置处封闭放气开口28。在送气位置中，压力介质10可以通过阀开口26流入快速放气阀15并且通过制动缸开口27又从快速放气阀处流出。
构造于阀开口26与制动缸开口27之间的流动路径内布置有控制元件33。控制元件33是封闭元件29的一部分。控制元件33在根据图3所示的实施例中是控制唇，利用其可以控制阀开口26与制动缸开口27之间的体积流量。此外，可以通过控制唇在与主体31协作的情况下完全封闭阀开口26。
控制元件33弹性地和/或柔韧地构造。由于弹性和/或柔韧性引起地，控制元件可以在图3所示的径向靠外的封闭位置与径向靠内的打开位置之间运动。为此，控制元件可以围绕锚点弯曲。锚点优选构造在封闭元件29的在控制元件33与主体31之间的连接区域内。
控制元件33或控制唇优选弹性地压入图3所示的径向向外挤压的封闭位置。因而在变速器制动缸7送气时，封闭元件29通过待流过阀开口26的压力介质10被压入其此处所示的送气位置，从而放气开口28完全被封闭面32封闭。此外，通过阀开口侧升高的压力，将控制元件33(尤其是控制唇)从其图3所示的封闭位置径向向内朝向其打开位置方向挤压。由此，压力介质10可以朝向制动缸开口27的方向流过在封闭元件29和快速放气阀15的壳体部分之间构造的间隙。
为了控制控制元件33的运动，该控制元件具有径向靠外的第一控制面34和径向靠内的第二控制面35。在此，第一控制面34布置在阀侧，第二控制面35在制动缸侧。阀开口侧的压力因而施加于控制元件33的第一控制面34，制动缸开口侧的压力施加于第二控制面35。
封闭元件29还具有空腔36，其至少部分由第二控制面35限界。压力介质10通过该空腔可以从制动缸开口27流向放气开口28。
为了变速器制动缸7的放气，首先第一子分量24经过在处于打开位置的控制元件33与快速放气阀15的径向靠外的壳体之间构造的间隙到达阀开口26。压力介质10从阀开口进一步流向排气阀17(参见图2)。
一旦制动缸开口侧的压力大于阀开口侧的压力，控制元件33就被从其径向靠内的打开位置压入其径向靠外的封闭位置，由此封闭间隙。现在阀开口26由主体31和控制元件33封闭。
由于制动缸开口侧增大的压力和/或阀开口侧降低的压力引起地，封闭元件29从其在图3所示的送气位置朝向阀开口26方向运动进入快速放气位置。由此释放放气开口28，从而第二子分量25可以快速地从快速放气阀15溢出。通过快速的放气时间可以实现缩短变速器制动器1的切换时间，从而可以更好完成对时间要求高的切换状况。
本发明不局限于所示和所述的实施例。在权利要求范围内的变形方案同样是可行的，例如即使是以不同实施例示出和说明的特征的组合。
附图标记列表
1 变速器制动器
2 中间轴
3 制动器壳体
4 变速器壳体
5 内摩擦片
6 外摩擦片
7 变速器制动缸
8 活塞
9 压力室
10 压力介质
11 弹簧
12 系统
13 切换阀
14 压力线路
15 快速放气阀
16 进气阀
17 排气阀
18 阀控制器
19 压力源
20 输入/输出区段
21 进气区段
22 排气区段
23 线路节点
24 第一子分量
25 第二子分量
26 阀开口
27 制动缸开口
28 放气开口
29 封闭元件
30 移动轴线
31 主体
32 封闭面
33 控制元件
34 第一控制面
35 第二控制面
36 空腔

Claims (15)

1.一种用于驱控变速器制动器(1)的系统(12)，所述系统具有变速器制动缸(7)、用于控制所述变速器制动缸(7)的送气和/或放气的至少一个切换阀(16、17)和至少一个压力线路(14)，所述至少一个切换阀(16、17)通过所述压力线路与所述变速器制动缸(7)连接，从而压力介质(10)能够输入给所述变速器制动缸(7)的压力室(9)以及能够从所述压力室中输出，其特征在于，所述系统(12)包括快速放气阀(15)，所述快速放气阀布置在处于所述变速器制动缸(7)与所述至少一个切换阀(16、17)之间的所述压力线路(14)内。
2.根据前述权利要求所述的系统，其特征在于，所述快速放气阀(15)包括封闭元件(29)，所述封闭元件能够依赖于阀侧和制动缸侧的压力在送气位置与快速放气位置之间运动，尤其是能够轴向移动。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述封闭元件(29)具有主体(31)，利用所述主体，能够在所述送气位置处完全封闭所述快速放气阀(15)的放气开口(28)并且/或者能够在所述快速放气位置处至少部分封闭切换阀侧的阀开口(26)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述封闭元件(29)具有尤其是弹性的和/或能径向运动的控制元件(33)，尤其是控制唇，利用所述控制元件，能够控制在所述阀开口(26)与缸开口(27)之间的体积流量并且/或者能够部分封闭所述切换阀侧的阀开口(26)。
5.根据前述权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制元件(33)能够在尤其是径向靠内的打开位置与尤其是径向靠外的封闭位置之间运动，其中，所述控制元件(33)优选弹性地在所述封闭位置的方向上受挤压。
6.根据前述权利要求4至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制元件(33)布置和/或构造成使得在阀侧压力升高时所述控制元件能够向其打开位置的方向上运动并且在制动缸侧压力升高时向其封闭位置方向上运动。
7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制元件(33)在阀侧具有尤其径向靠外的第一控制面(34)并且在制动缸侧具有尤其径向靠内的第二控制面(35)。
8.根据前述权利要求2至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述封闭元件(29)具有尤其至少部分由所述控制元件(33)的所述第二控制面(34)构造的空腔(36)。
9.根据前述权利要求4至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制元件(33)布置在所述主体(31)的外周向并且/或者相对于轴向的移动轴线(30)倾斜地延伸。
10.根据前述权利要求2至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述封闭元件(29)由弹性材料构造。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统(12)包括压力源侧的和/或能按节拍控制的进气阀(16)，尤其是二位二通常闭切换阀(16、17)，和/或出口侧的排气阀(17)，尤其是二位二通常开切换阀(16、17)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述压力线路(14)具有线路节点(23)，所述压力线路(14)的进气阀侧的进气区段(21)、排气阀侧的排气区段(22)和制动缸侧的输入/输出区段(20)汇合在所述线路节点内。
13.根据前述权利要求12所述的系统，其特征在于，所述快速放气阀(15)布置在所述输入/输出区段(20)内。
14.根据前述权利要求11至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统(12)具有阀控制器(18)，为了所述变速器制动缸(7)的放气所述阀控制器能够如下地驱控所述进气阀(16)和/或所述排气阀(17)，即，首先能够将所述压力室(9)内的压力介质(10)的第一子分量(24)通过所述排气阀(17)输出，接着能够将与所述第一子分量(24)相比更大的第二子分量(25)通过所述快速放气阀(15)输出。
15.一种具有用于控制的系统的变速器制动器，其特征在于，所述系统是根据前述权利要求中任一项所述地来构造的。
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