CN108583278A - 一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种带离合器的取力器继电器控制系统，包括内继电器、取力器、离合器、离合开关、取力开关、取力电磁阀与贮气筒，贮气筒经取力电磁阀与离合器气缸相通，离合器气缸内的连接轴与取力器进行驱动连接，取力电磁阀的控制端依次经内触头、取力开关后与接电源线进行电路连接，串联的内线圈、离合开关位于接地线、接电源线之间，内触头、取力电磁阀交接处与接地线之间并联有多功能蜂鸣器、仪表指示灯，使用中，离合开关经内继电器控制取力电磁阀是否得电，从而控制离合器气缸是否进气，进而控制取力器是否动作。本设计不仅能够实现行车取力工况下的自由换挡，提示性较强，而且安全性较高、灵敏性较高、控制效果较好。

Description

一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种取力器的控制系统，尤其涉及一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法，具体适用于实现行车取力工况下的自由换挡。

背景技术

现有商用车用变速箱主箱取力器从变速箱中间轴取力，取力传递路线为发动机、离合器、变速器一轴、变速器中间轴、取力器通过法兰或花键输出。行车取力工况（例如洒水车、洗扫车）下，取力器工作时，负载一直作用在变速器一轴上，此时无法换挡，司机只能重复停车—关取力器—换挡—开取力器—起步的过程，不能实现行车取力工作下的换挡，为了保证工作效率，驾驶员经常高挡起步，造成离合器高温磨损、频繁烧片等故障。

授权公告号为CN201423925Y，授权公告日为2010年3月17日的实用新型专利公开了一种用于中型卡车的取力器控制系统，其包括取力器、电磁阀和减压阀，取力器的摘挡进气口连通着减压阀的出口，其挂挡进气口连通着电磁阀的出口，减压阀的进口和电磁阀的进口并联后连通着汽车储气筒；取力器设于汽车变速器的右侧，其输入齿轮与变速器中间轴四档齿轮啮合。虽然该实用新型能够由电磁阀控制气体的通断，从而控制取力器开启或关闭，但其仍旧不能实现行车取力工况下的自由换挡，难以满足现有商用车行车取力的需求。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不能实现行车取力工况下的自由换挡的缺陷与问题，提供一种能够实现行车取力工况下的自由换挡的带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种带离合器的取力器继电器控制系统，包括取力器、取力电磁阀与贮气筒，所述贮气筒的出气口与取力电磁阀的进气口相通；所述取力器继电器控制系统还包括离合器、离合开关、取力开关与内继电器，所述离合器内的离合器气缸包括外腔室、内腔室及位于两者之间的离合活塞，该离合活塞的一侧经离合弹簧与内腔室的右侧壁相连接，离合活塞的另一侧与连接轴的一端相连接，连接轴的另一端延伸至外腔室之外，且与取力器的输入端进行驱动连接；所述外腔室经取力电磁阀与贮气筒进行气路连接，所述取力电磁阀的控制端与内继电器的内触头进行电路连接，内触头下方设置的取力开关与接电源线进行电路连接，接电源线依次经内继电器的内线圈、离合开关后与接地线进行电路连接。

所述离合器为多片摩擦式离合器。

所述离合开关设置在离合器踏板上，踩下离合器踏板以断开离合开关，松开离合器踏板以闭合离合开关。

所述取力开关经保险与接电源线进行电路连接，所述接电源线经过载电阻与内线圈相连接。

所述取力器继电器控制系统还包括外继电器与ECM，所述ECM的两端与外继电器的外触头的两端对应连接，外继电器的外线圈的一端与离合开关、内线圈的交接处相连接，外线圈的另一端与内线圈、接电源线的交接处相连接，且外继电器、内继电器均为常开式继电器。

所述内触头、取力电磁阀控制端的交接处与接地线之间连接有多功能蜂鸣器、仪表指示灯，且多功能蜂鸣器、仪表指示灯相互并联连接。

所述内触头、取力电磁阀控制端的交接处与二极管的正极相连接，二极管的负极经仪表指示灯与接地线相连接，串联的二极管、仪表指示灯一同与多功能蜂鸣器进行并联连接。

一种上述带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：先闭合离合开关以使内继电器通电，得电的内继电器内的内线圈吸引内触头运动，直至内触头、内线圈相接触，同时，运动中的内触头会闭合取力开关，使得取力电磁阀的控制端通电，得电的取力电磁阀导通其内部气路，贮气筒经取力电磁阀向离合器气缸中的外腔室输入高压气体以驱动连接轴，再由连接轴驱动取力器进行取力操作；随后，当需要换挡时，先断开离合开关，以给内继电器断电，内继电器中的内线圈、内触头相互分离，分离后的内触头在回位的过程中，断开取力开关，使得取力电磁阀的控制端断电，从而关闭取力电磁阀的内部气路，导致无高压气体进入外腔室，外腔室内剩余的高压气体通过取力电磁阀排出到大气，连接轴在离合弹簧的反弹作用下反向运动，使得连接轴不再驱动取力器，取力器停止取力，此时，便可进行换挡，换挡之后，再闭合离合开关以继续取力。

所述取力器继电器控制系统还包括外继电器与ECM，所述ECM的两端与外继电器的外触头的两端对应连接，外继电器中的外线圈的一端与离合开关、内线圈的交接处相连接，外线圈的另一端与内线圈、接电源线的交接处相连接；当闭合离合开关时，外继电器得电，外线圈、外触头相接触，以将离合开关闭合的信号发给ECM；当断开离合开关时，外继电器失电，外线圈、外触头相分离，ECM接收不到外继电器发来的信号，从而判断离合开关断开。

所述内触头、取力电磁阀控制端的交接处与接地线之间连接有多功能蜂鸣器、仪表指示灯，且多功能蜂鸣器、仪表指示灯相互并联连接；当闭合离合开关时，多功能蜂鸣器、仪表指示灯得电，多功能蜂鸣器发出声音，仪表指示灯点亮，以提醒操作人员目前处于取力进行中；当断开离合开关时，多功能蜂鸣器、仪表指示灯失电，多功能蜂鸣器不发出声音，仪表指示灯不亮。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法中，增设有离合器、离合开关、取力开关与内继电器，贮气筒经离合器控制取力器动作，取力开关以控制取力电磁阀是否得电来控制贮气筒、取力电磁阀、离合器气缸之间气路是否导通，离合开关、内继电器控制取力开关是否闭合，从而使得在行车取力时，只需控制离合开关即可暂停或恢复行车取力，以实现行车取力工况下的自由换挡，避免现有技术中必须停车、换挡切换或特意高挡起步的缺陷。因此，本发明能够实现行车取力工况下的自由换挡。

2、本发明一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法中，内触头、取力电磁阀控制端之间的交接处，经并联的多功能蜂鸣器、仪表指示灯与接地线相连接，使用中，当正常取力时，多功能蜂鸣器发出声音，仪表指示灯点亮；当停止取力，换挡时，多功能蜂鸣器不发出声音，仪表指示灯不亮，从而给操作人员提供声音、灯光方面的提示，避免操作失误。因此，本发明的提示效果较好，安全性较高。

3、本发明一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法中，内触头、取力电磁阀控制端之间的交接处，增设有一个与仪表指示灯串联的二极管，该二极管内只流经单向电流，能避免取力器的误工作，导致其不受取力开关控制。因此，本发明的安全性较强。

4、本发明一种带离合器的取力器继电器控制系统及其使用方法中，还增设有外继电器与ECM，其中，ECM的两端与外继电器的外触头的两端对应连接，外继电器中的外线圈的一端与离合开关、内线圈的交接处相连接，外线圈的另一端与内线圈、接电源线的交接处相连接，使用时，通过离合开关的开闭以控制外继电器的开闭，从而控制是否有信号发至ECM，进而发至整车控制器以控制其它系统。因此，本发明能及时监测离合开关的开闭信号，灵敏性较强，控制效果较好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：贮气筒1、取力电磁阀2、离合器气缸3、外腔室31、内腔室32、离合活塞33、离合弹簧34、连接轴35、仪表指示灯4、二极管41、多功能蜂鸣器5、取力开关6、保险61、离合开关7、内继电器8、内线圈81、内触头82、外继电器9、外线圈91、外触头92、接电源线10、接地线11、ECM13、过载电阻14。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，一种带离合器的取力器继电器控制系统，包括取力器、取力电磁阀2与贮气筒1，所述贮气筒1的出气口与取力电磁阀2的进气口相通；所述取力器继电器控制系统还包括离合器、离合开关7、取力开关6与内继电器8，所述离合器内的离合器气缸3包括外腔室31、内腔室32及位于两者之间的离合活塞33，该离合活塞33的一侧经离合弹簧34与内腔室32的右侧壁相连接，离合活塞33的另一侧与连接轴35的一端相连接，连接轴35的另一端延伸至外腔室31之外，且与取力器的输入端进行驱动连接；所述外腔室31经取力电磁阀2与贮气筒1进行气路连接，所述取力电磁阀2的控制端与内继电器8的内触头82进行电路连接，内触头82下方设置的取力开关6与接电源线10进行电路连接，接电源线10依次经内继电器8的内线圈81、离合开关7后与接地线11进行电路连接。

所述离合器为多片摩擦式离合器。

所述离合开关7设置在离合器踏板上，踩下离合器踏板以断开离合开关7，松开离合器踏板以闭合离合开关7。

所述取力开关6经保险61与接电源线10进行电路连接，所述接电源线10经过载电阻14与内线圈81相连接。

所述取力器继电器控制系统还包括外继电器9与ECM13，所述ECM13的两端与外继电器9的外触头92的两端对应连接，外继电器9的外线圈91的一端与离合开关7、内线圈81的交接处相连接，外线圈91的另一端与内线圈81、接电源线10的交接处相连接，且外继电器9、内继电器8均为常开式继电器。

所述内触头82、取力电磁阀2控制端的交接处与接地线11之间连接有多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4，且多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4相互并联连接。

所述内触头82、取力电磁阀2控制端的交接处与二极管41的正极相连接，二极管41的负极经仪表指示灯4与接地线11相连接，串联的二极管41、仪表指示灯4一同与多功能蜂鸣器5进行并联连接。

一种上述带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先闭合离合开关7以使内继电器8通电，得电的内继电器8内的内线圈81吸引内触头82运动，直至内触头82、内线圈81相接触，同时，运动中的内触头82会闭合取力开关6，使得取力电磁阀2的控制端通电，得电的取力电磁阀2导通其内部气路，贮气筒1经取力电磁阀2向离合器气缸3中的外腔室31输入高压气体以驱动连接轴35，再由连接轴35驱动取力器进行取力操作；随后，当需要换挡时，先断开离合开关7，以给内继电器8断电，内继电器8中的内线圈81、内触头82相互分离，分离后的内触头82在回位的过程中，断开取力开关6，使得取力电磁阀2的控制端断电，从而关闭取力电磁阀2的内部气路，导致无高压气体进入外腔室31，外腔室31内剩余的高压气体通过取力电磁阀2排出到大气，连接轴35在离合弹簧34的反弹作用下反向运动，使得连接轴35不再驱动取力器，取力器停止取力，此时，便可进行换挡，换挡之后，再闭合离合开关7以继续取力。

所述取力器继电器控制系统还包括外继电器9与ECM13，所述ECM13的两端与外继电器9的外触头92的两端对应连接，外继电器9中的外线圈91的一端与离合开关7、内线圈81的交接处相连接，外线圈91的另一端与内线圈81、接电源线10的交接处相连接；当闭合离合开关7时，外继电器9得电，外线圈91、外触头92相接触，以将离合开关7闭合的信号发给ECM13；当断开离合开关7时，外继电器9失电，外线圈91、外触头92相分离，ECM13接收不到外继电器9发来的信号，从而判断离合开关7断开。

所述内触头82、取力电磁阀2控制端的交接处与接地线11之间连接有多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4，且多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4相互并联连接；当闭合离合开关7时，多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4得电，多功能蜂鸣器5发出声音，仪表指示灯4点亮，以提醒操作人员目前处于取力进行中；当断开离合开关7时，多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4失电，多功能蜂鸣器5不发出声音，仪表指示灯4不亮。

本发明的原理说明如下：

本发明在取力器外连接有多片摩擦式离合器以作为取力器的直接控制仪器，在此基础之上，再对多片摩擦式离合器中的离合器气缸通气与否进行控制，从而对取力器进行控制，进而实现行车取力工况下的自由换挡。

操作中，换挡时取力器与离合器自动脱开，取力器中断传递动力，换挡完成后可自动接合并继续工作，可实现行车取力工况的自由换挡，具体而言为：整车离合器踏板上设置有离合开关，踩下踏板，开关即断开，电路中断，取力器停止工作；松开踏板，离合开关即闭合，取力器电路接通，即自动接合继续工作。因整车需要离合开关的信号来控制其他系统，如排气制动系统，所以需要将离合器的开关信号传给ECU识别，因此，本发明还增设有ECM（发动机控制模块）与外继电器，当离合开关闭合时，外继电器得电，外线圈、外触头相接触，以将离合开关闭合的信号发给ECM，再由ECM发给整车控制器；再当离合开关断开时，外继电器失电，外线圈、外触头相分离，ECM接收不到外继电器发来的信号，从而判断离合开关断开。

实施例1：

一种带离合器的取力器继电器控制系统，包括离合器、取力器、取力电磁阀2、贮气筒1、离合开关7、取力开关6与内继电器8，所述贮气筒1的出气口与取力电磁阀2的进气口相通，所述离合器内的离合器气缸3包括外腔室31、内腔室32及位于两者之间的离合活塞33，该离合活塞33的一侧经离合弹簧34与内腔室32的右侧壁相连接，离合活塞33的另一侧与连接轴35的一端相连接，连接轴35的另一端延伸至外腔室31之外，且与取力器的输入端进行驱动连接；所述外腔室31经取力电磁阀2与贮气筒1进行气路连接，所述取力电磁阀2的控制端与内继电器8的内触头82进行电路连接，内触头82下方设置的取力开关6与接电源线10进行电路连接，接电源线10依次经内继电器8的内线圈81、离合开关7后与接地线11进行电路连接。优选离合器为多片摩擦式离合器。优选离合开关7设置在离合器踏板上，踩下离合器踏板以断开离合开关7，松开离合器踏板以闭合离合开关7。

一种上述带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：先闭合离合开关7以使内继电器8通电，得电的内继电器8内的内线圈81吸引内触头82运动，直至内触头82、内线圈81相接触，同时，运动中的内触头82会闭合取力开关6，使得取力电磁阀2的控制端通电，得电的取力电磁阀2导通其内部气路，贮气筒1经取力电磁阀2向离合器气缸3中的外腔室31输入高压气体以驱动连接轴35，再由连接轴35驱动取力器进行取力操作；随后，当需要换挡时，先断开离合开关7，以给内继电器8断电，内继电器8中的内线圈81、内触头82相互分离，分离后的内触头82在回位的过程中，断开取力开关6，使得取力电磁阀2的控制端断电，从而关闭取力电磁阀2的内部气路，导致无高压气体进入外腔室31，外腔室31内剩余的高压气体通过取力电磁阀2排出到大气，连接轴35在离合弹簧34的反弹作用下反向运动，使得连接轴35不再驱动取力器，取力器停止取力，此时，便可进行换挡，换挡之后，再闭合离合开关7以继续取力。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

取力开关6经保险61与接电源线10进行电路连接，接电源线10经过载电阻14与内线圈81相连接。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

取力器继电器控制系统还包括外继电器9与ECM13，所述ECM13的两端与外继电器9的外触头92的两端对应连接，外继电器9中的外线圈91的一端与离合开关7、内线圈81的交接处相连接，外线圈91的另一端与内线圈81、接电源线10的交接处相连接。

当闭合离合开关7时，外继电器9得电，外线圈91、外触头92相接触，以将离合开关7闭合的信号发给ECM13；当断开离合开关7时，外继电器9失电，外线圈91、外触头92相分离，ECM13接收不到外继电器9发来的信号，从而判断离合开关7断开。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

内触头82、取力电磁阀2控制端的交接处与接地线11之间连接有多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4，且多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4相互并联连接。

当闭合离合开关7时，多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4得电，多功能蜂鸣器5发出声音，仪表指示灯4点亮，以提醒操作人员目前处于取力进行中；当断开离合开关7时，多功能蜂鸣器5、仪表指示灯4失电，多功能蜂鸣器5不发出声音，仪表指示灯4不亮。

实施例5：

基本内容同实施例4，不同之处在于：

内触头82、取力电磁阀2控制端的交接处与二极管41的正极相连接，二极管41的负极经仪表指示灯4与接地线11相连接，串联的二极管41、仪表指示灯4一同与多功能蜂鸣器5进行并联连接。

Claims (10)

1.一种带离合器的取力器继电器控制系统，包括取力器、取力电磁阀（2）与贮气筒（1），所述贮气筒（1）的出气口与取力电磁阀（2）的进气口相通，其特征在于：

所述取力器继电器控制系统还包括离合器、离合开关（7）、取力开关（6）与内继电器（8），所述离合器内的离合器气缸（3）包括外腔室（31）、内腔室（32）及位于两者之间的离合活塞（33），该离合活塞（33）的一侧经离合弹簧（34）与内腔室（32）的右侧壁相连接，离合活塞（33）的另一侧与连接轴（35）的一端相连接，连接轴（35）的另一端延伸至外腔室（31）之外，且与取力器的输入端进行驱动连接；

所述外腔室（31）经取力电磁阀（2）与贮气筒（1）进行气路连接，所述取力电磁阀（2）的控制端与内继电器（8）的内触头（82）进行电路连接，内触头（82）下方设置的取力开关（6）与接电源线（10）进行电路连接，接电源线（10）依次经内继电器（8）的内线圈（81）、离合开关（7）后与接地线（11）进行电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述离合器为多片摩擦式离合器。

3.根据权利要求1或2所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述离合开关（7）设置在离合器踏板上，踩下离合器踏板以断开离合开关（7），松开离合器踏板以闭合离合开关（7）。

4.根据权利要求1或2所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述取力开关（6）经保险（61）与接电源线（10）进行电路连接，所述接电源线（10）经过载电阻（14）与内线圈（81）相连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述取力器继电器控制系统还包括外继电器（9）与ECM（13），所述ECM（13）的两端与外继电器（9）的外触头（92）的两端对应连接，外继电器（9）的外线圈（91）的一端与离合开关（7）、内线圈（81）的交接处相连接，外线圈（91）的另一端与内线圈（81）、接电源线（10）的交接处相连接，且外继电器（9）、内继电器（8）均为常开式继电器。

6.根据权利要求1或2所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述内触头（82）、取力电磁阀（2）控制端的交接处与接地线（11）之间连接有多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4），且多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4）相互并联连接。

7.根据权利要求6所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统，其特征在于：所述内触头（82）、取力电磁阀（2）控制端的交接处与二极管（41）的正极相连接，二极管（41）的负极经仪表指示灯（4）与接地线（11）相连接，串联的二极管（41）、仪表指示灯（4）一同与多功能蜂鸣器（5）进行并联连接。

8.一种权利要求1或2所述的带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：

先闭合离合开关（7）以使内继电器（8）通电，得电的内继电器（8）内的内线圈（81）吸引内触头（82）运动，直至内触头（82）、内线圈（81）相接触，同时，运动中的内触头（82）会闭合取力开关（6），使得取力电磁阀（2）的控制端通电，得电的取力电磁阀（2）导通其内部气路，贮气筒（1）经取力电磁阀（2）向离合器气缸（3）中的外腔室（31）输入高压气体以驱动连接轴（35），再由连接轴（35）驱动取力器进行取力操作；随后，当需要换挡时，先断开离合开关（7），以给内继电器（8）断电，内继电器（8）中的内线圈（81）、内触头（82）相互分离，分离后的内触头（82）在回位的过程中，断开取力开关（6），使得取力电磁阀（2）的控制端断电，从而关闭取力电磁阀（2）的内部气路，导致无高压气体进入外腔室（31），外腔室（31）内剩余的高压气体通过取力电磁阀（2）排出到大气，连接轴（35）在离合弹簧（34）的反弹作用下反向运动，使得连接轴（35）不再驱动取力器，取力器停止取力，此时，便可进行换挡，换挡之后，再闭合离合开关（7）以继续取力。

9.根据权利要求8所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，其特征在于：

所述取力器继电器控制系统还包括外继电器（9）与ECM（13），所述ECM（13）的两端与外继电器（9）的外触头（92）的两端对应连接，外继电器（9）中的外线圈（91）的一端与离合开关（7）、内线圈（81）的交接处相连接，外线圈（91）的另一端与内线圈（81）、接电源线（10）的交接处相连接；

当闭合离合开关（7）时，外继电器（9）得电，外线圈（91）、外触头（92）相接触，以将离合开关（7）闭合的信号发给ECM（13）；

当断开离合开关（7）时，外继电器（9）失电，外线圈（91）、外触头（92）相分离，ECM（13）接收不到外继电器（9）发来的信号，从而判断离合开关（7）断开。

10.根据权利要求8所述的一种带离合器的取力器继电器控制系统的使用方法，其特征在于：

所述内触头（82）、取力电磁阀（2）控制端的交接处与接地线（11）之间连接有多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4），且多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4）相互并联连接；

当闭合离合开关（7）时，多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4）得电，多功能蜂鸣器（5）发出声音，仪表指示灯（4）点亮，以提醒操作人员目前处于取力进行中；

当断开离合开关（7）时，多功能蜂鸣器（5）、仪表指示灯（4）失电，多功能蜂鸣器（5）不发出声音，仪表指示灯（4）不亮。