CN108626389B - 一种商用车后取力器工作保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商用车后取力器工作保护系统。原取力系统，当车辆在低档行车取力，人为误操作将预选阀置于高档，会出现高档取力的工作状态，对设备造成一定损伤。本发明在原取力系统的基础上，在预选阀和高低档气路阀之间增加梭阀，或在预选阀的输入端增加梭阀；使得取力过程高低档气路阀始终在左位工作，有效预防了在高档行驶过程中，防止因打开行车取力开关而出现的高档行车取力状态，有效的提升了车辆行车取力的可靠性及其工作性能。

Description

一种商用车后取力器工作保护系统

【技术领域】

本发明属于商用车辆技术领域，具体涉及一种商用车后取力器工作保护系统。

【背景技术】

取力器是一组或多组变速齿轮，又称功率输出器，一般由齿轮箱、离合器和控制器组合而成，与变速箱低档齿轮或副箱输出轴连接，与取力装置的输入轴连接，可作为变速器的选配形式。

商用车车辆在进行后取力工作过程中，变速器都在低档区工作。若在车辆行驶或低档行车取力的过程中，人为操作不当造成取力器在高档区工作，则有可能可能出现动力不足，发动机熄火甚至车辆零部件受到损坏。

参见图1(d)，如车辆在低档行车取力，人为操作将预选阀置于高档(预选阀左位工作)，当主箱再换档经过空档过程中，气路控制阀右位工作。压力空气会迅速进入后副箱气缸的H腔，使得变速器在高档工作，从而出现高档取力的工作状态。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种商用车后取力器工作保护系统，该系统只需要对现有控制系统进行少量的更改就能够实现。该系统解决了车辆可能出现高档行车取力的误操作，对车辆整体应用性能有着重要的提升。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种商用车后取力器工作保护系统，包括气源、预选阀和梭阀，气源的压力空气输出端并联有行车取力电磁阀和气路控制阀；行车取力电磁阀的输出端和取力器气缸的输入端连接，气路控制阀的输出端和高低档气路阀的输入端P5连接，高低档气路阀的输出端和后副箱气缸连接；气源和行车取力电磁阀的连接管路上设置有第一支路；行车取力电磁阀和取力器气缸的连接管路上设置有第二支路；预选阀的输入端和第一支路连接；梭阀的一个输入端与第二支路连接，另一个输入端和预选阀的输出端连接，梭阀的输出端与高低档气路阀的阀芯控制端P4连接。

一种商用车后取力器工作保护系统，包括气源、预选阀和梭阀，气源的压力空气输出端并联有行车取力电磁阀和气路控制阀；行车取力电磁阀的输出端和取力器气缸的输入端连接，气路控制阀的输出端和高低档气路阀输入端P5连接，高低档气路阀的输出端和后副箱气缸连接；气源和行车取力电磁阀的连接管路上设置有第一支路；行车取力电磁阀和取力器气缸的连接管路上设置有第二支路；梭阀的两个输入端分别与第一支路和第二支路连接，梭阀的输出端和预选阀的输入端连接；预选阀的输出端和高低档气路阀的阀芯控制端P4连接。

本发明的进一步改进在于：

行车取力电磁阀设置有控制其通电的行车取力电磁阀开关K1和开关K2；后副箱气缸的L腔设置有压力开关K3，压力开关K3控制开关K2的断开与闭合。

高低档气路阀的输出端P6和后副箱气缸的L腔连接，高低档气路阀的输出端P7和后副箱气缸的H腔连接。

后副箱气缸的活塞位于右位时，商用车挂低档；后副箱气缸的活塞位于左位时，商用车挂高档。

气源的压力空气输出端还并联有停车取力电磁阀，停车取力电磁阀的输出端和后副箱气缸的M腔连接。

后副箱气缸的活塞位于中位时，商用车行车动力传递路线被切断。

停车取力电磁阀设置有控制其通电的停车取力电磁阀开关K4。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种商用车后取力器工作保护系统。原取力系统，当车辆在低档行车取力，人为误操作将预选阀置于高档，会出现高档取力的工作状态，对设备造成一定损伤。本发明在原取力系统的基础上，在预选阀和高低档气路阀之间增加梭阀，或在预选阀的输入端增加梭阀；使得取力过程高低档气路阀始终在左位工作，有效预防了在高档行驶过程中，防止因打开行车取力开关而出现的高档行车取力状态，有效的提升了车辆行车取力的可靠性及其工作性能。

进一步的，行车取力电磁阀设置有控制其通电的行车取力电磁阀开关K1和开关K2，当后副箱气缸的活塞在高档工作时，开关K3输出信号使得开关K2断开，行车取力电磁阀2左位工作。高档工作中，行车取力路线断开，进一步防止在高档行进中进行取力操作。

进一步的，高低档气路阀不同的输出端对应后副箱气缸不同的腔，用于挂至不同的档位时，给气缸内不同的腔供气。L腔为低档位，H腔为高档位。

进一步的，本发明气源输出的压力空气输出端还并联有停车取力电磁阀，停车取力电磁阀和后副箱气缸的M腔连接，用于切断行车取力动力传递路线，完成停车取力操作的准备工作。

后副箱气缸的活塞位于气缸中位且行车取力电磁阀2右位工作时，商用车处于停车取力过程，M腔由停车取力电磁阀右位工作状态供气。

进一步的，停车取力电磁阀设置有管理其通电的停车取力电磁阀开关K4，通过控制开关K4，控制停车取力过程。

【附图说明】

图1(a)为原系统停车后取力前原理图；

图1(b)为原系统停车取力原理图；

图1(c)为原系统低档行车取力原理图；

图1(d)为原系统高档行车取力原理图；

图2(a)为本发明新系统停车后取力前原理图；

图2(b)为本发明新系统停车取力原理图；

图2(c)为本发明新系统低档行车取力原理图；

图2(d)为本发明新系统高档行驶原理图；

图3为本发明新系统低档行车取力优先原理图；

图4为本发明新系统行驶过程中高档行驶优先原理图；

图5为本发明新系统的另一种连接方式行车取力原理图。

其中：1-气源；2-行车取力电磁阀；3-预选阀；4-气路控制阀；5-停车取力电磁阀；6-高低档气路阀；7-后副箱气缸；8-取力器气缸；9-梭阀；10-第一支路；11-第二支路。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，原取力系统包括气源1、行车取力电磁阀2、预选阀3、气路控制阀4、停车取力电磁阀5、高低档气路阀6、后副箱气缸7和取力器气缸8。行车取力电磁阀2设置有行车取力电磁阀开关K1，停车取力电磁阀5设置有停车取力电磁阀开关K4。因本发明涉及零部件较多，对每一个阀体及气缸的工作模式进行说明：

行车取力电磁阀2：开关K1为断开状态；行车取力电磁阀2左位工作，切断低档行车取力动力传递路线；开关K1为接通状态，行车取力电磁阀2右位工作，建立低档行车取力动力传递路线。

预选阀3：预选阀3右位工作，高低档气路阀6左位工作；预选阀3左位工作，高低档气路阀6右位工作。

气路控制阀4：主箱挂挡，气路控制阀4左位工作，切断后续工作压力；主箱空挡，气路控制阀4右位工作，建立后续工作压力。

停车取力电磁阀5：接通开关K4，停车取力电磁阀5左位工作，切断停车压力；断开开关K4，停车取力电磁阀5右位工作，建立停车压力。

高低档气路阀6：在气路控制阀4右位工作的条件下，高低档气路阀左位工作时，后副箱气缸进入低档工作；高低档气路阀右位工作时，后副箱气缸进入高档工作；该阀设置有气路输入端P5，两个气路输出端P6和P7，P4端压力空气对高低档气路阀6的阀芯仅提供作用力，不与阀6上的其他气口相连通；P5、P6和P7用于给后副箱气缸7提供压力空气。

后副箱气缸7：活塞位于右位时，后副箱气缸L腔工作，车辆在低档区行驶；活塞位于左位时，后副箱气缸H腔工作，车辆在高档区行驶；活塞位于中位时，后副箱气缸M腔工作，车辆行车动力路线切断；

取力器气缸8：活塞右位工作-取力器不工作；活塞左位工作-取力器工作。

原系统的连接方式为：气源1的输出端并联有行车取力电磁阀2、气路控制阀4和停车取力电磁阀5，气源1和行车取力电磁阀2的连接管路设置有第一支路10，第一支路10和预选阀3的输入端连接；行车取力电磁阀2的输出端和取力器气缸8连接，预选阀3的输出端和高低档气路阀6的阀芯输入端P4连接，气路控制阀4的输出端和高低档气路阀6的输入端P5连接；高低档气路阀6的输出端P6和后副箱气缸7的L腔连接，给后副箱气缸7的L腔供气；高低档气路阀6的输出端P7和后副箱气缸7的H腔连接，给后副箱气缸7的H腔供气；停车取力电磁阀5和后副箱气缸7的M腔连接；阀芯输入端P4的进气用于推动高低档气路阀6的阀芯移动，与高低档气路阀6的另一侧弹簧共同作用，从而确定阀芯位置，进一步保证后副箱气缸7的工作位置。整个取力系统在停车状态或低档行进过程中。

原系统气路工作说明：

(1)停车后开始进行取力操作前，参见图1(a)

(1-1)行车取力电磁阀开关K1为断开状态：行车取力电磁阀2左位工作，取力器气缸8的活塞在右位，后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线被切断；

(1-2)停车取力电磁阀开关K4为断开状态：停车取力电磁阀5左位工作，无压力到后副箱气缸7的中位控制腔M；

(1-3)主箱位于空档：气路控制阀4右位工作；

(1-4)后副箱气缸7位于低档区：预选阀3右位工作，高低档气路阀6左位工作，后副箱气缸7活塞位于右位。

(2)原系统停车取力操作过程，参见图1(b)

(2-1)接通行车取力电磁阀开关K1，行车取力电磁阀2右位工作，取力器气缸8活塞移动到左位，此时后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线建立；

(2-2)接通停车取力电磁阀开关K4，停车取力电磁阀5右位工作，由于后副箱气缸7的L腔通过高低档气路阀6排气口相通，压力空气进入后副箱气缸7的M腔推动后副箱气缸7的活塞向左移动直到被限位不能继续移动；此时，后副箱气缸7位于空档，动力不再传递给车辆行驶系统；

(2-3)主箱挂档后,气路控制阀4左位工作，高低档气路阀6左位工作，车辆进入停车取力工作状态。

(3)原系统行车取力操作过程，参见图1(c)

(3-1)接通行车取力电磁阀开关K1，行车取力电磁阀2右位工作，取力器气缸8的活塞移动到左位，此时后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线建立；

(3-2)后副箱气缸7位于低档，预选阀3右位工作，高低档气路阀6左位工作，到车辆行驶系统的动力传递路线仍然存在；

(3-3)主箱挂档，气路控制阀4左位工作，压力空气进入后副箱气缸7的L腔，确保变速器在低档区工作，车辆进入低档行车取力工作状态。

参见图1(d)，如车辆在低档行车取力，人为操作将预选阀3置于高档，预选阀3左位工作，高低档气路阀6气压控制口成为低压，其阀芯在弹簧作用下向左移动，高低档气路阀6路右位工作；当主箱再换档经过空档过程中，气路控制阀4右位工作。压力空气会迅速进入后副箱气缸7的H腔，使得变速器在高档工作，从而出现高档取力的工作状态。这种工作状态不利于车辆正常工作，是需要避免的。

为解决该状况，本发明设计一种新的商用车取力器工作保护系统。该系统在原系统技术上增加了梭阀9，在开关行车取力电磁阀2上增加K2，在后副箱气缸7的L腔增加开关K3，当后副箱气缸7的活塞在高档工作时，开关K3输出信号使得K2断开，行车取力电磁阀2左位工作；同时在行车取力电磁阀2和取力器气缸8之间的连接管路上增加第二支路11；梭阀9包括两个输入端P1和P2以及一个输出端P3；

参见图4和图5，梭阀9有两类连接方式：

1)参见图4，预选阀3的输入端和第一支路10连接；梭阀9的输入端P1与第二支路11连接，另一个输入端P2和预选阀3的输出端连接，梭阀9的输出端P3与高低档气路阀6的阀芯输入端P4连接；

2)参见图5，梭阀9的输入端P1和第二支路11连接，输入端P2与第一支路10连接，梭阀9的输出端P3和预选阀3的输入端连接；预选阀3的输出端和高低档气路阀6的阀芯输入端P4连接。

新系统气路说明：

(1)新系统停车后取力前的，参见图2(a)

(1-1)行车取力电磁阀开关K1为断开状态，K2为接通状态：行车取力电磁阀2左位工作，取力器气缸8的活塞在右位，后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线被切断；

(1-2)停车取力电磁阀开关K4为断开状态：停车取力电磁阀5左位工作，无压力到后副箱气缸7的中位控制腔M；

(1-3)主箱位于空档：气路控制阀4右位工作；

(1-4)后副箱气缸7位于低档区：预选阀3右位工作，压力空气经过梭阀9控制高低档气路阀6左位工作，后副箱气缸7活塞位于右位。

(2)新系统停车取力操作过程，参见图2(b)

(2-1)接通行车取力电磁阀开关K1，接通串联开关K2，行车取力电磁阀2右位工作，取力器气缸8活塞移动到左位，此时后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线建立；

(2-2)主箱挂档后：气路控制阀4左位工作，高低档气路阀6左位工作，车辆进入停车取力工作状态。

(2-3)接通停车取力电磁阀开关K4，停车取力电磁阀5右位工作，由于后副箱气缸7的L腔通过高低档气路阀6与气路控制阀4的排气孔相连通，此时压力空气进入后副箱气缸7的M腔，推动后副箱气缸7的活塞向左移动直到被限位不能继续移动；此时，推动后副箱气缸7的活塞位于气缸中间位置，因此后副箱气缸7位于空档，动力不再传递给车辆行驶系统；

(3)新系统低档行车取力操作过程，参见图2(c)

(3-1)接通行车取力电磁阀开关K1，接通串联开关K2，行车取力电磁阀2右位工作，取力器气缸8的活塞移动到左位，此时后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线建立；

(3-2)气源通过行车取力电磁阀2通过第二支路11进入梭阀9的输入端P1或气源通过预选阀3右位工作进入梭阀9的输入端P2，高低档气路阀6左位工作，到车辆行驶系统的动力传递路线仍然存在。

(3-3)主箱挂档，气路控制阀4左位工作，车辆进入行车取力工作状态。

(4)新系统高档行驶原理图，参见图2(d)

车辆在高档行驶时所有阀体都无压力空气控制。后副箱气缸7活塞推动压力开关K3，其信号使得开关K2打开。

(4-1)行车取力电磁阀开关K1和K2均为断开状态：行车取力电磁阀2左位工作，取力器气缸8的活塞在右位，后副箱气缸7中间轴到取力器的动力传递路线被切断；

(4-2)后副箱气缸位于高档，预选阀3右位工作，此时梭阀9的两个输入端均无压缩气体输入，在弹簧力作用下，高低档气路阀6右位工作；

(4-3)停车取力电磁阀开关K4为断开状态：停车取力电磁阀5左位工作，无压力里到后副箱气缸7的中位控制腔M；

(4-4)主箱挂档后：气路控制阀4左位工作，高低档气路阀6右位工作，后副箱气缸7的活塞保持在左位工作，汽车高档位行驶。

新系统的解决方式：

1)若汽车在正在进行低档行车取力，人为误操作将预选阀3置于高档(预选阀3左位工作)，通过新系统，不会对车辆工作状态有影响。可以称之为低档行车取力中的取力优先功能，参见图3。

由于行车取力过程中，停车取力电磁阀5左位工作，因此M腔没有压力空气；预选阀3右位工作，行车取力电磁阀2右位工作，保证高低档气路阀6左位工作；气路控制阀4左位工作，因此没有压力空气经过高低档气路阀6进入L腔或H腔，因此L腔、H腔、M腔均无压力空气进入，活塞保持原低档位置不变。如车辆在低档行车取力，如操作预选阀3预选高档，也就是将其置于左位，压力空气经行车取力电磁阀2、梭阀9进入高低档气路阀6的阀芯输入端P4，高低档气路阀6的阀芯不会向左移动，高低档气路阀6仍然左位工作；

因此即使主箱置空档，也就是气路控制阀4工作在右位，压力空气仍然从气源1依次通过气路控制阀4、高低档气路阀6的左位，到达后副箱气缸7的L腔。这种工作状态下，压力空气进入了后副箱气缸7的L腔，车辆仍然处于低档取力状态，后副箱气缸7仍然工作在低档区。排除了低档行车取力中使用预选阀直接切换到高档的误操作。

2)若汽车在高档位行驶，司机误操作打开了取力器开关，行驶过程中高档优先功能，参见图4。

车辆在高档行车过程中，由于后副箱气缸7的活塞在高档位置，推动开关K3输出信号使得开关K2断开，行车取力电磁阀2左位工作接通行车取力开关K1，行车取力电磁阀2电路端不接通，行车取力电磁阀2位置不变。车辆继续在高档区行驶。

图5为本发明增加梭阀(9)的另一种连接方式，其工作原理与上述原理相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，包括气源（1）、预选阀（3）和梭阀（9），气源（1）的压力空气输出端并联有行车取力电磁阀（2）和气路控制阀（4）；行车取力电磁阀（2）的输出端和取力器气缸（8）的输入端连接，气路控制阀（4）的输出端和高低档气路阀（6）的输入端P5连接，高低档气路阀（6）的输出端和后副箱气缸（7）连接；气源（1）和行车取力电磁阀（2）的连接管路上设置有第一支路（10）；行车取力电磁阀（2）设置有控制其通电的行车取力电磁阀开关K1和开关K2；后副箱气缸（7）的L腔设置有压力开关K3，压力开关K3控制开关K2的断开与闭合；高低档气路阀（6）的输出端P6和后副箱气缸（7）的L腔连接，高低档气路阀（6）的输出端P7和后副箱气缸（7）的H腔连接；行车取力电磁阀（2）和取力器气缸（8）的连接管路上设置有第二支路（11）；预选阀（3）的输入端和第一支路（10）连接；梭阀（9）的一个输入端与第二支路（11）连接，另一个输入端和预选阀（3）的输出端连接，梭阀（9）的输出端与高低档气路阀（6）的阀芯控制端P4连接。

2.一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，包括气源（1）、预选阀（3）和梭阀（9），气源（1）的压力空气输出端并联有行车取力电磁阀（2）和气路控制阀（4）；行车取力电磁阀（2）的输出端和取力器气缸（8）的输入端连接，气路控制阀（4）的输出端和高低档气路阀（6）输入端P5连接，高低档气路阀（6）的输出端和后副箱气缸（7）连接；行车取力电磁阀（2）设置有控制其通电的行车取力电磁阀开关K1和开关K2；后副箱气缸（7）的L腔设置有压力开关K3，压力开关K3控制开关K2的断开与闭合；高低档气路阀（6）的输出端P6和后副箱气缸（7）的L腔连接，高低档气路阀（6）的输出端P7和后副箱气缸（7）的H腔连接；气源（1）和行车取力电磁阀（2）的连接管路上设置有第一支路（10）；行车取力电磁阀（2）和取力器气缸（8）的连接管路上设置有第二支路（11）；梭阀（9）的两个输入端分别与第一支路（10）和第二支路（11）连接，梭阀（9）的输出端和预选阀（3）的输入端连接；预选阀（3）的输出端和高低档气路阀（6）的阀芯控制端P4连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，后副箱气缸（7）的活塞位于右位时，商用车挂低档；后副箱气缸（7）的活塞位于左位时，商用车挂高档。

4.根据权利要求1或2所述的一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，气源（1）的压力空气输出端还并联有停车取力电磁阀（5），停车取力电磁阀（5）的输出端和后副箱气缸（7）的M腔连接。

5.根据权利要求4所述的一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，后副箱气缸（7）的活塞位于中位时，商用车行车动力传递路线被切断。

6.根据权利要求4所述的一种商用车后取力器工作保护系统，其特征在于，停车取力电磁阀（5）设置有控制其通电的停车取力电磁阀开关K4。