CN110392793B - 用于将阀单元从气动控制的致动器装置断开的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将阀单元(302)从车辆变速器(100)的气动控制的致动器装置(208、210)断开的方法，所述变速器包括：至少一个离合器装置(202、204)；气动控制的致动器装置(208、210)，所述气动控制的致动器装置(208、210)被布置成可控地将所述至少一个离合器装置定位在关闭位置和打开位置之间；以及阀单元(302)，所述阀单元(302)以机械方式连接到气动控制的致动器装置(208、210)，所述方法包括以下步骤：将阀单元(302)定位(S1)在打开状态，用于向气动控制的致动器装置(208、210)提供压缩空气；以及，随后将阀单元(304)从气动控制的致动器装置(208、210)断开(S4)。

Description

用于将阀单元从气动控制的致动器装置断开的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将阀单元从车辆变速器的气动控制的致动器装置断开的方法。本发明还涉及一种控制单元和包括这种控制单元的车辆，该控制单元被配置成控制车辆变速器的气动控制的致动器装置。本发明适用于车辆，特别是通常被称为卡车的轻型、中型和重型车辆。尽管将主要针对卡车来描述本发明，但本发明也可适用于其它类型的车辆，例如工程机械或公共汽车等。
背景技术
对于在车辆中、特别是在车辆的变速器装置中控制离合器装置(例如离合器和制动器)，通常利用气动系统或液压系统来打开和关闭离合器装置。由此，高压的压缩空气或高压的液压流体被供应到离合器装置，用于该离合器装置的打开和关闭，即，如果离合器装置是常开的，则供应流体以将离合器装置关闭，而如果离合器装置是常闭的，则供应流体以将离合器装置打开。
为了控制流体到离合器装置的流动，优选提供合适的阀装置。由此，能够控制该阀装置打开或关闭，用于控制流体到离合器装置的供应。
为了向离合器装置提供流体流动的高精度控制，该阀装置应该优选被定位成靠近离合器装置。由此，在阀装置和离合器装置之间的流体路线被尽可能地最小化。
然而，变速器装置的离合器装置经常位于相对恶劣且多尘的环境中。所以，将阀装置定位成紧邻离合器装置因此也使该阀装置暴露于这种恶劣环境。由此，尘土和颗粒可能例如污染该阀装置和离合器装置之间的密封表面，特别是当例如在它们的维修和维护期间将该阀装置从离合器装置断开时。
上文限定的问题的先前解决方案是将阀装置定位在铸造凹座(cast pocket)等内并将其包围，使得该阀装置将较小程度地受到恶劣环境影响。然而，这种解决方案相对复杂且昂贵，并且还可能会不利地影响其周围的传动部件的强度。因此，在密封并防止尘土颗粒不利地影响用于打开和关闭离合器装置的装置方面，存在着改进空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种至少部分地克服上述缺陷的方法。这通过如下所述的方法来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于将阀单元从车辆变速器的气动控制的致动器装置断开的方法，该变速器包括：至少一个离合器装置；气动控制的致动器装置，该气动控制的致动器装置被布置成可控地将所述至少一个离合器装置定位在关闭位置和打开位置之间；以及阀单元，该阀单元以机械方式连接到所述气动控制的致动器装置，其中该方法包括以下步骤：将阀单元定位在打开状态，用于向气动控制的致动器装置提供压缩空气；以及，随后将阀单元从气动控制的致动器装置断开。
词语“离合器装置”应被理解为包括车辆变速器的离合器和制动器。离合器是将旋转部件彼此连接的连接机构，而制动器是例如制动一个轴相对于变速器装置的外壳等的旋转速度的锁定机构或制动机构。而且，离合器装置可以是常闭的离合器装置，这意味着它在大多数时间是关闭的并且在向致动器提供压缩空气时打开。因此，离合器装置是关闭的，直到主动提供压缩空气以将该离合器装置定位在打开状态。该离合器装置也可以是常开的离合器装置，这意味着其在大多数时间是打开的并在向致动器提供压缩空气时关闭。因此，该离合器装置是打开的，直到主动提供压缩空气以将该离合器装置定位在关闭状态。
优点在于，在将阀单元从致动器装置断开之前，积累了一定压力，当断开阀单元时，该压力将从阀单元和致动器装置之间的密封表面在向外的方向上产生空气流。因此，该空气流将防止尘土颗粒进入阀单元/致动器装置，这将降低污染的风险。而且，升高的压力可以通过将阀单元推离致动器装置而在将阀单元从致动器装置断开时提供帮助。
根据示例性实施例，该方法还可以包括以下步骤：确定气动控制的致动器装置中的空气压力水平；以及，将该空气压力水平与预定阈值极限进行比较。
将空气压力水平与预定阈值极限进行比较的步骤不应限于主动比较步骤。该步骤同样也可以基于经验来执行，即，操作员根据经验知道应该将阀定位在打开状态下多长时间，直到空气压力水平高于预定阈值极限。
根据示例性实施例，当气动控制的致动器装置中的空气压力水平超过预定阈值极限时，该阀单元可以从气动控制的致动器装置断开。
根据示例性实施例，该阀单元和气动控制的致动器装置可以在致动器接口处彼此连接，其中，在致动器接口内侧且附近的位置处确定空气压力水平，并且其中，当致动器接口附近的空气压力水平超过预定阈值极限时，阀单元被从气动控制的致动器装置断开。
由此，能够确保当将阀单元从致动器装置断开时，处于压缩水平下的空气将通过致动器接口被引导出去，否则在此处会例如存在尘土颗粒可能进入的风险。
根据示例性实施例，该阀单元可以包括入口阀和出口阀，该入口阀用于向气动控制的致动器装置供应压缩空气，该出口阀用于将压缩空气从气动控制的致动器装置排出，该方法还可以包括以下步骤：通过将入口阀定位在打开状态而将阀单元定位在打开状态；并且将出口阀定位在关闭状态。因此，这将确保当向致动器装置供应压缩空气时，致动器装置内的空气压力水平将升高。该入口阀和出口阀可以是连接到车辆或变速器的控制单元等的电控阀。
根据示例性实施例，所述预定阈值极限可以是高于大气压力水平的压力水平。由此，能够确保空气将被从致动器装置向外引导到致动器装置附近，而不是反过来。该压力水平可以被设定为大大高于大气压力水平的水平，用于充分地将颗粒从阀单元和气动控制的致动器装置之间的致动器接口附近吹出。大气压力水平应被理解为所述阀单元和致动器装置外部的压力水平。
根据示例性实施例，所述气动控制的致动器装置可以包括压缩空气缸，该压缩空气缸被布置成将所述至少一个离合器单元以机械方式定位在关闭位置和打开位置之间。
根据示例性实施例，所述离合器单元可以包括离合器，该离合器位于变速器的第一传动轴和第二传动轴之间。
根据示例性实施例，当将阀单元定位在打开状态时，该离合器可以被定位在打开状态，用于将第一传动轴和第二传动轴彼此断开。因此，该离合器被布置为常闭离合器。因此，该阀单元的打开状态是当将压缩空气输送到气动控制的致动器装置时的状态。
根据示例性实施例，第一传动轴可以是原动机的输出轴，并且第二传动轴可以是变速器的输入轴。
根据示例性实施例，该离合器单元可以包括制动机构，该制动机构布置在传动轴与变速器的外壳之间。
根据示例性实施例，当将阀单元定位在打开状态时，该制动机构可以布置在关闭状态，用于将传动轴连接到变速器的外壳。因此，该制动机构被布置为常开离合器装置。
根据本发明的第二方面，提供了一种控制单元，该控制单元被配置成在将阀单元从气动控制的致动器断开之前控制车辆变速器的气动控制的致动器装置，该变速器包括至少一个离合器装置，其中，该气动控制的致动器装置被布置成可控地将所述至少一个离合器装置定位在关闭位置和打开位置之间，并且其中该阀单元以机械方式连接到气动控制的致动器装置，其中该控制单元被配置成：控制所述阀单元以将所述阀单元定位在打开状态，用于向气动控制的致动器装置提供压缩空气；以及，随后确定所述阀单元能够从气动控制的致动器装置断开。
第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文针对本发明的第一方面所描述的效果和特征。
根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括原动机、车辆变速器和上文针对第二方面所描述的控制单元。该原动机例如可以是内燃机、燃气轮机或电动机等。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于执行上文针对第一方面的各种示例性实施例所描述的任何步骤。
根据本发明的第五方面，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质携载计算机程序，该计算机程序包括程序组件，该程序组件用于执行上文针对第一方面的各种示例性实施例所描述的任何步骤。
第三、第四和第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文针对本发明的第一方面所描述的效果和特征。
当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员将意识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中：
图1是示出了卡车形式的车辆的示例性实施例的侧视图；
图2是示出了根据示例性实施例的离合器装置的剖面侧视图，该离合器装置为离合器和制动机构的形式，该离合器和制动机构被布置在变速器的离合器外壳内；
图3示出了根据示例性实施例的阀单元，该阀单元连接到气动控制的致动器装置；
图4示出了根据示例性实施例的阀单元，该阀单元连接到另一个致动器装置；
图5示意性地示出了当将图3中的阀单元从所述气动控制的致动器装置断开时空气的吹出(blow off)。
图6是根据示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了彻底性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
尤其参考图1，提供了车辆1，该车辆1具有原动机10和根据本发明的变速器100，该变速器100包括阀单元(302，图3)和气动控制的致动器装置(208和210，图2)。图1中描绘的车辆1是卡车，如下文将进一步描述的，本发明的变速器100特别适合于该卡车。
转到图2，图2是示出了离合器装置的剖面侧视图，该离合器装置为离合器202和制动机构204的形式。离合器202包括摩擦离合器元件201。制动机构204也可以被称为制动机构，因为其主要目的是为了降低轴的旋转速度。离合器202和制动机构204布置在变速器100的离合器外壳206内，由此，离合器202被布置成可控地将原动机10的输出轴(未示出)与变速器100的输入轴(未示出)互连。在另一方面，制动装置204被布置成可控地将变速器100的副轴(未示出)制动到离合器外壳206。该副轴也可以被称为中间轴。
此外，变速器100还包括用于离合器202和制动装置204中的每一个的、气动控制的致动器装置。用于离合器202的气动控制的致动器装置在下文中也将被称为离合器致动器装置208，并且，用于制动机构204的气动控制的致动器装置在下文中也将被称为制动致动器装置210。离合器202和制动机构204还包括各自的压缩空气缸212、214，每一个压缩空气缸被布置成以机械方式控制离合器202和制动机构204的运动。
离合器202是常闭离合器，即，该离合器202将原动机10的输出轴持续连接到变速器100的输入轴，直到离合器致动器装置208可控地将离合器202定位在打开状态。因此，当向离合器致动器装置208提供压缩空气时，离合器致动器装置208将最终把离合器202定位在打开位置，从而将原动机10的输出轴从变速器100的输入轴断开。
制动装置204是常开制动装置，即，该制动装置204将副轴从离合器外壳206断开，直到制动致动器装置210可控地将制动装置204定位在关闭位置，该关闭位置制动所述副轴相对于离合器外壳206的旋转速度。因此，当向制动致动器装置210提供压缩空气时，制动致动器装置210将制动装置204定位在关闭状态，从而将所述副轴制动到离合器外壳206。
转到图3，图3是向变速器100后方的视图。如图可见，示出了上文针对图2描述的离合器202和制动装置204。根据图3中描绘的实施例，阀单元302以机械方式连接到该离合器的气动控制的致动器装置208(即，离合器致动器装置208)。阀单元302被布置成控制压缩空气进出离合器致动器装置208的流动。因此，阀单元302被布置成与车辆的用于供应压缩空气的气动储罐等流体连通。
被引导到离合器致动器装置208中的压缩空气流动由被表示为304的箭头描绘，而被从离合器致动器装置208引导出去的压缩空气流动由被表示为306的箭头描绘。因此，阀单元302包括入口阀308和出口阀310，该入口阀308控制压缩空气到离合器致动器装置208中的流动，该出口阀310控制压缩空气从离合器致动器装置208出来的流动。详细地，当提供压缩空气到离合器致动器装置208中的流动时，入口阀308被定位在打开状态，而当将空气从离合器致动器装置208排出时，出口阀310被定位在打开状态。阀单元302优选是电控的阀单元302，其连接到变速器或车辆的控制单元，用于控制入口阀308和出口阀310的打开/关闭。入口阀308和出口阀310当然也能够是同一个阀，该阀被布置成引导压缩空气流入该致动器装置中以及从该致动器装置流出。
此外，阀单元302和离合器致动器装置208在致动器接口312处彼此连接。为了理解的简单，示意性地示出了致动器接口312，并且因此应该容易理解，致动器接口312包括用于适当地密封阻隔离合器外壳206内的周围环境的密封表面。致动器接口312可以包括用于将阀单元302连接到离合器致动器装置208的合适的连接装置，例如螺栓接头、螺钉接头等。
参考图4，示出了阀单元和所述气动控制的致动器装置的另一个示例性实施例。如图4中可见，阀单元302以机械方式连接到制动机构204的气动控制的致动器装置210，即，连接到制动致动器装置210。尽管图4描绘了连接到制动致动器装置210的分离的阀单元302，但阀单元302也可以同样地连接到离合器致动器装置208和制动致动器装置210。在这种情况下，可以布置相应的入口阀和出口阀，用于控制压缩空气到离合器致动器装置208和制动致动器装置210中的任一个或两个中的流动或压缩空气从离合器致动器装置208和制动致动器装置210中的任一个或两个出来的流动。
图4中描绘的实施例类似于图3中描绘的实施例，即，阀单元302包括入口阀308和出口阀310，并且其中，类似于上文的描述，阀单元302在致动器接口312处连接到制动致动器装置210。
现在参考图5和图6，以便描述用于将阀单元302从气动控制的致动器装置208、210断开的方法。图5示出了阀单元302从离合器的所述气动控制的致动器装置、即从离合器致动器装置208的断开。然而，应当容易理解，以下的方法同样可以适用于将阀单元302从制动致动器装置210断开。还应该强调的是，不一定必须执行所有下文描述的步骤。例如，也可以通过经验来执行确定(S2)压力水平并将该压力水平与预定阈值水平进行比较(S3)的步骤。
首先，阀单元302被定位S1在打开状态，用于将压缩空气提供到离合器致动器装置208中。详细地，在将出口阀310定位在关闭状态的同时，将入口阀308定位在打开状态。由此，在阀单元302和离合器致动器装置208之间的接口312处的离合器致动器装置208中的空气压力水平将升高。因此，确定S2了在离合器致动器装置208中(优选在接口312附近)的空气压力水平。将该空气压力水平与预定阈值水平进行比较S3。进行比较S3的步骤不一定必须是主动步骤，该步骤同样也可以基于对压力水平何时已经超过预定阈值极限的经验来进行。该预定阈值极限例如可以是大气压力水平，即，离合器外壳206内的压力水平。优选地，该预定阈值极限基本高于大气压力水平。
当空气压力水平已经超过预定阈值极限时，将阀单元302从离合器致动器装置208断开S4。这能够通过断开将阀单元302连接到离合器致动器装置208的连接装置来执行。因此，将阀单元302在由具有数字502的箭头指示的方向上从离合器致动器装置208移除。
当将阀单元302从离合器致动器装置208断开时，如图5中由具有数字504的箭头所描绘的，离合器致动器装置208中的升高的空气压力将迫使空气在从离合器致动器装置208的内部朝向外部环境的方向上流动。因此，通过在将阀单元302断开之前在离合器致动器装置208中提供升高的空气压力，将产生一股空气，当将阀单元302断开时，该股空气将把尘土颗粒从所述密封表面附近吹走。因此，显著降低了在断开期间接收尘土颗粒的风险。
应该理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。

Claims (12)

1.一种用于将阀单元(302)从车辆变速器(100)的气动控制的致动器装置(208、210)断开的方法，所述变速器包括：至少一个离合器装置(202、204)；所述气动控制的致动器装置(208、210)，所述气动控制的致动器装置(208、210)被布置成可控地将所述至少一个离合器装置定位在关闭位置和打开位置之间；以及阀单元(302)，所述阀单元(302)以机械方式连接到所述气动控制的致动器装置(208、210)，其中，所述阀单元(302)和所述气动控制的致动器装置(208、210)在致动器接口(312)处彼此连接，所述方法的特征在于以下步骤：
-将所述阀单元(302)定位(S1)在打开状态，用于向所述气动控制的致动器装置(208、210)提供压缩空气；以及
-随后，当在所述致动器接口(312)内侧且附近的位置处的空气压力水平超过比大气压力高的预定阈值极限时，在所述致动器接口(312)处将所述阀单元(302)从所述气动控制的致动器装置(208、210)断开(S4)，从而迫使空气流从所述离合器致动器装置的内部朝向所述离合器致动器装置的外部环境流出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阀单元(302)包括入口阀(308)和出口阀(310)，所述入口阀(308)用于向所述气动控制的致动器装置(208、210)供应压缩空气，所述出口阀(310)用于将压缩空气从所述气动控制的致动器装置(208、210)排出，所述方法还包括以下步骤：
-通过将所述入口阀(308)定位在打开状态而将所述阀单元定位(S1)在打开状态；并且
-将所述出口阀(310)定位在关闭状态。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述预定阈值极限是高于大气压力水平的压力水平。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述气动控制的致动器装置(208、210)包括压缩空气缸(212、214)，所述压缩空气缸(212、214)被布置成将所述至少一个离合器装置(202、204)以机械方式定位在所述关闭位置和所述打开位置之间。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述离合器装置(202、204)包括离合器(202)，所述离合器(202)位于所述变速器的第一传动轴和第二传动轴之间。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，当将所述阀单元(302)定位在打开状态时，所述离合器(202)被定位在打开状态，用于将所述第一传动轴和所述第二传动轴彼此断开。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一传动轴是原动机的输出轴，并且所述第二传动轴是所述变速器的输入轴。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述离合器装置包括制动机构(204)，所述制动机构(204)布置在传动轴与所述变速器的外壳(206)之间。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当将所述阀单元定位在打开状态时，所述制动机构被布置在关闭状态，用于将所述传动轴连接到所述变速器的所述外壳。
10.一种用于车辆的控制单元，所述控制单元被配置成在将阀单元从气动控制的致动器断开之前控制车辆变速器的所述气动控制的致动器装置，所述变速器包括至少一个离合器装置，其中，所述气动控制的致动器装置被布置成可控地将所述至少一个离合器装置定位在关闭位置和打开位置之间，并且其中，所述阀单元在致动器接口(312) 处以机械方式连接到所述气动控制的致动器装置，其中，所述控制单元被配置成：
-控制所述阀单元以将所述阀单元定位在打开状态，用于向所述气动控制的致动器装置提供压缩空气；并且
-随后，当在所述致动器接口(312)内侧且附近的位置处的空气压力水平超过比大气压力高的预定阈值极限时，确定所述阀单元能够从所述气动控制的致动器装置断开，从而将迫使空气流从所述离合器致动器装置的内部朝向所述离合器致动器装置的外部环境流出。
11.一种车辆(1)，其包括内燃机、车辆变速器和根据权利要求10所述的控制单元。
12.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质携载计算机程序，所述计算机程序包括程序组件，所述程序组件用于当所述程序组件在计算机上运行时执行权利要求1至9中的任一项所述的步骤。
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