專利名稱：離合器系統和用于運行離合器系統的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于閉合和中斷能流的離合器系統，該離合器系統具有可加載壓力介質的離合器致動器；可電控制的第一閥裝置和可電控制的第二閥裝置，其中為了建立壓力可通過第一閥裝置將壓力介質輸送給離合器致動器的開關室，和為了卸壓可將輸送的壓力介質通過第二閥裝置再次排出，并且其中離合器系統在開關室中的壓力P > Pd時中斷或閉合能流。本發明還涉及一種用于運行用于閉合和中斷能流的離合器系統的方法，該離合器系統具有可加載壓力介質的離合器致動器；可電控制的第一閥裝置和可電控制的第二閥 裝置，其中為了建立壓力可通過第一閥裝置將壓力介質輸送給離合器致動器的開關室，和為了卸壓可將輸送的壓力介質通過第二閥裝置再次排出，并且其中離合器系統當開關室
(18)中的壓力P彡Pd時中斷能流。
背景技術：
例如，由DE 10 2006 035 134 Al中已知了這種離合器系統并在圖2中以示意性的形式示出。圖2示出離合器系統10，具有包括開關室18的離合器致動器12 ;第一閥裝置14和第二閥裝置16，該第一閥裝置14和第二閥裝置16與供給接口 36或排氣接口 54耦合。第一閥裝置14包括第一充氣閥38'和第二充氣閥40'，這兩個充氣閥彼此并聯并且與節流閥46或節流閥48串聯地布置。第一充氣閥38'和第二充氣閥40'設計為可電控制的二位二通-換向閥，其在無流體的狀態中通過復位彈簧42'或復位彈簧44'轉入其關閉的開關位置上。設計為彼此并聯布置的充氣閥38'，40'是第一閥裝置14的備用設計。就此而言，彼此并聯布置的充氣閥38'，40'的數量是可任意變化的。在第一閥裝置14與充氣接口 36之間布置了過濾器32和止回閥34。第二閥裝置16包括第一排氣閥24和第二排氣閥26'，它們彼此并聯并且與節流閥20'或50'串聯地布置。第一排氣閥24和第二排氣閥26,設計為可電控制的二位二通-換向閥，其在其無流體的狀態中通過復位彈簧22或復位彈簧52轉入其關閉的開關位置上。由于在第二閥裝置16中兩個排氣閥24，26'的并聯布置同樣也限于是備用的，因此其數量類似于在第一閥裝置14中彼此并聯布置的充氣閥38'，40'的數量是可變化的。通過供給接口 36將壓力介質、例如壓縮空氣或液壓油輸送給示出的離合器系統10。輸送的壓力介質的回流由止回閥34所阻止。輸送的壓力介質由過濾器32凈化，以便避免在后面設置的部件、特別是第一閥裝置14和第二閥裝置16的由于污染引起的故障。通過流過第一閥裝置14中的一個或兩個充氣閥38'，40'，壓力介質可以到達離合器致動器12的開關室18中并且在那里建立壓力。如果處于開關室18中的壓力P超過為了操縱離合器系統10所必需的開關操作壓力Pd，則因此對離合器致動器12進行操縱，以便中斷或閉合能流。例如可以打開或關閉設置在機動車的傳動系中的離合器，從而產生或中斷從機動車的驅動發動機到機動車的車輪的力傳遞。通過流過布置在第二閥裝置16中的第一排氣閥24和/或第二排氣閥26'，充滿開關室18中的壓力P可以通過在那里存在的壓力介質經過排氣接口 54的排出而實現。通常能夠通過未示出的控制器實現操縱所示出的離合器系統10，該控制器為了對離合器致動器12進行操縱而可以控制第一閥裝置14或第二閥裝置16。示出的離合器系統10這樣設計，即在發生電力故障時使得充滿開關室18中的壓力P保持不變，這是因為第一閥裝置14和第二閥裝置16都通過復位彈簧22，42'，44'，52轉入關閉的開關狀態中。然而，如果在排空的開關室18中，在故障情況期間充氣閥38’，40’的泄漏導致了開關室18中出現不受控制的壓力升高，而這種壓力升高可能會導致不期望地操縱離合器致動器12和/或離合器的部件的基于壓力引起的超負荷，則離合器系統10的這種性能是有問題的。
發明內容
因此，本發明的目的在于，解決該問題。根據本發明這樣實現該目的，即設置了裝置，以便在第一閥裝置和第二閥裝置出現故障時，避免開關室中出現隨后的足以操縱離合器系統的壓力升高。通過該措施可以避免不期望的操縱以及離合器系統的基于壓力引起的超負荷。下面示例性地描述具體的技術上的變化。可以設計為，裝置包括安全閥，安全閥當壓力P SP1時打開，其中P1Jdt5通過設置安全閥可以在避開第二閥裝置的情況下實現在開關室中的卸壓。該卸壓在此可以從可調節的壓力水平P1、即壓力受控制的安全閥的打開壓力開始實現，其中可以這樣選擇卸壓率，即可以通過安全閥的打開壓力P1，通過打開第一閥裝置實現建立壓力。相應地，打開的第一閥裝置的壓力建立率在數值上大于打開的安全閥的卸壓率，以便除了故障之外實現離合器系統的正常操縱。通過這種方式可以在故障情況下、特別是在由于電力故障引起的通過第二閥裝置的開關控制的損耗的情況下，阻止在第一閥裝置中由于在充氣閥處的少量泄漏而引起的緩慢的壓力建立。當然也可以設計為，當另一個壓力P > P2時，再次關閉安全閥，其中PZPZPd。當使用的安全閥在壓力水平P2W1時再次關閉時，也就是說，僅對P1和P2之間的壓力來說，安全閥占據了其打開的開關狀態，則可以確保，即離合器系統在故障情況下保持了那個在出現故障情況時該離合器系統所具有的開關位置，這是因為使得已在開關室中存在的操縱壓力P彡Pd保持不變。 有利地可以設計為，安全閥布置在開關室的殼體壁中。安全閥布置在開關室的殼體壁中允許了安全閥的簡單且節省空間的安裝，其中尤其不需要為了集成根據本實用新型的功能而對迄今為止應用的閥裝置完全重新設計。此外可以設計為，裝置包括節流閥，該節流閥布置在第二閥裝置中且節流閥的橫截面這樣設計，即在可比較的開關狀態中，通過第二閥裝置在每個時間單位中實現的卸壓大于通過第一閥裝置在每個時間單位中實現的壓力建立。尤其將所有在其中相同數量的排氣閥和充氣閥同時關閉或打開的開關狀態視作可比較的開關狀態。通過這種方式，只要在第二閥裝置中與節流閥串聯地設置的閥可以轉入其打開的開關位置中，則就可以可靠地中斷開關室中的不可控制的壓力升高。當不能接通第一閥裝置且例如第一閥裝置由于卡住或由于機械故障保持在其打開的開關位置中時，通過這種方式尤其可以確保離合器系統的在緊急情況下的運行。此外，第一閥裝置的泄漏流、也就是說壓力介質流(其盡管在關閉的開關位置的情況下也仍流經第一閥裝置)同時小于第二閥裝置的另一個泄漏流。尤其可以設計為，裝置包括復位彈簧，該復位彈簧布置在第一閥裝置中并且這樣設置， 即第一閥裝置的泄漏流小于第二閥裝置的另一個泄漏流。例如，可以通過使用更硬的復位彈簧減小第一閥裝置的泄漏流，該復位彈簧向使用的充氣閥的開關活塞施加了較大的彈力。相應地，對在第一閥裝置和第二閥裝置中除了使用的復位彈簧之外相同的閥來說，可以通過在第一閥裝置中設置相對于在第二閥裝置中使用的復位彈簧更硬的復位彈簧來將第一閥裝置的泄漏流減小至比第二閥裝置的泄漏流更小的值。這樣阻止了開關室中的差的建立壓力，因為即使在第二閥裝置閉合時，通過第一閥裝置流入的泄漏流也能作為第二閥裝置的泄漏流完全流出。因此，當通過閥裝置的開關控制失敗時，可靠地阻止了開關室的“完全運行(Volllaufen)”。當然也可以設計為，裝置包括可電控制的排氣閥，該排氣閥布置在第二閥裝置中并且該排氣閥在無流體的狀態中是打開的。通過這種方式可以在故障情況下，也就是說，尤其當電流中斷時(其中第一閥裝置和第二閥裝置不能較長時間地接通且被轉入其機械地預定的靜止開關位置)通過第一閥裝置中的泄露阻止開關室中的緩慢的建立壓力，該第一閥裝置本應該占據其關閉的開關位置。根據本發明，由此進一步改進這種方法，即當第一閥裝置和第二閥裝置發生故障時，避免了開關室中隨后出現的足以操縱離合器系統的壓力建立。通過這種方式在方法的范疇內也轉用了根據本發明的離合器系統的優點和特點。這也適用于根據本發明的下面特別優選的實施方式。由此進一步進行改進，即當壓力P > P1時，打開安全閥，其中P1Jdt5當然可以設計為，當壓力P > P2時，再次關閉安全閥，其中P^PZPd。有利地可以設計為，在可比較的開關狀態中，通過第二閥裝置在每個時間單位中排出的壓力介質多于通過第一閥裝置在每個時間單位中輸送的壓力介質。此外還可以設計為，通過第一閥裝置引起一個泄漏流，該泄漏流至少由通過第二閥裝置引起的另一個泄漏流進行補償。當然可以設計為，第二閥裝置包括可電控制的閥，該閥在無流體的狀態中接入到其打開的開關位置上。
現在根據尤其優選的實施方式參考附圖示例性地描述本發明。附圖示出圖I是根據本發明的離合器系統的第一實施方式；圖2示出根據現有技術的離合器系統；圖3是根據本發明的離合器系統的第二實施方式；圖4示出處于第一開關位置的安全閥；圖5示出處于第二開關位置的圖4中的安全閥，以及圖6示出處于第三開關位置的圖4中的安全閥。在下面的描述中，相同的參考標號表示相同的或相同類型的部件。
具體實施例方式圖I示出根據本發明的離合器系統10的第一實施方式。除了已經聯系圖2描述過的組件外，還設置了安全閥28，在避開第二閥裝置16的情況下，通過安全閥可以將壓力介質從開關室18排出至排氣接口 54。可以象征性地理解安全閥28與排氣接口 54的耦合，并且安全閥28尤其可以具有自身的排氣接口且尤其當壓縮空氣用作壓力介質時，可以直接將壓縮空氣排出至周圍環境中。如果使用另一種壓力介質、例如液壓油，則排氣接口 54通常對應于回流管道，該回流管道將使用過的壓力介質送回閉合的壓力介質循環回路的未示出的儲存容器中。相對于由圖2已經已知的離合器系統10，第一閥裝置14具有變型的、包括匹配的復位彈簧42，44的充氣閥38，40。由復位彈簧42，44施加的彈力通常略微更大，也就是說，使用的復位彈簧42，44略微更硬，以便將第一閥裝置14中出現的泄漏流減小至一個值，該值比由第二閥裝置16引起的泄漏流更小。在盡管閥裝置的關閉的開關位置的情況下仍出現的、經過閥裝置的壓力介質流被定義為泄漏流。尤其當在第一和第二閥裝置14，16中使用在其它情況下結構相同的閥38，40，24，26時，泄漏減小的基本原理是可以理解的， 這是因為對較硬的復位彈簧42，44來說，可以通過存在的開關活塞對配屬的閥座的更大的壓緊力減小泄漏流。相對于由圖2已知的復位彈簧42’，44’，僅小程度地修改復位彈簧42，44的彈力，以便并不持續地影響充氣閥38，40的開關特性。選擇性地，可以僅在一個或兩個充氣閥中進行彈力的調整。此外，在圖I中在第二閥裝置16中設置了節流閥20，50，節流閥的橫截面這樣設計，即通過第二閥裝置16實現的卸壓可以比通過第一閥裝置14實現的壓力建立更快地進行。無論在第一閥裝置14打開且第二閥裝置16打開時以及在第一閥裝置14關閉且第二閥裝置16關閉時，這種情況都是適用的。如果第一閥裝置14和第二閥裝置16都關閉，那么這意味著，通過第一閥裝置14流入的泄漏流少于通過第二閥裝置16的可能流出的泄漏流，從而避免了開關室18中的壓力建立。如果第一閥裝置14和第二閥裝置16都處于其打開的開關位置上，則這意味著，開關室18中的建立壓力同樣不可能，這對于僅第一閥裝置14的故障情況(例如由于充氣閥38，40的夾住或由于其它的損壞了第一閥裝置14的密封性的機械故障引起)來說，通過僅接通第二閥裝置16實現了應急運行。選擇性地，可以僅在一個或兩個節流閥20，50中進行節流閥橫截面的調整，其中僅設計了小程度的調整，以便不過于強烈地影響卸壓率，這是因為該卸壓率影響離合器系統10的開關特性。圖2示出根據現有技術的耦合開關系統，在開頭已經對其進行了描述。圖3示出根據本發明的離合器系統的第二實施方式。與由圖I已知的第一實施方式不同，圖3中示出的第二實施方式包括第二排氣閥26，在其無流體的靜止位置中，該第二排氣閥不是關閉的而是打開的。相應地，在故障情況下，尤其在電流中斷時，第一閥裝置14處于其關閉的開關位置上，而第二閥裝置16至少具有第二排氣閥26，通過第二排氣閥實現了更快的卸壓，因此通過第一閥裝置14的泄漏流不能實現離合器致動器12的開關室18中的壓力建立。圖4，5和6示出處于三個不同的開關位置上的安全閥。圖4中示出的安全閥28布置在殼體壁30中，該殼體壁密封地分開了開關室18和外界環境72。殼體壁30也可以包圍離合器系統的其余未示出的閥裝置。安全閥28的機械裝置布置在與第一鉆孔56部分地重疊的第二鉆孔58中。從開關室18出發可以接近第一鉆孔56，而從外界環境72出發可以接近第二鉆孔58。此外，設置了經過殼體壁30連接了開關室18和外界環境72的排氣通道60，其中排氣通道60優選在中間穿過第二鉆孔58。控制活塞64可移動地布置在第二鉆孔58內部，由向著封閉蓋70支承的彈簧68將控制活塞保持在其示出的靜止位置上。控制活塞64具有排氣孔66，通過控制活塞64在具有排氣通道60的第二鉆孔58中的軸向移動可以遮蓋排氣孔。在安全閥28的控制活塞64的示出的第一開關位置中，控制活塞密封地閉合排氣通道60，因此密封地使開關室18與外界環境72分開。在排氣通道60中布置了節流閥62，通過該節流閥可調節打開的安全閥28的卸壓率。封閉蓋70允許了對安全閥28的簡單的抓住，以用于維修。封閉蓋70優選可拆卸地固定在側面鉆孔58之中或之上，該側面鉆孔例如作為螺釘、尤其是空心螺釘，或者作為空心的插入式套管，其直徑大于第二鉆孔58的直徑，因此通過夾緊作用保持封閉蓋70。封閉蓋70可以具有朝向外界環境72的開口，以便也通過外界環境壓力向控制活塞64施加復位力在圖4中示出的安全閥28的第一開關位置中，開關室18中占支配地位的壓力P小于用于操縱安全閥28所需的第一開口壓力P:。開關室18中占支配地位的壓力P通過第一鉆孔56和第二鉆孔58逆著由彈簧68施加的閉合力作用于開關活塞64的控制面。如果控制室18中的壓力P升高，那么施加在開關活塞64的控制面上的力也增大，且控制活塞64迎著通過彈簧68施加的力在圖中向右運動。如果開關室18中的壓力P對應于第一開關壓力P1，那么布置在控制活塞64中的排氣孔66釋放排氣通道60，因此可以進行從控制室18至外界環境72的卸壓。在圖5中示出第二開關位置。在卸壓后，施加在控制活塞的控制面上的力再次減小，直至控制室18中的壓力P重新小于第一開關壓力P:。如果第一閥裝置14的泄漏流對應于可通過節流閥62實現的卸壓率，那么安全閥28持續地保持在示出的第二開關位置上。如果開關室18中的壓力P的升高比可以通過排氣通道60進行的卸壓更快，其中可通過節流閥62調節卸壓率，那么由于目前存在的較高的壓力P而使得開關活塞64進一步在圖中向右移動，直至當壓力P大于第二開關壓力P2時，開關活塞64再次覆蓋排氣通道。在圖6中示出的該第三開關狀態中，安全閥28再次關閉。相應地，圖4至6中示出的安全閥28僅對于處于第一開關壓力P1和第二開關壓力P2之間的壓力P來說處于打開的開關位置上。第二開關壓力P2優選地小于用于操縱離合器致動器所需的開關壓力Pd。本發明的在本說明書中，附圖中以及權利要求中公開的特征無論是單獨地還是以任意的組合對于實現本發明都是重要的。參考標號表10離合器系統12離合器致動器14第一閥裝置16第二閥裝置18開關室20節流閥20’節流閥22復位彈簧24第一排氣閥
26第二排氣閥26’第二排氣閥28安全閥30殼體壁32過濾器34止回閥36供給接口38第一充氣閥38’第一充氣閥40第二充氣閥40’第二充氣閥42復位彈簧42’復位彈簧44復位彈簧44’復位彈簧46節流閥48節流閥50節流閥50’節流閥52復位彈簧 54排氣接口56第一鉆孔58第二鉆孔60排氣通道62節流閥64控制活塞66排氣孔68 彈簧70封閉蓋72外界環境
權利要求
1.一種用于閉合和中斷能流的離合器系統(10)，所述離合器系統具有可加載壓力介質的離合器致動器(12);可電控制的第一閥裝置(14)和可電控制的第二閥裝置(16)，其中為了建立壓力可通過所述第一閥裝置(14)將壓力介質輸送給所述離合器致動器(12)的開關室(18)，和為了卸壓可將輸送的壓力介質通過所述第二閥裝置(16)再次排出，并且其中所述離合器系統(10)當所述開關室(18)中的壓力P > Pd時中斷或閉合能流，其特征在于，設置了裝置，以便在所述第一閥裝置(14)和所述第二閥裝置(16)出現故障時，避免所述開關室(18)中出現隨后的足以操縱所述離合器系統(10)的壓力升高。
2.根據權利要求I所述的離合器系統(10)，其特征在于，所述裝置包括安全閥(28)，所述安全閥當壓力P彡P1時打開，其中P^Pd。
3.根據權利要求2所述的離合器系統(10)，其特征在于，當另一個壓力P> P2時，再次關閉所述安全閥(28)，其中P^PyPd。
4.根據權利要求2或3所述的離合器系統(10)，其特征在于，所述安全閥(28)布置在所述開關室(18)的殼體壁(30)中。
5.根據前述權利要求中任一項所述的離合器系統(10)，其特征在于，所述裝置包括節流閥(20，50)，所述節流閥布置在所述第二閥裝置(16)中并且所述節流閥的橫截面這樣設計，即在可比較的開關狀態中，通過所述第二閥裝置(16)在每個時間單位中實現的卸壓大于通過所述第一閥裝置(14)在每個時間單位中實現的壓力建立。
6.根據前述權利要求中任一項所述的離合器系統(10)，其特征在于，所述裝置包括復位彈簧(42，44)，所述復位彈簧(42，44)布置在所述第一閥裝置(14)中并且所述復位彈簧這樣設計，即所述第一閥裝置(14)的泄漏流小于所述第二閥裝置(16)的另一個泄漏流。
7.根據前述權利要求中任一項所述的離合器系統(10)，其特征在于，所述裝置包括可電控制的排氣閥(26)，所述排氣閥布置在所述第二閥裝置(16)中并且所述排氣閥在無流體的狀態中是打開的。
8.一種用于運行用于閉合和中斷能流的離合器系統(10)的方法，所述離合器系統(10)具有可加載壓力介質的離合器致動器(12);可電控制的第一閥裝置(14)和可電控制的第二閥裝置(16)，其中為了建立壓力可通過所述第一閥裝置(14)將壓力介質輸送給所述離合器致動器(12)的開關室(18)，和為了卸壓可將輸送的壓力介質通過所述第二閥裝置(16)再次排出，并且其中所述離合器系統(10)當所述開關室(18)中的壓力P彡Pd時中斷或閉合能流，其特征在于，在所述第一閥裝置(14)和所述第二閥裝置(16)出現故障時，避免所述開關室(18)中出現隨后的足以操縱所述離合器系統(10)的壓力建立。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，當壓力P> P1時，打開安全閥(28)，其中P1'
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，當壓力P> P2時，再次關閉所述安全閥(28)，其中 PVPdtj
11.根據權利要求8至10中任一項所述的方法，其特征在于，在可比較的開關狀態中，通過所述第二閥裝置(16)在每個時間單位中排出的壓力介質多于通過所述第一閥裝置(14)在每個時間單位中輸送的壓力介質。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的方法，其特征在于，通過所述第一閥裝置(14)引起一個泄漏流，所述泄漏流至少由通過所述第二閥裝置(16)引起的另一個泄漏流進行補償。
13.根據權利要求8至12中任一項所述的方法，其特征在于，所述第二閥裝置(16)包括可電控制的閥(26)，所述閥在無流體的狀態中接入到所述閥的打開的開關位置上。
全文摘要
本發明涉及一種用于閉合和中斷能流的離合器系統(10)，該離合器系統具有可加載壓力介質的離合器致動器(12)；可電控制的第一閥裝置(14)和可電控制的第二閥裝置(16)，其中為了建立壓力可通過第一閥裝置(14)將壓力介質輸送給離合器致動器(12)的開關室(18)，和為了卸壓可將輸送的壓力介質通過第二閥裝置(16)再次排出，并且其中離合器系統(10)當開關室(18)中的壓力P≥Pd時中斷或閉合能流。本發明還涉及一種用于運行用于閉合和中斷能流的離合器系統(10)的方法。根據本發明，設置了裝置，以便在第一閥裝置(14)和第二閥裝置(16)出現故障時，避免開關室(18)中出現隨后的足以操縱離合器系統(10)的壓力升高。
文檔編號F16D48/02GK102667215SQ201080059323
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月15日 優先權日2009年12月23日
發明者佐爾坦·里巴, 胡巴·內門思, 蒂博爾·坎達爾 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司