CN101566200B - 气动液压式液力缓速器控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动液压式液力缓速器控制装置，包括一个气压-液压转换器，所述的气压-液压转换器由三个部分组成：转换器气动缸、转换器气动活塞和转换器液压活塞，该气压-液压转换器左气腔与左电磁开关阀相连，左电磁开关阀进口连接气源；气压-液压转换器右气腔与右电磁开关阀相连，右电磁开关阀进口连接气源，在左电磁开关阀的工作位和与右电磁开关阀的工作位之间连接ECU；气压-液压转换器左油腔通过左油池单向阀与变速器油池相连，通过右缓速器单向阀液力缓速器工作油腔相连；气压-液压转换器右油腔通过右油池单向阀与变速器油池相连，在右油池单向阀的前端和右缓速器单向阀的后端之间连接一旁通单向阀；液力缓速器的泵轮轴上有液力缓速器驱动齿轮，液力缓速器的涡轮固定在外壳上，液力缓速器出油口连接热交换器。本发明的有益效果是：1、可以直接利用车辆现有的气源完成介质输送，省掉专用的中高压液压泵；2、利用电磁开关阀而不是传统的电液比例阀，更有利于实现计算机自动控制；3、结构简单，成本低廉。

Description

气动液压式液力缓速器控制装置

技术领域

本发明涉及一种车用液力缓速器控制装置，尤其是只有气源而没有液压源汽车的液力缓速器控制装置。

背景技术

车辆下坡时，往往需要连续或频繁使用行车制动器，致使制动鼓和制动片严重磨损，甚至因发热导致制动鼓龟裂，制动片烧损，不仅降低了行车制动器的使用寿命，增加了运行成本，严重时还威胁到行车安全。安装缓速器能使质量较大的车辆平稳减速而不消耗制动系统，是解决上述问题的有效途径，尤其是中大型车辆基本都装有这种辅助制动装置。目前，常用的缓速器在结构形式上可以分为两种：电磁缓速器和液力缓速器。其中液力缓速器是在变速器箱壳后端增加一个液力耦合器，耦合器由泵轮和涡轮组成，其中泵轮通过齿轮与变速器输出轴同步旋转，而涡轮则安装于变速器箱壳上，不能随意转动。当不需要制动时，ECU发出指令，阻止工作介质(液压油)进入液力缓速器的工作腔，泵轮和涡轮之间无液力阻尼，因此也没有制动转矩；当需要制动时，ECU发出指令，将一定数量和压力的工作介质压入液力缓速器的工作腔，泵轮和涡轮之间存在液力阻尼，汽车的动能在液力缓速器内转变成热能，被加热的液压油通过专用的热交换器将热能散逸，泵轮在液力阻尼的作用下差生反向转矩，从而起到制动目的。液力缓速器结构紧凑、制动力矩大，相对于电磁缓速器具有显著的优点，在高档商用车上开始广泛应用。液力缓速器的制动效果取决于工作腔内工作介质的压力和数量，显然需要控制装置，目前，公知的液力缓速器工作介质的控制装置，都是采用中高压液压泵完成介质输送，通过电液比例阀调节工作介质供入工作腔的压力和数量。对于一些有中高压液压泵的车辆来说，充分利用资源，具有独到的优势，然而对于一些没有中高压液压泵但有中高压气源的车辆来说，必须加装一个中高压液压泵，不但增加了成本，而且由于空间限制，不容易布置。

发明内容

为了解决只有气源的车辆安装液力缓速器时，必须加装中高压液压泵的问题，本发明提供一种气动液压式液力缓速器控制装置。

本发明的目的是通过如下方式实现的：一种气动液压式液力缓速器控制装置，包括一个气压-液压转换器，所述的气压-液压转换器由三个部分组成：转换器气动缸、转换器气动活塞和转换器液压活塞，该气压-液压转换器左气腔与左电磁开关阀相连，左电磁开关阀进口连接气源；气压-液压转换器右气腔与右电磁开关阀相连，右电磁开关阀进口连接气源，在左电磁开关阀的工作位和与右电磁开关阀的工作位之间连接ECU；气压-液压转换器左油腔通过左油池单向阀与变速器油池相连，通过右缓速器单向阀液力缓速器工作油腔相连；气压-液压转换器右油腔通过右油池单向阀与变速器油池相连，在右油池单向阀的前端和右缓速器单向阀的后端之间连接一旁通单向阀；液力缓速器的泵轮轴上有液力缓速器驱动齿轮，液力缓速器的涡轮固定在外壳上，液力缓速器出油口连接热交换器。

左电磁开关阀、右电磁开关阀、气压-液压转换器与左油池单向阀、右油池单向阀、缓速器单向阀、旁通单向阀串行设置，其间为液压管路。

本发明利用一个专用的气压-液压转换装置，向液力缓速器工作腔供入确定压力和数量的工作介质，该气压-液压转换装置由两个电磁开关阀和一个往复运动油缸组成，可以通过电子控制自动工作。本发明的有益效果是：1、可以直接利用车辆现有的气源完成介质输送，省掉专用的中高压液压泵；2、利用电磁开关阀而不是传统的电液比例阀，更有利于实现计算机自动控制；3、结构简单，成本低廉。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明与变速器连接关系图；

图中，1.变速器输出轴，2.输出轴齿轮，3.联轴器，4.传动轴，5.液力缓速器驱动齿轮，6.液力缓速器外壳，7.液力缓速器泵轮，8.液力缓速器涡轮，9.热交换器，10.缓速器单向阀，11.旁通单向阀，12.右油池单向阀，13.左油池单向阀，14.转换器液压活塞，15.转换器气动活塞，16.转换器气动缸，17.右电磁开关阀，18.左电磁开关阀，19.液力缓速器。

具体实施方式

如图1所示，一种气动液压式液力缓速器控制装置，包括一个气压-液压转换器，所述的气压-液压转换器由三个部分组成：转换器气动缸16、转换器气动活塞15和转换器液压活塞14，该气压-液压转换器左气腔与左电磁开关阀18相连，左电磁开关阀18进口连接气源；气压-液压转换器右气腔与右电磁开关阀17相连，右电磁开关阀17进口连接气源，在左电磁开关阀18的工作位和与右电磁开关阀17的工作位之间连接ECU；气压-液压转换器左油腔通过左油池单向阀13与变速器油池相连，通过右缓速器单向阀10与液力缓速器19工作油腔相连；气压-液压转换器右油腔通过右油池单向阀12与变速器油池相连，在右油池单向阀12的前端和右缓速器单向阀10的后端之间连接一旁通单向阀11；液力缓速器泵轮7的轴上有液力缓速器驱动齿轮5，液力缓速器驱动齿轮5与变速器输出轴齿轮2啮合，液力缓速器涡轮8固定在外壳6上，液力缓速器19出油口连接热交换器9；左电磁开关阀18、右电磁开关阀17、气压一液压转换器与左油池单向阀13、右油池单向阀12、右缓速器单向阀10、旁通单向阀11串行设置，其间为液压管路。

如图2所示，本发明利用变速器油池的润滑油为液力缓速器19的工作介质，专用的气压-液压转换装置由三个部分组成：转换器气动缸16、转换器气动活塞15、转换器液压活塞14。其中，转换器气动缸16与车体固定，不能随意活动；转换器气动活塞15与液压缸缸体做成一体，在气压的作用下带动液压缸缸体轴向往复运动；转换器液压活塞14与车体固定，不能随意运动。这样，当液压缸缸体在气压力作用下来回往复运动时，液压活塞14两侧密封腔的容积发生相对变化，一侧的容积变大，另一侧的容积变小。此时，容积变小的一侧密闭容腔将供出一定压力和数量的液压油，该液压油通过后继的单向阀路径选择，供入液力缓速器工作腔，致使液力缓速器产生制动转矩；容积变小的一侧密闭容腔将在真空作用下，将变速器油池的液压油吸入。通过右电磁开关阀17和左电磁开关阀18配合向转换器两侧气室供入一定压力的气体，使得气压-液压转换器气动活塞不间断地来回运动，不停地向液力缓速器19工作腔供入一定压力和数量的液压油。

当不需要缓速制动时，ECU发出指令控制右电磁开关阀17和左电磁开关阀18均工作于“左位”，此时气压-液压转换器两侧气室均无压力气体供入，气压-液压转换器气动活塞15(转换器液压缸缸体)不运动，没有液压油供入液力缓速器19工作腔，由于没有工作介质，液力缓速器泵轮7就不会出现反向转矩，因此变速器输出轴齿轮2上无反向转矩，因此发动机输出轴1上也没有制动转矩，也没有制动转矩通过联轴器3传递给传动轴4，车辆正常行驶。当需要制动时，ECU根据制动踏板的位置，发出指令控制右电磁开关阀17和左电磁开关阀18的工作位，右电磁开关阀17工作于“左位”，而左电磁开关阀18工作于“右位”，显然高压气体通过左电磁开关阀18供入气压-液压转换器左侧的气室，气压-液压转换器气动活塞15带动气压-液压转换器液压缸缸体向右轴向移动，由于液压活塞14不能轴向移动，左侧的液压密闭容腔的容积变小，该容腔的液压油压力上升，与该容腔相连的左油池单向阀13在压力的作用下处于关闭的状态，而缓速器单向阀10打开，液压油流入液力缓速器19工作腔作为液力工作介质；右侧的液压密闭容腔的容积变大，该容腔的液压油压力下降，形成真空，与该容腔相连的旁通单向阀11在压力的作用下处于关闭的状态，而右油池单向阀12打开，变速器油池的润滑油在重力和负压的作用下进入该容腔。当转换器气动活塞15移动到右边极限位置后，ECU发出指令控制右电磁开关阀17和左电磁开关阀18的工作位，右电磁开关阀17工作于“右位”，而左电磁开关阀18工作于“左位”，显然高压气体通过右电磁开关阀17供入气压-液压转换器右侧的气室，气压-液压转换器气动活塞15带动转换器液压缸缸体向左轴向移动，由于液压活塞14不能轴向移动，右侧的液压密闭容腔的容积变小，该容腔的液压油压力上升，与该容腔相连的右油池单向阀12在压力的作用下处于关闭的状态，而旁通单向阀11打开，液压油流入液力缓速器19工作腔作为液力工作介质；左侧的液压密闭容腔的容积变大，该容腔的液压油压力下降，形成真空，与该容腔相连的缓速器单向阀10在压力的作用下处于关闭的状态，而左油池单向阀13打开，变速器油池的润滑油在重力和负压的作用下进入该容腔。这样，作为工作介质的液压油在气压-液压转换器来回往复运动过程中不断地供入液力缓速器19的工作腔，由于有工作介质，液力缓速器泵轮7出现反向转矩，变速器输出轴齿轮2上也出现反向转矩，发动机输出轴1上出现一定的制动转矩，该制动转矩通过联轴器3传递给传动轴4，驱动桥将该制动转矩放大后作用在车轮上，车辆工作于制动状态。而通过控制右电磁开关阀17和左电磁开关阀18驱动电压的PWM占空比即可控制工作介质的压力和数量，方便控制制动功率的大小。本发明提供的装置完全可以代替传统的中高压力液压泵和电液比例阀组合而成的液力缓速器控制装置，技术上实现容易，结构简单，成本低廉。

Claims (2)

1.一种气动压力式液力缓速器控制装置，其特征在于：包括一个气压-液压转换器，所述的气压-液压转换器由三个部分组成：转换器气动缸[16]、转换器气动活塞[15]和转换器液压活塞[14]，该气压-液压转换器左气腔与左电磁开关阀[18]相连，左电磁开关阀[18]进口连接气源；气压-液压转换器右气腔与右电磁开关阀[17]相连，右电磁开关阀[17]进口连接气源，在左电磁开关阀[18]的工作位和与右电磁开关阀[17]的工作位之间连接ECU；气压-液压转换器左油腔通过左油池单向阀[13]与变速器油池相连，通过右缓速器单向阀[10]与液力缓速器[19]工作油腔相连；气压-液压转换器右油腔通过右油池单向阀[12]与变速器油池相连，在右油池单向阀[12]的前端和右缓速器单向阀[10]的后端之间连接一旁通单向阀[11]；液力缓速器[19]的泵轮轴上有液力缓速器驱动齿轮[5]，液力缓速器[19]的涡轮固定在外壳上，液力缓速器[19]出油口连接热交换器[9]。

2.根据权利要求1所述的气动压力式液力缓速器控制装置，其特征在于：当左电磁开关阀[18]在工作位、右电磁开关阀[17]不在工作位时，气压-液压转换器与右油池单向阀[12]、右缓速器单向阀[10]串行设置；当右电磁开关阀[17]在工作位、左电磁开关阀[18]不在工作位时，气压-液压转换器与左油池单向阀[13]、旁通单向阀[11]串行设置，其间为液压管路。

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