[发明专利]带有空挡锁的变速器挡位段换挡控制系统

说明书

技术领域

概括地说，本发明涉及用于组合变速器的副箱的换挡控制系统，确切说，本发明涉及用于分段式组合变速器的气动控制和闭锁系统。

背景技术

范围挡或复合挡位段(或称分段)/分流(或称分速)型组合变速器在现有技术中是已知的。这样的变速器一般包括多挡变速器的主变速箱(主箱)，它与挡位段式(分段式)副变速箱(副箱)串联，其中挡位段级大于主箱的总速比范围。取力器(动力输出装置)一般安装在组合变速器的外侧，在变速器箱体的一开口上，该开口允许变速器齿轮与取力器齿轮啮合。取力器允许在卡车静止不动的情况下将卡车发动机的动力传输给辅助设备，以便在工作地点进行作业。为了驱动与副箱副轴处于传动连接的取力器，主箱大多挂入预定的主箱前进挡。为允许取力器在卡车静止不动时安全工作，副箱被挂入空挡。

在组合变速器中，主箱一般通过一个由手动变速杆或同类部件控制的上盖总成来换挡。相反，副箱借助开关来换挡。由驾驶员操控的开关或是直接控制遥控随动阀/操纵机构，或是通过换挡连杆机构和主箱换挡机构间接控制遥控随动阀/操纵机构。随动阀/操纵机构控制挡位段操纵机构的动作。挡位段操纵机构包括流体作动活塞，活塞将操纵缸分成低速挡位段腔和高速挡位段腔。活塞响应于对一个腔室的选择加压而移动，而另一个腔室同时被排放。由于副箱通常使用同步式牙嵌离合器，所以最好在使主变速箱处于空挡时启动并完成挡位段换挡，以提供可接受的换挡性能并防止同步式牙嵌离合器的过度磨损和/或损坏。

当车辆驾驶员将气动的开关-阀总成从“动”位置移至“静”位置时，驾驶员就选择了挡位段单元的空挡状态。

现有技术的分段式组合变速器一般包括控制系统，控制系统一般是具有闭锁装置的气动控制系统，它允许利用在主控阀上的选挡按钮或开关来预选挡位段换挡。为防止牙嵌离合器损坏，控制系统阻止副箱的换挡启动，除非主变速箱已挂入空挡状态或至少挂向空挡状态。这样的变速器及其控制系统的例子可以参见美国专利US 2,654,268、US 3,138,965、US 4,060,005和US 4,974,474。现有技术的系统也通过在取力器工作时使挡位段单元保持处于空挡来保证驾驶员安全性。

在这样的变速器中，人们期望能提供一种能很可靠地使副箱保持处于空挡且部件成本低的控制系统。

发明内容

一个实施例提供一种用于组合式多挡变速器的挡位段选择控制系统，该系统有助于取力器的安全接通和断开以及工作。该系统具有与压力流体源和电源连用的流体控制元件和电控元件。挡位段选挡缸(简称选挡缸)具有选挡缸第一端和选挡缸第二端。流体作动型挡位段活塞总成可滑动地安置在选挡缸中，用于在选挡缸第一端处的低速挡位段位置和在选挡缸第二端处的高速挡位段位置之间移动。挡位段活塞总成也具有挡位段接合机构。选挡缸和挡位段活塞总成共同在选挡缸第一端和活塞总成第一表面之间界定出密封的高速挡位段腔，也在选挡缸第二端和活塞总成第二侧面之间界定出密封的低速挡位段腔。空挡缸和选挡缸相贯通，空挡缸具有与选挡缸相对的空挡缸第一端。流体作动型空挡活塞总成可滑动地安置在空挡缸中，并且在空挡缸第一端和朝向空挡缸第一端的空挡活塞总成端之间界定出空挡腔。空挡活塞总成响应于空挡腔的加压而接合挡位段控制活塞总成。当挡位段控制活塞总成处于低速挡位段位置和高速挡位段位置之间的空挡位置时，空挡活塞总成至少部分被挡位段接合机构接纳。空挡活塞总成和空挡缸一起将挡位段活塞总成保持于空挡位置。当空挡活塞总成被挡位段接合机构接纳时，电响应型锁止机构处于与空挡活塞总成的选择锁止接合当中。该选择锁止接合依据表示变速器状态的电开关状态来控制。

在借助空挡活塞总成将挡位段活塞总成保持于空挡并借助电响应型锁止机构将空挡活塞总成保持于空挡的情况下，可以将取力器投入工作而不用担心副箱的滑动挂挡。气动元件和电气元件的使用能够以低于现有技术系统的成本实现高的系统可靠性，同时提供差不多的保护。这使得为成本敏感市场提供非常安全的挡位段控制系统成为可能。

附图说明

图1是不按比例的示意图，表示具有挡位段式副箱并采用气动控制系统的组合变速器。

图2示意表示图1所示变速器的换挡机构的外部构件。

图3示意表示图1所示变速器的主箱上盖和挡位段操纵机构总成的第二实施例。

图4示意表示与图3所示上盖相关的挡位图。

图5示意表示现有技术的挡位段式副箱用控制电路。

图6示意表示挡位段式副箱用控制电路的一个例子。

图7是图5所示的现有技术的挡位段操纵机构的截面图。