[发明专利]控制用于减速器的同步装置的方法、减速器和车辆

说明书

本发明涉及一种控制用于减速器(6)的同步装置(12)的方法。所述方法包括以下步骤：a)将套筒(50)从第一位置(A1)移动到第二位置(A3)，以将第一传动元件(40)连接到第一轴(14)，b)测量使第一传动元件(40)与第一轴(14)之间的转速同步所用的同步时间(TS)，c)将测得的同步时间(TS)与利用同步装置(8)使第一传动元件(40)与第一轴(14)之间的转速同步所用的预期时间(TE)相比较，以及d)在测得的同步时间(TS)显著短于预期时间(TE)的情况下，产生故障模式。本发明还涉及一种通过这种方法控制的减速器(6)。本发明还涉及一种包括这种减速器(6)的车辆(1)。

技术领域

本发明涉及一种控制用于减速器的同步装置的方法。本发明还涉及一种配置有这种同步装置的减速器。本发明还涉及一种包括这种减速器的车辆。

背景技术

液力减速器装置可以连接到车辆中的动力系以制动车辆。通常减速器用作辅助制动器，这补充了车辆的车轮制动器。因此避免车轮制动器的过度磨损。

减速器包括转子和定子，所述转子和定子一起形成具有环形几何形状的工作空间。当要求来自减速器的制动扭矩时，工作空间必须尽可能快地充满流体(诸如水、冷却剂或油)。当在工作空间中使用水或冷却剂作为流体时，制动扭矩借助于填充在工作空间中的水或冷却剂的体积来控制。当工作空间完全或基本完全充满水或冷却剂时，可以实现通过减速器施加的高制动扭矩。工作空间中的流体的体积借助于设置在连接到工作空间的流体回路中的一个或多个限流阀来控制。当工作空间内的流体流动受到限制时，工作空间内的压力增加。当来自工作空间的出口通道中的限制阀打开时，工作空间内的流体体积将减小，这继而导致工作空间内的压力减少。由于工作空间中的静压降低到与流体的蒸发点一致的水平，工作空间中的流体或流体的一部分体积将会蒸发。然而，压力将不会达到工作空间的所有部分中的流体的蒸发点，因此少量的流体可能留在工作空间中，不管优选的蒸发。留在工作空间中的这种小体积流体将在车辆上产生可观的制动扭矩。

当不应该提供制动扭矩时，流体从工作空间排出。但是，当流体从工作空间排出时，车辆的动力系仍然使转子旋转，这导致作用在动力系上的剩余扭矩。剩余扭矩导致车辆的燃料消耗增加。

为了减少燃料消耗，当减速器停用并且不应该制动车辆时，转子借助于耦连元件与动力系断开。因此，当转子与动力系断开时，转子将基本静止不动并且不旋转。

下一次，当将减速器连接到动力系时，驱动减速器的齿轮借助于耦连元件接合并锁定在动力系的轴杆上。耦连元件可以是配置有内部齿的轴向可移动的套筒，所述套筒连接齿轮和轴杆。然而，当齿轮应锁定在动力系的轴杆上时，套筒、齿轮和动力系的轴杆具有不同的转速。因此，在齿轮锁定在轴杆上之前，使用同步装置来同步套筒、齿轮与动力系的轴杆之间的转速。同步装置包括闩锁锥形环和设置在齿轮一侧上的内部锥形环。传动系的轴杆可以是变速箱中的轴杆。

为了获得良好的同步，闩锁锥形环上的面对套筒并且设计成在同步期间与套筒中的内部齿啮合的周边闩锁齿的表面必须相对于闩锁锥形环的旋转轴线成角度，所述角度与闩锁锥形环传递给套筒的制动扭矩相平衡，以实现同步速度。这意味着所述角度必须设计成使得闩锁锥形环上的闩锁齿与套筒中的内部齿的处于所述角度的那部分啮合，并充分作用在套筒上以实现同步速度，然后当已获得同步速度时，在套筒要与内部锥形环接合时，从套筒中的内部齿的处于所述角度的那部分脱离。在套筒与内部锥形环之间的接合位置，套筒中的内部齿与内部锥形环的周边耦连齿啮合。内部锥形环接附到齿轮。为了确保在套筒轴向经过闩锁锥形环之前达到同步速度，闩锁锥形环的齿必须在正确的时刻与内部齿脱离。这是通过扭矩平衡来实现的，其中摩擦扭矩(还定义为同步扭矩)试图增加闩锁锥形齿与内部锥形齿之间的重叠，而通过齿-齿接触产生的扭矩试图减少各齿之间的重叠。当闩锁锥形环上的周边锁齿已在套筒与内部锥形环之间获得同步速度时与套筒中的内部齿脱离时，套筒将轴向移动，以使得闩锁锥形环向内运动到套筒中并且在相对于套筒的轴向位置停止，所述轴向位置通过套筒与齿轮上的内部锥形环相遇并且接合的位置来确定。