液壓致動裝置制造方法

液壓致動裝置制造方法
【專利摘要】用于至少一個摩擦離合器和至少一個擋位調節元件的液壓致動裝置，包括用于借助電驅動的泵形成壓力的動力單元、擋位調節和離合器致動部段以及用于控制這些子組件的控制單元，擋位調節和離合器致動部段與動力單元液壓連接并具有擋位調節和離合器調節缸。與離合器調節缸的活塞相關聯的是具有鎖止元件的閉鎖裝置，該活塞可操作地連接到摩擦離合器并能在相對兩側液壓加載，鎖止元件彈性偏置到阻止活塞運動的鎖止狀態并借助通過控制單元來致動的致動器從鎖止狀態運動到允許活塞運動的釋放狀態。在此情況下，泵的泵送方向可逆，以根據對應的泵送方向在一側或另一側加載活塞以進行致動運動。控制單元協調泵裝置和致動器的致動，以使摩擦離合器接合或脫開。
【專利說明】液壓致動裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的用于機動車輛中的至少一個摩擦離合器和至少一個擋位調節元件(gear setting element)的致動的液壓致動裝置。當在自動變速器中、雙離合器或多離合器變速器或可分離的分布和差速變速器中需要盡可能柔性地并且摩擦盡可能小地同時以較小空間要求來致動帶有或不帶有同步嚙合的、諸如選擇器撥叉和選擇器套筒的擋位調節元件和(干式或濕式)摩擦離合器時，這種類型的致動裝置用于大量現代機動車輛中。
【背景技術】
[0002]由DE-A-10360611 (圖1)已知一種用于機動車輛自動變速器中的摩擦離合器和調節元件的致動的液壓致動裝置，該液壓致動裝置限定了權利要求1的前序部分。根據該現有技術，致動裝置具有借助泵產生液壓壓力的動力單元，該動力單元能借助電泵驅動裝置進行驅動，以使液壓流體沿泵送方向排出并在此情況下對通過止回閥與泵分離的壓力儲存裝置進行加載。借助多個可電磁致動的閥與動力單元液壓連接的一方面是擋位調節部段，該擋位調節部段具有用于變速器中的擋位選擇或換檔選擇(shift-track)的調節元件的多調節缸系統，另一方面是具有主單元和離合器調節缸的離合器致動部段，離合器調節缸的活塞可操作地連接到摩擦離合器。還提供一種電子控制系統，該電子控制系統與泵驅動裝置和可電磁致動閥電氣連接，可電磁致動閥作為用于擋位調節部段和離合器致動部段的控制兀件。
[0003]有利地，在該現有技術中僅設有一個動力單元，該動力單元向擋位調節部段和離合器致動部段供給液壓壓力。然而，可以看到在動力單元內具有壓力儲存器的現有技術的缺點，因為當對儲存器加載時，液壓流體必須泵送到遠高于在特別是離合器致動部段中所需最大壓力的壓力水平，以仍能在移除所需量之后提供所需的工作壓力，這在能量方面是不利的，并且顯著減小裝置的效率。此外，實施成滑閥并且構成該致動裝置內最大的成本因素的可電磁致動的閥由于較窄的間隙需要較高的油純度，并且經常需要過濾措施。然而，滑閥遭受到不可忽略的泄漏，這種泄漏經過對應的使用時間會導致壓力儲存器的完全卸載，這在對壓力儲存器加載時造成第一次致動的延遲。此外，當例如在高速公路上沒有擋位變化地駕駛時，因此需要以規則間隔來對壓力儲存器重新加載，這類似地在能量方面也是不利的。
[0004]發明目的
[0005]本發明具有為了致動機動車輛中的至少一個摩擦離合器和至少一個擋位調節元件而提供一種液壓致動裝置的目的，該液壓致動裝置避免了上述缺點，并且通過與上述現有技術相比在較低成本的情況下主要是具有顯著提高的總效率。

【發明內容】

[0006]該目的通過權利要求1中指出的特征來實現。本發明的有利或有用的改進設計是權利要求2到10的主題。
[0007]根據本發明，在用于機動車輛中的至少一個摩擦離合器和至少一個擋位調節元件的致動的液壓致動裝置中，該液壓致動裝置除了用于借助泵形成液壓壓力的動力單元之外包括擋位調節部段、離合器致動部段以及控制單元，泵能借助電泵驅動裝置驅動，以使液壓流體沿泵送方向排出，擋位調節部段具有用于擋位調節元件的擋位調節缸，該擋位調節缸與動力單元液壓連接，離合器致動部段具有離合器調節缸，該離合器調節缸與動力單元液壓連接，且離合器調節缸的活塞與摩擦離合器可操作地連接，控制單元與泵驅動裝置以及用于擋位調節部段和離合器致動部段的控制元件電氣連接，閉鎖裝置作為控制元件與活塞功能上相關聯，該活塞能在離合器調節缸的相對兩側液壓加載，該閉鎖裝置具有鎖止元件，該鎖止元件彈性偏置到阻止活塞運動的鎖止狀態，并能借助通過控制單元能電致動的致動器抵抗彈性偏置從鎖止狀態運動到允許活塞運動的釋放狀態，其中，泵的泵送方向可逆，以在離合器調節缸的一側或另一側液壓加載離合器調節缸的活塞，以根據對應的泵送方向進行致動運動，并且控制單元協調電泵驅動裝置和致動器的電致動，以使摩擦離合器脫開和接合。
[0008]泵驅動裝置和致動器的協調在此情況下能通過控制單元來實施，以使閉鎖裝置的致動器先被電致動，以將鎖止元件從在不帶電的情況下阻止離合器調節缸的活塞運動的鎖止狀態置于釋放狀態，因而，消除通過閉鎖裝置產生的活塞的閉鎖或鎖止。然后，控制單元電致動泵驅動裝置，從而以期望的泵送方向起動可逆泵，而作用于離合器調節缸的活塞的對應側的液壓壓力產生活塞沿預定方向的運動，以致動與活塞可操作地連接的摩擦離合器。一旦活塞現在到達期望位置，就終止對閉鎖裝置的致動器供電，且通過控制單元切斷泵驅動裝置，該期望位置例如能通過位于離合器調節缸處的行程傳感器來檢測到。因此，鎖止元件通過彈性偏置返回到其阻止活塞運動的鎖止狀態。
[0009]作為對此的替代方式，閉鎖裝置的致動器和泵驅動裝置還能借助控制單元來如此協調操作，即，致動器首先被電致動，以通過使鎖止元件縮回來消除對離合器調節缸的活塞的閉鎖，然后以定義泵送方向來操作泵，以使活塞開始沿預定方向運動，并且不久之后將致動器再次切換到不帶電，以使彈性偏置的鎖止元件自動運動到其鎖止狀態，或者一旦由于參與的部件(鎖止元件和活塞)的相對位置而再次可以進行閉鎖，并且切斷泵。在此替代方式情況下無須感測活塞位置等。
[0010]顯然，建議的液壓致動裝置在能量方面以技術硬件上相對較少的耗費以及由此以較低成本非常有利地進行操作，特別是在致動摩擦離合器時，因為僅當為了使摩擦離合器脫開或接合需要離合器調節缸的活塞的致動運動時才對電氣部件進行供電，否則通過閉鎖裝置的鎖止元件來阻止該活塞進行運動。在動力單元或滑閥中不太需要必須加載的任何形式的儲存器以及由此提高級別的油純度，如對于離合器調節缸的“保持在壓力下”那樣。由于此外總是需要致動兩個元件、即閉鎖裝置的致動器和泵驅動裝置以開始進行運動，所以最后有利的是加大了抗故障致動的安全性。
[0011]原理上，可以在以下部件處提供閉鎖裝置，即，該部件為了形成與摩擦離合器的可操作連接而與離合器調節缸的活塞、例如活塞桿連接。然而，關于低構造耗費和緊湊結構，較佳的是閉鎖裝置安裝在離合器調節缸上，以使鎖止元件在離合器調節缸的活塞處與鎖止部段協作，以將活塞保持在靜止狀態或致動狀態下，或者從對應的狀態釋放；因此，不僅提供閉鎖裝置與離合器調節缸的活塞的摩擦聯接還提供物理聯接。在此情況下，位于離合器調節缸的活塞處的鎖止部段能以簡單的方式通過軸向間隔開的、可選地還呈活塞周緣處環繞的徑向溝槽形式的凹槽來形成。
[0012]在用于雙離合器或多離合器變速器的本發明的實施例的較佳形式中，離合器調節缸的活塞能在相對兩側分別與對應的摩擦離合器可操作地連接，因而，借助僅一個離合器調節缸可選地致動一個摩擦離合器或另一摩擦離合器。
[0013]如果為泵驅動裝置和致動器的電致動的所述協調和/或為了其它目的需要行程信息，則離合器調節缸能包括用于檢測活塞位置的傳感器裝置，該傳感器裝置較佳地具有設置在缸外殼處的傳感器和附連到活塞的信號元件。
[0014]此外較佳的是可電致動的致動器是電磁致動器，因為可便宜且無困難地購得電磁致動器。由于致動器的電致動總是快速地發生，特別是當離合器調節缸的活塞的致動運動是期望的時，能量平衡是有利的。
[0015]原則上，還可以設計離合器調節缸的活塞與摩擦離合器可操作連接，因而，借助例如活塞桿來提供直接的機械聯接。然而，特別是關于涉及到參與的部件的物理結構的高靈活度，較佳的是離合器調節缸的活塞在至少一側與離合器主動缸的主活塞機械聯接，該離合器主動缸通過壓力管線與具有從動活塞的離合器從動缸液壓連接，該從動活塞又與摩擦離合器機械連接，由此(還)存在液壓操作連接。
[0016]如果在此情況下能影響或控制液壓操作連接，特別是如果摩擦離合器是通常僅具有非常小的致動行程的濕式摩擦離合器，則這對于摩擦離合器的脫開以及特別是接合的靈敏度是有利的。由此，致動裝置能以用于液壓流體的流體儲存器以本身已知的方式與離合器主動缸相關聯的方式構造，在此情況下，從離合器主動缸起，將沿離合器主動缸方向鎖止的止回閥以及可電磁致動的比例節流閥(原則上能偏置到過渡(trans i t ion )零位或鎖止零位)連接到離合器主動缸與離合器從動缸之間的壓力管線內，該比例節流閥通過出流管線與流體儲存器連接，并且借助該比例節流閥能以定義方式調節離合器從動缸內的液壓壓力。
[0017]在具有離合器調節缸和摩擦離合器之間的受控液壓操作連接的該實施例的變型中，比例節流閥能構造成在非致動狀態下它位于過渡零位，因而，在不向比例節流閥供電的情況下在離合器從動缸內不形成壓力。由于由此必須在任何情況下致動兩個元件(泵驅動裝置和比例節流閥)以開始離合器從動缸處的致動運動，大幅提高了抗故障致動的安全性。
[0018]在具有離合器調節缸和摩擦離合器之間的可影響的液壓操作連接的實施例的另一變型中，最后可以在止回閥和比例節流閥之間將壓力儲存器連接到壓力管線內，比例節流閥在非致動狀態下位于鎖止零位，該壓力管線止回閥和比例節流閥之間通過轉換閥與出流管線液壓連接，該轉換閥在非致動狀態下鎖止。當加載壓力儲存器時，這使得能夠特別快速致動摩擦離合器，如對于特定應用期望的那樣，因而，在此變型中考慮到了技術硬件方面的總體較高的耗費。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面，參照所附的僅僅是示意性的附圖通過較佳實施例來更詳細地闡釋本發明，在附圖中，相同的附圖標記表示相同或對應的部件，且所有部件示出為處于靜止狀態、即非致動狀態，在附圖中:
[0020]圖1示出了如根據本發明的第一實施例那樣借助離合器調節缸來致動摩擦離合器和借助對應數目的擋位調節缸來致動四個擋位調節元件的液壓致動裝置，其中，離合器調節缸通過離合器主動缸和離合器從動缸的串聯連接而與摩擦離合器可操作地連接；
[0021]圖2示出圖1中細節II的放大比例圖，從該圖中特別是能推斷出關于離合器調節缸的進一步細節；
[0022]圖3示出了根據本發明的第二實施例的用于摩擦離合器和四個擋位調節元件的致動的液壓致動裝置的回路圖，其中通過與第一實施例相比，離合器主動缸和離合器從動缸之間的液壓連接件設有用于調節壓力的閥結構；
[0023]圖4示出了根據本發明的第三實施例的用于摩擦離合器和四個擋位調節元件的致動的液壓致動裝置的回路圖，其中，通過與第二實施例相比，離合器主動缸和離合器從動缸之間的液壓連接件設有用于壓力調節的不同的閥結構以及壓力儲存器；以及
[0024]圖5示出了用于雙離合器式變速器中的兩個摩擦離合器和四個擋位調節元件的致動的液壓致動裝置的回路圖，其中，與每個摩擦離合器相關聯的是具有用于類似于圖3所示壓力調節的閥結構的離合器主動缸和離合器從動缸的串聯連接，其中，離合器調節缸致動兩個離合器主動缸。
[0025]在這些圖中以及在下述描述中已經省略了對將要致動的擋位調節元件(例如，選擇器套筒或具有選擇器撥叉的選擇器桿)和(干式或濕式)摩擦離合器的更詳細的圖示或闡釋，因為這些元件及其功能是專業人員所熟知的，對其進行解釋對于理解本發明顯然沒有必要。
【具體實施方式】
[0026]在圖1中，附圖標記10總地表示在機動車輛中用于一個(或若干個)摩擦離合器C和至少一個擋位調節元件的致動的液壓致動裝置，對于具有四個前進擋位Gl到G7以及一個倒檔GR的自動變速器，四個擋位調節元件Fl到F4在所示實施例中以虛線示意地示出了為具有選擇器撥叉的選擇器桿。致動裝置10能粗略地分成三個液壓部段(每個液壓部段用點劃線框起來)。具體來說它們是:(第一)用于借助泵P形成液壓壓力的動力單元12，該泵與儲存器14連接，并且能借助電泵驅動裝置M來驅動，以使液壓流體(例如，油或制動流體)沿泵送方向R排出，(第二)具有擋位調節缸GCl到GC4的擋位調節單元16，這些擋位調節缸與擋位調節元件Fl到F4相關聯，并且與動力單元12液壓連接，以及(第三)具有離合器調節缸CC的離合器致動部段18，該離合器調節缸與動力單元12液壓連接，并且離合器調節缸的活塞以還將要描述的方式與摩擦離合器C可操作地連接。此外，設有控制單元ECU，該控制單元與泵驅動裝置M和還將要更詳細描述的控制元件電氣連接(從控制單元ECU出發用向兩側和向下的虛線來畫出)，這些控制元件用于擋位調節部段16和離合器致動部段18，并且就其而言由上級變速器控制單元(未示出)致動(位于控制單元ECU上方的虛線)。
[0027]如類似地接下來借助圖1和2更詳細描述的那樣，具有鎖止元件28的閉鎖裝置(detenting device) 26功能上并且在所示實施例中也物理上作為控制元件與離合器調節缸CC的活塞20聯接，該活塞能在相對兩側22、24被液壓加載(雙作用活塞-缸結構)，該鎖止元件借助例如為螺旋壓力彈簧的彈簧30彈性偏置到阻止活塞20運動的鎖止狀態，并且能借助經由控制單元E⑶電致動的、較佳為電磁式的致動器抵抗彈性偏置從鎖止狀態運動到允許活塞20運動或使其能夠運動的釋放狀態。此外，泵P的泵送方向R可逆(在圖1中由雙箭頭表示，由此被稱為可逆泵)，以在離合器調節缸體CC的活塞20的一側(左側有效表面)22和另一側(右側有效表面)24液壓加載該活塞20，以根據對應的泵送方向R進行致動運動，在此情況下控制單元E⑶適當地協調泵驅動裝置M和致動器32的電致動，以根據需要使摩擦離合器C脫開或接合(下面更詳細闡釋)。
[0028]動力單元12的泵P具有兩個液壓端口 34、36，根據對應選擇的或者通過控制單元E⑶預先確定的泵送方向R，這兩個液壓端口中的一個形成泵入口(吸入接頭)，借助泵入口吸入或向上吸液壓流體，而另一端口形成泵出口(壓力接頭)，借助該泵出口在壓力下遞送液壓流體。可用泵類型例如是齒輪泵、滾柱泵、葉輪泵和徑向或軸向活塞泵。對于本申請來說，如果泵P構造成恒流泵就基本上足夠了，該恒定流泵對于泵驅動裝置的預定轉動速度供給恒定的體積流。泵驅動裝置M可選地轉速可控，以例如能影響離合器調節缸CC的調節速度。借助圖1中以虛線示出的電源線(Versorgungskabel)來對泵驅動裝置M供電或致動泵驅動裝置M，該電源線與控制單元ECU電氣連接。
[0029]泵P的每個液壓端口 34、36借助吸入管線38、40與儲存器14連接，沿儲存器的方向鎖止的止回閥42、44連接到該吸入管線內。止回閥42、44能偏置到它們沿儲存器14方向的設置鎖止狀態；然而，這未在附圖中示出。此外，分支的壓力管線46、48與各個液壓端口 34、36連接，從而提供動力單元12與離合器調節缸CC和擋位調節缸GCl到GC4的液壓連接，這些擋位調節缸均關于泵P并聯。至此，專家將理解到當泵P以例如泵送方向R (圖1中順時針)操作時，泵P從壓力管線46經由液壓端口 34吸入液壓流體，并且可選地經由止回閥42和吸入管線38從儲存器14吸入液壓流體。然而，借助其另一液壓端口 36，泵P在壓力管線48中以一定壓力傳送液壓流體。在此情況下，止回閥44防止液壓流體的壓力降低或者回流到儲存器14。以類似的方式使壓力管線48卸壓，而使壓力管線46加載有壓力，當泵P以泵送方向R (圖1中逆時針)操作時，在此情況下，液壓流體在圖1中從泵P的右側傳送或排出到泵P的左側。
[0030]在離合器致動部段18中，根據圖2，壓力管線46、48分別引向離合器調節缸CC的控制或壓力端口 50、52。壓力端口 50、52在圖2中示意地示出為離合器調節缸CC的缸外殼54內的通道，該缸外殼形成離合器調節缸CC的缸室56，活塞40在該腔室內將兩個壓力室58,60彼此分離開。在此情況下，活塞20在其兩端并在外周緣處設有對應的密封元件62、64，例如是本身已知的溝槽形密封圈，該密封元件與缸外殼54的內周緣表面協作以動力密封住對應的壓力室58或60。
[0031]如沿軸向看缸室在密封元件62、64之間的無壓力區域內、在活塞20處形成若干、在此是兩個鎖止部段，在所示實施例中安裝在離合器調節缸CC、更精確地說是其缸外殼54上的閉鎖裝置26的鎖止元件28與這兩個鎖止部段協作，以將活塞20保持在靜止狀態(如所示)或致動狀態或使其從對應狀態釋放，如下面將更詳細描述那樣。活塞處的鎖止部段在所示實施例中是在活塞的周緣處軸向間隔開的凹槽66、68。
[0032]閉鎖裝置26包括外殼70，該外殼在所示實施例中以合適的方式固定到離合器調節缸CC的缸外殼54的外周緣。致動器32的勵磁線圈72接納于外殼70內，并且至少部分地同心圍繞鐵磁性鎖止元件28，該鐵磁性鎖止元件在此起到電磁驅動裝置的電樞作用。以活塞方式在勵磁線圈72內移動的鎖止元件28穿過外殼70內的開口 74，因而，設置在鎖止元件28的端部(在圖2中為下方)并且其橫截面向自由端部略漸縮的閉鎖突出部76能與活塞20內的凹槽66或68配合。在其另一端部(圖1中為上方)，鎖止兀件28相對于外殼70的基部區域78借助彈簧30彈性地支承。借助圖1中以虛線示出并與控制單元ECU電氣連接的電源線來對勵磁線圈72供電。
[0033]至此，顯然的是彈簧30用于將鎖止元件28推出閉鎖裝置26的外殼70，因而，在未對勵磁線圈72供電的狀態下，閉鎖突出部76借助彈簧30的力保持與活塞20處的凹槽66、68保持配合。由于由此起作用的形狀配合，當壓力室58、60中的一個加載有壓力時，防止活塞20在離合器調節缸CC內移動。相反，如果對勵磁線圈72供電，則產生的磁力抵抗彈簧30的力使鎖止元件28沿與活塞20的移動方向大致垂直的方向縮回到外殼70內，在此情況下閉鎖突出部76從對應的凹槽66或68脫開。現在，活塞20能通過使對應的壓力室58或60加載有壓力而移動到圖2中的左側或右側。
[0034]閉鎖裝置26的對應狀態(打開或鎖定)、即鎖止元件28相對于閉鎖裝置26的外殼70的對應狀態能借助控制單元ECU經由致動器32的電感值來間接確定，該電感值在鎖止元件28相對于外殼70運動的情況下根據即刻空氣間隙，鎖止元件28與外殼70在彈簧30附近的基部區域78之間的間距來變化。
[0035]將活塞桿80在圖2中的右側緊固到活塞20，并且以適當密封的方式(未更詳細示出)穿過離合器調節缸CC的缸外殼54的壁82，活塞桿為了致動時有效連接到相鄰設置的離合器主動缸CM，更精確地說與主動缸的主活塞84機械聯接。
[0036]以本身已知的方式構造的離合器主動缸CM包括缸外殼86,主活塞84接納于該缸外殼內以沿縱向移動，并界定出壓力室88。主活塞84在外周緣處設有主密封元件90和輔助密封兀件92,這些密封兀件相對于缸外殼86的內周緣表面動力密封,并且在它們之間限定隨動區域(breather region)94。在圖2中所示的主活塞84的靜止狀態下,壓力室88借助隨動連接件96與隨動區域94無壓力地連接，該隨動連接件設置成借助隨動端口 98與流體容器(fluid reservoirf)100流體連接。當主活塞88移動到圖2中右側時,主密封元件90行進超出隨動連接件96，因而，壓力室88和隨動區域94液壓上彼此分離，并且在壓力室88內形成液壓壓力。現在，液壓流體能從壓力室88經由離合器主動缸CM的壓力端口 102排出到與壓力端口 102連接的壓力管線104內。
[0037]如由圖1中進一步推斷，離合器主動缸CM借助壓力管線104與離合器從動缸CS液壓連接，該離合器從動缸可以是傳統從動缸或所謂的中心釋放裝置(具有中心軸桿通道的環形活塞和環形缸體結構)。離合器從動缸CS以已知的方式具有從動活塞108，該從動活塞接納于缸外殼106內以沿縱向移動，并且相對于缸外殼106的內周緣表面適當動力密封，并且在一側與借助壓力管線104液壓加載的壓力室110相接，并在其另一側與摩擦離合器C在112處機械連接。
[0038]應理解到的是，當離合器主動缸CM致動時，液壓流體通過主活塞84從壓力室88排出，并且借助經由壓力管線104的液壓連接以對應的量推入離合器從動缸CS的壓力室110內，由此，使從動缸108進行移動，并且借助機械連接件112在摩擦離合器C處進行脫開運動。
[0039]返回到圖2，此外理解到在所示實施例中，在離合器調節缸CC的活塞20處設有兩個凹槽66、68，凹槽在活塞20上的軸向位置和彼此間距限定了與活塞20可操作地連接的主活塞84的特定狀態。如果閉鎖突出部76如圖1和2中所示與活塞處的右側凹槽66配合，則這借助由活塞桿80形成的聯接限定主活塞84以及由此從動活塞108的靜止狀態；因此，摩擦離合器C處于其未致動、在此為接合的狀態。相反，如果閉鎖突出部76與活塞20處的左側凹槽68閉鎖，則這限定主活塞84以及由此借助壓力管線104內的流體柱限定從動活塞108的致動狀態；由此，摩擦離合器C處于其致動、在此是脫開狀態。
[0040]還如圖2中可見，所示實施例中的離合器調節缸CC裝備有用于檢測活塞20的位置的傳感器裝置114，該傳感器裝置包括設置在缸外殼54處的傳感器116 (例如，霍爾傳感器)和附連到活塞20的信號元件118 (例如，永磁體)。傳感器裝置114相似地電氣連接到控制單元ECU (在圖1中用虛線示出)，該控制單元處理狀態信號，例如以確定離合器調節缸CC的對應致動狀態和/或根據活塞20的位置致動閉鎖裝置26。離合器從動缸CS也可設有用于從動活塞108的行程的傳感器系統120，如圖1中所示，該傳感器系統與控制單元E⑶電氣連接。
[0041]最后，關于具有四個雙作用擋位調節缸GCl到GC4的擋位調節部段16，這四個雙作用擋位調節缸能與關于泵P液壓并聯的壓力管線46、48連接，須強調的是如能由圖1中的示意圖中容易假定，各個擋位調節缸GCl到GC4非常類似于離合器調節缸CC來構造。在此情況下，這些是被感測的調節缸，調節缸的活塞借助對應相關聯的彈性偏置的閉鎖裝置來可選地固定或釋放，該閉鎖裝置借助控制單元ECU電磁解鎖，以根據活塞的對應液壓加載來移動到圖1的右側或左側。然而，所示實施例中的擋位調節缸GCl到GC4的活塞與根據圖1的離合器調節缸CC相比分別設有三個鎖止凹槽al，bl, cl, a2, b2, c2, a3, b3, c3或a4，b4，c4。然而，鎖定凹槽bl到b4分別限定對應的活塞以及與其操作連接的擋位調節元件Fl到F4的靜止狀態或中性狀態，其余鎖止凹槽al到a4和cl到c4分別確定特定的接合狀態。在此情況下，鎖定到al處表示接合的前進檔G3，閉鎖到a2處表示接合的倒檔GR，閉鎖到a3處表示接合的前進檔G6,閉鎖到a4處表示接合的前進檔G5,閉鎖到cl處表示接合的前進檔G1，閉鎖到c2處表示接合的前進檔G2，閉鎖到c3處表示接合的前進檔G4以及最后閉鎖到c4處表示接合的前進檔G7。由在此參照的同一 申請人:的先前的德國專利申請第102011107263.6號(DE-A-102011107263)可知這種擋位調節缸的其它細節、特別是構造細節.[0042]例如，借助上述液壓致動裝置10可以進行如下操作，其中，控制單元E⑶適當地致動并協調電泵驅動裝置M和調節缸CC、GC1到GC4處的閉鎖裝置26的電磁致動器32，如有可能則考慮到感測的活塞位置。
[0043]如果尚合器調T1缸CC的活塞20為了尚合器王動缸CM處的致動運動而從預定狀態、在此實施例中借助傳感器裝置114已知、根據圖1和2例如是靜止狀態移位，則借助控制單元ECU先使閉鎖裝置26的致動器32供電。由此，鎖止元件28抵抗彈簧30的力磁性縮回，在此情況下閉鎖突出部76與活塞20處的對應的、在此是右側的凹槽66脫開，因而，釋放閉鎖。現在借助控制單元E⑶以如下方式對泵驅動裝置M供電，S卩，泵P以期望的調節運動方向所需的泵送方向R開始，例如以從圖1中泵P的左側到泵P的右側的泵送方向R開始(泵以順時針轉動)。因此，對離合器調節缸CC內的壓力室60進行液壓加載，由此使活塞20移動到圖1中的右側。在活塞20的較短移動行程之后，可切斷對致動器32的供電，因而，彈簧30試圖使鎖止元件28向圖1中的下方移動。一旦活塞20相對于鎖止元件28到達閉鎖突出部76能滑動到凹槽68內的位置，就進行上述過程。現在切斷泵驅動裝置M以使系統再次完全沒有電流。在此模式和方式下，活塞20能從一個鎖止狀態運動到另一鎖止狀態。
[0044]應理解到在整個系統中，能產生摩擦離合器C處的致動運動，或者擋位調節元件Fl到F4中的特定一個能移動，因為控制單元E⑶通過對閉鎖裝置26供電而消除了與摩擦離合器C或對應的擋位調節元件Fl到F4相關聯的調節缸體CC或GCl到GC4處的活塞閉鎖，并且根據期望的調節方向以特定的泵送方向R接通泵P，而其它調節缸的活塞借助與其功能上相關聯的閉鎖裝置保持在沒有電的狀態。通過該切換過程基本上可以沿相同調節方向同時執行若干調節運動，因為同時向對應的閉鎖裝置和泵驅動裝置M供電，而加載有壓力并釋放的活塞沿相同的調節方向運動。
[0045]由此，能在簡短的說明中如下實施離合器和擋位選擇操作:
[0046]A.起動:控制單元ECU從上級變速器控制件接收用于起動以及關于所需動力學的數據的信號。除了行程傳感器外的所有電氣部件都不帶電，除非另有相反表述；開始時，所有調節缸CC，GCl到GC4都閉鎖到靜止狀態(配合到凹槽66或bl到b4內)。
[0047]A.1為了打開摩擦離合器C，對離合器調節缸CC處的閉鎖裝置26供電，并且接通泵P以向右轉動，而離合器調節缸CC內的活塞20向右運動并且致動離合器主動缸CM。在此情況下借助集成的傳感器裝置114來探測到活塞20的位置。由此液壓致動離合器從動缸CS，并且打開摩擦離合器C。在活塞20的最終狀態下，閉鎖裝置26沒有電，并由此將活塞20保持在位(閉鎖突出部76與凹槽68配合)；泵P被切斷。
[0048]A.2為了掛入所需的擋位一即第一前進檔Gl或倒檔GR尚未掛入一過程如下。如果掛入第一前進檔G1，不向擋位調節缸GCl處的閉鎖裝置供電；再次接通泵P以向右轉動。由此，擋位調節缸GCl內的活塞向左行進，以使第一前進檔Gl借助擋位調節元件Fl掛入。然后通過使相關聯的閉鎖裝置不帶電(配合到凹槽Cl內)來將擋位調節缸GCl的活塞固定在位。
[0049]A.3為了實際的起動過程，操作泵P起初以向右轉動，以釋放對離合器調節缸CC的閉鎖。然后使離合器調節缸CC處的閉鎖裝置26供電，將泵P切換到向左轉動，離合器調節缸CC內的活塞20在行程調節下運動，從而以定義的方式與摩擦離合器C配合，并且由此以對應于機動車輛的期望的動力學狀態起動。當到達靜止狀態時，沒有電的閉鎖裝置26使活塞20閉鎖(閉鎖突出部76與凹槽66配合)；泵P被切斷。
[0050]B.換擋:控制單元ECU從上級變速器控制件接收用于換擋的信號。除了行程傳感器外的所有電氣部件都不帶電，除非另有相反表述；離合器調節缸CC閉鎖到靜止狀態，并且擋位調節缸GCl到GC4閉鎖到它們的對應狀態中。
[0051]B.1為了換擋，如上A.1中所述，先打開摩擦離合器C。
[0052]B.2為了脫開第一前進檔G1，向擋位調節缸GCl處的閉鎖裝置供電。操作泵P以向左轉動，因而，向右拉動擋位調節元件F1。當擋位調節缸GCl的活塞到達中間狀態時，它通過使相關聯的閉鎖裝置不帶電(配合到凹槽bl內)來固定。
[0053]B.2為了掛入第二前進檔G2，向擋位調節缸GC2處的閉鎖裝置供電。操作泵P以向右轉動，因而，向左推動擋位調節元件F2。當擋位調節缸GC2的活塞到達其左側位置時，它通過使相關聯的閉鎖裝置不帶電(配合到凹槽c2內)來固定。
[0054]B.4為了使摩擦離合器C閉合，先操作泵P以向右轉動，因而，釋放離合器調節缸CC處的閉鎖。然后，向離合器調節缸CC處的閉鎖裝置26供電，將泵P切換到向左轉動，離合器調節缸CC內的活塞20在行程調節下運動，從而使摩擦離合器C以期望的動力學狀態閉合。當到達靜止狀態時，沒有電的閉鎖裝置26使活塞20閉鎖(閉鎖突出部76與凹槽66配合)；泵P被切斷。
[0055]對于其它擋位來說過程是類似的，因而，就此參照其它擋位的闡釋是多余的。
[0056]下面應將根據圖3到5的其它實施例僅描述到它們與參照圖1和2上述的第一實施例不同的程度。在一開始須在此強調的是其它實施例在動力單元12和擋位調節部段16方面與第一實施例沒有不同，并且因此不再作闡釋；僅在離合器致動部段18的設計以及特別是如下方面存在差異。
[0057]在根據圖3的第二實施例中，從離合器主動缸CM起，沿離合器主動缸CM方向鎖止的止回閥122和可電磁致動的比例節流閥124連接到離合器主動缸CM與離合器從動缸CS之間的壓力管線104內。能以定義的方式借助比例節流閥124來調節離合器從動缸CS內的液壓壓力，該比例節流閥可借助控制單元ECU電致動，并且借助出流管線126與流體容器100連接。
[0058]在所示實施例中，比例節流閥124實施成在非致動狀態下切換到過渡零位中的可電磁致動的2/2球座閥，如原理上由同一 申請人:的DE-A-19633420 (圖4)已知那樣，由此在關于閥的其它細節參照該專利。通過對抵抗彈性力離開閥座彈性偏置的閥體(球)的以電磁方式形成的保持，閥座和閥體之間的節流間隙能閉合或可變地調節，借助該間隙，液壓流體能從壓力管線104流動到出流管線126內，因而，由于止回閥122保持離合器從動缸內的“閉鎖”壓力，或使該壓力以定義方式朝向平衡容器100的方向釋放或卸去。
[0059]由此，為了使摩擦離合器C打開或脫開，必須向比例節流閥124供電，以使其閉合，因而，當離合器主動缸CM如上所述由離合器調節缸CC致動時，壓力能在任何情況下形成于離合器從動缸CS內。為了使摩擦離合器C閉合或接合，與第一實施例相比，不必操作泵P。相反，這能通過比例節流閥124的合適致動以可變地調節節流間隙來以較大靈敏度進行。然而，離合器調節缸CC同時或此后必須回到其起始或靜止狀態，特別是通過向閉鎖裝置26供電來釋放將活塞20閉鎖在致動狀態下，通過操作泵P向左轉動來移動活塞20，并且最后通過使閉鎖裝置26不帶電來將活塞20閉鎖到靜止狀態中。
[0060]在圖4中所示的第三實施例的情況下，在離合器主動缸CM和離合器從動缸CS之間相繼連接有止回閥122和比例節流閥124、在此是可電磁致動的2/2球座閥。然而，通過與第二實施例相比，閥124在非致動狀態下處于鎖止零位，即，閥本體彈性偏置抵靠閥座，并且必須以電磁方式作用來抵抗彈性力從閥座提升，從而以定義方式調節節流間隙。在根據圖4所示的回路圖中，比例節流閥124設置成它在不帶電的情況下起到沿離合器主動缸CM的方向鎖止的、彈性偏置的止回閥的作用。此外，在止回閥122與比例節流閥124之間，壓力儲存器128連接到壓力管線104內，壓力管線又通過可電磁致動的轉換閥130在止回閥122和比例節流閥124之間與出流管線126液壓連接，該轉換閥彈性偏置成閉鎖到非致動狀態下。
[0061]最后，在圖4中于132處示出有壓力傳感器，該壓力傳感器像轉換閥130與控制單元E⑶電氣連接，用以檢測壓力管線104內的壓力，由此，例如能識別出泄漏，并且原理上也能在其它實施例中設置。在本回路中，壓力傳感器132還能有利地與控制單元ECU結合起到以定義方式向使比例節流閥124預先供電的目的，因而，能更快地實現比例節流閥124的打開點。
[0062]關于根據第三實施例的致動裝置10的操作，應首先注意到(如果摩擦離合器C還未打開)周期性地、即以規則間隔向轉換閥130供電，以確保體積補償，由于熱膨脹等會需要這種體積補償。
[0063]然后，如下進行摩擦離合器C的脫開和接合:起初，為了填充(彈性)壓力儲存器128，向閉鎖裝置26供電，且接通泵P向右轉動，以使離合器調節缸CC致動離合器主動缸CM。比例節流閥124處的彈性偏置在此情況下呈如下幅度，即，由于離合器主動缸CM的致動而排出的液壓流體的體積被推入壓力儲存器128 ;止回閥122和閉鎖的轉換閥130維持壓力。然后，操作泵P向左轉動，直至活塞20到達其靜止狀態。然后，離合器主動缸CM將液壓流體通過隨動端口 98吸出到流體容器100，以使它準備好進行下一次致動。如有可能，可通過離合器調節缸CC來進行離合器主動缸CM的若干次這種致動，直至充分填充該壓力儲存器128。隨后使閉鎖裝置26不帶電，并且使離合器調節缸CC的活塞20閉鎖；泵P被切斷。
[0064]摩擦離合器C的打開或脫開此后僅通過向比例節流閥124適當供電來進行，在此情況下壓力儲存器128供給致動離合器從動缸CS所需的壓力。
[0065]為了使摩擦離合器接合或脫開，起始向轉換閥130供電，以使壓力管線104與出流管線126連接。最后，適當地致動比例節流閥124，從而以定義的方式使離合器從動缸CS液壓卸載，并且在此情況下形成路程可調的脫開運動。
[0066]圖5中所示的第四實施例與之前所述的實施例的不同之處基本上在于，離合器調節缸CC的活塞20在相對兩側22、24分別可操作地連接到對應的摩擦離合器C、C’ ’，因而，通過離合器調節缸CC可選地致動在雙離合器變速器中能例如與偶數前進檔G2、G4和G6以及倒檔GR相關聯的一個摩擦離合器C或者在雙離合器變速器中能例如與奇數前進檔G1、G3、G5和G7的另一摩擦離合器C’ ’。在此情況下，離合器調節缸CC的活塞20在兩側分別機械聯接于離合器主動缸CM、CM’的對應主活塞84、84’。如在根據圖3的第二實施例的情況那樣形成關于摩擦離合器C或C’的對應的進一步操作連接，因而，可以參照上述說明。
[0067]與前述實施例不同的是，附加地在活塞20處設有另一凹槽67，因而，該活塞總地具有三個凹槽66、67和68。在此情況下，中間凹槽67限定離合器調節缸CC中的活塞20的基本或靜止狀態，位于圖5中右側的凹槽66在致動摩擦離合器C’時限定活塞20的致動狀態，而位于圖5中左側的凹槽68在致動另一摩擦離合器C時限定活塞20的致動狀態。如上已述地進行活塞20的閉鎖和移動。
[0068]對于專家來說顯然的是由此可以使摩擦離合器C、C’ ’相互關聯地操作。如果例如擋位從第一前進檔Gl變化到第二前進檔G2，則該過程可以是從與第一前進檔Gl相關聯的摩擦離合器C’ ’閉合、而與第二前進檔G2相關聯的摩擦離合器C通過通有電的比例節流閥124來保持打開的狀態開始，如下以簡略形式描述。
[0069]C.1在“空轉”的部分變速器中掛入第二擋:使擋位調節缸體GC2處的閉鎖裝置供電；操作泵P以向右轉動，以及由此掛入第二前進檔G2 ;使擋位調節缸體GC2處的閉鎖裝置不帶電，并且由此固定對應調節缸活塞(參照圖1，配合到凹槽C2內)。
[0070]C.2離合器的“相互關聯”:向離合器調節缸CC處的閉鎖裝置26和比例節流閥124’供電；操作泵P以向左轉動，以及由此致動離合器主動缸CM’ ；離合器主動缸液壓致動離合器從動缸CS’，該離合器從動缸打開摩擦離合器C’。與此同時:受控地使比例節流閥124不帶電，因而，離合器從動缸CS液壓卸載，并且摩擦離合器C閉合。在離合器調節缸CC內的活塞20的(左)端位置，閉鎖裝置26不帶電，因而，活塞20保持在位(配合到凹槽66內)。
[0071]C.3在現在“空轉”的部分變速器中使第一擋脫開:使擋位調節缸體GCl處的閉鎖裝置供電；操作泵P以向左轉動，由此，使第一前進檔Gl脫開；一旦對應的調節缸活塞到達其中間位置，就使擋位調節缸體GCl處的閉鎖裝置不帶電，該活塞在中間位置由此被鎖定(參照圖1，配合到凹槽bl內)。
[0072]C.4再次形成離合器調節缸CC的初始位置:與第一前進檔Gl的脫開同時或之后，向閉鎖裝置26供電，并且操作泵P以向左轉動，直至活塞20到達其靜止狀態，在靜止狀態中，閉鎖裝置26不帶電，由此使活塞20閉鎖(配合到凹槽67內)。
[0073]能以類似方式在其它擋位之間進行變化；為此，關于這方面的闡釋是多余的。
[0074]用于至少一個摩擦離合器和至少一個擋位調節元件的液壓致動裝置包括用于借助電驅動泵形成壓力的動力單元、擋位調節部段和離合器致動部段以及用于控制這些子組件的電控制單元，擋位調節部段和離合器致動部段與動力單元液壓連接，并帶有擋位調節和離合器調節缸。與離合器調節缸的活塞相關聯的是具有鎖止元件的閉鎖裝置，該活塞可操作地連接到摩擦離合器，并能在相對兩側液壓加載，鎖止元件彈性偏置到阻止活塞運動的鎖止狀態，并能借助可通過控制單元來致動的致動器從鎖止狀態運動到釋放狀態，從而允許活塞運動。在此情況下，泵的泵送方向可逆，以根據泵送方向在一側或另一側加載活塞，以進行致動運動。控制單元協調泵裝置和致動器的致動，以使摩擦離合器接合或脫開。
[0075]附圖標記列表
[0076]10液壓致動裝置
[0077]12動力單元
[0078]14儲存器
[0079]16擋位調節部段
[0080]18離合器致動部段
[0081]20 活塞
[0082]22 側
[0083]24 側
[0084]26閉鎖裝置
[0085]28鎖止元件
[0086]30 彈簧
[0087]32致動器
[0088]34液壓端口
[0089]36液壓端口
[0090]38吸入管線
[0091]40吸入管線[0092]42止回閥
[0093]44止回閥
[0094]46壓力管線
[0095]48壓力管線
[0096]50壓力連接
[0097]52壓力連接
[0098]54缸外殼
[0099]56 缸室
[0100]58壓力室
[0101]⑶壓力室
[0102]62密封元件
[0103]64密封元件
[0104]66 凹槽
[0105]67 凹槽
[0106]68 凹槽
[0107]70 外殼
[0108]72勵磁線圈
[0109]74 開口
[0110]76閉鎖突出部
[0111]78基部區域
[0112]80,80’ 活塞桿
[0113]82 壁
[0114]84，84’ 主活塞
[0115]86,86’ 缸外殼
[0116]88, 88'壓力室
[0117]90主密封元件
[0118]92輔助密封元件
[0119]94隨動區域
[0120]96隨動連接件
[0121]98隨動端口
[0122]100，100’ 流體容器
[0123]102，102’ 壓力端口
[0124]104，104’ 壓力管線
[0125]106, 106’ 缸外殼
[0126]108，108’ 從動活塞
[0127]110，110’ 壓力室
[0128]112，112’機械連接件
[0129]114，114’傳感器裝置
[0130]116傳感器[0131]118信號元件
[0132]120，120’行程傳感器
[0133]122，122’ 止回閥
[0134]124,124’比例節流閥
[0135]126,126’ 出流管線
[0136]128壓力儲存器
[0137]130轉換閥
[0138]132壓力傳感器
[0139]al_a4 鎖止凹
[0140]bl_b4 鎖止凹
[0141]cl_c4鎖止凹槽
[0142]C，C’摩擦離合器
[0143]CC離合器調節缸
[0144]CM, CM尚合器王動缸
[0145]CS，CS’離合器從動缸
[0146]E⑶控制單元
[0147]F1-F4擋位調節元件
[0148]G1-G7 前進擋
[0149]GC1-GC4擋位調節缸
[0150]G 倒擋
[0151]P 泵
[0152]M電泵驅動裝置
[0153]R泵送方向
【權利要求】
1.一種用于機動車輛中的至少一個摩擦離合器(C，c’)和至少一個擋位調節元件(F1-F4)的致動的液壓致動裝置(10)，所述液壓致動裝置包括用于借助泵(P)形成液壓壓力的動力單元(12)、擋位調節部段(16)、離合器致動部段(18)以及控制單元(ECU)，所述泵能借助電泵驅動裝置(M)驅動，以便沿泵送方向(R)排出液壓流體，所述擋位調節部段具有用于所述擋位調節元件(F1-F4)的擋位調節缸(GC1-GC4)，所述擋位調節缸與所述動力單元(12)液壓連接，所述離合器致動部段具有離合器調節缸(CC)，所述離合器調節缸與所述動力單元(12)液壓連接，所述離合器調節缸的活塞與所述摩擦離合器(C，C’)可操作地連接，所述控制單元與所述電泵驅動裝置(M)以及用于所述擋位調節部段(16)和所述離合器致動部段(18)的控制元件電氣連接，其特征在于，具有鎖止元件(28)的閉鎖裝置(26)作為控制元件與所述活塞(20)功能上相關聯，所述活塞能在所述離合器調節缸(CC)的相對兩偵U (22，24)液壓加載，所述鎖止元件(28)彈性偏置到阻止所述活塞(20)運動的鎖止狀態，并能借助能通過所述控制單元(ECU)電致動的致動器(32)抵抗彈性偏置從所述鎖止狀態運動到允許所述活塞(20)運動的釋放狀態，其中，所述泵(P)的所述泵送方向(R)可逆，以便在所述離合器調節缸的一側或另一側(22，24)液壓加載所述離合器調節缸(CC)的所述活塞(20)，以便根據對應的泵送方向(R)進行致動運動，并且所述控制單元(E⑶)協調所述電泵驅動裝置(M)和所述致動器(32)的電致動，以使摩擦離合器(C，C’ )脫開和接合。
2.如權利要求1所述的致動裝置(10)，其特征在于，所述閉鎖裝置(26)安裝在所述離合器調節缸(CC)上，所述鎖止元件(28 )在所述離合器調節缸(CC)的所述活塞(20 )處與鎖止部段協作，以便將所述活塞(20)保持在靜止狀態或致動狀態下,或者從對應的狀態釋放所述活塞。
3.如權利要求2所述的致動裝置(10)，其特征在于，所述鎖止部段通過活塞周緣處軸向間隔開的凹槽(66-68)形成于所述離合器調節缸(CC)的所述活塞(20)處。
4.如前述權利要求中任一項所述的致動裝置(10)，其特征在于，所述離合器調節缸(CO的所述活塞(20)在相對兩側(22，24)與對應的摩擦離合器(C，C’)可操作地連接，因而能借助所述離合器調節缸(CC)可選地致動一個摩擦離合器(C)或另一摩擦離合器(C’)。
5.如前述權利要求中任一項所述的致動裝置(10)，其特征在于，所述離合器調節缸(CC)包括用于檢測所述活塞(20 )的位置的傳感器裝置(114)，所述傳感器裝置具有設置在缸外殼(54)處的傳感器(I 16)和附連于所述活塞(20)的信號兀件(I 18)。
6.如前述權利要求中任一項所述的致動裝置(10)，其特征在于，能電致動的致動器是電磁致動器(32)。
7.如前述權利要求中任一項所述的致動裝置(10)，其特征在于，所述離合器調節缸(CC)的所述活塞(20)在至少一側與離合器主動缸(CM，CM’)的主活塞(84，84’)機械聯接，所述離合器主動缸借助壓力管線(104，104’)與具有從動活塞(108，108’)的離合器從動缸(CS，CS’)液壓連接，所述從動活塞與所述摩擦離合器(C，C’)機械連接。
8.如權利要求7所述的致動裝置(10)，其特征在于，用于液壓流體的流體容器(100，100’)以本身已知的方式與所述離合器主動缸(CM，CM’)相關聯，從所述離合器主動缸(CM，CM’)起，沿所述離合器主動缸(CM，CM’)的方向鎖止的止回閥(122，122’)和可電磁致動的比例節流閥(124，124’)連接到所述離合器主動缸(CM，CM’)和所述離合器從動缸(CS，CS’)之間的壓力管線(104，104，)內，所述比例節流閥通過出流管線(126，126，)與所述流體容器(100，100’)連接，并由此能以定義的方式調節所述離合器從動缸(CS，CS’)內的液壓壓力。
9.如權利要求8所述的致動裝置(10)，其特征在于，處于非致動狀態的所述比例節流閥(124，124’)被置于過渡零位。
10.如權利要求8所述的致動裝置(10)，其特征在于，在所述止回閥(122)和所述比例節流閥(124)之間將壓力儲存器(128)連接到所述壓力管線(104)內，所述比例節流閥在非致動狀態下位于鎖止零位，所述壓力管線在所述止回閥(122)和所述比例節流閥(124)之間通過在非致動狀態下鎖止的轉換閥(130)與所述出流管線(126)液壓連接。
【文檔編號】F16H61/40GK103912678SQ201310727031
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年1月9日
【發明者】W·赫伯那 申請人:Fte汽車股份有限公司