CN101205954A - 用于操作离合器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作将扭矩从至少一个驱动轴传递到至少一个从动轴的传动机构的离合器的装置，包括至少一个液压控制的作用在离合器弹性部件上的活塞(17；65)以及与该活塞(17；65)液压连接的泵(1)。还设置有存储器(11)，该存储器装有液压液(13)，其中所述存储器(11)与活塞(17；65)和泵(11)这样地液压连接，使得或者借助于泵(1)、或者借助于存储器(11)来操作活塞(17；65)。此外，本发明还涉及一种操作离合器的方法。

Description

用于操作离合器的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于操作离合器的装置，以及一种根据权利要求8的前序部分所述的用于操作离合器的方法。

背景技术

在具有变速器的汽车中，例如通过可换挡的摩擦离合器完成从发动机到传动机构的力传递。这种摩擦离合器使得在换挡时中断力连接成为可能。在摩擦离合器中通常是压紧两个盘，以便能通过摩擦接触传递扭矩。例如通过给离合器从动盘施加压紧力完成扭矩的控制。可通过机械、液压或者电动液压方式完成离合器的操作。此外也公开了自动变速器。这种自动变速器例如通过电动液压操作。

这种类型的离合器例如是用液压主动缸和输出缸接通和断开的。在常规的变速器中，离合器构造成这样，即当没有液压力通过主动缸和输出缸传递到离合器时，这个离合器是闭合的。与这些离合器不同的是，例如双离合器传动机构的双离合器通常被打开，这样必须接通用于操作的离合器。

在当今采用的离合器中，用于接通或者断开离合器所需的液压压力或者是通过泵或者是通过存储器来提供的。

这种液压操作的离合器例如用在机械的变速器、自动变速器、双离合器传动机构和具有摩擦离合器的类似设备，例如具有自动离合器的自动传动机构。

发明内容

根据本发明，用于操作将扭矩从至少一个驱动轴传递到至少一个从动轴的传动机构的离合器的装置，包括液压控制的作用在离合器弹性部件上的活塞以及与该活塞液压连接的泵。此外还设置有存储器，该存储器装有液压液，其中所述存储器与活塞和泵这样地液压连接，使得或者借助于泵、或者借助于存储器来操作活塞。活塞优选是环形活塞。

根据本发明所述装置的优点在于，对液压操作的离合器的操作可以分成两个阶段。在第一阶段中，离合器从第一位置运动到第二位置，并且在第二阶段中被施加足够大的力，以使离合器在第二位置中为传递扭矩而压紧。根据本发明，第一阶段、即离合器从第一位置到第二位置的运动在第一实施方式中借助于泵完成，而离合器的压紧借助于处于压力下的、由存储器提供使用的液压液完成。替代地在第二实施方式中，为了使离合器从第一位置运动到第二位置所需的力是通过处于压力下的、由存储器提供使用的液压液提供的，而用于压紧离合器所需的力是通过泵提供的。通过这一措施可改进离合器的功能，而同时与现有技术已公开的、在其中所述两个阶段以一个部件完成的离合器系统相比，可减少能量的消耗。

在实施方式中，所述泵是活塞泵。在使用活塞泵时，离合器从第一位置到第二位置的运动优选借助于活塞泵来完成。所需的力通过液压液的压力提高来提供。为此移动活塞泵的活塞。在这种情况中，用以移动离合器所需的能耗很小。然后通过存储器提供压紧离合器所需的压紧力。以上述方式通过活塞操纵离合器，可以将存储器构造的很小，因为使离合器运动不需要大的液量。

通常是借助于离合器弹性部件使离合器复位。该离合器弹性部件与由活塞施加的力反向地作用。

为使离合器复位，作用到活塞上的压力被降低，由此离合器弹性部件的力就足够使离合器复位。

为了使离合器快速地运动到原始位置，优选打开到池槽的连接。通过该连接，液压液流到池槽中。作用到活塞上的压力降低，且离合器从第二位置返回到第一位置。为了能将排放到池槽的液压液能够再次提供给存储器使用，存储器优选地如此地和泵连接，使得该存储器可通过泵充注。在一种实施方式中，存储器和泵的连接是如此构造的，使得存储器可在活塞泵的活塞的两个运动方向上进行充注。

优选地也可将泵与其中包含有液压液的池槽实现液压连接，以便当液压液被导入到池槽中时，将泵的泵室重新充注。

在使用活塞泵时，该活塞泵优选包括至少两个泵室。这些泵室以泵活塞界定。在一种实施方式中，这两个泵室与包含有液压液的池槽实现液压连接。由于泵活塞的运动，一个泵室变小，而另一泵室则变大。在变小的泵室中压力增高，而在变大的泵室中压力变小。在这种情况中，优选地如此地接通连接，使得液压液从池槽流到变大的泵室中。当泵活塞向使该泵室变小的另一方向移动时，液压液可以通过连接管路被导入到存储器中，并且由此充注存储器。在这种情况中，优选第二泵室与离合器助力缸体的活塞连接，这样，通过泵活塞的运动，第一泵室变大，并且通过此措施使液压液作用到活塞上的压力下降，这样，通过弹性部件的支持，离合器又从第二位置运动到第一位置。

除了对离合器仅使用一个作用在离合器弹性部件上的活塞之外，也可以使用本发明所述用于双离合器的离合器操作的装置。在用于双离合器时，双离合器优选如此液压地彼此连接，使得在操作双离合器时，双离合器的第一离合器闭合，而第二离合器同时打开，其中，第一离合器与第二离合器处于液压连接，并且为了支持两个离合器的运动，液压液从一个离合器流向另一离合器，并由此给其加载压力。为了将离合器在第二位置上压紧，并在此给离合器施加足够大的力，优选分别给两个离合器中的每一个加载处于压力之下的、来自存储器或者泵的液压液。

本发明所述用于操作离合器的装置的优点在于，与现有技术已公开的离合器系统相比其能量消耗更低。同时为了重新充注存储器所需要的功率更低，因为用于充注存储器所需的泵的运动得到了离合器运动的支持。尤其对于双离合器传动机构可利用力平衡原理(Kraftwaagen-prizip)。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，在下述说明中对这些实施例进行更详细的说明。

附图示出：

图1本发明所述装置的第一实施方式的简图，

图2本发明所述装置的第二实施方式的简图，

图3本发明所述用于双离合器的装置的第一实施方式的简图，

图4本发明所述用于双离合器的装置的第二实施方式的简图，

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的用于操作离合器的装置的第一实施方式。

用于操作将扭矩从至少一个驱动轴传递到至少一个从动轴的传动机构的离合器的装置，包括用驱动器3操作的泵1。在此所示的实施方式中，泵1是活塞泵。该活塞泵包括泵活塞5，该泵活塞如此地界定第一泵室7和第二泵室9，使得当泵活塞5运动时，两个泵室7、9之一的容积变小，而同时另一泵室7、9的容积变大。

此外，该装置还包括存储器11。该存储器包含有处于压力下的液压液13。液压液13优选地为液压油。通过第一管路15，泵1的第二泵室9和活塞17处于液压连接。在此所示的实施方式中，活塞17是一种环形活塞，该环形活塞对在此未示出的离合器部件施加作用。借助于活塞17，离合器部件克服活塞弹性部件的弹性力从第一位置运动到第二位置，并且被保持在该位置中。如图1所示的简单的离合器在第一位置中优选是关闭的，其中离合器通过离合器弹性部件被保持在该第一位置中。为了将离合器打开，必须通过活塞17提供一种与离合器弹性部件的弹性力作用相反的力。这个所要求的力液压地传递到活塞17上。从第一管路15分支出第二管路19。这个第二管路将第一管路15和存储器11连接起来。在第二管路19中设置有第一阀门21。通过该第一阀门可关闭或者开放第二管路19。此外，从管路15分支出第三管路23。该第三管路汇入泵1的第一泵室7中。在第一管路15中设置有第一止回阀25，并且在第三管路23中设置有第二止回阀27。

通过三通阀29，第一管路15和回流管路31连接。该回流管路汇入池槽33。在池槽33中也包含液压液13。

在其中设置有第三止回阀37的第一输入管路35将泵1的第二泵室9和池槽33连接起来。在其中设置有第四止回阀41的第二输入管路39也将第一泵室7和池槽33连接起来。在止回阀41和第一泵室7之间，从第二回流管路39中分支出第三回流管路43。在该回流管路中设置有第二阀门45。

为了操纵离合器，给活塞17加载压力。用泵1产生这种压力。当泵活塞5向驱动器3运动时第二泵室9变大。这样在第二泵室9中的压力下降。由于第二泵室9中的压力降低，液压液从池槽33经第一输入管路35流入第二泵室9。同时第一泵室7的容积变小。这样第一泵室7中的压力增高。处于压力之下的液压液通过第三管路23和第一管路15向活塞17输送。为使从第一管路15不会有液压液回流到池槽33，如此地接通三通阀29，使得将回流管路31关闭。当泵活塞5运动离开驱动器3时第一泵室7变大，这样该泵室中的压力下降。液压液从池槽33经第二输入管路39被输送到第一泵室7。同时第二泵室9的容积变小，这样第二泵室9中的压力增高。在第二泵室9中处于较高压之下的液压液通过第一管路15流向活塞17。提高的压力作用到活塞17上。该压力导致离合器闭合。当泵活塞5运动时，通过止回阀37和41阻止了当第一泵室7或第二泵室9的压力增高时液压液通过输入管路37或39回流到池槽33中。通过止回阀25和27，阻止了液压液从变小的泵室7、9流到变大的泵室7、9，因为如果发生这种情况就不会在活塞17上形成压力，并且因此也无法操作离合器。

为了调节离合器的压紧力打开第一阀门21，并且如此地接通三通阀29，使得将回流到池槽33的回流管路31关闭。通过这种接通，液压液从存储器11流向活塞17。液压液从存储器11流出所用的压力通过第一阀门21控制。在这种情况中为了能调节压紧力，要求存储器11中液压液13的压力高于为了操纵离合器而给活塞17加载的液压液的压力。

为了打开离合器如此地接通三通阀29，使得将回流管路31打开，并且将从活塞17到第一管路15的连接关闭。这样，液压液就可从活塞17经回流管路31流入池槽33。

类似于操纵活塞17，通过泵1给存储器11充注液压液11。当然在此打开第一阀21，并且通过三通阀29将从第一管路15到活塞17并经过回流管路31到池槽33中的连接关闭。这样，当泵活塞5朝驱动器3方向运动时第一泵室7变小。这样在第一泵室7中的压力增高。液压液经第三管路23、第一管路15和第二管路19被输送到存储器11中。同时由于第二泵室9的容积的增大，液压液经输入管路35从池槽33被输送到第二泵室9。当泵活塞5从驱动器3移动离开时，第二泵室9的容积变小。第二泵室9中的压力增高。液压液经第一管路15和第二管路19被输送到存储器11中。同时由于第一泵室7的容积的增大和由此相关地第一泵室7的压力降低，液压液13从池槽33被输送到第一泵室7中。

图2示出根据本发明的装置的第二实施方式。

在图2中所示的实施方式和图1中所示的实施方式的区别在于，第二泵室9不是通过第一输入管路35和池槽33相连的。而且第三管路23不是汇入到第一管路15中，而是汇入到第二管路19中。第二管路19是通过第二三通阀51和第一管路15相连接。

也和在图1中所示的实施方式一样，在图2中所示的实施方式中，也是通过在活塞17上形成压力来操纵离合器或者施加必要的压紧力。为了操纵离合器，泵活塞5运动到第二泵室9中。第二泵室9的容积减小，这样，在第二泵室中所包含的液压液的压力增高。处于压力之下的液压液从第二泵室9经过第一管路15被输送到活塞17上。在这种情况中，第一三通阀29如此地被打开，使得回流管路31被关闭，并且第二三通阀51如此地被接通，使得第二管路19被关闭。为了平衡泵室7中的压力，液压液13从池槽33经过第二输入管路39流入第一泵室7中。为了使离合器保持闭合，或者为了给离合器从动盘施加所需的压紧力，将第二三通阀打开，使得存储器11通过第二管路19和第一管路15同活塞17连接。通过存储器11中处于压力之下的液压液13对活塞17施加所需的压力。在这种情况中，通过第二三通阀51对压力进行控制。为了打开离合器，通过第一管路15重新接通从活塞17到第二泵室9的连接。回流管路31和第二管路19保持封闭。通过泵活塞5向驱动器3的运动，第二泵室9的容积变大。液压液离开活塞17流入第二泵室9中。由第二活塞17施加到离合器上的压力被降低。同时为了压力平衡，液压液从第一泵室7经过第二回流管路43回流到池槽33中。为此打开第二阀门45。然而也可替代地让第二阀门45保持关闭。然后液压液从第一泵室7经第三管路23流入存储器11中，并且重新充注该存储器。

为了快速打开离合器，优选地如此接通三通阀29，使得将从活塞17经回流管路31到池槽的连接打开。然后液压液经该路线流入池槽33中。活塞17上的压力下降。

为了在经回流管路31将液压液排入到池槽33中后，重新给第二泵室9加注足够的液压液，通过三通阀29将从池槽33经回流管路31到第一管路15的连接打开，同时关闭到活塞17的连接。于是通过泵活塞5朝驱动器3的运动，由于容积的增大和与此相关的第二泵室9中的压力下降，液压液从池槽33经回流管路31和第一管路15被输送到第二泵室9中。因为在泵活塞5运动同时第一泵室7的容积在变小，并且因此在第一泵室7中的压力在升高，因此可以此方式通过第三管路23给存储器11加注液压液。当然也可替代地打开第二阀门45，让液压液从第一泵室7流入到池槽33中。

除了通过第三管路23给存储器11加注液压液外，也可从第二泵室9给存储器11加注液压液。在这种情况中，如此地接通第二三通阀51，使得打开从第一管路15到第二管路19的连接，并且关闭从第一管路15到活塞17方向的连接。由于泵活塞5移动离开驱动器3，第二泵室9的容积变小。因此在第二泵室9中的液压液的压力增加。液压液从第二泵室9经第一管路15和第二管路19流入存储器11中。由于通过第一泵室7的容积增大造成该泵室的压力下降，液压液经过第二输入管路39从池槽33被输送到第一泵室7中。

通过在图1和图2的实施方式中分别给两个泵室7、9充注液压液，相比于在一个泵室7、9中的压力由于泵室的容积增大而减小时移动泵活塞所要求的力而言，可以使用更小的力使泵活塞5运动。通过这一措施，可以减少移动泵活塞5所需的能耗。

通过使用存储器11给离合器施加所需要的力，就不需要其它能量来施加所需的力。这导致进一步地节省能量。

当然也可替代地在图1和图2所示的实施方式中，借助于在存储器11中处于压力下的液压液13来操纵离合器，并且可通过泵1提供用于暂时传递所需的压紧力。

此外也可替代地如此地构造离合器，即在正常状态时这种离合器是关闭的，并且通过施加压力被打开。在这种情况中，这种离合器的区别仅在于通过离合器弹性部件将离合器从动盘彼此压紧，而在通过对活塞17施加压力从而使离合器闭合的实施方式中，离合器是通过离合器弹性部件而保持打开的。

在图3中示出用于操作双离合器的本发明所述的装置。

在图3中所示的实施方式和图2中所示的实施方式的区别是，三通阀29由四通阀61代替。该四通阀61的第四通路与第四管路63连接，通过该第四管路可给第二活塞65提供压力。第二活塞65优选地也同样是环形活塞。通过该第二活塞65来操作双离合器的第二离合器。在双离合器中，通常一个离合器是打开的，而另一离合器是闭合的。根据本发明，为了操纵两个离合器之一，如此地接通四通阀61，使得产生从活塞17到第二活塞65的液压连接。通过这种液压连接，液压液可从打开着的离合器的活塞17或65流向另一活塞17、65，通过这一措施操纵第二离合器。为了对闭合的离合器施加所需的压紧力，处于压力下的液压液或者从第二泵室9经过第一管路15导向闭合的离合器，或者替代地从存储器11经过三通阀51导向闭合的离合器。存储器11、第一泵室7或第二泵室9的充注如在图2中所示的实施方式那样进行。

在图4中示出了用于操作双离合器的装置的第二实施方式。

在图4中所示的实施方式和在图3中所示的实施方式的不同之处是，代替四通阀61使用了两个三通阀29、71。然而，其作用方式与在图3中所示的具有四通阀61的实施方式相同。

本发明除了在图1至图4中所示的实施例外，当然还包括其它的实施方式。在这些实施方式中，通过泵1操纵离合器，并且通过来自存储器11的处于压力下的液压液13保持泵关闭；或者通过来自存储器11的处于压力下的液压液13操纵离合器，并且通过泵1保持离合器。

Claims (14)

1.用于操作将扭矩从至少一个驱动轴传递到至少一个从动轴的传动机构的离合器的装置，包括至少一个液压控制的作用在离合器弹性部件上的活塞(17；65)以及与该活塞(17；65)液压连接的泵(1)，其特征在于，此外还设置有存储器(11)，该存储器装有液压液(13)，其中所述存储器(11)与活塞(17；65)和泵(1)这样地液压连接，使得或者借助于泵(1)、或者借助于存储器(11)来操作活塞(17；65)。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在操作离合器时中断扭矩传递。

3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述作用在离合器弹性部件上的活塞(17；65)是环形活塞。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述泵(1)是活塞泵。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述存储器(11)和泵(1)如此地液压连接，使得该存储器可以借助于该泵(1)来充注。

6.按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述存储器(11)如此地与构造为活塞泵的泵(1)液压连接，使得该存储器在活塞泵(1)的泵活塞(5)的两个运动方向上都可以进行充注。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述泵(1)与含有液压液(13)的池槽(33)液压连接。

8.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述构造为活塞泵的泵(1)包括至少两个泵室(7、9)，这些泵室由泵活塞(5)界定并与包含有液压液(13)的池槽(33)液压连接。

9.用于操作将扭矩从至少一个驱动轴传递到至少一个从动轴的传动机构的离合器的方法，其中所述离合器借助于离合器弹性部件保持在第一位置中，其特征在于，所述离合器借助于泵(1)从第一位置运动到第二位置，并借助于处于压力下的、由存储器(11)提供使用的液压液(13)保持在第二位置，或者借助于处于压力下的、由存储器(11)提供使用的液压液(13)运动到第二位置，并借助于泵(1)保持在第二位置。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，为了使所述离合器快速地从第二位置运动到第一位置，将离合器保持在其第二位置中的液压液(13)通过回流管路(31)被导入到池槽(33)中。

11.按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过所述泵(1)来充注存储器(11)，而同时将通过泵(1)施加到离合器的至少一个活塞(17；65)上的压力减小。

12.按照权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过阀门(29；61；71；51)将从泵(1)到离合器的活塞(17；65)的液压连接关闭，并且借助于泵(1)来充注存储器(11)。

13.按照权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述离合器是双离合器，其中在操作离合器时，双离合器的第一离合器闭合，而第二离合器打开，并且第一离合器与第二离合器处于液压连接，其中为了支持两个离合器之一的运动，液压液(13)从一个离合器流向另一离合器，并由此给其加载压力。

14.按照权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，对于双离合器，给两个离合器之一加载处于压力之下的、来自存储器(11)或者泵(1)的液压液(13)。

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