CN101255919B - 用于汽车的双离合器变速器及其伺服辅助换档的控制装置 - Google Patents

用于汽车的双离合器变速器及其伺服辅助换档的控制装置 Download PDF

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Abstract

一种用于汽车的双离合器变速器及其伺服辅助换档的控制装置。该装置包括四个换档拔叉(20、22、24、26)和操作单元(28)，每个换档拔叉可在第一接合位置、第二接合位置和介于这两个接合位置之间的中间空档位置之中滑动，且操作单元(28)包括四个双重作用的液压促动器(30、32、34、36)，这四个液压促动器彼此相同并且设置成各自控制相应换档拔叉在这两个接合位置与空档位置之间的移位。操作单元(28)还包括支承板(42)和促动器台(44)，支承板(42)具有用于固定到齿轮箱(16)上的孔(46)，且促动器台(44)容纳液压促动器。支承板(42)与促动器台(44)是整体形成的，以便形成单个主体。在操作单元(28)在齿轮箱(16)上的组装状态下，促动器台(44)被安置于支承板(42)朝向齿轮箱(16)的内部的侧面上。

Description

用于汽车的双离合器变速器及其伺服辅助换档的控制装置
技术领域
本发明大体而言涉及一种带有六个或七个前进档(forward gear)和倒档(reverse gear)的汽车的双离合器变速器(dual-clutch transmission)，且更具体地说涉及一种用于这种变速器的伺服辅助(servo-assisted)换档的控制装置。
背景技术
从欧洲专利第EP-B-1 216 371号已知一种用于机器人化变速箱(gear box)(特别是带有六个前进档的变速箱)的换档控制装置，并且该换档控制装置包括四个换档拨叉、八个单作用的液压促动器和液压控制回路，其中，这四个换档拨叉中的每一个沿着固定到齿轮箱(gearcase)上的相应固定杆可滑动地安装，以便可选择性地移动到第一接合位置与第二接合位置，每一个接合位置对应于相应齿轮的接合；这八个单作用的液压促动器成对地与每个拨叉相关联，以便控制它到第一接合位置或第二接合位置的移动；且该液压控制回路用于彼此独立地控制这八个液压促动器。更具体地说，与每个换档拨叉相关联的两个液压促动器被设置于关于拨叉的突出端的相对侧上，其垂直于相应杆延伸并且在该突出端上起作用，以将该拨叉移动到第一接合位置或第二接合位置。
这种已知的换档控制装置具有允许彼此独立地控制液压促动器的优点，然而，由于提供两个液压促动器用于每个换档拨叉，因此它具有需要大量部件的缺点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于带有六个或七个前进档和倒档的汽车的双离合器变速器的伺服辅助换档的控制装置，其具有比现有技术更少的部件数目，这使得可能在“动力换档”模式或非顺序模式执行变速器架构所允许的所有多个齿轮变速，其可在将双离合器变速器转换成单离合器机器人化变速器时这样使用，而无需改变齿轮箱或换档拨叉，而且在将汽车的双离合器变速器转换成单离合器手动变速器时，其还允许维持同样的齿轮箱和同样的换档拨叉。
依靠用于汽车的双离合器变速器的伺服辅助控制装置，根据本发明完全实现了这个目的和其它目的，该汽车的双离合器变速器包括带有六个或七个前进档和倒档的变速箱，该伺服辅助控制装置包括四个换档拨叉和操作单元，其中，每个换档拨叉可在第一接合位置、第二接合位置和介于这两个接合位置之间的中间空档位置之中滑动，而且该操作单元包括四个双重作用的液压促动器，这四个双重作用的液压促动器彼此相同，并且被设置成各自控制相应换档拨叉在第一接合位置和第二接合位置和空档位置之中的移位。
附图说明
参看附图，通过下文的具体介绍，本发明的特征和优点将变得显而易见，下文的具体介绍只是以非限制性示例的方式给出，在附图中：
图1是示出根据本发明的优选实施例用于带有六个或七个前进档和倒档的汽车的双离合器变速器的伺服辅助换档的控制装置的透视图；
图2是示出带有六个或七个前进档和倒档的汽车的双离合器变速器的齿轮箱的透视图，已从该齿轮箱移除了图1的控制装置；
图3和图4是分别从下方和从上方观察的用于图1的控制装置的操作单元的透视图；以及
图5和图6分别是图1的控制装置的操作单元和换档拨叉的透视图和正视图。
具体实施方式
参看图1和图2，带有六个或七个前进档和倒档的汽车的双离合器变速器整体上表示为10，并且包括设于外壳12中的离合器单元(未示出)和设于齿轮箱16中的变速箱14(其可在图2中部分地看到)。变速箱14以本身已知的方式包括两个同轴输入轴(未示出)和两个输出轴(也未示出)，这两个输出轴平行于这两个输入轴设置并携带多个怠速大齿轮(idle gear wheel)(未示出)，这些怠速大齿轮可被联接以使每一个通过四个接合滑动套筒(也未示出)随相应的输出轴旋转，这四个接合滑动套筒中的三个接合滑动套筒始终与两个齿轮相关联，而其余的接合滑动套筒分别取决于变速箱具有六个或七个前进档只与一个齿轮相关联或与两个齿轮相关联。
用于变速箱的不同齿轮接合的接合滑动套筒的移位受到伺服辅助换档的控制装置的控制，该伺服辅助换档的控制装置在图1中总体上表示为18。该控制装置18基本上包括四个换档拨叉(分别用标号20、22、24和26表示)和操作单元28，该操作单元28包括四个彼此相同的双重作用的液压促动器(分别用标号30、32、34和36表示)。促动器30被设置成控制换档拨叉20的移位，促动器32被设置成控制换档拨叉22的移位，促动器34被设置成控制换档拨叉24的移位，且促动器36被设置成控制换档拨叉26的移位。在图示实施例中，换档拨叉成对地安装于平行于输出轴定向的变速箱(其在图5中更好地展示)的两个固定杆38和40上。更具体地说，两个换档拨叉20和22可滑动地安装于杆38上，而另外两个换档拨叉24和26可滑动地安装于杆40上。在附图中示出的换档拨叉20、22、24和26最好根据以本申请人的名义的未公开的欧洲专利申请第06425148.1号中的教导内容来形成，也就是说，具有相同的主体，这些主体的形状适合于允许安装在同一杆上的每对换档拨叉部分地重叠设置。然而，显然换档拨叉可能具有任何其它的配置。
在图3中详细地示出控制装置的操作单元28。参看该图，操作单元28包括支承板42和促动器台(block)44，它们最好是整体形成的，以便形成单个主体。支承板42具有孔46，可使孔46与设于齿轮箱16(图2)中的相应孔48对准，以将该操作单元28固定到齿轮箱16上。促动器台44容纳四个液压促动器30、32、34和36，这四个液压促动器中的每一个基本上由细长的柱塞50构成，细长的柱塞50在它的相对端部形成第一头部52和第二头部54，第一头部52和第二头部54分别可滑动地且流体密闭地设置于第一压力室56和第二压力室58中，第一压力室56和第二压力室58分别设于促动器台44中。在头部52与54之间的它的中间区域，每个液压促动器的柱塞50在它的圆柱形侧表面上具有凹部60并且在直径上对置的位置具有三个等间隔的定位缺口62、64和66。为了易于说明，在图3中仅结合液压促动器32表示标号50至66。在每个液压促动器30至36的柱塞50的凹部60中接合与该促动器相关联的换档拨叉20至26的突出端68，以此方式使得每个液压促动器的平移运动被传递给相关联的换档拨叉。在空档中间位置，这四个液压促动器30、32、34和36的柱塞50的凹部60被设置在对应于变速箱的手动形式中的换档杆的选择平面的单个选择平面中。
液压控制回路(未示出)被设置成向四个液压促动器30、32、34和36的压力室56和58供给加压流体或者之后排放这些，以便取决于驾驶员直接授予的命令或者通过该变速器的电子控制单元而每次致使接合的齿轮的脱离或不同的齿轮接合。通过向液压促动器的腔室56供给加压流体并排放另一腔室58，使相应柱塞50向右移动(相对于图3的观察者)到第一接合位置，而通过向腔室58供给加压流体并排放腔室56，使该柱塞50向左移动到第二接合位置。对于每个柱塞50，还提供对应于怠速状态的空档中间位置。
再次参看图3，卡扣锁定装置与每个液压促动器的柱塞50相关联并设有位置标识球70，该位置标识球70被设置成选择性地接合于三个定位缺口62、64和66中的一个中，以便使柱塞50保持在空档中间位置(中间缺口64)和两个接合位置(侧部缺口62和66)中的一个。
而且，每个液压促动器结合位置传感器(未示出)，位置传感器适于向电子控制单元(也未示出)提供位置信号，用于促动器自身的闭环位置(closed-loop position)控制。
在图4的透视图中，可看到操作单元28的支承板42的上侧面(朝向变速箱的外部)，在该侧面上形成迷宫72，以便提供液压控制回路与促动器30、32、34和36的压力室56和58之间的连接，这些腔室被设置于支承板42的相对侧面上，也就是朝向变速箱的内部。
鉴于前文的介绍，根据本发明的伺服辅助换档的控制装置所提供的优点变得显而易见。
首先，只使用四个液压促动器允许减少控制装置的部件数目。
其次，液压促动器彼此相同并且可彼此独立地控制，这允许在“动力换档”模式中进行非顺序齿轮变速，即，具有两个齿轮的同时接合。
而且，操作单元的液压促动器被设置于支承板朝向齿轮箱内部的侧面上，这允许减小操作单元的外部总大小。
此外，由于在空档位置，液压促动器的柱塞的凹部(其中接合换档拨叉的突出端)被设置于单个选择平面中，并且操作单元的支承板可被固定到与变速箱的手动形式中设于齿轮箱上的支承板相同的附接部分上，根据本发明的伺服辅助换档的控制装置的操作单元可同样用于将汽车的双离合器变速器转换为相应的机器人化单离合器形式，并且还在将汽车的双离合器变速器转换成手动单离合器变速器时允许维持同样的齿轮箱和同样的换档拨叉。因此，无需修改该齿轮箱或带相应突出端的换档拨叉，以便将双离合器形式转换成单离合器形式。由于该双离合器形式和单离合器形式可共用伺服辅助换档的控制装置的部件中的某些部件，因此，显然实现了显著的成本节约。
最后，由于适于将相应柱塞保持在空档中间位置或两个接合位置中的一个的卡扣锁定装置与每个液压促动器相关联，因此可能避免额外的加工操作和在齿轮箱上和换档拨叉上的额外的部件。
自然地，在不改变本发明的原理的情况下，关于只是以非限制性示例的方式介绍和图示的那些内容，可能在很大程度上改变这些实施例和构造细节。
举例说来，尽管这些介绍指的是可滑动地安装到固定杆上的换档拨叉，但本发明还可适用于具有固定到可滑动支承杆上的换档拨叉的伺服辅助换档的控制装置。

Claims (6)

1.一种用于汽车的双离合器变速器的伺服辅助换档的控制装置，包括收容于齿轮箱(16)中的带有六个或七个前进档和倒档的变速箱(14)，所述装置包括：
四个换档拨叉(20、22、24、26)，各自可在第一接合位置、第二接合位置和介于所述两个接合位置之间的中间空档位置之中滑动，以及
操作单元(28)，包括多个液压促动器(30、32、34、36)，
其中所述操作单元包括四个双重作用的液压促动器(30、32、34、36)，它们彼此相同并且被设置成各自控制相应换档拨叉(20、22、24、26)在所述第一接合位置和第二接合位置和所述空档位置之中的移位，其中每个液压促动器(30、32、34、36)包括细长的柱塞(50)，所述细长柱塞(50)在它的圆柱形侧表面上具有凹部(60)，并且每个换档拨叉(20、22、24、26)包括突出端(68)，所述突出端(68)接合于相应液压促动器(30、32、34、36)的所述柱塞(50)的所述凹部(60)中，借此每个液压促动器的平移运动被传递给相关联的换档拨叉，以及
其中对于每个液压促动器(30、32、34、36)，所述操作单元(28)还包括设有位置标识球(70)的卡扣锁定装置，所述位置标识球(70)适于选择性地接合于三个定位缺口(62、64、66)中的一个中，以便使所述相应换档拨叉(20、22、24、26)保持在所述空档位置或所述两个接合位置中的一个中；
其特征在于，
在所述空档位置，所述液压促动器(30、32、34、36)的所述柱塞(50)的所述凹部(60)被安置于单个平面中，以及
所述三个定位缺口(62、64、66)设置在每个液压促动器(30、32、34、36)的所述柱塞(50)上。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述操作单 元(28)还包括支承板(42)和促动器台(44)，所述支承板(42)具有用于固定到所述齿轮箱(16)上的固定机构(46)，所述促动器台(44)容纳所述液压促动器(30、32、34、36)，所述支承板(42)与所述促动器台(44)是整体形成的，以便形成单个主体。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，在所述操作单元(28)在所述齿轮箱(16)上的组装状态下，所述促动器台(44)被安置于所述支承板(42)的朝向所述齿轮箱(16)的内部的侧面上。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，每个液压促动器(30、32、34、36)的所述柱塞(50)在它的相对端部形成第一头部和第二头部(52、54)，且对于每个液压促动器(30、32、34、36)，所述促动器台(44)具有第一压力室和第二压力室(56、58)，所述第一头部与第二头部(52、54)分别可滑动地且流体密闭地安装于所述第一压力室和第二压力室(56、58)中。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，在所述齿轮箱(16)上的组装状态下，用于连接所述液压促动器(30、32、34、36)的所述压力室(56、58)与液压控制回路的迷宫(72)设于所述支承板(42)朝外的侧面上。
6.一种用于汽车的双离合器变速器，包括根据权利要求1所述的伺服辅助换档的控制装置。 
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