CN101255921B - 用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置 - Google Patents

用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液压控制装置，用于自动化的双离合器变速器，它具有带第一子变速器的第一离合器和带第二子变速器的第二离合器以及用于挂入/退出两个子变速器的档位的转换系统，其中，第一转换阀在位置AI使第一调节阀与第一离合器连接且与转换系统分开，在位置BI使第一调节阀与转换系统连接且与第一离合器分开，其中，第二转换阀在位置AII使第二调节阀与第二离合器连接且与转换系统分开，在位置BII使第二调节阀与转换系统连接且与第二离合器分开。其特征是：在第一转换阀的位置BI以及在第二转换阀的位置BII建立第二调节阀与第一离合器之间的连接且第二离合器被调节得无压力。本发明还涉及控制具有控制装置的双离合器变速器的方法。

Description

用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置以及一种用于控制具有该液压控制装置的变速器的方法。
背景技术
双离合器变速器很久以来已被公知并且优选在机动车中使用。双离合器变速器一般具有两个子变速器(Teilgetriebe)，给这些子变速器各配置一个分开的离合器和一组档位。由于操作两个离合器以及转换两个子变速器的档位的显著机械投入，双离合器变速器大多构造成自动化的，即不仅离合器的操作而且档位的转换经由对应配置的辅助驱动装置来进行，这些辅助驱动装置例如可以以被液压地加载的执行元件的形式来构造，这些执行元件通过液压控制装置来控制。
由EP 1 635 091 A1公知了一种用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置，该双离合器变速器具有一个带有第一子变速器的第一离合器和一个带有第二子变速器的第二离合器以及一个用于挂入/退出这两个子变速器的档位的转换系统(12)。该液压控制装置包括一个调节单元，该调节单元预给定用于操作第一和第二离合器以及用于操作转换系统(12)的至少一个可调节的压力和/或一个可调节的体积流量。此外，该控制装置包括一个转换装置，该转换装置设置在调节单元与离合器或转换系统之间并且通过该转换装置可将所述可调节的压力或可调节的体积流量转接到离合器或转换系统上。调节单元由一个第一调节阀和一个第二调节阀组成，而转换装置具有一个第一转换阀和一个第二转换阀。在位置AI中第一转换阀使第一调节阀与第一离合器相连接并且使第一调节阀与转换系统分开。而在位置BI中第一转换阀使第一调节阀与转换系统相连接并且使第一调节阀与第一离合器分开。第二转换阀也可占据两个位置，其中，在位置AII中该第二转换阀使第二调节阀与第二离合器相连接并且使第二调节阀与转换系统分开。在位置BII中第二转换阀建立第二调节阀与转换系统之间的连接，而该第二转换阀使第二调节阀与第二离合器分开。根据EP 1 635 091 A1的控制装置由此可实现各用这两个调节阀中的一个来转换档位。
为了在一个调节阀失效时在应急运行阶段中可继续操作两个离合器，EP 1 635 091 A1提出，在第一转换阀的位置BI中以及在第二转换阀的位置BII中第一调节阀与第二离合器相连接以及第二调节阀与第一离合器相连接。如果例如第一调节阀失效，只要第一和第二转换阀各位于位置BI、BII中，第一离合器就可通过第二调节阀来控制。如果第二调节阀被转换到位置AII中，第二离合器也可继续通过第二调节阀来操作。
在这种解决方案中，当这些调节阀中的一个在打开位置中失效时，在应急运行阶段中可出现一些严重问题。因为失效的调节阀提供不期望的压力，该压力使得打开这些离合器中的一个以便可退出配置给该离合器的子变速器的档位很难或不可能。此外，用于这种解决方案的转换阀需要多个输入端和输出端，由此，转换阀构造麻烦并且具有相应的位置需求。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于自动化的双离合器变速器的液压控制装置，该液压控制装置构造得简单、成本低廉且紧凑并且在一个调节阀失效时在无可靠性风险的情况下提供尽可能多的档位供使用，以便使装备有该双离合器变速器的机动车可继续在应急运行工况中行驶。
本发明所基于的任务通过根据本发明的控制装置来解决。优选实施例可从下述技术方案中获知。此外，本发明还提出了一种用于控制根据本发明的控制装置的方法。
根据本发明，提出了一种液压控制装置，用于自动化的双离合器变速器，该双离合器变速器具有一个带有第一子变速器的第一离合器和一个带有第二子变速器的第二离合器以及一个用于挂入/退出这两个子变速器的档位的转换系统，该液压控制装置具有一个调节单元，该调节单元预给定用于操作第一和第二离合器以及用于操作转换系统的至少一个可调节的压力和/或一个可调节的体积流量，该液压控制装置具有一个转换装置，该转换装置设置在调节单元与离合器或转换系统之间并且通过该转换装置可将所述可调节的压力或可调节的体积流量转接到离合器或转换系统上，其中，调节单元具有一个第一调节阀和一个第二调节阀，其中，该转换装置具有第一转换阀，该第一转换阀在位置AI中使第一调节阀与第一离合器相连接并且与转换系统分开，该第一转换阀在位置BI中使第一调节阀与转换系统相连接并且与第一离合器分开，该转换装置还具有第二转换阀，该第二转换阀在位置AII中使第二调节阀与第二离合器相连接并且与转换系统分开，该第二转换阀在位置BII中使第二调节阀与转换系统相连接并且与第二离合器分开，根据本发明的控制装置的特征在于：在第一转换阀的位置BI中以及在第二转换阀的位置BII中建立第二调节阀与第一离合器之间的连接并且第二离合器被调节得无压力。
当一个调节阀在打开位置中失效时，根据本发明的控制装置可实现规定的应急运行工况，而不会在此情况下产生对于双离合器变速器或对于装备有双离合器变速器的机动车可能意味着危险的转换情况。通过根据本发明的控制装置进行第一离合器的优先化，其中，同时第二离合器仅有条件地能被使用或被接受，由此，通过第二离合器在应急运行工况中不可实现机动车的行驶。但所进行的优先化保证第一子变速器的档位的可靠挂入和退出以及第一离合器的可靠打开和闭合。当一个调节阀失效时该控制装置如何优选工作，稍后还要详细描述。
在一个优选实施例中，第一子变速器具有第一前进档位和倒车档位。由此保证机动车在一个调节阀失效时能被开动或能被调度。机动车从静止无困难地不仅可向后而且可向前运动。
在一个优选实施例中，在第一调节阀或第二调节阀与转换系统之间设置有一个转换器，该转换器保证转换系统或者被加载以第一调节阀的压力/体积流量或者被加载以第二调节阀的压力/体积流量。该转换器用于使转换系统与调节阀之间的连接分开，该调节阀(暂时)不是为转换系统的控制而设置或由于干扰不可承担控制的任务。因此，转换系统的控制不受两个调节阀的不期望的叠加的影响，这两个调节阀中的一个可能发生故障。
优选转换器构造成换向阀。换向阀在此具有一个第一和第二输入端以及一个输出端，其中，第一输入端与第一调节阀相连接并且第二输入端与第二调节阀相连接。转换器的输出端与转换系统相连接。换向阀建立输出端与其上施加有较高压力的输入端之间的连接，而同时该换向阀使输出端与具有较低压力的输入端之间的连接分开。
优选该控制装置具有一个组选择器，通过该组选择器使调节单元或者与配置给第一子变速器的第一组促动器或执行元件相连接或者与配置给第二子变速器的第二组促动器或执行元件相连接。该组选择器可包括一个具有优选两个位置的阀，其中，在第一位置中调节单元的经调节的压力/体积流量被转接到第一组促动器上，在第二位置中经调节的压力/体积流量被转接到第二组促动器上。同时，在组选择器的阀的第一位置中调节单元与第二组促动器之间的连接分开。类似地在第二位置中第一组促动器与调节单元分开。
根据本发明的控制装置内部的转换顺序和转换逻辑可任意变化。在正常行驶工况中，如果为了挂入/退出档位而必须将转换系统激活，总是将一个转换阀转换到其位置B(BI或BII)中。否则，转换阀位于它们各自的位置A(AI、AII)中，由此使第一调节阀与第一离合器相连接并且使第二调节阀与第二离合器相连接。
当第一调节阀失效时，按照一种根据本发明的用于控制具有上述控制装置的双离合器变速器的方法，将第一转换阀转换到位置BI中并且将第二转换阀转换到位置BII中。由此将第二离合器调节得无压力，由此，该第二离合器不可传递转矩。通过这两个转换阀的位置BI、BII，第二调节阀与第一离合器相连接。由此，第一离合器可受调节地打开和闭合，由此，该第一离合器可带有滑转地和无滑转地传递转矩。
当第一调节阀失效时，如果第一调节阀在闭合位置中失效，借助于第二调节阀来挂入和退出第一子变速器的档位。当在第一调节阀的打开位置中失效时，由控制装置的油供给装置的主压力调节器经过打开的第一调节阀来控制用于转换的压力。在此情况下，第一转换阀则位于位置BI中，通过该位置BI建立第一调节阀与转换系统之间的连接。
但在可如上面所述的那样进行处理之前，优选将第二子变速器的一个可能已挂入的档位退出。并且在此控制装置的转换位置又取决于第一调节阀是在闭合位置中还是在打开位置中失效。在失效的第一调节阀的闭合位置中通过第二压力调节器进行所涉及的档位的退出，而在打开位置中直接通过主压力调节器来预给定用于退出的压力。
当第二调节阀失效时，将第二转换阀保持在或转换到位置AII中。如果在第二子变速器中没有挂入档位，则第二子变速器不传递转矩，与第二离合器是否闭合无关——当第二调节阀在打开位置中失效时会是这种结果，或与第二离合器是否打开无关——当第二调节阀在打开位置中失效时情况即会如此。
如果第二子变速器的一个档位是挂入的，则当第二调节阀失效时在如上面所述的那样控制第一离合器和转换系统之前优选首先将该档位退出。在失效的第二调节阀的打开位置中通过主压力调节器将该档位退出。在此情况下将第二转换阀置于位置BII中。如果第二调节阀在闭合位置中失效，则通过第一调节阀来退出该档位，其方式是将第一转换阀转换到位置BI中。如果由于控制装置中的附加边缘条件(组选择器和第一转换阀通过一个公用的信号元件耦合)而不可通过第一调节阀来退出，则该档位可保持挂入，因为由于失效的第二调节阀的闭合位置而使第二离合器不被加载以压力并且因此是打开的。但必须关注的是将机动车速度限制到一个用该挂入的档位所能承受的值内。
附图说明
借助于附图中所示的实施例来详细描述本发明。附图表示：
图1本发明的一个实施例的示意性视图；
图2图1的实施例的一个优选变型方案的框图。
具体实施方式
图1示出了一个根据本发明的液压控制装置的示意性视图，该液压控制装置在其整体上用1标记。该控制装置1包括一个调节单元2，该调节单元具有一个压力调节器3的形式的第一调节阀并且具有一个压力调节器4的形式的第二调节阀。这两个压力调节器3、4在输入侧连接在一个压力油供给装置5上。
给第一压力调节器3配置一个第一转换阀6，给第二压力调节器4配置一个第二转换阀7。通过第一转换阀6可使第一压力调节器3或者与第一离合器8或者与路径选择器或与组选择器9相连接。借助于第二转换阀7可使第二压力调节器4的经调节的压力或者转接到组选择器9上或者转接到第二离合器10上。
通过控制装置1可控制安装在机动车中的双离合器变速器，该双离合器变速器具有两个分开的离合器(第一和第二离合器8、10)以及具有多个执行元件或促动器，通过这些执行元件或促动器可挂入或退出变速器的各个档位。双离合器变速器包括第一子变速器和第二子变速器，该第一子变速器和该第二子变速器配置给第一离合器和第二离合器。如果将一个压力提供给一个离合器的离合器缸，则该离合器闭合，否则该离合器通过弹簧力保持打开。在闭合状态中，该离合器在机动车的驱动单元(例如一个内燃发动机)与从属的子变速器之间传递转矩。
组选择器9是一个转换系统11的一部分，该转换系统包括第一组促动器12和第二组促动器13。通过第一组促动器12可使第一子变速器的档位挂入和退出，而第二组促动器13负责第二子变速器的档位的挂入和退出。组选择器9在此将调节单元2的经调节的压力或者引导到第一组促动器12上或者引导到第二组促动器13上。附加地，转换系统11包括一些另外的、但在此未示出的转换阀，以便可有目的地控制单个促动器或其腔中的一个。
图1中一个明显强调的箭头14要表明：转换装置1在一个确定的转换情况中建立第二转换阀7与第一转换阀6之间的连接。该连接可实现第二压力调节器4可经由转换阀7、6给第一离合器8加载以经调节的压力。如果建立了根据箭头14的连接，则第二离合器被调节得无压力。在此情况下，该第二离合器不仅与第一压力调节器而且与第二压力调节器分开。
图2示出了图1的实施例的一个优选变型方案的框图。与主压力调节器16相连接的泵15基本上形成油供给装置5。
为了操作第一转换阀6和第二转换阀7，设置有一个信号元件17和一个信号元件18。信号元件17经由信号线路19将信号或信号压力引导到第一转换阀6上。通过该信号可对该转换阀7进行操作或转换。第二转换阀7通过由信号元件18产生并且经由信号线路20引导的信号或信号压力来转换。
两个压力调节器3、4各构造成具有两个输入端21、22和一个输出端23的三位三通换向阀。输入端21在此与一个油池24相连接并且输入端22与油压力供给装置5相连接。每个压力调节器3、4的输出端23各通到对应配置的转换阀6、7。
第一转换阀6构造成二位五通换向阀。二位五通换向阀6具有三个输入端25、26、27和两个输出端28、29。输入端25与油池24相连接，而输入端26与第一压力调节器3的输出端23相连接。稍后探讨输入端27。
输出端28经由一个管路39连接在转换器30上，该转换器与转换系统11相连接。输出端29通到第一离合器8。
第二转换阀7构造成具有四个输入端31、32、33、34和三个输出端35、36、37的二位七通换向阀。输入端31、33与油池24相连接，而输入端32、34与第二压力调节器4的输出端23相连接。输出端35经由一个管路40连接在转换器30上，而输出端36通到第二离合器10。第二压力调节器7的输出端37经由一个连接管路38与已经在上面提到的输入端27相连接。
在此构造成二位三通换向阀的信号元件17连接在转换阀6前面并且将油压力供给装置5的压力在被电激励的状态中接通到转换阀7上，由此，该转换阀从弹簧加载的静止位置、即如图2中所示的位置AI转换到位置BI中。也如信号元件17那样，连接在转换阀7前面的信号元件18构造成二位三通换向阀。转换阀7在静止位置中占据位置AII并且在施加一个信号或一个控制压力时占据位置BII。
在位置AI(如图2中所示)中，第一转换阀6建立第一压力调节器3与第一离合器8之间的连接。并且第二转换阀7位于位置AII中，在该位置时第二离合器10与第二压力调节器4彼此相连接。两个离合器8、10在这些位置AI、AII中各被加载以一个经调节的压力，由此，两个离合器可为一定的重叠阶段按照压力调节器3、4的经调节的压力同时传递一个转矩。
如果例如信号元件17被电操作，则信号或控制压力经由信号线路19转接到第一转换阀6上，由此，该第一转换阀抵抗弹簧力被压到位置BI中。在该位置BI中第一离合器8与压力调节器3分开并且在一个属于离合器8的离合器缸中处于压力下的压力介质(油)经由第一转换阀7的排出口29和流入口27通过连接管路38被引导到输出端37。只要压力调节器7位于位置AII(如图2中所示)中，该压力调节器就建立排出口37与输入端33或油池24之间的连接。作为结果，离合器缸中的压力下降并且离合器8打开。此外，在第一转换阀6的位置BI中，输入端26与输出端28相连接，由此，第一压力调节器3的经调节的压力施加在转换器30上并且当转换器30接通该压力时也施加在用于挂入和退出档位的转换系统11上。
如果第二转换阀7不是如上面段落中所假定的那样位于图2中所示的位置(位置AII)中，而是位于位置BII中，则第一离合器8与第二压力调节器4相连接，而同时第二离合器10被转换到油池24上。
现在在下面说明：当压力调节器3或压力调节器4失效时优选进行哪些转换。
如果例如第一压力调节器3在如从图2中可获知的闭合位置中失效，则第一离合器8通过第二压力调节器4来操作，其中，第一转换阀6位于位置BI中并且第二转换阀7位于位置BII中。由此在第二压力调节器4经由连接管路38到第一离合器8之间建立连接。因此，双离合器变速器的应急运行工况可用第一子区域的档位来实现，优选一个第一前进档位和一个倒车档位属于这些档位。
第一子变速器的档位可通过第二压力调节器4挂入和退出。为了挂入或退出第一子变速器的一个档位，将第一转换阀6转换到位置AI中，由此，第一离合器8与失效的第一压力调节器3相连接，其中，该第一压力调节器位于打开位置中，由此，第一离合器8打开。
在第一转换阀6的位置BI中，转换器30经由输出端28和输入端26与打开位置中的失效的第一压力调节器3相连接。由于此时施加在转换器30上的压力情况而形成第二压力调节器4与转换系统11之间的连接，由此，可通过经调节的压力挂入第一子变速器的档位。
而如果第一压力调节器3在打开位置中失效，则不通过第二压力调节器4进行第一子变速器的档位的挂入或退出，而是通过油压力供给装置5的主压力调节器16的压力来进行。在此情况下，主压力调节器16经由打开的压力调节器3和位于位置BI中的转换阀6与转换器30共同作用。在此情况下，转换器30由于管路39与管路40之间的压力降而释放与转换系统11的连接。在挂入或退出第一子变速器的档位期间，第二压力调节器4的输出端23上的以及由此管路40中的经调节的压力非常小，因为否则第一离合器8不能打开。由此在管路39与管路40之间出现压力降，由此，转换器30释放第一转换阀6与转换系统11之间的连接。
如果第二子变速器中的一个档位仍是挂入的，则在双离合器变速器在应急运行工况中仅通过第一离合器8工作之前，将该档位退出，其方式是：如果第一压力调节器3在闭合位置中失效，通过第二压力调节器4提供该退出所需的压力。当第一压力调节器3在打开位置中失效时，该档位的退出通过主压力调节器16来进行。
如果第二压力调节器4失效，则将第二转换阀7转换到位置AII中，由此，第二压力调节器4不仅与转换系统11而且与第一离合器8分开。通过第一压力调节器3可使第一子变速器的档位挂入和退出并且可操作第一离合器8，由此，双离合器变速器的相应应急运行工况可通过第一离合器用第一子变速器的相应档位来实现。
如果第二压力调节器4在此在打开位置(如图2中所示)中失效，则第二离合器10经由位于位置II中的转换阀7与油池24相连接并且由此被调节得无压力。由此，在驱动装置与第二子变速器之间不可传递转矩。第二子变速器的可能已挂入的档位因此不必必然地为双离合器变速器的应急运行工况退出。但应注意的是，以适当方式限制车辆速度，以便使具有该挂入的档位的第二子变速器不超负荷。
作为替换方案，第二子变速器的已挂入的档位可通过第一压力调节器3来退出。但仅当第二压力调节器4在闭合位置中失效时才可实现通过第一压力调节器3的退出。但如果该第二压力调节器在打开位置中失效，则第二子变速器中的该档位通过主压力调节器16来退出。
参考标号清单
1  控制装置          7   第二转换阀
2  调节单元          8   第一离合器
3  第一压力调节器    9   组选择器
4  第二压力调节器    10  第二离合器
5  油压力供给装置    11  转换系统
6  第一转换阀        12  第一组促动器
13  第二组促动器    27  输入端
14  箭头            28  输出端
15  泵              29  输出端
16  主压力调节器    30  转换器
17  信号元件        31  输入端
18  信号线路        32  输入端
19  信号线路        33  输入端
20  信号线路        34  输入端
21  输入端          35  输出端
22  输入端          36  输出端
23  输出端          37  输出端
24  油池            38  连接管路
25  输入端          39  管路
26  输入端          40  管路

Claims (10)

1.液压控制装置(1)，用于自动化的双离合器变速器，该双离合器变速器具有一个带有第一子变速器的第一离合器(8)和一个带有第二子变速器的第二离合器(10)以及一个用于挂入/退出这两个子变速器的档位的转换系统(11)，该液压控制装置具有一个调节单元(2)，该调节单元预给定用于操作所述第一和第二离合器(8，10)以及用于操作该转换系统(11)的至少一个可调节的压力和/或一个可调节的体积流量，该液压控制装置具有一个转换装置，该转换装置设置在该调节单元(2)与这些离合器(8，10)或该转换系统(11)之间并且通过该转换装置可将所述可调节的压力或可调节的体积流量转接到这些离合器(8，10)或该转换系统(11)上，其中，该调节单元(2)具有一个第一调节阀(3)和一个第二调节阀(4)，其中，该转换装置具有：
-第一转换阀(6)，该第一转换阀
a)在位置AI中使该第一调节阀(3)与该第一离合器(8)相连接并且与该转换系统(11)分开；以及
b)在位置BI中使该第一调节阀(3)与该转换系统(11)相连接并且与该第一离合器(8)分开；和
-第二转换阀(7)，该第二转换阀
c)在位置AII中使该第二调节阀(4)与该第二离合器(10)相连接并且与该转换系统(11)分开；以及
d)在位置BII中使该第二调节阀(4)与该转换系统(11)相连接并且与该第二离合器(10)分开，
其特征在于：在该第一转换阀(6)的位置BI中以及在该第二转换阀(7)的位置BII中建立该第二调节阀(4)与该第一离合器(8)之间的连接并且该第二离合器(10)基本上被调节得无压力。
2.根据权利要求1的控制装置(1)，其特征在于：该第一子变速器具有第一前进档位和倒车档位。
3.根据权利要求1的控制装置(1)，其特征在于：在该第一转换阀(6)或该第二转换阀(7)与该转换系统(11)之间设置有一个转换器(30)，该转换器保证该转换系统(11)或者被加载以该第一调节阀(3)的压力/体积流量或者被加载以该第二调节阀(4)的压力/体积流量。
4.根据权利要求3的控制装置(1)，其特征在于：该转换器构造成换向阀(30)。
5.根据权利要求1至4中一项的控制装置(1)，其特征在于：设置有一个组选择器(9)，通过该组选择器使该调节单元(2)或者与配置给该第一子变速器的第一组促动器(12)相连接或者与配置给该第二子变速器的第二组促动器(13)相连接。
6.用于控制具有根据权利要求1至5中一项的控制装置(1)的双离合器变速器的方法，其特征在于：当该第一调节阀(3)失效时将该第一转换阀(6)转换到位置BI中并且将该第二转换阀(7)转换到位置BII中。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于：当该第一调节阀(3)
-在闭合位置中失效时借助于该第二调节阀(4)以及
-在打开位置中失效时借助于一个油压力供给装置(6)的主压力调节器(16)
来挂入和退出该第一子变速器的档位。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于：当该第一调节阀(3)
-在闭合位置中失效时借助于该第二调节阀(4)以及
-在打开位置中失效时借助于该主压力调节器(16)
来退出该第二子变速器的一个已挂入的档位。
9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于：当该第二调节阀(4)失效时，将该第二转换阀(7)转换到或保持在位置AII中。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于：通过将该第二转换阀(7)转换到位置BII中来首先将该第二子变速器的一个已挂入的档位退出，其中，当该第二调节阀(7)
-在闭合位置中失效时借助于该第一调节阀(3)以及
-在打开位置中失效时借助于该主压力调节器(16)
来退出该挂入的档位。
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