CN101400925A - 用于双离合器变速器的液压控制装置 - Google Patents

用于双离合器变速器的液压控制装置 Download PDF

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CN101400925A CNA2007800083159A CN200780008315A CN101400925A CN 101400925 A CN101400925 A CN 101400925A CN A2007800083159 A CNA2007800083159 A CN A2007800083159A CN 200780008315 A CN200780008315 A CN 200780008315A CN 101400925 A CN101400925 A CN 101400925A
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E·米勒
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Abstract

本发明涉及一种双离合器变速器，具有一个第一离合器和一个第二离合器以及多个用于转换档位的、液压地操作的换档缸，该第一离合器液压地通过第一液压缸操作，该第二离合器液压地通过第二液压缸操作，这些换档缸可通过一个换档阀装置被加载以压力。该第一液压缸和该第二液压缸以及该换档阀装置通过一些被共同操作的安全阀与一个压力装置的压力侧相连接。

Description

用于双离合器变速器的液压控制装置
本发明涉及一种双离合器变速器以及一种用于操作双离合器变速器的液压系统。
已经公知，液压地转换换档变速器、尤其是双离合器变速器以及液压地操作两个离合器。
这种双离合器变速器本身不是“防故障的”。如果例如两个变速器分支在档挂入时同时接合，则变速器卡住。因此必需的是，变速器在故障情况下可靠且快速地转移到可靠状态中。因此，本发明的任务在于，提供一种用于双离合器变速器的液压控制装置，该双离合器变速器可通过尽可能简单的措施转换和接合并且通过尽可能仅一个动作转移到可靠状态中。
该任务通过一种双离合器变速器来解决，该双离合器变速器具有一个第一离合器和一个第二离合器以及多个用于转换档位的、液压地操作的换档缸，该第一离合器液压地通过第一液压缸操作，该第二离合器液压地通过第二液压缸操作，这些换档缸可通过一个换档阀装置被加载以压力，其特征在于：第一液压缸和第二液压缸以及换档阀装置通过一些被共同操作的安全阀与一个压力装置的压力侧相连接。优选提出，安全阀在工作位置中使第一液压缸和第二液压缸以及换档阀装置与压力装置相连接并且在紧急位置中使第一液压缸和第二液压缸以及换档阀装置与压力装置分开。优选提出，第一液压缸和第二液压缸在紧急位置中无压力。此外，优选提出，换档缸在紧急位置中无压力。通过这种阀装置可实现，通过操作唯一一个阀、即安全阀使整个变速器包括双离合器转移到可靠状态中，在该可靠状态中两个离合器打开并且变速器的换档状态被闭锁。安全阀优选联合成一个安全阀组。
优选提出，各一个双活塞的一个换档缸与转换阀的一个输出端相连接，其中，转换阀包括多个输出端，一个输出端与转换阀的第一输入端并且其余的输出端与转换阀的第二输入端液压导通地相连接，其中，双活塞的不与转换阀的输出端相连接的换档缸与转换阀的第二输入端相连接并且转换阀的第一和第二输入端交替地可被加载以高压力或低压力。每两个换档缸的活塞优选相互耦合成一个双活塞，其中，总是有一个换档缸可被加载以高压力并且其它的换档缸被加载以低压力。转换阀优选是旋转滑阀。优选提出，转换阀的第一输入端与一个换档压力调节阀的第一输出端相连接并且转换阀的第二输入端与换档压力调节阀的第二输出端相连接，其中，换档压力调节阀的第一和第二输出端交替地可与换档压力调节阀的一个作用有高压力的输入端和一个作用有低压力的输入端相连接。压力装置优选是压力储存器，该压力储存器通过液压泵被加载以液压流体。高压力优选大致是液压泵的压力侧上的压力并且低压力大致是液压泵的抽吸侧上的压力。大致意味着，这些压力值通过连接在中间的元件例如通过节流器作用可以稍小。泵的抽吸侧上的压力在此优选大致是用于液压液体的贮液箱中的压力并且由此大致是环境压力。
开头所述问题也通过一种尤其是用于操作双离合器变速器的液压系统来解决，该双离合器变速器具有一个第一离合器和一个第二离合器以及多个用于转换档位的、液压地操作的换档缸，该第一离合器液压地通过第一液压缸操作，该第二离合器液压地通过第二液压缸操作，这些换档缸可通过一个换档阀装置被加载以压力，其特征在于：第一液压缸和第二液压缸以及换档阀装置通过一些被共同操作的安全阀与一个压力装置的压力侧相连接。该液压系统的进一步构型具有在从属权利要求中针对根据本发明的双离合器变速器所述的特征或特征组合。
下面借助于附图来描述本发明的实施例。附图表示：
图1根据本发明的双离合器变速器的示意性视图。
图1示出了根据本发明的双离合器变速器10的一个实施例，在此仅示意性地示出了该双离合器变速器。在本实施例中以一个八档变速器为出发点，该八档变速器具有七个前进档和一个倒车档。各个档由换档缸11、12、13以及14来转换。在本实施例中，换档缸11转换二档和四档，换档缸12转换倒车档和六档，换档缸13转换五档和七档，换档缸14转换一档和三档。换档缸分别被液压操作并且具有两个终端位置和一个中间位置，这些终端位置各相应于两个档中的一个，在该中间位置中两个档中的任意一个都不挂入。图1中示意性地表示，二档、三档、五档和七档、因此全部奇数档与第一变速器输入轴15共同作用，该第一变速器输入轴可通过液压操作的第一离合器16(液压离合器)与未示出的内燃机的曲轴接合或分离。相应地，二档、四档、六档和倒车档与第二变速器输入轴17共同作用，该第二变速器输入轴可通过液压操作的第二离合器18与未示出的内燃机的曲轴接合或分离。离合器16和18在此仅被示意性地示出，涉及液压操作的湿式离合器，也涉及液压操作的干式离合器。为此，第一离合器16由第一液压缸19操作，第二离合器18由第二液压缸20操作。第一液压缸19通过液压管路21与体积流量调节阀22相连接。体积流量调节阀22通过安全阀组23和压力储存器管路56与压力储存器24相连接，该安全阀组包括多个在下面还要描述的阀。压力储存器24通过止回阀25、泵26以及通过油过滤器27与贮液箱28相连接。泵26从贮液箱28通过油过滤器27将液压油输送到压力储存器24中。此外，在压力储存器24附近设置有一个过压阀29，该过压阀限制压力储存器24中和设置在后面的部件中的最大压力。压力储存器24、止回阀25、泵26、油过滤器27、贮液箱28和过压阀29是压力装置的部分。
第二液压缸20通过液压管路30与第二体积流量调节阀31相连接。体积流量调节阀31将液压管路21分成一个与液压缸19相连接的管路部分21.1和一个与体积流量调节阀31相连接的管路部分21.2。相应地，体积流量调节阀22将液压管路30分成一个与液压缸20相连接的管路部分30.1和一个与体积流量调节阀22相连接的管路部分30.2。
换档压力调节阀32具有输入端34。换档压力调节阀32的一个输出端35与作为转换阀的旋转滑阀33相连接。旋转滑阀33具有输入端36，该输入端可液压地与输出端38、39、40和41相连接。旋转滑阀33除了第一输入端36之外还具有第二输入端37，其中，不与输入端36连接的所有的输出端38、39、40或41分别与第二输入端37相连接。因此总是刚好一个输出端38或39或40或41与输入端36相连接，其它全部输出端与第二输入端37相连接。旋转滑阀33由一个电的步进电机50操作。旋转滑阀33和换档压力调节阀32一起被称为换档阀装置51。
在图1的视图中，输出端38与换档缸11在用于转换第二档的侧上相连接。输出端39与换档缸12在用于转换倒车档的侧上相连接。输出端40与换档缸13在用于转换第五档的侧上相连接，输出端41与换档缸14在用于转换第一档的侧上相连接。换档缸11、12、13和14的相应其它侧共同与换档压力调节阀32的输出端42相连接。换档压力调节阀32具有三个换档位置，其中，在第一换档位置中，输入端34与输出端35相连接，其中，同时输出端42通过第一反馈管路43与贮液箱28相连接。在第二阀位置中，输入端34与输出端42相连接，其中，同时输出端35通过反馈管路44与贮液箱28相连接。因此，输出端35和42被交替地加载以压力，其中，相应其它的输出端无压力。第三换档位置精确地处于第一换档位置与第二换档位置之间。在此，不仅输出端35而且输出端42通过通道43和44与贮液箱相连接，并且由此保证没有压力到达换档缸中。在此，在与压力储存器24或泵26的压力侧相连接时的(高)压力和在与贮液箱28或泵26的抽吸侧相连接时的(低)压力被称为第一压力p1和第二压力p2。
安全阀组23包括第一安全阀52，以便使输入管路45与压力储存器管路56的连接闭合或打开(中断)。在第一安全阀52打开时，体积流量调节阀22、31以及换档压力调节阀32与压力储存器24或泵26脱耦。另外，安全阀组23还包括第二安全阀53，通过该第二安全阀使管路部分21.1和管路部分21与通到贮液箱28的输入管55相连接。另外，安全阀组23还包括第三安全阀54，通过该第三安全阀使管路部分30.1和管路部分30与通到贮液箱28的输入管55相连接。安全阀组23具有这样一个工作位置，在该工作位置中，第一体积流量调节阀22、第二体积流量调节阀31以及换档压力调节阀32与压力储存器24相连接。在该位置中，液压管路21和30也被压力密封地连接。在另一个位置中，即在紧急位置中，液压管路21和30连接到贮液箱上，第一体积流量调节阀22、第二体积流量调节阀31以及换档压力调节阀32与压力储存器的连接在此中断。第一体积流量调节阀和第二体积流量调节阀22、31分别可实现对应配置的液压管路21或30被加载以压力，其方式是建立与输入管路45的连接，该输入管路通过安全阀组23与压力储存器24相连接。
体积流量调节阀22和31可在任意(中间)位置中打开，即涉及可控制体积流量的连续阀。两个体积流量调节阀22、31具有这样一个位置，在该位置中液压管路21或30直接与贮液箱28相连接，由此，对应配置的液压缸19、20完全无压力。
泵26和压力储存器24的体积流量直接到达安全阀组23并且从这里起再被引导到两个体积流量调节阀22、31以及换档压力调节阀32。在转换安全阀组23时，全部系统部件与压力输入分开，但保持压力储存器24的填充。第一液压缸19和第二液压缸20的控制在原理上相同，它们借助于体积流量调节阀22、31来实现。在第一体积流量调节阀22后面设置有一个第一节流板46，相应地，在体积流量调节阀31后面设置有一个第二节流板47。节流板46、47根据体积流量产生压力差。所产生的压力差在第一体积流量调节阀22中反馈给第一输入管48并且相应地在第二体积流量调节阀31中反馈给第二输入管49，其中，输入管48、49在压力加载时将压力施加在对应的阀的未详细示出的阀活塞上。通过对应的节流板46、47产生的压力差接着作用在体积流量调节阀22、31的控制棱边上。以此方式，离合器调节与瞬时的系统压力或压力储存器24的储存器填充状态无关。选择地，为了调节离合器也可在该部位上使用压力调节阀或换向阀。
在体积流量调节阀22、31与液压缸19、20之间，液压油再次被引导通过安全阀组23，确切地说是这样的：在操作安全阀组23时液压缸19、20的残余压力直接由安全阀组23引导到贮液箱28中。安全阀组23此后满足三个功能：该安全阀组将储存器24闭合，由此没有大的体积流量必须排出到贮液箱28中，该安全阀组将系统以及可能包含在其中的残余压力直接接到贮液箱28上，以及该安全阀组将两个液压缸19、20以直接的方式排空到贮液箱28中。换档缸的控制借助于换档压力调节阀32和旋转滑阀33来进行，该旋转滑阀由步进电机50操作。
如果换档压力调节阀32连接到贮液箱28上，则七个缸连接到贮液箱上并且一个缸被加载以压力。该缸于是相应地运动。在图1中例如输出端40被加载以压力，由此，它相应地这样运动，使得五档被挂入。如果换档压力调节阀32转换，则这七个缸处于压力下，第八缸接在贮液箱28上并且因此在该方向上偏移。这意味着在旋转滑阀33的在图1中所示的位置中退出五档并且挂入七档。换档压力调节阀32的转换意味着，换档压力调节阀的输出端41与压力储存器24相连接并且输出端35与贮液箱28相连接。
安全阀装置23、体积流量调节阀22和32以及换档压力调节阀32通过电的执行机构57.1或57.2或57.3或57.4操作。图1中所示的系统可在无压力传感器的情况下工作。这是可能的，因为换档拨叉的位置和离合器的状态借助于在此未示出的位移传感器来检测。因此可通过位移信号来将用于阀调节的足够信息发送给调节电子装置。系统压力传感器可通过压力储存器上的成本低廉的位移传感器来代替。因为压力储存器按照碟形弹簧原理工作，所以碟形弹簧的位置例如可通过霍尔传感器来获取并且由此求得泵的接通或关断点。如果这由于传感器故障或电子控制装置的错误响应而不可再得到保证，则压力储存器通过过压阀29(限压阀)保护以免过载。
参考标号清单
10   双离合器变速器
11   换档缸
12   换档缸
13   换档缸
14   换档缸
15   第一变速器输入轴
16   第一离合器
17   第二变速器输入轴
18   第二离合器
19   第一液压缸
20   第二液压缸
21   液压管路
22   第一体积流量调节阀
23   安全阀组
24   压力储存器
25   止回阀
26   泵
27   油过滤器
28   贮液箱
29   过压阀
30   液压管路
31   第二体积流量调节阀
32   换档压力调节阀
33   旋转滑阀
34   输入端
35   输出端
36   旋转滑阀33的第一输入端
37   旋转滑阀33的第二输入端
38   输出端
39   输出端
40   输出端
41   输出端
42   输出端
43   第一反馈管路
44   第二反馈管路
45   输入管路
46   第一节流板
47   第二节流板
48   体积流量调节阀31的第一输入管
49   体积流量调节阀31的第二输入管
50   步进电机
51   换档阀装置
52   第一安全阀
53   第二安全阀
54   第三安全阀
55   通到贮液箱28的输入管
56   压力储存器管路
57.1、57.2、57.3、57.4   执行机构

Claims (14)

1.双离合器变速器，具有一个第一离合器(16)和一个第二离合器(18)以及多个用于转换档位的、液压地操作的换档缸(11，12，13，14)，该第一离合器液压地通过第一液压缸(19)操作，该第二离合器液压地通过第二液压缸(20)操作，这些换档缸可通过一个换档阀装置(51)被加载以压力(p1，p2)，其特征在于：该第一液压缸(19)和该第二液压缸(20)以及该换档阀装置(51)通过一些被共同操作的安全阀(52，53，54)与一个压力装置(24，25，26，27，28)的压力侧相连接。
2.根据权利要求1的双离合器变速器，其特征在于：这些安全阀(52，53，54)在工作位置中使该第一液压缸和该第二液压缸以及该换档阀装置与该压力装置(24，25，26，27，28)相连接并且在紧急位置中使该第一液压缸(19)和该第二液压缸(20)以及该换档阀装置(51)与该压力装置(24，25，26，27，28)分开。
3.根据权利要求2的双离合器变速器，其特征在于：该第一液压缸(19)和该第二液压缸(20)在该紧急位置中无压力。
4.根据上述权利要求中一项的双离合器变速器，其特征在于：这些换档缸(11，12，13，14)在该紧急位置中无压力。
5.根据上述权利要求中一项的双离合器变速器，其特征在于：这些安全阀(52，53，54)联合成一个安全阀组(23)。
6.根据上述权利要求中一项的双离合器变速器，其特征在于：每两个换档缸(11，12，13，14)的活塞相互耦合成一个双活塞，其中，总是有一个换档缸(11，12，13，14)可被加载以高压力(p1)并且其它的换档缸被加载以低压力(p2)。
7.根据权利要求6的双离合器变速器，其特征在于：各一个双活塞的一个换档缸(11，12，13，14)与转换阀(33)的一个输出端(38，39，40，41)相连接，其中，该转换阀(33)包括多个输出端(38，39，40，41)，一个输出端(38，39，40，41)与该转换阀(33)的第一输入端(36)并且其余的输出端(38，39，40，41)与该转换阀(33)的第二输入端(37)液压导通地相连接，其中，双活塞的不与该转换阀的输出端相连接的换档缸(11，12，13，14)与该转换阀(33)的第二输入端(37)相连接并且该转换阀(33)的第一和第二输入端(36，37)交替地可被加载以该高压力(1p1)或该低压力(p2)。
8.根据权利要求1至7中一项的双离合器变速器，其特征在于：该转换阀(33)的第一输入端与一个换档压力调节阀(32)的第一输出端(35)相连接并且该转换阀的第二输入端(37)与该换档压力调节阀(32)的第二输出端(42)相连接，其中，该换档压力调节阀(32)的第一和第二输出端(35，40)交替地可与该换档压力调节阀(32)的一个作用有该高压力(p1)的输入端和一个作用有该低压力(p2)的输入端相连接。
9.根据权利要求1至8中一项的双离合器变速器，其特征在于：该转换阀(33)是旋转滑阀。
10.根据权利要求1至9中一项的双离合器变速器，其特征在于：该压力装置是压力储存器(24)，该压力储存器通过泵(26)被加载以液压流体。
11.根据权利要求1至10中一项的双离合器变速器，其特征在于：该高压力(p1)大致是该液压泵的压力侧上的压力并且该低压力(p2)大致是该液压泵的抽吸侧上的压力。
12.根据权利要求11的双离合器变速器，其特征在于：该泵的抽吸侧上的压力大致是用于液压液体的贮液箱中的压力。
13.液压系统，尤其是用于操作双离合器变速器，该双离合器变速器具有一个第一离合器(16)和一个第二离合器(18)以及多个用于转换档位的、液压地操作的换档缸(11，12，13，14)，该第一离合器液压地通过第一液压缸(19)操作，该第二离合器液压地通过第二液压缸(20)操作，这些换档缸可通过一个换档阀装置(51)被加载以压力(p1，p2)，其特征在于：该第一液压缸(19)和该第二液压缸(20)以及该换档阀装置(51)通过一些被共同操作的安全阀(52，53，54)与一个压力装置(24，25，26，27，28)的压力侧相连接。
14.根据权利要求13的液压系统，其具有根据权利要求2至12中一项的特征或特征组合。
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