CN102767618A

CN102767618A - 机动车的具有输入轴和输出轴的传动装置

Info

Publication number: CN102767618A
Application number: CN2012101356917A
Authority: CN
Inventors: S.施特劳斯
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-11-07
Also published as: DE102011075411A1; US20120279210A1

Abstract

本发明涉及一种机动车的传动装置（10），该传动装置具有输入轴（22）和输出轴（30），其中传动装置（10）具有至少一个能液压操纵的执行机构和/或液压润滑机构和/或油冷却机构，并且其中传动装置（10）包括第一液压泵（42），该第一液压泵直接或间接地由输入轴（22）来驱动，并且其中，传动装置（10）包括第二液压泵（44），该第二液压泵直接或间接地由输出轴（30）来驱动。

Description

机动车的具有输入轴和输出轴的传动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的传动装置以及根据并列的独立权利要求所述的方法、计算机程序和控制和/或调节装置。

背景技术

已知机动车的多种不同的自动传动装置，例如自动传动装置（分级自动装置（Stufenautomat））、双离合器传动装置（DCT）、能连续变化的传动装置（CVT）或自动化的机械传动装置，这些装置可以借助液压执行机构进行操纵。需要用于操纵的液压能量例如借助电驱动的或机械地由内燃机驱动的液压泵来提供。此外液压泵也可以用于：填充液压存储器，该液压存储器例如在机动车起动/停止运行时暂时能实现与内燃机无关的油压供给。

所述的自动传动装置通常以液压的方式进行控制并且需要相应的液压压力或体积流。在应用机械驱动的液压泵时，由于对在空转转速和最高的油温时输送足够的流体量的要求和体积流的与转速成比例的相关性，该液压泵通常以过尺寸的方式（überdimensioniert）设计。液压油的剩余量被引导回油箱中。

该领域中的专利公开出版物例如是JP-2007138993 A、DE 10 2006 041 899 A1、DE 10 2006 014 756 A1、DE 10 2006 014 758 A1、JP-10250402 A、US 5293789 A1、EP 1265009 B1、US 20050096171 A1和EP 1353075 A2。

发明内容

基于存在的问题，本发明通过根据权利要求1的传动装置，以及通过根据并列权利要求所述的方法、控制和/或调节装置和计算机程序来实现。有利的改进方案在从属权利要求中给出。此外对于本发明来说重要的特征在以下的说明书中和附图中发现，其中所述特征不仅单独的而且以不同组合对于本发明来说是重要的，而对此不再详细地指出。

根据本发明的传动装置的优点在于，也可以在所谓的滑行工况和/或起动/停止工况期间为所述传动装置供给液压油。特别是不需要将电液压泵用于驱动自动传动装置（AT）的或能连续变化的传动装置（CVT）的液压系统。由此可以在滑行工况中切断机动车的内燃机并且由此显著降低燃料消耗。机动车的滑动（Rollen）被称为“滑行工况（Segelbetrieb）”，其中内燃机与滚动的车轮退耦并且内燃机切断。

当再次接通内燃机时，在液压系统中可以特别迅速地建立液压压力，并且因此最佳地支持机动车继续行驶和/或驶出。此外根据本发明的两个液压泵的组合成本更为经济，因为仅需要两个相对较小的液压泵。

本发明基于下述构思：在滑行工况中特别有利的是，暂时切断机动车的内燃机。在此情况下，在滑行工况期间并不消耗燃料。与在所谓的起动/停止运行中内燃机的停止状态不同，在滑行工况期间继续驱动传动装置。在多种构造方式的传动装置中，在滑行工况期间也需要：为传动装置供给液压油、在预定位置上保持传动装置的耦合和/或冷却液压油或传动装置。

传动装置的耦合大多由能液压操纵的执行机构来控制。为了控制所述耦合和同样为了上述液压润滑和/或液压冷却（“油冷却”），根据本发明的传动装置根据本发明具有两个液压泵。第一液压泵直接或间接地由传动装置的输入轴来驱动，从而使第一液压泵总是在下述情况下工作：内燃机运行。

然而在机动车滑行工况期间切断内燃机，由此不再驱动传动装置的输入轴。在此情况下，第一液压泵不再输送液压油。根据本发明的第二液压泵直接或间接地由传动装置的输出轴来驱动，从而该第二液压泵在滑行工况时可以给传动装置供给油。

优选地，第一液压泵和第二液压泵被机械地驱动。在此，第一液压泵可以在机动车正常行驶运行中与第二液压泵相比输送更多份额的液压油。在传动装置的中间位置或停车位置中，第一液压泵可以承担全部份额的输送液压油，因为在此运行情况下输出轴不旋转并且因此第二液压泵不进行输送。

根据本发明，在液压泵布置在传动装置的输入轴上时，给出了液压泵的“直接”驱动。在此“间接”驱动理解为，液压泵借助于传递元件与输入轴耦合。传递元件例如是齿轮传动装置、链条或传动皮带。相应地适用于布置在输出轴上的第二液压泵。

特别是在第一液压泵中，传递元件也可以是分级自动装置（AT）的变矩器。在直接或间接驱动液压泵时，其转速和输入轴或输出轴的转速相关。

第一液压泵和第二液压泵属于传动装置的同一液压系统。这两个液压泵优选如此工作，使得由第一液压泵和第二液压泵输送的液压流聚集在一起并且相加。而在滑行工况期间，第一液压泵在输入轴停止时并不提供液压输送功率。在此情况下第二液压泵可以为传动装置供给对于滑行工况所需的液压油。

根据本发明提出，传动装置是分级自动装置、能连续变化的传动装置、双离合器传动装置，或自动化的手动传动装置。分级自动装置（AT）是机动车的自动传动装置，其以分级传动比的形式提供在内燃机和车轮之间所需的传动比。通常分级自动装置具有多个例如液压操纵的阀、离合器和/或制动器。结合滑行工况，需要特别注意：润滑传动装置以及实现短暂的再起动时间。

能连续变化的传动装置（CVT）能实现：在预定的范围内几乎无级别地调整在内燃机和车轮之间的传动比。这种传动装置例如包括滑动履带，其布置在两对锥形盘（PU）之间。锥形盘的间距确定了半径，在其上使滑动履带与各个锥形盘对传力配合连接地（kraftschlüssig）耦合。结合滑行工况，需要特别注意：润滑传动装置、压紧锥形盘以及实现短暂的再起动时间。

所谓的双离合器传动装置（DCT）通常包括两个分传动装置，其能实现在不中断牵引力的情况下切换档位。在此也可以全自动地实现档位切换。结合滑行工况，需要特别注意：润滑传动装置和冷却传动装置，保持两个离合器打开以及实现短暂的再起动时间。

在所谓的自动化的变速器（AMT）中实现档位切换，并且借助于液压或电调节装置来操纵离合器。根据本发明的第二液压泵能实现：还在滑行工况期间对上述传动装置实施方案进行限定地运行、或润滑和/或冷却以及保持离合器打开并且对液压操纵的执行机构进行操纵。

本发明的一种设计方案提出：第一液压泵通过变矩器的、与输入轴耦合的部件来驱动。因此第一液压泵与车辆的内燃机耦合。如果内燃机工作，则第一液压泵可以进行输送。液压泵的布置可以特别简单地实施。

此外提出，第一液压泵和/或第二液压泵的输送量是能控制的。第一液压泵和/或第二液压泵例如可以机械地进行调节并且设计成叶片泵。在此可以调节离心率，由此改变通过液压泵提供的输送功率。以这种方式可以使对于传动装置所需的液压油量最佳地匹配于各个运行状态。这涉及了车辆的正常行驶运行、停止工况和/或滑行工况。

本发明的一种设计方案提出，第一液压泵的输送量是能控制的，并且第二液压泵的输送量是不能控制的。例如可以根据车辆或内燃机的适合的运行点和/或转速设计第二液压泵的输送量。被调节的第一液压泵和未被调节的第二液压泵的组合是特别有利的，因为第二液压泵的体积流大致与车辆的速度成比例，而第一液压泵的体积流大致与内燃机的转速成比例。

通过对两个液压泵适合的定尺寸和对第一液压泵适合的控制，可以在几乎全部运行点中使液压系统的能量需要最小化。此外成本经济地制造不能控制的第二液压泵。

本发明的另一种设计方案提出，第二液压泵的输送量小于第一液压泵的输送量。由此可以使第二液压泵的运行以有利的方式匹配于车辆的起动/停止工况或滑行工况。特别是在分级自动装置（AT）中，根据功能“润滑”对第二液压泵进行优化，对此通常需要相对较小的压力。在能连续变化的传动装置（CVT）中，液压压力在停止工况中或在滑行工况中必要时较大，以便附加地产生需要用于锥形盘对（“pulleys”）的挤压力或调节压力。

补充地提出，第二液压泵的输送量在转速相同时小于第一液压泵的输送量。由此可以考虑，在车辆的停止工况或滑行工况期间，要输送的体积流通常较小。特别是可以根据适合的运行点或转速优选地设计第二液压泵。由此可以降低第二液压泵的损耗功率并且因此节约燃料。

本发明的另一种设计方案提出：在第一液压泵和/或第二液压泵的输送侧上设置止回阀，该止回阀防止液压油反向于液压泵的输送方向回流。以这种方式，第一和第二液压泵可以特别简单地在其输送测液压地彼此连接。

由此实现，如果第一液压泵在内燃机停机状态中不进行输送，则由第二液压泵产生的液压压力或输送的体积可以并不通过第一液压泵减小。在正常行驶运行中相应地在下述情况下是适合的：第一液压泵与第二液压泵相比产生更高的压力。由此可以特别简单地实现两个液压泵的无干扰的运行。

如果通过第一和第二液压泵供给的液压系统具有至少一个压力传感器，该压力传感器用于控制和/或诊断传动装置，则本发明更好地起作用。以这种方式可以控制并调节液压系统或第一和/或第二液压泵。因此在机动车的所有运行情况下，可以达到在传动装置的液压系统中各个优化的液压压力。补充地，通过压力传感器产生的信号用于执行对传动装置的诊断。

本发明的一种有利的设计方案包括液压存储器，所述液压存储器与传动装置的液压系统液压地连接。液压存储器优选地由传动装置的传动机构控制装置或内燃机或机动车的其它控制设备（“控制和/或调节装置”）来控制。在此，与其它可使用的参数、例如车辆速度相关地，能以协调的方式实现控制的时间点和/或持续时间。在车辆的起动/停止工况中，可以在从低速或停止状态开始继续行驶时将确定量的液压油引入到液压系统中，以便补偿可能出现的泄漏并且形成液压油的最小压力。因此第一液压泵的功能特别是在内燃机低转速时得到支持。相对于起动/停止工况补充地，液压存储器能例如通过下述方式来支持车辆的滑行工况，液压存储器在滑行工况期间附加地稳定传动装置的液压压力。

此外本发明涉及一种用于为机动车的传动装置供油的方法，其中在第一液压泵进行输送时，在所述液压系统中的实际压力由压力调节器调节到第一标称值（Psoll，正常运行）。由此在正常的行驶运行中和与传动输出轴耦合的第二液压泵的特性无关地，可以对在传动装置的液压系统中的压力进行调节。

根据本发明的方法补充地提出，在仅第二液压泵进行输送时，在所述液压系统中的实际压力由所述压力调节器调节到第二标称值（Psoll，滑行）。因此描述了车辆的滑行工况，其中在传动装置的液压系统中的液压压力的第二标称值必要时小于或允许小于在正常的行驶运行中（的值）。由此可以较小地构造第二液压泵并且降低成本。

本方法的一种设计方案提出，第一标称值（Psoll，正常运行）大于第二标称值（Psoll，滑行）。由此考虑到，在行驶运行中的液压压力通常大于在滑行工况期间所需的液压压力。

此外可以如此执行该方法，使得通过调节第一和/或第二液压泵的输送量来实现压力调节。在此，第一和/或第二液压泵可以设计成所谓的叶片泵并且由传动机构控制装置来控制。由此用于调节液压压力的附加的执行机构或甚至系统压力调节器可能是多余的。

此外根据本发明可以实现，压力调节替代地或附加地补充地通过控制压力调节阀来实现。由此根据本发明的方法必要时可以更简单和/或更准确地实施。

本方法可以有利地借助一种计算机程序来执行，该计算机程序被编程用于控制传动装置和/或第一和/或第二液压泵。优选地，计算机程序在传动装置（传动控制设备）或内燃机的控制和/或调节装置上运行，其中计算机程序存储在存储器上。此外，计算机程序被设计用于使第一和第二液压泵的运行协调并且最佳地匹配于机动车的各个运行状态，特别是滑行工况。

附图说明

下面参照附图阐述本发明的示例性的实施方式。在图中示出：

图1示出了具有内燃机的机动车的、根据本发明的传动装置和传动机构控制装置的线路图；和

图2示出了用于描述机动车的滑行工况的图表。

相同的附图标记被用于所有附图中也在不同的实施方式中的功能等效的元件和参数。

具体实施方式

图1示出了机动车的传动装置10，其在图示的中间区域中示出。传动装置10当前是分级自动装置（AT）。在附图的左侧区域中示出了内燃机12，并且在附图的右侧区域中示出了车辆的驱动装置。驱动装置当前包括轴14、差速器16和两个车轮18。力传递或功率传递在图1的示图中基本上从左向右进行。

在图1下方的中部区域中示出了传动机构20，其现在还包括液压组件。在示图中左下方区域内，传动机构20借助于输入轴22与内燃机12耦合。在传动机构20内部，输入轴22与变矩器24耦合。轴26使变矩器24与传动布置28相连接，该传动布置包括行星齿轮组、离合器和制动器（无标号）。在附图中，在传动布置28的右侧示出了输出轴30，该输出轴可以通过齿轮32作用在轴14上。

在附图中传动机构20的上方示出了液压的传动机构控制装置34。传动机构控制装置包括多个液压阀36，该液压阀与变矩器24或传动布置28液压连接。此外，传动机构控制装置34包括传动控制器38（“控制和/或调节装置”），其在附图中传动机构控制装置34的左上方区域中示出。传动控制器38包括存储器39，在其上可以存储计算机程序41。在附图中传动控制器38的下方示出了多条控制线路40，其此外可以控制能电磁操纵的液压阀36。

在附图中传动机构控制装置34的左侧和变矩器24的上方示出了第一液压泵42。在附图中传动机构控制装置34的右侧示出了第二液压泵44。在附图中第一液压泵42的上方布置有液压存储器46，其包括存储件48和操纵装置50。在液压存储器46的右侧示出了系统压力调节器52（“压力调节阀”）。此外，系统压力调节器52通过液压线路54与液压存储器46、第一液压泵42、第二液压泵44和传动机构控制装置34相连接。补充地，压力传感器55连接到液压线路54上，该压力传感器测定在液压线路54中出现的液压压力并且可以将其传输给传动机构控制装置34。

传动机构控制装置34、第一和第二液压泵42和44、液压线路36、液压存储器46、系统压力调节器52和液压线路54是液压系统57的部件，其通过附图标记象征性地示出。压力调节器59同样通过其附图标记象征性地示出。压力调节器59包括装置，所述装置适于控制或调节在液压系统57中的压力，特别是系统压力调节器52和/或传动控制器38的那些部件，借助其可以接通第一和第二液压泵42和44和/或可以在其功率方面进行改变。特别是，压力调节器59用于与内燃机12或机动车的各个运行情况相应地来调节在液压系统57中的实际压力、标称值Ps_N和Ps_S，如下面还要详细阐述。在此，第一标称值Ps_N当前大于第二标称值Ps_S。

液压存储器46的操纵装置50以及系统压力调节器52的阀装置56与传动控制器38电连接。第一液压泵42通过变矩器24的、与输入轴22耦合的部件来驱动。第二液压泵44由输出轴30来驱动。输出轴30在附图中传动布置28的右侧与停车止动器58耦合。

在机动车的正常行驶运行中，内燃机12通过输入轴22驱动变矩器24。变矩器24借助于轴26将机械功率传递到传动布置28上。传动布置28通过输出轴30作用在齿轮32上，由此轴14、差速器16以及最后车轮18被驱动。在此，变矩器24借助于液压阀36由传动机构控制装置34来控制。同样，传动布置28或包含在传动布置28中的行星齿轮组、离合器和制动器借助液压阀36来控制。第一液压泵42设计成叶片泵，并且由传动控制器38来控制。第二液压泵44当前不被控制。

第一液压泵42和第二液压泵44将液压油从容器43输送到液压线路54中，或输送至连接到液压线路54上的装置。如果第一液压泵42进行输送，在液压系统57中的实际压力由传动控制器38或系统压力调节器52在车辆的正常运行中调节到标称值Ps_N（Psoll，正常运行）。

当前在正常的行驶运行中，在转速相同时，第二液压泵44的输送压力或输送量小于第一液压泵42的输送压力或输送量。借助配属于液压泵44的止回阀60确保了，液压油不能从液压线路54与第二液压泵44的正常输送方向相反地流回到容器43中。

在车辆滑行工况时，在输入轴22和输出轴30之间的力传递或功率传递被中断。在此暂时将内燃机12切断。然而车轮18以及差速器16、轴14和输出轴30通过滑动（rollend）的车辆被继续驱动。因此第二液压泵44可以继续将液压油输送到液压线路54中。相反，第一液压泵42不被驱动，并且不输送液压油。在此，如果仅第二液压泵44进行输送，在液压系统57中的实际压力由传动控制器38或系统压力调节器52在车辆滑行工况时调节到标称值Ps_S（Psoll，滑行工况）。

借助配属于液压泵42的止回阀60确保了：液压油不能从液压线路54与第一液压泵42的正常输送方向相反地流回到容器43中。因此在滑行工况时，在液压线路64中或在传动机构控制装置34中或在传动布置28中产生所需的液压压力。

本发明能以类似于图1的实施方式用于能连续变化的传动装置（CVT）或双离合器传动装置（DCT）。然而这并未被示出。

图2示出了用于描述机动车的各种行驶状态的图表。当前涉及通过汽油发动机驱动的机动车，其具有约1900kg的重量和自动传动装置。在图2中示出的坐标系70中，在横坐标上记录了路程72，并且在纵坐标上记录了车辆速度74。

从在图2的坐标系70的左侧区域中示出的零点出发，车辆首先恒定地加速到速度V2。速度V2继续保持直至路程76。以下由路程76出发示出了车辆的三种不同的运行状态。

第一曲线84示出了内燃机12切断给进的运行状态，其中置入传动装置的第三档位。第二曲线86同样示出了内燃机12切断给进的运行状态，其中置入传动装置的第六档位。第三曲线88示出了车辆滑行工况的运行状态，其中内燃机12被切断，并且同时中断了传动装置10在输入轴22和输出轴30之间的力传递。

可以看出，在全部三个所述的运行状态中，车辆的速度从速度V2开始单调递减。在第一运行状态中，随后在驶过运行路程（Rollweg）78之后达到相对于速度V2减小的速度V1。在第二运行状态中，在驶过运行路程80之后达到速度V1，并且在滑行工况中，在驶过运行路程82之后达到速度V1。在此，运行路程82比运行路程80长，并且运行路程80比运行路程78长。当前，运行路程82大约是运行路程80长度的两倍，并且运行路程80大约是运行路程78长度的两倍。

此外重要的是，在车辆的滑行工况中，内燃机12并不被牵引，并且内燃机因此并不吸收机械能。相应地，运行路程82特别大。由此总体上并且相对显著地减小了车辆的燃料消耗。

Claims

1.机动车的传动装置（10），所述传动装置具有输入轴（22）和输出轴（30），其中所述传动装置（10）具有至少一个能液压操纵的执行机构和/或液压润滑机构和/或油冷却机构，并且其中所述传动装置（10）包括第一液压泵（42），所述第一液压泵直接或间接地由所述输入轴（22）来驱动，其特征在于，所述传动装置（10）包括第二液压泵（44），所述第二液压泵直接或间接地由所述输出轴（30）来驱动。

2.根据权利要求1所述的传动装置（10），其特征在于，所述传动装置是分级自动装置、能连续变化的传动装置、双离合器传动装置，或自动化的手动传动装置。

3.根据权利要求1或2所述的传动装置（10），其特征在于，所述第一液压泵（42）通过变矩器（24）的、与所述输入轴（22）耦合的部件来驱动。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，所述第一液压泵和/或第二液压泵（42，44）的输送量是能控制的。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，所述第一液压泵（42）的输送量是能控制的，并且所述第二液压泵（44）的输送量是不能控制的。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，所述第二液压泵（44）的输送压力小于所述第一液压泵（42）的输送压力。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，所述第二液压泵（44）的输送量在转速相同时小于第一液压泵（42）的输送量。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，在所述第一液压泵和/或第二液压泵（42，44）的输送侧上设置止回阀（60），所述止回阀防止液压油反向于所述液压泵（42，44）的输送方向回流。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，通过所述第一液压泵和第二液压泵（42，44）供给的液压系统（57）具有至少一个压力传感器（55），所述压力传感器用于控制和/或诊断所述传动装置（10）。

10.根据前述权利要求中至少一项所述的传动装置（10），其特征在于，所述传动装置包括液压存储器（46），所述液压存储器与所述传动装置（10）的液压系统（57）液压连接。

11.用于给机动车的根据前述权利要求中任一项所述的传动装置（10）供油的方法，其特征在于，在所述第一液压泵（42）进行输送时，在所述液压系统（57）中的实际压力由压力调节器（59）调节到第一标称值（Ps_N）。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在仅第二液压泵（44）进行输送时，在所述液压系统（57）中的实际压力由所述压力调节器（59）调节到第二标称值（Ps_S）。

13.根据权利要求11和12所述的方法，其特征在于，所述第一标称值（Ps_N）大于所述第二标称值（Ps_S）。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，通过调节所述第一液压泵和/或第二液压泵（42，44）的输送量来实现压力调节（59）。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过控制压力调节阀（52）来实现压力调节（59）。

16.计算机程序（41），其特征在于，所述计算机程序被编程用于控制根据前述权利要求中任一项所述的传动装置（10）和/或第一液压泵和/或第二液压泵（42，44）。

17.传动装置（10）或内燃机（12）的控制和/或调节装置，其特征在于，所述控制和/或调节装置包括存储器（39），在所述存储器上存储根据权利要求16所述的计算机程序。