CN105299200B - 用于机动车辆的变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于机动车辆的变速箱(110)。该变速箱(110)包括至少一个流体供应系统(112)。该流体供应系统(112)包括至少一个泵(114)。该流体供应系统(112)包括至少一个流体储槽(116)。该流体供应系统(112)包括至少一个流体储蓄器(118)。该流体储蓄器(118)至少包括通向该流体储槽(116)中的第一流体流出部(120)。该第一流体流出部(120)能够根据状态变量而受控制。

Description

用于机动车辆的变速箱
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的变速箱(gearbox)以及一种用于
操作该变速箱的方法。
背景技术
用于机动车辆的变速箱是公知的，该变速箱包括可以通过油进行润滑和/或冷却和/或液压致动的元件。变速箱通常具有用于此目的的油储槽。现有技术中已知的变速箱通常具有在变速箱中的高的油位以便能够确保在所有驱动状态中可靠的油的供应。
DE 1 801 917公开了一种以油储槽润滑而操作的变速箱，尤其是用于机动车辆的轴驱动的差动传动装置。由分隔壁分隔开且在其上部区域敞开的空间被布置在变速箱壳体中，使得在操作中被抛起的至少一部分油被收集在其中，且使得此空间通过至少一个开口连接至主空间。
DE 199 16 377 A1公开了一种变速齿轮箱。该变速齿轮箱包括壳体，在壳体的内部安装有旋转齿轮箱组和连接至齿轮箱的从动轴。隔板壁位于齿轮箱内，在壳体和齿轮箱组之间。
DE 32 08 100 A1公开了一种尤其是用于轮毂变速箱的具有浸入式润滑的变速箱壳体。在静止状态中，齿轮箱壳体被油填充直到可允许的填充液位，该油在操作状态中还被旋转变速箱部分沿旋转方向夹带，结果是被夹带的油作为如下油环而支承：该油环支承在变速箱壳体的内部侧向面上且具有由填充体积预先限定的厚度，其中一些变速箱部分还具有在油中的对于浸入润滑是而言是足够的浸入深度。变速箱壳体具有如下装置，通过所述装置浸入深度可以适于变速箱的改变的加载状态。
WO2008/076061 A1公开了一种用于减小用于机动车辆的变速箱中的齿轮的旋转抵抗力的方法以及一种变速箱。在该变速箱中，用于在直接档速度操作期间以变速箱的齿轮组合操作的正常油位 (N1)被临时地减小至油位(N2)，在该油位(N2)处齿轮组合的较低的齿轮基本上不与油储槽中的油相接触地旋转。在插入齿轮组合后油位重新增加至正常油位(N1)。为此目的，油收集箱被连接至变速箱壳体。油收集箱在该壳体的附近不仅具有上部油入口，该入口在操作期间承受来自被浸入油储槽中的油中的较低的齿轮的变速箱的齿轮组合的被喷溅的油，而且具有下部出口以便将收集在该箱中的油给送返回至油储槽。在直接档速度操作期间，出口可以被关闭以便降低油储槽中的油位。
EP 1 855 030 A1公开了一种用于布置在变速箱的壳体中的流体均衡容器。该流体均衡容器包括用于将流体吸取至流体均衡容器中的至少一个流体入口，以及用于排出流体的至少一个流体出口。该流体入口大于该流体出口，其结果是在正常操作期间流体补偿容器被填充以便降低壳体中的流体液位。在此情况下，取决于流体的粘性的通流限制装置被布置在流体入口处，该通流限制装置限制进入流体均衡容器中的流体的通流，其结果是：如果流体的粘性超过特定的极限值，则流体液位较少地降低。
DE 103 08 560 A1提出一种用于机动车辆的自动变速箱，尤其是副轴变速箱的形式的变速箱，该副轴变速箱的形式的变速箱具有变速箱壳体；用于建立不同的传动比的至少一个动力传动系，该动力传动系构造为将力从变速箱输入部传递至变速箱输出部，其中力传递元件从位于变速箱壳体的底部处的油储槽润滑；以及液压装置，该液压装置具有至少一个泵和阀装置且构造成以自动的方式启动切换元件以便改变动力传动系的传动比。在这种情况下，用作用于液压装置的油储蓄器的容器被布置成在变速箱壳体内部侧向地靠近油储槽。
现有技术中公知的容纳在变速箱中的齿轮通常至少部分地浸入油中，且结果是导致随油位而变化的飞溅损失。
发明内容
因此，提出一种至少大部分地避免公知的变速箱和用于操作变速箱的方法的缺点的用于机动车辆的变速箱以及用于操作该变速箱的方法。
根据本发明的变速箱包括至少一个流体供应系统。流体供应系统可以理解为如下系统：该系统构造为向变速箱的至少一个元件提供流体。术语“供应”可以理解为例如表示为了冷却和/或润滑、和/或执行液压控制、尤其是致动的目的而供应流体。
该流体可以是任何液体和/或任何气体。该流体优选为液体。例如，该流体可以包括至少一种润滑剂和/或至少一种冷却剂。该流体可以特别优选地是油，例如润滑油和/或冷却油。
流体供应系统可以包括至少一个液压致动器，例如至少一个泵致动器，和/或至少一个冷却油供应(器)和/或至少一个润滑油供应(器)。该流体供应系统可以包括至少一个液体管线，例如油管线。流体供应系统例如可以是如下液压系统，该液压系统例如包括至少一个泵致动器，优选为两个泵致动器。此外，流体供应系统可包括例如用于冷却至少一个离合器——优选为两个离合器——的至少一个流体冷却装置。泵制动器例如可以是用于至少一个离合器的泵致动器。
流体供应系统可以特别优选地是下列各项的组合：用于致动至少一个离合器——优选为两个离合器——的液压系统；和/或冷却装置，例如用于至少一个离合器——优选为两个离合器——的冷却装置；和/或用于变速箱的至少一部分——例如用于至少一对齿轮——的润滑装置；和/或用于变速箱的至少一部分的冷却装置。
流体供应系统包括至少一个泵。该泵可以是构造成将电能转化为机械能、优选地转化为液压能的装置。泵可以构造成供应具有压力和/或体积流量的流体，尤其是油。
流体供应系统可以优选地包括三个泵。例如，流体供应系统可以包括用于——在每种情况下——两个泵致动器中的一个泵致动器，尤其是离合器致动器的泵，以及用于冷却离合器的泵。
对此进行替代地，流体供应系统例如也可以只包括一个泵。
泵例如可以是被至少一个泵马达、优选为电动马达驱动的泵。电动马达例如可以是三相电动马达和/或电整流电动马达，尤其是无刷直流(DC)马达。
在另一替代方案中，流体供应系统并不包含通过其将流体抽吸至流体储槽外部的泵。变速箱在这种情况下例如可以是手动变速箱，该手动变速箱的部件通过浸入式润滑而润滑。
流体供应系统包括至少一个流体储槽。该流体储槽例如可以是油储槽。流体储槽可以是构造为吸取流体、尤其是油的装置。该流体储槽例如可以构造为使得该储槽吸取流体，使得变速箱的齿轮可以被供应流体例如以用于冷却和/或润滑的目的。流体储槽可以优选地是变速箱油槽。流体储槽例如可包括至少一个容器和/或变速箱中——优选地在变速箱的下部中——的至少一个腔体，例如在变速箱静止的状态下，由于重力和/或离心力和/或地球自转偏向力，流体——尤其是油——收集在该腔体中。
变速箱例如可包括至少一个变速箱壳体。变速箱壳体可包括流体储槽。
流体储槽例如可以是变速箱壳体中的下凹部。该下凹部围绕变速箱的齿轮的至少一部分。
流体储槽可以是变速箱壳体的空间和/或子空间。变速箱可以包括至少一个齿轮。该齿轮的至少一个部分可以被流体储槽的流体至少部分地打湿，和/或可以被流体储槽中的流体围绕。
流体供应系统包括至少一个流体储蓄器。该流体储蓄器可以是构造成吸取和/或输出和/或储存流体、尤其是油的容器。
流体储蓄器可以优选地构造成与流体储槽大部分地分隔开。表述“大部分地分隔开”可以理解为例如表示流体储槽可以经由至少一个连接部而连接至流体储蓄器以用于填充流体和/或清空流体，其中流体储槽和流体储蓄器之间的直接连接可以至少临时地中断。
流体供应系统可以优选地包括正好一个流体储蓄器。对此进行替代地，流体供应系统也可以包括多个流体储蓄器，例如两个流体储蓄器或三个流体储蓄器。
流体储蓄器至少包括通向流体储槽中的第一流体流出部。该第一流体流出部可以是例如经由至少一个流体管线、尤其是油管线的 在流体储蓄器和流体储槽之间的流体连接部。流体管线可以特别地至少部分是变速箱的壳体中的钻孔和/或管路和/或可以例如由壳体壁形成的流出部。
由于在机动车辆的正常操作期间作用的重力和/或离心力和/或地球自转偏向力，流体可以从流体储蓄器通过该第一流体流出部进入流体储槽。
优选地，没有流体可以从流体储槽通过第一流体流出部流至流体储蓄器。对此进行替代地，通过流体流出部，流体也可以从流体储蓄器进入流体储槽、和/或流体可以从流体储槽进入至流体储蓄器。
第一流体流出部可以根据状态变量而受控制。第一流体流出部可以例如根据与状态变量有关的任何相关性而受控制。例如，在第一流体流出部处的至少一个物理输出变量可以根据状态变量而受控制。例如，物理输出变量可以包括至少一个液压变量，尤其是至少一个压力和/或至少一个体积流量。
例如，该相关性可以是正比例相关性和/或反比例相关性和/或指数相关性和/或多项式相关性。该相关性也可以至少部分地是阶梯函数形的相关性。例如可以提供状态变量的阈值，其中在状态变量的低于阈值的值处，物理输出变量被调节为第一值，且其中在状态变量的大于或等于阈值的值处，物理输出变量被调节为第二值。例如，当未达到阈值时，流体流出部可以被关闭或变为关闭，且当达到阈值和/或超过阈值时，流体流出部可以打开或被打开且从而体积流量可以是0或体积流量可以被最大化。
原则上状态变量可以是任何物理变量和/或任何化学变量和/或任何技术变量。状态变量可包括选自以下量中的至少一个变量：温度、粗糙度(degree of toughness)、压力、体积流量、液压阻力、流率(flow rate)、转矩。状态变量优选地是可观察量。状态变量例如可以是在变速箱上的任一点处的可观察量。
状态变量可优选地是流体供应系统的可观察量。
变速箱可包括至少一个离合器。离合器可以是构造为允许以可 逆的方式传递至少两个轴之间的力的装置。表述“可逆”可以理解为表示可以例如在驾驶员的控制和/或自动控制器的控制下根据需求而频繁地允许和/或禁止两个轴之间的力的传递。
离合器可以优选地是湿式离合器。湿式离合器可以优选地供应有流体，使得湿式离合器被流体冷却。此外，湿式离合器可以通过流体而被致动，特别地，湿式离合器可以在液压致动下被打开和/或关闭，尤其是使得允许或禁止两个轴之间的力的传递。
变速箱可以优选地包括两个离合器。变速箱可优选地是双离合器变速箱。
流体供应系统可以优选地包括三个管线。
流体供应系统例如可包括在每个情况下用于在每个情况下用于一个离合器以致动的管线和在每个情况下用于冷却两个离合器的一个管线或共用管线。
每个管线例如可包括至少一个泵。例如，每个管线可包括流体储蓄器。优选地，用于冷却离合器的仅仅一个管线可包括流体储蓄器。每个管线例如可供应有来自流体储槽的流体。
流体供应系统可以构造为冷却至少一个离合器和/或致动至少一个离合器，优选是两个离合器。
状态变量可以是流体供应变量。流体供应变量可以包括任何物理变量和/或化学变量和/或技术变量。
流体供应变量例如可以被泵，尤其是被根据泵的功能的方法至少部分地影响。
流体供应变量可包括选自如下量的至少一个变量：流体压力，尤其是油压力，例如冷却油压力，优选地是离合器变量的油压力，流体体积流量，尤其是油体积流量，泵的旋转速度、泵马达的旋转速度、泵的旋转方向、泵马达的旋转方向、流体需求，尤其是油的需求以及冲击压力(累积压力)，例如离合器冷却油管线的冲击压力。
流体供应变量和/或状态变量特别地可以是出现在例如流体储 槽和离合器之间、优选在泵和离合器之间、和/或在泵处的变量。
第一流体流出部可以被主动或被动地控制。表述“能够主动地控制”可以理解为例如表示状态变量和/或流体供应变量首先被检测且流体流出部通过一个元件被调节。主动控制可以例如通过至少一个电磁阀而执行。
表述“能够被动地控制”可以理解为例如表示状态变量和/或流体供应变量没有被实际地检测以便控制第一流体流出部而是可以直接有助于调节。被动控制例如可以被管线中——例如冷却油管道中——的压力而直接控制。
第一流体流出部可包括至少一个节流孔和/或至少一个节流器和/或至少一个阀，尤其是至少一个与温度相关的阀和/或至少一个与压力相关的阀和/或至少一个与温度相关且与压力相关的阀。节流器和/或阀和/或节流孔可以是构造成影响至少一个物理变量——优选为体积流量和/或第一流体流出部中的流体的压力——的元件。
节流器例如可以是构造成限制和/或加速流体的通流的元件。例如节流器可以是收缩部(constriction)，尤其是在管道和/或管线——例如油管线——的通流区域中的收缩部。
节流孔可以是可以减小管线的至少一个管线部段上的通流面积的元件。
该阀例如可以是用于关闭和/或调解流体的通流的元件。该阀可包括至少一个关闭部分。在阀中，例如通过关闭部分在通流面积的至少一部分上的切换，例如流体的通流流量可以被减小和/或增加和/或中断和/或允许。
该阀例如可以尤其是以可变的方式改变流体的通流流量，尤其是体积流量。
温度相关的阀特别地可以是例如根据温度——尤其是流体的温度——至少部分地打开或关闭的阀。温度相关的阀例如可以是具有温度相关的压力阈值的可致动的排出阀。
该阀例如可以是停止阀，尤其是蝶阀和/或止回阀，例如可释放 的止回阀和/或方向控制阀，尤其是滑阀和/或座阀和/或电磁阀，尤其是具有电磁驱动的阀，例如主动电磁阀。
流体供应系统可至少包括第二流体流出部。第二流体流出部可以是从流体储蓄器导向流体储槽中的流体流出部，第二流体流出部可以构造成使得在不被控制的状态下，允许流体从流体储蓄器流出进入流体储槽中。
第二流体流出部和/或第一流体流出部可特别地包括从流体储蓄器至流体储槽的管线。
第一流体流出部和/或第二流体流出部可以例如构造成排出装置。
第二流体流出部可优选地不被控制。第二流体流出部可以优选地不可调节。
第一流体流出部和/或第二流体流出部可以构造为使得在例如在长的停止时间之后，流体储槽中的大量流体可用。
替代性地或附加地，第一流体流出部和/或第二流体流出部可以构造为在第一流体流出部和/或变速箱的闭环控制系统失效的情况下和/或在开环控制系统失效的情况下，使得将流体储蓄器清空，例如使得它为空。
第一流体流出部和/或第二流体流出部可以构造成特别地使得在变速箱的长的停止时间之后，变速箱的全部流体、尤其是全部流体体积可以返回至流体储槽，和/或足够的流体——尤其是油——在冷起动的情况下可用。
例如，第一流体流出部和/或第二流体流出部可以包括至少一个节流孔，优选为小的节流孔。
该节流孔、尤其是小的节流孔可以例如具有横截面积在100μm2和1cm2之间、优选地在0.1mm2和2mm2之间、特别优选的是0.5mm2的开口。
第二流体流出部可以优选地不包括调节元件。第二流体流出部 可以构造为例如不具有阀。
替代性地或附加地，第二流体流出部可以包括至少一个节流器和/或至少一个阀和/或至少一个节流孔。
变速箱可包括用于检测状态变量、优选地用于检测流体供应变量的至少一个传感装置。该传感装置原则上可以是构造成检测状态变量——优选地流体供应变量——的任何传感装置。该传感装置例如可以是至少一个传感器和/或至少一个测量装置。
变速箱可特别地包括至少一个压力传感器，例如用于检测冷却流体压力的至少一个压力传感器，和/或至少一个旋转速度传感器和/或至少一个旋转方向传感器。
原则上，压力传感器可以是构造成检测至少一个压力——优选地至少一个冷却流体压力——的任何装置。压力传感器例如可以是使用压电效应以便将流体——例如油——的压力转变为电信号的装置。替代性地或附加地，压力传感器可包括至少一个隔膜。压力传感器可构造为从隔膜上的元件处的电阻的改变而确定流体的压力。
旋转速度传感器和/或旋转方向传感器例如可以是构造成检测马达——例如电动马达——的至少一个旋转速度和/或至少一个旋转方向的装置。旋转速度传感器和/或旋转方向传感器可以优选地是构造成检测泵的泵送方向和/或通过该泵的体积流量的装置。
替代性地或附加地，变速箱——尤其是流体供应系统——可包括至少一个温度传感器。温度传感器可构造成检测至少一个温度，优选流体——尤其是油——的至少一个温度。温度传感器可构造为通过温度模型修正状态变量和/或流体供应变量，这尤其是与温度波动的影响和/或流体的粘性的温度相关程度——尤其是油的粘性的温度相关程度——的影响相关。
温度传感器原则上可以布置在流体供应系统上的任何温度点处，例如在第一流体流出部的阀的附近。
流体储蓄器例如可以构造成使得可以防止离合器或泵吸入空气。例如根据本发明的装置可防止泵吸入空气。第一流体流出部和/ 或第二流体流出部可以构造为使得泵优选地从不吸入空气。
流体储蓄器可包括用于填充流体储蓄器的至少一个开口。该开口原则上可以是任何开口。例如，流体储蓄器可以是向上敞开的腔体和/或向上敞开的容器。表述“向上”可以理解为在本发明的范围内表示例如与作用在尤其是油的流体上的力——尤其是重力和/或在机动车辆的正常操作期间的离心力——基本相反的方向。
流体储蓄器可以由被喷溅的流体——尤其是被喷溅的油——和/或由被至少一个节流孔转移(divert)的流体——尤其是转移的油——填充。流体储蓄器可以尤其是通过该开口而被填充例如被喷溅的流体和/或由至少一个节流孔转移的流体。该被喷溅的流体可以是被喷溅出流体储槽和/或被离合器被至少一个旋转的齿轮抛起的油。
替代性地或除了通过被喷溅的流体而填充之外，流体储蓄器还可以由被至少一个节流孔转移的流体填充。原则上节流孔可以是任何节流孔，例如诸如上文描述的节流孔。例如，该节流孔可以是可以用作调节压力——例如泵压力——和/或体积流量的节流孔。该节流孔可以是如下节流孔，该节流孔可以被例如布置在流体储槽和导向离合器的流体给送管线之间的旁路中，尤其是以便产生泄漏流体流量，尤其是泄漏油流量。
流体供应系统可以包括至少一个过滤器，该过滤器可以是构造成去除和/或保持与流体一起被夹带的杂质和/或悬浮物质的任何元件。过滤器例如可构造为将污物从流体中过滤出。
过滤器例如可以被布置在流体储槽和泵之间、和/或泵和离合器之间、和/或泵和轮组之间、和/或流体储蓄器和流体储槽之间、和/或流体储槽和流体储蓄器的开口之间。
过滤器例如可以布置在节流孔的上游以便防止节流孔被阻塞。替代性地或附加地，过滤器可以布置在泵的上游以便防止泵被磨损。
表述“上游”可以理解为在本发明的范围中表示例如在流体被从流体储槽抽吸至离合器时，与流体的流动方向相反的方向。
过滤器特别地可以用于过滤流体。过滤器例如可包括至少一个 细的格栅(或网格)，尤其是由金属制成的格栅。该格栅例如可以具有直径为2mm至1μm，优选1mm至10μm，特别优选地500μm至100μm之间的网格。
该过滤器可以优选地是泵保护吸入过滤器，其例如构造成为具有150μm至400μm的网格宽度的网栅。
变速箱可包括至少一个变速箱壳体。变速箱壳体可理解为如下装置：该装置至少部分地围绕变速箱的元件的至少一部分元件，例如离合器和/或流体供应系统和/或轮组。流体储蓄器可以至少部分地结合至变速箱壳体中。例如，流体储蓄器也可至少部分地布置在变速箱壳体的外部。
变速箱可包括至少一个致动装置。致动装置可以经由至少一个接口而连接至流体供应系统，尤其是连接至阀。例如该致动装置可具有一个或多个电子部件。该致动装置例如可以完全或部分地实施为特殊应用的集成电路和/或可以完全或部分地结合至发动机控制器中。替代性地或此外，致动装置可以完全或部分地结合至轮组中和/或流体供应系统中。
致动装置例如可包括至少一个数据处理装置。致动装置可完全或部分地结合至至少一个其它致动装置中。该致动装置例如可通过车载动力系统而操作。
致动装置可包括至少一个控制输出部。该控制输出部可以是构造成将信息——尤其是来自致动装置的指令——发送至变速箱的至少一个元件的元件。控制输出部可以是模拟输出和/或数字输出部。
变速箱可以构造成使得控制输出部同时控制泵和第一流体流出部。
泵例如可以是如本申请的申请人的德国专利申请——其在本申请的优先权日之后公开且公开号为DE 10 2013 110 400.2或DE 10 2011 122 642A1——中描述的泵。
该泵可以特别地构造为使得泵以相同的方向——优选地从流体储槽至离合器——泵送流体，不论三相电流的旋转方向如何都是这 样。
流体供应系统可以构造为将来自流体储槽的流体传递至离合器。过滤器可以优选地沿流动方向布置在泵的上游。至少一个旋转衬套可以沿流动方向布置在泵的下游。离合器可以优选地沿流动方向布置在旋转衬套的下游。过滤器和/或泵和/或旋转衬套和/或离合器可以通过至少一个管线至少部分地相连。该管线例如可以是尤其是变速箱壳体中的钻孔，和/或至少一个管路。流体储蓄器可以经由至少一个管线，尤其是至少一个钻孔和/或至少一个管道线，经由第一流体流出部和/或经由第二流体流出部而至少部分地，尤其是流体地相连。
流体供应系统可附加地包括导向优选沿流动方向在泵的下游的该储槽的至少一个泄漏管线。该泄漏管线可包括至少一个节流孔和/或至少一个过滤器。
在本发明的另一方面中，提出一种用于操作变速箱的方法。该变速箱包括至少一个流体供应系统，尤其是上文该的流体供应系统。该流体供应系统包括至少一个泵。该流体供应系统包括至少一个流体储槽。该流体供应系统包括至少一个流体储蓄器。该流体储蓄器包括至少一个通向该流体储槽中的第一流体流出部。该第一流体流出部可以根据状态变量而受控制。
该方法可优选地至少部分地由致动装置执行。
该流体流出部可优选地根据流体供应变量而被例如主动地或被动地控制。
在根据本发明的方法中，尤其是流体——例如齿轮(润滑)油——的一部分可以被保持在流体储蓄器中。在较长的不动阶段之后和/或当有大的流体需求时，尤其是当有大的油需求以例如用于冷却至少一个离合器时，流体可以尤其是通过第一流体流出部和/或通过第二流体流出部从流体储蓄器排出至储槽中。
例如，在变速箱中的流体的至少一部分可以被储存在流体储蓄器中。流体储蓄器可以被从变速箱的离合装置——尤其是离合器——和/或轮组收集的被喷溅的流体填充。
上述用于机动车辆的变速箱和上述用于操作变速箱的方法与已知的装置和方法相比有很多优点。
例如，流体储槽中的流体液位、尤其是油位可以适于变速箱的状态。流体储槽中的流体液位可以以至少序时限制(chronologically limited)的方式和/或可逆地降低。例如，流体储槽中的流体液位可以适于流体需求。特别地，变速箱储槽中的流体液位可以在正常操作期间被降低。例如，正常操作可以是变速箱的如下状态：在该状态中并不需要最大流体量——尤其是最大油量——以用于冷却和/或致动和/或润滑。在正常操作期间，机动车辆可以例如根据正常驱动情况而运行。
例如在正常驱动情况中流体液位可以被降低，尤其是使得齿轮陷入流体中得较少。非最大流体液位、尤其是减小的流体液位可以导致尤其是在齿轮处的较少的喷溅损失。
然而，例如为了能够确保供应流体——尤其是供应油——的可靠性，可以在可能需要有大的油需求例如以用于冷却离合器——尤其是湿式多片式离合器——的情况下，使得相较于例如在正常操作期间而言较大量的流体——尤其是油——可用以用于抽吸。
变速箱的效率水平能够优选地通过根据本发明的变速箱和/或通过根据本发明的方法提高。
在高的流体需求的情况下，例如在离合器的主动冷却——尤其是主动离合器冷却系统——的情况下，流体储槽中的流体液位可以是最大值和/或全部流体体积可使得可用。
此外，尤其是在使用DE 10 2013 110 400.2中描述的泵时，流体供应系统可以被致动系统的正好仅仅一个控制出口来启动。根据本发明的装置以及根据本发明的方法的结果是：与泵致动出口分开的用于阀的控制出口并不是必需的。
根据本发明的变速箱可优选地构造成使得在致动系统失效的情况下，流体储蓄器可以被清空。结果是功能和/或安全性可以受到正面影响。
根据本发明的变速箱可以优选地是具有湿式离合器的变速箱。此外，变速箱可优选地是具有至少一个通过电动马达的需求驱动冷却流体供应(装置)的变速箱。
因此，根据本发明的变速箱优选地包括附加的流体储蓄器以及流体储槽。流体储蓄器优选地填充有被喷溅的流体。被喷溅的流体可以被例如通过例如来自轮组或来自离合器的离心作用而循环。流体储蓄器优选地在顶部敞开。替代性地或附加地，流体储蓄器优选地连接至流体通道使得被喷溅的流体可以通过重力被给送。通常会设想经由泵的优选为直接的附加的进入流体储蓄器中的第二流体供应，该泵可优选地尤其是为此目的而设置。在此实施方式中，在合适的情况下可以快速填充流体储蓄器而不使用旋转部分，且这可以经由节流孔而实现以便迅速降低流体储槽的液位。
例如，第一流体流出部可具有两个位置，其中第一流体流出部例如经由阀等而连接至流体储槽。第二流体流出部优选地在此实施为使得流体可以通过重力而流出流体储蓄器。在一个位置中，优选地在此通过特定程度的(节流孔方式的)泄漏而产生流出。例如，连接流体储蓄器和流体储槽的阀可以在关闭位置处不完全地关闭，这例如可以实施为具有止挡的闸门间隙。在另一位置中，可以进行较大或最大的流出量。例如在电磁阀的情况下，该位置中的一个可以在此构造为无需从外部给送能量。另一个位置可以在此构造为能量被给送至阀中的情况。能量的给送可以例如包括对阀的供能，该阀可以以磁性的或其他方式控制。例如能量可以来源于致动装置，该致动装置根据任何事件或根据任何状态变量而给阀供能。
换言之，第二流体流出部例如可以是形成在阀体中的钻孔或节流孔，使得阀从来都不能够以完全密封的方式关闭。该阀体例如可以是闸门或活塞。
连接流体储蓄器和流体储槽的阀优选地实施为“常闭的”阀，且因此在没有被外来能量启动时处于关闭状态(这如上文所述的可以实施为从不完全关闭)。
在此实施方式中，此阀在正常操作期间不消耗任何能量。例如，正常操作是如下操作状态：其中机动车辆的驱动引擎被打开，变速 箱被操作性地加温，且流体储蓄器被填充和/或流体储槽的液位由于能量的原因而被降低以便避免喷溅损失。
如果机动车辆不被启动，例如驱动引擎被关闭，储蓄器优选地特别地经由第二流体流出部仍然清空，这可以例如通过阀体中的钻孔或节流孔实施。
如果连接流体储蓄器和流体储槽的阀被供应外部能量，则阀可以被置于打开状态，其结果是：与可能是第二流体流出部的预设泄漏的结果相比而言可以从流体储蓄器排出更多的量。
代替上文描述的阀——该阀通常以“常闭”的方式被预加应力，该阀也可以实施为“常开”阀，但是这可能在能量方面稍微更加耗费成本。
例如，用于启动阀或第一流体流出部的事件或状态变量例如可以是温度、“启动”压力、冷却流体需求或冷却流体压力、齿轮速度切换需求或一些其他驱动状态(增压或类似状态)或其组合。可以通过简单的开/关阀而实施流出，该阀优选地是脉冲的，即可以以准无级变速的方式被调节。此外，可以通过无级调节阀形成流出，该无级调节阀包括无限大的量的设定。
在至少一个操作状态中，所发生的被喷溅的流体的量大于由第二流体流出部使得可用的泄漏。结果是：流体储蓄器可以在这种操作状态中被可靠地填充。在另一优选的变型中，流出量大于在第一流体流出部打开时所产生的被喷溅的流体的量，其结果是流体储蓄器可以被可靠地清空。第一和第二流体流出部的“高度位置”可以是相同的，也可以是不同的。例如，第二流体流出部可以布置在比第一流体流出部更高的位置处。在此情况下，流体储蓄器可通过打开第一流体流出部而仅仅被调节至较低的水平或完全被清空。但是，替代性地，也可以将第二流体流出部布置成比第一流体流出部更低，其结果是：总是可以经由不取决于第一流体流出部的位置的第二流体流出部而进行泄漏。
第一流体流出部可以根据状态变量而被控制。术语控制在此优选地包括无反馈控制或有反馈控制，其也可以称为闭环控制。因此， 控制可以是主动的或被动的。
流体储蓄器优选地由被喷溅的流体唯一地被动地填充。
用于从流体储蓄器排出流体的目的的打开第一流体流出部的过程优选地用于不仅润滑变速箱的齿轮，而且优选地用于使得流体储槽中的足够的液位可用，使得优选地用于湿式运行摩擦离合器的冷却流体泵不能够被清空，但是通过此冷却流体泵可总是抽吸如足够的流体。
换言之，根据本发明的方法可以构造成使得通过控制第一流体流出部，流体储槽的液位被保持在如下液位：冷却流体泵在操作状态下可以总是将流体从流体储槽中抽吸出，在该操作状态中需要冷却诸如摩擦离合器之类的部件。
这样，第一流体流出部优选地基于此冷却流体泵的流体需求而被控制。第一流体流出部可以通过其而被控制的状态变量因此也可以是摩擦能，该摩擦能被引入摩擦离合器且由驱动情况和各个变速箱功能而引起。反过来，冷却需求以及随后的体积流量——其准备通过冷却流体泵而抽吸入且其优选地通过控制第一流体流出部而被补偿——也由摩擦能而引起。
但是，第一流体流出部的打开并不必需地根据冷却流体泵的功能而发生。这是因为这种冷却流体泵可以优选地以无级变速的方式以不同的旋转速度通过其自己的电动马达、特别是根据提出的冷却需求而操作。
冷却流体泵在一种实施方式中实施为可逆的或实施为具有可逆泵送方向的泵，例如如文献DE 102013110400中描述的。在此情况下，被传递的流体的一部分在可逆设定中可以被引导至液压控制阀，该液压控制阀将流体储蓄器连接至泵储槽。在此情况下，控制阀可以被液压致动。上面提到的且将在下文中被说明的特征可以不仅以分别说明的组合、而且以其他组合或单独进行使用，而不会脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的实施方式作为示例在附图中示出且在附图描述中更加详细地被说明。在附图中：
图1示出根据本发明的变速箱的第一示例实施方式的示意性示图；
图2示出根据本发明的变速箱的第二示例实施方式的示意性部分示图；
图3示出根据本发明的变速箱的第三示例实施方式的示意性部分示图；
图4示出根据本发明的变速箱的第四示例实施方式的示意性部分示图；
图5示出根据本发明的变速箱的第五示例实施方式的示意性部分示图；
图6示出流体粘性与温度模型相关的曲线图；
图7示出在可逆环(reversal ring)在第一旋转位置处的内齿轮泵的示意性示图；以及
图8示出在可逆环在第二旋转位置处的内齿轮泵的示意性示图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的变速箱110的第一示例实施方式。
变速箱110包括至少一个流体供应系统112。流体供应系统112包括至少一个泵114。
流体供应系统112包括至少一个流体储槽116。流体供应系统112包括至少一个流体储蓄器118。流体储蓄器118包括至少一个第一流体流出部120，该第一流体流出部120导向流体储槽116中。第一流体流出部120可以根据状态变量而被控制。
流体储槽116例如可以是变速箱油储槽。
流体储蓄器118可以特别地构造为在流体储蓄器118内储存流体174的体积的至少一部分。流体储槽116可以构造为储存和/或容纳流体174的体积的至少另一部分。
流体储蓄器118可以例如是至少一个容器。
变速箱110可包括至少一个离合器122。变速箱110可优选地包括至少两个离合器122。泵114例如可以是离合器冷却泵(CCP)，尤其是用于冷却至少一个离合器122的泵114。
替代性地或附加地，泵114也可以是用于致动离合器122的泵114。变速箱110可特别优选地包括用于冷却离合器的泵114，以及额外优选的两个泵114以用于在每个情况下致动两个离合器122中的一个离合器。
状态变量可以是流体供应变量。流体供应变量可包括选自如下量的至少一个变量：流体压力、流体体积流量、泵114的旋转速度、泵马达124的旋转速度、泵114的旋转方向、泵马达124的旋转方向、流体需求和冲击压力。第一流体流出部120可以是能够被主动和/或被动地控制的。
例如，第一流体流出部120可尤其是通过电磁阀主动地控制。替代性地或附加地，第一流体流出部120可以特别通过冷却流体管道中的压力被动地受控制。
第一流体流出部120可包括至少一个节流孔(orifice)130和/或至少一个节流器和/或至少一个阀126，尤其是至少一个与温度相关的阀和/或至少一个与压力相关的阀和/或至少一个与温度相关且与压力相关的阀。
在最简单的情况下，节流孔130可以仅仅是具有液力直径的至少一个开口，例如至少一个管式节流孔和/或至少一个孔洞式节流孔。节流孔130可以构造为使得流体174可以在一段时间间隔内被排出和/或流出进入至流体储槽116中。该开口、尤其是开口的横截面的尺寸可以例如以可控制的方式构造。
用于致动开口的标准例如可以是流体储槽116中的冷却油的需求和/或变速箱110中的流体液位。
流体174可以优选地根据离合器冷却装置的冷却流体压力而例如以受控制的方式被排出至流体储槽116中。
流体供应系统112可以包括至少一个第二流体流出部128。第二流体流出部128优选地可以不能被闭环控制。第二流体流出部128可包括至少一个节流孔130。特别地，第二流体流出部128可以是节流孔控制的流出部，例如以便使得流体储槽116中的全部流体174可用以用于在长的停止时间的情况下起动的目的。
变速箱110可包括用于检测状态变量的至少一个传感装置132，尤其是至少一个压力传感器134和/或至少一个旋转速度传感器136和/或至少一个旋转方向传感器138。
传感装置132例如可以构造为例如在主动致动装置的情况下测量冷却流体的压力、和/或直接地或间接地检测该压力。冷却流体的此压力可以例如被用于第一流体流出部120的闭环控制。
流体储蓄器118可由被喷溅的流体140和/或由通过至少一个节流孔转移的流体174填充。流体供应系统112可包括至少一个过滤器142。变速箱110可包括至少一个变速箱壳体144。流体储蓄器118可以至少部分地结合至变速箱壳体144中。
对此进行替代地，流体储蓄器118可以被至少部分地布置在变速箱壳体144的外部。
例如流体储蓄器118可以被布置在变速箱壳体144的内部。对此进行替代地，流体储蓄器118可以被布置在变速箱壳体144的外部。
例如，流体储蓄器118可以是如下容器，在该容器中，流体174的至少一部分可以在变速箱壳体144的内部或外部缓冲，且根据离合器冷却装置的冷却流体压力而被以受控的方式排出至流体储槽116中。
变速箱110可包括至少一个致动器或控制器146。致动装置146 可以经由至少一个接口148连接至流体供应系统112，尤其是连接至阀126。
致动装置146可包括至少一个控制输出部150。变速箱110可以构造为使得控制输出部150同时地控制泵114和第一流体流出部120，例如阀126。
变速箱110和/或流体供应系统112可以特别地构造为使得在致动装置146失效的情况下，流体储蓄器118被清空。例如第二流体流出部128的节流孔130可以总是至少部分地打开，和/或在失效的情况下第一流体流出部120的节流孔130和/或第二流体流出部128的节流孔130可以被至少部分地打开，优选地没有主动致动。
为了在不同温度下和/或流体174的不同的粘性下实现最佳功能，例如可以使用温度模型。例如，致动装置146可以包括温度模型。
图1特别地示出根据本发明的装置的示例实施方式，在该示例实施方式中，阀126可以优选地是方向控制阀152和/或瓣阀，特别优选地是可致动的方向控制阀152。方向控制阀152可以特别地构造为使得在离合器冷却油管线154中的高的冲击压力的情况下，尤其是在大的离合器冷却油体积流量的情况下，方向控制阀152被打开，尤其是使得储存在流体储蓄器118中的油的体积可以被从流体储蓄器118中流出和/或排出至流体储槽116中，且可以在那里尽可能快地例如可用于可优选地构造为冷却油泵的泵。
图1特别地示出可致动的或可控制的流体储蓄器118的基本示图。
图2示出根据本发明的变速箱110的第二示例实施方式的示意性局部示图。根据本发明的变速箱110的第二示例实施方式可以构造为与第一示例实施方式至少部分地相似。
图2中示出的示例实施方式特别地可以具有至少一个电整流(electricallycommutated)的电动马达，该电动马达构造为通过泵114将流体174从流体储槽116经由过滤器142和旋转衬套156而泵送至离合器，尤其是地用于冷却离合器122，但是替代性地或附加地用于致动离合器122。
阀126可以特别地是可致动阀158。流体储蓄器118在示例实施方式中可以由被喷溅的流体140填充。例如流体储蓄器118可以被如下被喷溅的流体填充：该被喷溅的流体可以由至少一个齿轮组160和/或由离合器122产生。过滤器142特别地可用于过滤流体174。
图3示出根据本发明的变速箱110的第三示例实施方式、尤其是根据本发明的变速箱110的可致动流体储蓄器118的示意性部分示图，尤其是液压图。根据本发明的变速箱110的第三示例实施方式可以构造为与根据本发明的变速箱110的第一示例实施方式至少部分地相似，和/或与根据本发明的变速箱110的第二示例实施方式至少部分地相似。
通向离合器的供应管线162中的压力Δp通常以如下方式确定：由随后部件的液压阻力Rv、例如由旋转衬套156和/或与离合器122一样远的纵向部段的液压阻力，例如通过关系式Δp＝Rv*Iv而确定，其中Iv是体积流量。
液压阻力Rv可以取决于至少两个操作参数，例如取决于：体积流量Iv，尤其是取决于通过随后部件的体积流量，例如离合器冷却流体体积流量；和流体174——尤其是变速箱流体——的粘性。粘性可通常取决于温度，例如图6中以示例的方式示出的。图6中特别示出作为以℃计的温度T的函数的变速箱流体的以mm2/s计的运动粘性ν的典型的曲线图。
如果例如阀126——该阀126特别地是可释放阀——被设置成固定压力、尤其是一压力值、例如用于压力和/或打开压力的阈值，则在与暖的流体174的情况相比处于较低的体积流量、尤其是更低的进给体积流量的冷的流体174的情况下，此打开压力可能已经被达到。在非常低的运动粘性的情况下，尤其是在低的油粘性的情况下，例如由于高温，打开压力可能根本不能再被达到。
此问题可以通过以下事实而被至少部分地解决或减缓：例如阀126可以是与温度有关的阀164、和/或至少一个温度模型被使用；和/或阀126可以通过电启动进行触发。
图4示出根据本发明的变速箱110的第四示例实施方式的示意性部分示图。根据本发明的变速箱110的第四示例实施方式可以构造为与其他示例实施方式至少部分地相似，尤其是与第一示例实施方式相似。
第四示例实施方式可以特别地包括可以通过电启动进行触发的阀。如图4中所示，第四示例实施方式特别地包括：特别地具有电启动的可致动阀158，例如可致动排出阀；以及至少一个传感装置132。阀126可优选地通过马达——优选地为电动马达——的起作用的方法的评估而通过传感装置132启动。
阀126、尤其是排出阀可以尤其是通过电启动而尤其是间接地被触发。阀126和/或第一流体流出部120特别地可以通过评估泵114和/或马达——尤其是电动泵马达124——的旋转速度、和/或通过评估泵114和/或马达——尤其是电动泵马达124——的旋转方向而进行致动。
泵114可特别地包括至少一个可逆环166，如图7和图8所示。泵114可包括至少第一开口168和至少第二开口170。第一开口168可以优选地是引入开口。第二开口170可以优选地是流出开口。尤其是优选地在使用泵114的旋转方向的评估时，泵114、尤其是电磁驱动式冷却油泵可以优选地包括至少一个泵轮组172。
泵114、尤其是泵轮组172可以构造为使得电动马达的尤其是从流体储槽116至离合器112的泵送功能可以被维持，即使被给定泵的改变的旋转方向——尤其是驱动旋转方向——也是这样，使得因此在泵的旋转方向改变的情况下，流体流动的方向优选地不被颠倒。
泵114可以特别地是如本申请的申请人的德国专利申请——其在本申请文件的优先权日之后公布且公开号为DE 10 2013 110 400.2或DE 10 2011 122 642 A1——中描述的泵。可逆环166可特别地构造为使得泵送方向可以被维持，即使被给定泵114的旋转方向的改变、尤其是驱动旋转方向的改变也是这样。
图5示出根据本发明的变速箱110的第五示例实施方式的示意 性部分示图。根据本发明的变速箱110的第五示例实施方式可以构造为与其他示例实施方式至少部分地相似。阀126例如可具有至少一个与温度相关的元件，例如具有与温度相关的弹簧常数的至少一个元件，尤其是以便允许用于打开阀126的压力——例如打开压力——适应于流体174——尤其是冷却油——的与温度相关的粘性。具有与温度相关的弹簧常数的元件可例如包括至少一个双金属弹簧。代替或附加于常见的基本不取决于温度的弹簧，阀126例如可具有至少一个双金属弹簧。阀126例如可以是恒温阀和/或阀126可包括至少一个恒温阀。第五示例实施方式可包括作为阀126的、尤其是与温度相关的阀164。与温度相关的阀126可以例如是具有与温度相关的压力阈值的可致动排出阀。
在本发明的另一方面中，提出一种用于操作如上所述的根据本发明的变速箱110的方法。变速箱110包括至少一个流体供应系统112。该流体供应系统112包括至少一个泵114。该流体供应系统112包括至少一个流体储槽116。该流体供应系统112包括至少一个流体储蓄器118。该流体储蓄器118至少包括通向该流体储槽116中的第一流体流出部120。该第一流体流出部120可以根据状态变量而受控制。
变速箱110可包括至少一个控制器/致动装置146。致动装置146可构造为执行根据本发明的方法。该方法例如可至少部分地由致动装置146执行。
附图标记列表：
110 变速箱 162 通向离合器的供应管线
112 流体供应系统 164 与温度相关的阀
114 泵 166 可逆环
116 流体储槽 168 第一开口
118 流体储蓄器 170 第二开口
120 第一流体流出部 172 泵轮组
122 离合器 174 流体
124 泵马达
126 阀
128 第二流体流出部
130 节流孔
132 传感装置
134 压力传感器
136 旋转速度传感器
138 旋转方向传感器
140 被喷溅的流体
142 过滤器
144 变速箱壳体
146 控制器/致动装置
148 接口
150 控制输出部
152 方向控制阀
154 离合器冷却流体管线
156 旋转衬套
158 可致动阀
160 齿轮组。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括至少一个流体供应系统(112)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个泵(114)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个流体储槽(116)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个流体储蓄器(118)，其中所述流体储蓄器(118)至少包括通向所述流体储槽(116)中的第一流体流出部(120)，其中所述第一流体流出部(120)能够根据状态变量而受控制，
其特征在于，
所述流体供应系统(112)至少包括第二流体流出部(128)，其中所述第二流体流出部(128)不能被调节。
2.根据权利要求1所述的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括至少一个离合器(122)。
3.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述状态变量是流体供应变量，其中所述流体供应变量包括选自以下量中的至少一个变量：流体压力、流体体积流量、泵(114)的旋转速度、泵马达(124)的旋转速度、泵(114)的旋转方向、泵马达(124)的旋转方向、流体需求和累积压力。
4.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述第一流体流出部(120)能够被主动地和/或被动地控制。
5.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述第一流体流出部(120)包括至少一个节流孔(130)和/或至少一个节流器和/或至少一个阀(126)。
6.根据权利要求5所述的变速箱(110)，其中，所述第一流体流出部(120)包括至少一个与温度相关的阀(164)和/或至少一个与压力相关的阀和/或至少一个与温度相关且与压力相关的阀。
7.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括用于检测状态变量的至少一个传感装置(132)。
8.根据权利要求7所述的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括至少一个压力传感器(134)和/或至少一个旋转速度传感器(136)和/或至少一个旋转方向传感器(138)。
9.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述流体储蓄器(118)由被喷溅的流体(140)和/或由被至少一个节流孔(130)转移的流体(174)填充。
10.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述流体供应系统(112)包括至少一个过滤器(142)。
11.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括至少一个变速箱壳体(144)，其中所述流体储蓄器(118)至少部分地结合至所述变速箱壳体(144)中。
12.根据权利要求1或2所述的变速箱(110)，其中，所述变速箱(110)包括至少一个致动装置(146)。
13.根据权利要求12所述的变速箱(110)，其中，所述致动装置(146)包括至少一个控制输出部(150)，其中所述变速箱(110)构造为使得所述控制输出部(150)同时地控制所述泵(114)和所述第一流体流出部(120)。
14.一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的变速箱(110)的方法，其中，所述变速箱(110)包括至少一个流体供应系统(112)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个泵(114)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个流体储槽(116)，其中所述流体供应系统(112)包括至少一个流体储蓄器(118)，其中所述流体储蓄器(118)至少包括通向所述流体储槽(116)中的第一流体流出部(120)，其中所述第一流体流出部(120)能够根据状态变量而受控制，并且其中所述流体供应系统(112)至少包括第二流体流出部(128)，其中所述第二流体流出部(128)不能被调节。
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