CN107923522A - 自动变速器的液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车的自动变速器的液压系统(1)，液压系统具有由驱动马达驱动的用于对液压系统(1)进行压力供应的液压泵(2)并且具有液压存储器(10)，借助于液压存储器，在驱动马达停机时能至少减慢液压系统(1)的主压力循环回路(7)中的压力下降，其中，液压存储器(10)借助于节流器(14)或节流阀与主压力循环回路(7)连接。

Description

自动变速器的液压系统

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分的自动变速器的液压系统。此外，本发明还涉及包括按照本发明的液压系统的自动变速器以及用于运行按照本发明的液压系统的方法。

背景技术

用于车辆的自动的在负载下切换的变速器(简称为自动变速器)大多具有液力转矩转换器作为起动元件。该变速器主要构造为多级变速器，多级变速器具有多个行星齿轮组，用于实现多个挡位或挡位级，多个挡位或挡位级通常通过液压切换元件、例如盘式离合器或盘式制动器来切换。

变速器对于无瑕疵的工作方式来说需要高效的供油来进行润滑和冷却，以及需要确定的填充量和油压用来切换液压部件。为此，通常设置与变速器输入轴联接的、在内燃机侧驱动的液压泵，液压泵通过能调节的阀控制的液压系统来提供必要的油压。

此外，为了降低有害气体排放、燃料消耗和噪音水平，尤其是在城市交通中，所谓的启停运行(Start-Stopp-Betrieb)是值得期望的，其中，内燃机在停机时、例如在有红绿灯设备的十字路口上，应该视状况和可能情况而定来切断。然而，这在具有自动转换变速器的车辆中毫无疑问是不可能的。

因为内液压泵通过内燃机来驱动，所以只有在内燃机运行时才提供液压油。而在内燃机被切断时，液压系统失去压力，对此变速器控制装置通常挂出当前的挡位并且将变速器切换到空挡位。在可以重新传递转矩之前，在液压系统中必须在车辆可以起动之前首先重新构建确定的压力。从中得到直至在马达启动之后挂入挡位的相对长的激活时间，相对长的激活时间实际上使在马达启动之后、例如在红绿灯切换之后以高频的起动过程和必要性尽可能立即起动启停运行，这是因为实践中会形成过于频繁且长的减慢。

为了能够实现启停运行，可能会使用电机驱动的附加泵，附加泵在切换内燃机时维持油压。然而，除了附加的成本、附加的结构空间需求以及附加的重量之外，也会意味着附加的能耗并且因而在启停运行的能量平衡中起到更不利的作用，使得根据可能性应该被省去。

在DE 10 2007 003 924A1中公开了一种自动变速器的液压系统，液压系统具有能由内燃机驱动的液压泵，用于对自动变速器的液压切换元件进行压力供应和冷却油供应。为了在切断内燃机时使在主压力循环回路中的压力下降得到减慢，按照DE 10 2007 003924A1提出，使主压力循环回路通过具有止回阀的连接线路与减速器存储器连接。然而，在这种情况下不利的是，在液压系统中，需要附加的连接线路以及布置在连接线路中的止回阀。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是：说明一种自动变速器的新式液压系统，该液压系统能够实现自动变速器的在马达启动之后的缩短的激活时间。此外，还应该说明包括按照本发明的液压系统的自动变速器和用于运行按照本发明的液压系统的方法。

该任务的解决方案从专利权利要求1的特征中得到。有利的扩展方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。

用于建立变速器的转矩传递能力的激活时间尤其依赖于马达启动之后在液压系统中的主压力构建得多快。尤其是在启停运行中，该激活时间区段也可以通过如下方式来缩短，即，在切断内燃机之后使主压力的降低减慢，使得直至重新激活时将在主压力系统中维持尽可能高的压力水平，以便可以给切换元件快速地加载必要的压力，或以便减小切换元件的液压活塞从其切换位置的回移。

按照本发明，提出了一种机动车的自动变速器的液压系统，液压系统具有由驱动马达驱动的用于对液压系统进行压力供应的液压泵并且具有液压存储器，借助于液压存储器，在驱动马达停机时能至少减慢液压系统的主压力循环回路中的压力下降。

为了解决所提出的任务，本发明规定，液压存储器借助于节流器或节流阀与液压系统的主压力循环回路连接。

因为液压存储器借助于节流器或节流阀与主压力连接，所以液压存储器与主压力循环回路始终保持流体技术上的连接。由此，一方面实现了，如果在主压力循环回路中的压力在液压泵停机时由于存在的漏损而下降，那么主压力循环回路可以用来自液压存储器的油来供应。另一方面，在马达启动之后，在压力构建时在液压系统中出现的压力峰值借助于液压存储器来抑制，只要液压存储器还没有完全装满。

在包括带有已经存在的液压存储器的液压系统的车辆或变速器的情况下，优选地，该液压存储器通过节流器或节流阀与主压力循环回路连接。由此，本发明可以特别简单并且成本有利地来实现。

在这样的液压系统的情况下，除了主要供应切换元件的主压力循环回路或初级压力循环回路之外，还存在副压力循环回路或次级压力循环回路，副压力循环回路或次级压力循环回路例如配属有液力减速器和减速器存储器。这样，配属于副压力循环回路或次级压力循环回路的液压存储器有利地被构造为附属于自动变速器的液力减速器的减速器存储器。

附加地，液压泵也可以用于对自动变速器的冷却油供应的压力供应，尤其是用于对自动变速器的切换元件的冷却油供应。驱动马达例如可以被构造为内燃机或者被构造为电机。

为了对液压系统或自动变速器进行液压供应而规定，液压泵将油通过抽吸线路从油池运送到构造为通道板的油输送法兰中。油输送法兰具有相对应的通道并且与中间隔板共同形成相对应的油通道，用于对液压系统的主压力循环回路和副压力循环回路进行供应，中间隔板具有多个通口并且布置在油输送法兰与液压系统的阀壳体之间。现在，在本发明的第一实施方式中规定，设置在液压存储器与主压力循环回路之间的节流器被构造为在中间隔板中的通口，中间隔板布置在油输送法兰与阀壳体之间。在中间隔板中的通口例如可以构造为孔或者通过冲压来制造。由此，本发明可以特别简单地并且成本有利地来实现，因为在布置在油输送法兰与阀壳体之间的中间隔板中仅须构造出一个附加的通口。不需要附加的构件或线路。

如果在主压力循环回路中的主压力下降到副压力循环回路或次级压力循环回路的压力之下，那么通过构造在中间隔板中的节流器，将油从布置在副压力循环回路中的液压存储器补充到主压力循环回路中，直至液压存储器被清空或在主压力循环回路中的压力重新达到或超过在副压力循环回路中的压力的水平。

在本发明的第二实施方式中规定，节流器被整合在液压系统的主压力阀中。在此，主压力阀布置在用来供应自动变速器的切换元件的主压力循环回路与布置有液压存储器的副压力循环回路之间。现在，按照第二实施方式规定，主压力阀的阀壳体或阀活塞被构造为使得在主压力阀的操纵位置中(在操纵位置中，主压力阀将主压力循环回路与副压力循环回路分开)，除了主压力阀的由结构类型决定的缝隙漏损(Spaltleckage)之外，在主压力循环回路与副压力循环回路之间还存在流体技术上的连接。节流器例如可以构造为在阀壳体或阀活塞中的缝隙或棱边。主压力阀例如是活塞滑阀。如果在主压力循环回路中的主压力下降到副压力循环回路的压力之下，那么通过构造在主压力阀中的节流器将油从布置在副压力循环回路中的液压存储器补充到主压力循环回路中，直至液压存储器被清空或主压力重新达到或超过在副压力循环回路中的压力的水平。

在本发明的第三实施方式中规定，节流器或节流阀布置在液压存储器与主压力循环回路之间的连接线路中，液压存储器与主压力循环回路通过连接线路保持连接。在本发明的第四实施方式中规定，通过布置在液压存储器与主压力循环回路之间的横截面很小的连接线路实现节流阀功能，其中，该连接线路本身是节流阀。在前面提到的两个实施方式中，如果主压力下降到副压力循环回路的压力之下，那么通过连接线路将油补充到主压力循环回路中，直至液压存储器被清空或主压力重新达到或超过在副压力循环回路中的压力的水平。

通过之前描述的实施方式，自动变速器的激活时间可以在马达启动之后被缩短，其方式是如果在主压力循环回路中的主压力下降到在副压力循环回路中的压力之下，那么用来自副压力循环回路的压力介质供应主压力循环回路。此外，因为液压存储器通过节流器或节流阀与主压力循环回路始终在流体技术上连接，所以实现了，在马达启动之后，在压力构建时出现在液压系统中的压力峰值借助于液压存储器来降低。在这种情况下，液压存储器可以一直用作针对出现的压力峰值的阻尼器，直至液压存储器完全装满或贴靠在其机械挡块上。

现在，在本发明的一个有利实施方式中，为了进一步降低自动变速器在马达启动之后的激活时间而规定，在液压泵与主压力循环回路的用于供应自动变速器的切换元件的连接线路之间布置有阀，阀在切断驱动马达时至少降低经由停止的液压泵的漏损，但是在液压泵旋转时仅不显著地影响主压力循环回路的方向的体积流。特别优选地，该阀整合到液压泵的壳体中。该阀可以被构造为中心阀，这是因为中心阀在闭合状态下具有高密封性。该阀例如可以构造为止回阀。因此，通过布置在液压泵与用于供应自动变速器的切换元件的主压力循环回路的连接线路之间的阀，可以在不驱动液压泵时减小在液压系统的主压力循环回路中的压力下降。

在本发明的另一实施方式中规定，在驱动马达停机时将液压系统的主和/或副压力循环回路中的造成漏损的装置切换到少漏损的状态下。由此，可以减小在主循环回路或副循环回路中的压力下降，这明显降低能够实现自动变速器的最小激活时间的时间。

此外，本发明还涉及一种自动变速器，自动变速器除了之前描述的按照本发明的液压系统之外还具有液力起动元件，液力起动元件包括驱动侧的泵轮和从动侧的涡轮，液力起动元件用于在起动机动车时在机动车驱动支路中的转矩传递。液力起动元件驱动高效地使驱动马达与自动变速器连接，并且例如可以被构造为液力转矩转换器或者被构造为液力离合器。由驱动马达驱动的液压泵优选与自动变速器的输入轴联接。

按照本发明的用于运行之前描述的液压系统的方法规定，只要来自液压存储器的压力足以补偿主压力循环回路中存在的漏损，在驱动马达停机时起动挡位的切换元件就被加载压力。因此，例如配属于起动挡位的切换元件的阀(如比例磁阀)或压力调节器被通电，以便起动挡位的切换元件与液压系统的主压力在流体技术上处于连接。如果通过来自副压力循环回路的油可以补偿存在于主压力循环回路中的漏损，直至实现马达启动，那么起动挡位的切换元件已经被闭合并且可以直接进行机动车的起动过程。

如果减速器存储器被用作液压存储器，那么减速器的功能在上面描述的情况下并没有被损坏，因为减速器存储器的油填装仅在制动运行时被要求。由此，按照本发明，在切断驱动马达之后，可以实现对在主压力循环回路中的压力的更长的维持，有利的是与所挂入的挡位级的盘式离合器或盘式制动器的液压活塞的切换位置的保持相关联。由此，紧接着在启停运行中的激活时间可以至少缩短。

具体实施方式

其他优点、特征和细节从随后对本发明的实施方式的描述中得到，其中，参考附图描述实施例。权利要求通过使用附图标记对附图的引用不应限制权利要求的保护范围。

唯一的附图示出了来自机动车的自动变速器(例如以行星结构方式的6挡位变速器)的液压系统1的简化图的区段，液压系统具有构造为盘式离合器或盘式制动器的用于切换挡位级的液压切换元件，并且具有能跨接的液力转矩变换器作为起动元件、有利地被构造为整体式液力减速器(Intarder)的用于对机动车的制动辅助的液力初级减速器以及布置在变速器附近的电子变速器控制装置，其用于通过液压系统1对变速器进行切换控制。转矩转换器以本身公知的方式具有在马达侧驱动的泵轮和在变速器侧驱动的涡轮以及在空程上的导轮，以用于转矩变换。液压系统1例如能用直接控制的阀来调节。

这样的变速器及其工作原理本身是公知的，并且因而这里不会进一步示出以及阐述。因此，下面的描述限于液压系统1的按照本发明的范围。

为了给变速器供应油压，设置有利地布置在变速器内部的液压泵或油泵2，液压泵或油泵与这里未示出的变速器输入轴联接并且能通过未示出的内燃机来驱动。油泵2通过抽吸线路6从油池3供给，其中，为了保证没有污垢会到达液压系统1中，抽吸滤网4前置于油泵2而油过滤器5后置于油泵2。尤其能从抽吸线路6为主压力循环回路7和被构造为减速器压力循环回路8的副压力循环回路供应以压力油。主压力阀9连到主压力循环回路7和减速器压力循环回路8上。配属于自动变速器的切换元件的切换或调节阀15、16连到主压力循环回路7上，而切换或调节阀18联接到液压系统1的副压力循环回路8上。在附图中示出的其他油线路或分岔引导至没有进一步阐述和示出的旁路阀、切换和压力调节阀，旁路阀、切换和压力调节阀基本上能以与主压力阀9功能连接(Funktionsverbindung)的方式来操控和/或调节。

减速器压力循环回路8具有构造为压力存储器的减速器存储器10，减速器存储器通过压力线路11连到液压系统1上。减速器存储器10可以构造为无源弹簧存储器或者能通过外部的气动或液压加载来操纵。在操纵减速器时，减速器存储器的容积通过止回阀12和减速器调节阀18在减速器的减速器空间中被清空并且这样促成减速器的快速的响应时间。为了重新装载减速器存储器10而设置输送节流器17。

按照本发明，在此，在液压系统的副压力循环回路8与主压力循环回路7之间布置有节流器14。节流器14在此仅示意性地示出并且能够实现减速器存储器10与液压系统1的主压力循环回路7的直接连接。如之前描述的那样，该节流器14例如可以被构造为在布置在液压系统1的油输送法兰与阀壳体之间的中间隔板中的通口，或布置在减速器存储器10与主压力循环回路7之间的连接线路中。

因为在车辆的启停运行的情况下，在切断内燃机之后不再驱动液压泵2，所以在主压力循环回路7中的压力由于存在的漏损而下降到副压力循环回路8中的压力之下。然后，减速器存储器10利用其油容积通过压力线路11和节流器14来供应主压力循环回路7，使得在切断内燃机时，在挂入挡位的情况下还提供压力油以用于加载自动变速器的盘式离合器和/或盘式制动器的(未示出的)调节活塞，由此调节活塞至少可以近似保持在其位置中，直至减速器存储器10被清空。因此，例如配属于起动挡位的切换元件的切换或调节阀15、16被通电，以便起动挡位的切换元件与液压系统1的主压力在流体技术上连接。

在重新启动马达时，液压泵2开始进行运送并且构建主压力。只要减速器10没有完全填装，在压力构建时出现的压力峰值可以借助于减速器存储器10来抑制。然而，只有通过将主压力阀9移动到其中间或左边的切换位置中才实现减速器存储器10的真正的填装，在该切换位置中，液压泵2沿填装方向与副压力循环回路8连接。

在用于供应自动变速器的切换元件的主压力循环回路7的连接线路13与液压泵2之间示例性地布置有止回阀19，止回阀在驱动马达被切断时至少降低经由停止的液压泵2的漏损。

在启停运行时，对在主压力循环回路7中的压力的这样实现的短暂维持导致为了在所选择的起动挡位的转矩传递之前构建起所需的用于加载和冷却切换元件的液压压力所需的激活时间的缩短。

附图标记列表

1 液压系统

2 液压泵

3 油池

4 抽吸滤网

5 过滤器

6 抽吸线路

7 主压力循环回路

8 减速器压力循环回路

9 主压力阀

10 液压存储器、减速器存储器

11 压力线路

12 止回阀

13 连接线路

14 节流器、节流阀

15 切换或调节阀

16 切换或调节阀

17 输送节流器

18 切换或调节阀

19 止回阀

Claims (12)

1.机动车的自动变速器的液压系统(1)，所述液压系统具有由驱动马达驱动的用于对所述液压系统(1)进行压力供应的液压泵(2)并且具有液压存储器(10)，借助于所述液压存储器，在驱动马达停机时能至少减慢所述液压系统(1)的主压力循环回路(7)中的压力下降，其特征在于，所述液压存储器(10)借助于节流器(14)或节流阀与所述主压力循环回路(7)连接。

2.根据权利要求1所述的液压系统(1)，其特征在于，所述节流器(14)构造为中间隔板中的通口、优选为孔，所述中间隔板布置在油输送法兰与阀壳体之间。

3.根据权利要求1所述的液压系统(1)，其特征在于，所述节流器(14)整合在所述液压系统(1)的主压力阀(9)中。

4.根据权利要求1所述的液压系统(1)，其特征在于，所述节流器(14)布置在连接线路中，通过所述连接线路，所述主压力循环回路(7)与所述液压存储器(10)连接。

5.根据权利要求1所述的液压系统(1)，其特征在于，所述节流阀布置在连接线路中或者构造为连接线路，通过所述连接线路，所述主压力循环回路(7)与所述液压存储器(10)连接。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的液压系统(1)，其特征在于，所述液压存储器(10)作为附属于所述自动变速器的液力减速器的减速器存储器。

7.根据上述权利要求中的至少一个所述的液压系统(1)，其特征在于，在所述液压泵(2)与所述主压力循环回路(1)的用于供应所述自动变速器的切换元件的连接线路(11)之间布置有阀(19)，所述阀在驱动马达被切断时至少降低经由停止的液压泵(2)的漏损。

8.根据权利要求7所述的液压系统(1)，其特征在于，所述阀(19)构造为止回阀。

9.根据权利要求7或8所述的液压系统(1)，其特征在于，所述阀(19)整合到所述液压泵(2)的壳体中。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的液压系统(1)，其特征在于，在驱动马达停机时，在所述液压系统(1)中造成漏损的装置被切换到少漏损的状态。

11.机动车的自动变速器，所述自动变速器包括根据权利要求1至10中至少一项所述的液压系统(1)。

12.用于运行机动车的根据上述权利要求中任一项所述的液压系统(1)或自动变速器的方法，其特征在于，只要来自液压存储器(10)的压力足以补偿主压力循环回路(7)中存在的漏损，那么在驱动马达停机时起动挡位的切换元件就被加载压力。