CN110864105A - 用于双离合器变速器的液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车动力总成系统的双离合器变速器(G)的液压系统(HY)，其中，该液压系统(HY)具有用于对第一压力回路(H1)进行压力供应的第一泵(EP)和用于对第二压力回路(H2)进行压力供应的第二泵(MP)，所述第一压力回路(H1)至少用于液压操纵双离合器变速器(G)的双离合器，并且所述第二压力回路(H2)至少用于润滑双离合器变速器的其它组件，所述第一泵(EP)能够由仅配设给第一泵(EP)的电动机(EM1)驱动，该电动机不是设置用于驱动机动车，其中，所述第二泵(MP)能够由机动车动力总成系统的驱动单元驱动。本发明还涉及一种用于运行所述液压系统的方法以及一种具有所述液压系统的双离合器变速器(G)。

Description

用于双离合器变速器的液压系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车动力总成系统的双离合器变速器的液压系统。本发明还涉及一种具有这种液压系统的双离合器变速器，以及一种用于运行这种液压系统的方法。
背景技术
用于双离合器变速器的液压控制器例如是由DE102014216648A1已知。在一种实施形式中，所述控制器的液压能量源包括第一液压泵和第二液压泵。所述第一液压泵能够借助内燃机被驱动并且用于对高压回路进行压力供应，双离合器能够通过该高压回路被操纵。所述第二液压泵能够借助电动机被驱动并且用于供应冷却回路。在另一种实施形式中，所述两个液压泵不仅能够由内燃机而且能够由电机驱动。
在现有技术中已知的控制提供如下优点：不是所有用于冷却回路的压力油必须从高压回路中被导出。然而对于高压回路所需的、通过由内燃机驱动的第一泵产生的压力油能够继续被调节到所需的量。
发明内容
现在本发明的任务是给出一种用于双离合器变速器的液压系统，该液压系统的特征是小的能量需求。
所述任务通过权利要求1的特征来解决。有利的实施方案由从属权利要求、说明书以及附图得出。此外，在权利要求13中给出一种用于控制的方法。
提出一种用于机动车动力总成系统的双离合器变速器的液压系统。该液压系统具有用于对第一压力回路进行压力供应的第一泵和用于对第二压力回路进行压力供应的第二泵。所述第一泵至少设置用于液压操纵双离合器变速器的双离合器，而所述第二泵至少设置用于润滑双离合器变速器的其它组件。
按照本发明规定，第一泵能够由自身的电动机驱动。所述电动机与机动车的驱动装置无关，并且仅仅用于驱动第一泵。第二泵优选能够由机动车动力总成系统的驱动单元驱动，即例如由内燃机驱动，和/或由设置用于驱动机动车的电机驱动。
由于双离合器变速器的压力供应通过由电动机驱动的第一泵进行，第一压力回路的体积流量需求能够与内燃机的转速范围无关地得到满足。如果双离合器未被操纵，则仅需满足第一压力回路的泄漏油需求，为此仅需要小的能量消耗。对于润滑的压力供应，相比于第一压力回路的最大需求仅需要小的压力，从而第二泵的功率消耗相对少。
优选地，所述第一压力回路除了双离合器操纵装置之外未配设其它的液压消耗器。由于消耗器的数量少，第一压力回路的泄漏油需求也小。
如果双离合器变速器是混合动力总成系统的组成部分，则经常在混合动力总成系统的各动力装置之间设置有分离离合器。这种混合动力总成系统例如由DE102010003442A1已知。优选地，所述分离离合器的液压操纵装置同样配属于第一压力回路，其中，双离合器操纵装置和分离离合器操纵装置是第一压力回路唯一的消耗器。分离离合器操纵装置的液压要求和双离合器操纵装置的液压要求非常类似，从而将分离离合器操纵装置集成于第一压力回路中是有利的。由于所有其它液压消耗器由第二压力回路供应，则要由第一泵要满足的泄露油需求继续是小的。
如一般已知的，为了形成双离合器变速器的挡位，除操纵双离合器以外也操纵换挡离合器，该换挡离合器配设给双离合器变速器的分变速器。所述换挡离合器通常实施成牙嵌式离合器，并且能够例如通过换挡辊或换挡杆操纵。所述操纵例如可以液压地或机电地进行。在液压操纵换挡离合器时，所述操纵的压力供应优选通过第二压力回路进行。因为牙嵌式离合器仅为了接合或分离需要操纵能量，但为了保持接合的或分离的状态不需要或仅需要少量的操纵能量。而双离合器通常实施成能动力换挡的膜片式离合器，该膜片式离合器例如在实施成常开式离合器时为了保持闭合的状态始终应被供应操纵能量。因此，换挡离合器致动器配设给第二压力回路促进了液压系统的能量效率。
根据一种可能的实施方案，第一泵的压力输出端直接与第一压力回路连接。换句话说，在第一泵的压力输出端与第一压力回路之间未设有设计用于减压或限压的阀。然而可以设置有截止阀，该截止阀阻止液压流体从第二压力回路朝向第一泵的压力输出端回流。通过驱动第一泵的电动机的转速控制可以相应地调节第一压力回路中的压力。液压系统的这种构造是特别高能效的，因为不需要调节第一泵的输出压力。压力传感器可以用于检测第一压力回路中的压力。对此代替地，可以使用压力模型来评定第一压力回路中的压力，所述压力模型描绘电动机的功率、液压流体的温度、液压消耗装置的体积流量消耗以及预期的泄漏之间的关系。
根据一种替代的可能的实施方案，第一泵的压力输出端经由限压阀与第一压力回路连接。所述限压阀可以是被预控制的或被调节到不可变的极限压力。如果第一压力回路中的压力达到不可变的或通过预控制可变的极限压力，则第一泵的输出端与液压系统的油箱或与第一泵的抽吸接口连接。液压系统的这种构造减少第一泵的控制或调节耗费。
优选地，所述第二泵实施成定量泵、即实施成具有在恒定转速时不可变的输送体积的泵。使用这种泵是特别低成本的，而没有明显影响液压系统的能量效率。对此代替地，第二泵可以实施成变量泵、即实施成具有在恒定转速时可控制改变的输送体积的泵。这种解决方案将进一步提高液压系统的能量效率。
优选地，第二泵的输出端经由第二限压阀与第二压力回路连接，其中，该第二限压阀是借助压力控制阀被预控制的。由此第二压力回路中的压力可以根据需要升高或降低。
优选地，第一压力回路和第二压力回路通过阀、特别优选地通过止回阀这样相互连接，使得第一压力回路的消耗器能够通过第二压力回路供应液压流体。通过这种实施方案，第一泵的最大需要的体积流量能够保持得很低，其方式为：在第一压力回路具有高体积流量需求的情况下，通过第二泵供应第一压力回路。这种情况通常仅持续时间短，并且因此仅稍微损害液压系统的能量效率。
所述液压系统可配设有电子控制单元，该电子控制单元接收至少一个传感器的信号，与其它控制单元通讯连接，并且根据所述至少一个传感器的信号并且根据其它信号和信息来控制液压系统的致动器。
本发明还涉及一种用于运行之前所述液压系统的方法，据此所述控制单元根据第一压力回路的体积流量需求调节第二压力回路中的压力。为此例如可以使用压力控制阀。在此，控制单元可以这样程度地提高第二压力回路中的压力，使得该压力超过第一压力回路中的压力，从而第一压力回路的消耗器代替第一泵由第二泵供应液压流体。
本发明也涉及一种用于机动车动力总成系统的、具有之前所述液压系统的双离合器变速器。此外，所述双离合器变速器可以具有电机，该电机设置用于驱动机动车。所述双离合器变速器可以包括分离离合器，该分离离合器设置在动力总成系统的内燃机与双离合器变速器的双离合器之间的动力流中。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明的各实施例。其中：
图1示出双离合器变速器的示意图；以及
图2至图5分别示出按照本发明的液压系统的不同实施例的线路图。
具体实施方式
图1示出具有液压系统HY的双离合器变速器G的示意图。机动车变速器G具有连接轴AN，该连接轴可以经由分离离合器K0与驱动轴GW1连接。内燃机VM与所述连接轴AN连接。电机EM2的转子与驱动轴GW1连接。双离合器变速器G具有离合器区段GK，该离合器区段容纳第一离合器K1和第二离合器K2。所述两个离合器K1、K2构成双离合器。通过闭合第一离合器K1，驱动轴GW1能与第一分变速器连接。通过闭合第二离合器K2，驱动轴GW1能与第二分变速器连接。在换挡区段GW中借助未示出的齿轮组可以在分变速器与从动轴GW2之间构成多个不同的挡位。所述挡位示例性地借助两个换挡缸ST1、ST2挂入或脱开。
液压系统HY的压力供应通过第一泵EP和第二泵MP实现。第一泵EP由仅配设给第一泵EP的电动机EM1驱动。第二泵MP由驱动轴GW1驱动，该驱动轴由电机EM2或在分离离合器K0闭合时由内燃机VM驱动。两个泵EP、MP从液压系统HY的油箱T中抽吸液压流体，并且将液压流体输送至液压系统HY的消耗器。双离合器变速器G具有电子控制单元ECU，该电子控制单元至少设计用于控制液压系统HY。
图1示出的双离合器变速器G的结构仅视为示例性的。双离合器变速器G也可以实施成没有电机EM2并且没有分离离合器K0，从而内燃机VM与驱动轴GW1永久连接。
图2示出根据本发明的第一种实施例的液压系统HY的线路图。该液压系统HY具有第一压力回路H1和第二压力回路H2。第一压力回路H1设置用于操纵双离合器的两个离合器K1、K2并且用于操纵分离离合器K0。每个所述离合器K1、K2、K0配设有一个压力控制阀VK1、VK2、VK0。借助所述压力控制阀VK1、VK2、VK0可以将第一压力回路H1中的压力调节到用于操纵相应的离合器K1、K2、K0所需的水平。如果双离合器变速器G没有分离离合器K0，则相应地取消压力控制阀VK0。
第二压力回路H2通过阀RS-V与第一压力回路H1分离，并且示例性地具有三个消耗器回路H2_KS、H2_AK和H2_DI。所述消耗器回路H2_KS用于冷却和润滑双离合器变速器G。所述消耗器回路H2_AK用于操纵换挡缸ST1、ST2，借助换挡缸操纵双离合器变速器G的换挡离合器。仅可选地存在的消耗器回路H2_DI例如用于操纵双离合器变速器G的中央同步器，如果设有这样的中央同步器的话。
第一压力回路H1与第一泵EP的输出端直接连接，从而第一泵EP的输出压力直接决定第一压力回路H1中的压力。通过第一泵EP的转速控制，可以相应地调节第一压力回路H1中的压力。第二压力回路H2经由限压阀DB-V2与第二泵MP连接。如果第二泵MP的输出压力达到或超过极限值，则第二泵MP的输出端与第二泵MP的抽吸接口连接。所述极限值与限压阀DB-V2的弹簧预应力以及与可通过压力控制阀EDS_MOP调节的预控制力有关。
图3示出根据本发明的第二种实施例的液压系统HY的线路图，在该液压系统中在第一泵EP的输出端与第一压力回路H1之间设置有限压阀DB-V1。如果第一泵EP的输出压力达到或超过极限值，则第一泵EP的输出端与第一泵EP的抽吸接口连接。该极限值与限压阀DB-V1的弹簧预应力以及与可通过压力控制阀EDS_EOP调节的预控制力有关。
图4示出根据本发明的第三种实施例的液压系统HY的线路图，该液压系统基本上对应于图3中示出的第二种实施例。现在取消压力控制阀EDS_EOP，从而将限压阀DB-V1调节到不可变的极限压力。
图5示出根据本发明的第四种实施例的液压系统HY的线路图，该液压系统基本上对应于图4中示出的第三种实施例。第二泵MP现在实施成变量泵、即实施成具有在恒定转速时可控制改变的输送体积的泵。第二泵MP的这种构造也在液压系统HY的其它实施例中是可能的。
在液压系统HY的所有实施例中，第一压力回路H1的消耗器具有高的压力需求和小的体积流量需求。由于第一压力回路H1的小的体积流量需求，对于第一泵EP要施加的驱动功率较低。第二压力回路H2的消耗器回路H2_KS仅需要小的压力，为此需要相比于第一压力回路H1提高的体积流量。由于小的压力，第二泵MP的对于消耗器回路H2_KS要施加的驱动功率较低。如果第二压力回路H2的消耗器回路H2_AK、H2_DI要求较高的压力，则第二压力回路H2中的压力可以通过在要求的持续时间内控制压力控制阀EDS_MOP而提高。
由于所述两个压力回路H1、H2通过阀RS-V的连接，第一泵EP的输送体积流量可以保持得很小。而后在第一压力回路H1的消耗器的体积流量需求提高时，例如在双离合器变速器G的换挡过程中，第一压力回路H1的供应能够根据需要通过第二泵MP实现。为此，压力控制阀EDS_MOP被这样操控，使得第二压力回路H2中的压力高于第一压力回路H1中的压力。由此，构造成止回阀的阀RS-V自动打开。如果液压系统HY具有限压阀DB-V1，则要么这样选择限压阀DB-V1的极限压力，要么借助压力控制阀EDS_EOP这样调节限压阀DB-V1的极限压力，使得在所述运行状态下不建立从第二压力回路H2经由限压阀DB-V1至第一泵EP的抽吸接口的连接。在换挡过程结束之后，第二压力回路H2中的压力通过相应地控制压力控制阀EDS_MOP再次下降，从而第一泵EP再次承担第一压力回路H1的供应。
附图标记清单
G 双离合器变速器
VM 内燃机
AN 连接轴
K0 分离离合器
EM2 电机
GW1 驱动轴
GW2 从动轴
GG 变速器壳体
GK 离合器区段
K1、K2 双离合器
GW 换挡区段
ST1、ST2 换挡缸
ECU 电子控制单元
HY 液压系统
EP 第一泵
EM1 电动机
MP 第二泵
T 油箱
H1 第一压力回路
H2 第二压力回路
VK1 压力控制阀
VK2 压力控制阀
VK0 压力控制阀
RS-V 阀
DB-V1 限压阀
EDS_EOP 压力控制阀
DB-V2 限压阀
EDS_MOP 压力控制阀
H2_KS 消耗器回路
H2_AK 消耗器回路
H2_DI 消耗器回路

Claims (15)

1.一种用于机动车动力总成系统的双离合器变速器(G)的液压系统(HY)，其中，该液压系统(HY)具有用于对第一压力回路(H1)进行压力供应的第一泵(EP)和用于对第二压力回路(H2)进行压力供应的第二泵(MP)，
其中，所述第一压力回路(H1)至少设置用于液压操纵双离合器变速器(G)的双离合器(K1、K2)，并且所述第二压力回路(H2)至少设置用于润滑双离合器变速器(G)的其它组件，
其特征在于，所述第一泵(EP)能够由仅配设给第一泵(EP)的电动机(EM1)驱动，该电动机不是设置用于驱动机动车，其中，所述第二泵(MP)能够由机动车动力总成系统的驱动单元(VM、EM2)驱动。
2.根据权利要求1所述的液压系统(HY)，其特征在于，除了双离合器操纵之外，所述第一压力回路(H1)未配设其它的消耗器。
3.根据权利要求1所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述第一压力回路(H1)设置用于操纵在机动车动力总成系统的两个驱动单元(VM、EM2)之间的分离离合器(K0)，其中，第一压力回路(H1)除了双离合器操纵和分离离合器(K0)的液压操纵之外未配设其它的消耗器。
4.根据上述权利要求中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述第二压力回路(H2)设置用于操纵双离合器变速器(G)的换挡离合器的致动器(ST1、ST2)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，第一泵(EP)的输出端直接与第一压力回路(H1)连接，其中，第一压力回路(H1)中的压力能够通过配设给第一泵(EP)的电动机(EM1)的转速控制被调节。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，第一泵(EP)的输出端经由限压阀(DB-V1)与第一压力回路(H1)连接，其中，该限压阀(DB-V1)是被预控制的或被调节到不可变的极限压力。
7.根据上述权利要求中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述第二泵(MP)实施成定量泵。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述第二泵(MP)实施成变量泵。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，第二泵(MP)的输出端经由第二限压阀(DB-V2)与第二压力回路(H2)连接，其中，该第二限压阀(DB-V2)借助压力控制阀(EDS_MOP)被预控制。
10.根据权利要求中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述第一和第二压力回路(H1、H2)通过阀(RS-V)相互连接成，使得第一压力回路(H1)能够通过第二压力回路(H2)被供应液压流体。
11.根据权利要求10所述的液压系统(HY)，其特征在于，所述阀(RS-V)是止回阀。
12.根据上述权利要求中任一项所述的液压系统(HY)，其特征在于，该液压系统(HY)具有用于控制该液压系统的电子控制单元(ECU)。
13.一种用于运行根据权利要求12所述的液压系统(HY)的方法，其特征在于，所述控制单元(ECU)根据第一压力回路(H1)的体积流量需求来调节第二压力回路(H2)中的压力。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述控制单元(ECU)根据第一压力回路(H1)的体积流量需求如此调节第二压力回路(H2)中的压力，使得第二压力回路(H2)中的压力超过第一压力回路(H1)中的压力，从而第二压力回路(H2)的压力供应通过第二泵(MP)实现。
15.一种用于机动车动力总成系统的双离合器变速器(G)，其特征在于，设有根据权利要求1至12中任一项所述的液压系统(HY)。
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