CN1526580A - 动力传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有一个内燃机，至少一个摩擦式离合器及一个变速器的动力传动系统，该摩擦式离合器具有至少一个带有减压装置的分离装置。

Description

动力传动系统
技术领域
本发明涉及一种具有设在内燃机与变速器之间的能量通路中的摩擦式离合器的动力传动系统，该摩擦式离合器具有一个与内燃机连接的输入部件及至少一个与变速器的变速器输入轴连接的输出部件以及一个用于该离合器的分离装置。
背景技术
摩擦式离合器以本身公知的方式借助一个液压分离系统操作，该分离系统由一个手动或自动操作的发送缸及一个分离离合器的输出缸组成，其中两个缸通过一个液压管道连接。在所谓的强制压合的离合器中在离合器无力作用的状态中离合器分离，及用于内燃机与变速器连接的摩擦啮合通过由发送缸在压力下操作并保持输出缸来实现。尤其对于双离合器，其中一个共同的输入部件被分支成各具有一个变速器输入轴的两个输出部件，以此方式布置这些离合器是有利的。如果两个或两个中的一个分离装置-例如由于压力介质损耗-产生故障时，这些离合器则持续打开及不闭锁变速器，例如通常在无力作用状态下闭合的离合器为此情况。
所述类型的摩擦式离合器通常除用于手动变速器外还可用于自动换挡变速器(ASG)或双离合器变速器(PSG)中，它们通常由一个控制装置控制，其中无论是离合器还是挡的置入及脱出均自动地工作。如果这种控制装置发生故障，则可根据所使用的控制策略发生：一个离合器或在双离合器变速器中两个离合器的离合器位置被“冻结”，因此内燃机的工作不再可以与变速器输出转速及由此与车轮转速相关地控制，这就是说，例如在机动车静止时内燃机的运行不再可能用于辅助机组的维持。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种动力传动系统，它在变速器控制装置故障时可分离一个不再打开的离合器。该任务的实现应是简单、成本合适及安装不费事的。应尽可能少地使用新部件。此外，应避免：当变速器控制装置故障时，为了行驶工况不受干扰驾驶员必需承受非寻常的操作。
该任务将通过：一个具有在内燃机与变速器之间的能量通路中的摩擦式离合器的动力传动系统，该摩擦式离合器具有：一个输入部件，至少一个可与输入部件脱联的输出部件及至少一个分离装置，来解决；其中所述至少一个输出部件在无力作用状态下与输入部件脱联及借助该至少一个分离装置与输入部件形成摩擦啮合及所述至少一个分离装置由一个发送缸及一个通过一个液压管道与发送缸形成功能连接的输出缸构成，及在发送缸与输出缸之间的液压管道中设有一个减压装置，当该装置被由外部操作时，它使发送缸与输出缸之间施加的压力还原。
根据本发明的构思特别有利的是在一个双离合器中的转换，其中分别一个与所述输入部件无相对转动连接的环形部件由一个分离装置操作，所述输出部件与输入部件构成摩擦耦合，及至少一个分离装置具有所述的减压装置。可以理解，有利的方式是两个分离装置均具有一个减压装置。
在此，由外部操作是在于，当变速器及自动离合器的控制装置故障时驾驶员可影响两个离合器的分离状态，这时他操作用于操作减压装置的操作装置。这里特别有利的是，在一个双离合器的情况下，两个减压装置可借助单个操作装置操作。此外有利的是，驾驶员与习惯行为相关地操作该操作装置。例如减压装置的操作可与用于选择机动车工作程序、如选择变速器行驶级或置入停车制动位置的选择杆的操作相组合，其中根据选择杆位置进行减压装置的操作。例如可在选择位置“空挡”或“停车制动”上操作减压装置；而在向前或倒车行驶的位置上，在预给定手动工作程序-其中行驶级或挡通过选择杆的移动升挡或降挡时，停止减压装置的操作。
信号从操作装置向减压装置的传送可机械地、例如借助软轴或拉杆；可液压地、例如借助发送/输出缸装置；或电动地(通过电线)、例如借助至少一个设置在操作装置上的开关，它与减压装置上的一个电磁阀连接，实现。可以理解，这些功能连接装置也可组合地或以其它方式构成。
在一个实施例中，减压装置有利地具有一个来自发送缸的输入侧入口及一个向着输出缸的输出侧的出口。在它们之间设有一个具有可以理想方式忽略的死容积的室，该死容积可通过一个轴向可移动的活塞根据液压管道中存有的压力而扩大。可以理解，该活塞相对所述室用密封装置密封，例如可使用密封环如O型环或槽环密封，如由发送及输出缸所公知的。该活塞的轴向移动由一个固定装置来阻止，-只要减压装置不应被操作。在此，该固定装置与操作装置的功能连接装置作用接触，例如可在软轴上设置一个相对活塞轴线径向插入的销，它通过软轴的运动插入到活塞中。该活塞也可变换地或附加地用其它装置如电装置、例如电磁铁或压电元件来固定。
两个减压装置可有利地被安装在一个壳体内和/或组合在一个发送缸或输出缸的壳体中。特别有利地，减压装置可组合在一个结构单元中，该结构单元由电致动器如一个电动机或一个压电元件、用于将电动机转动转换成发送缸平移运动的传动装置及发送缸组成，其中由两个用于操作两个离合器的这种结构单元的整个组合也可以是有利的，例如由此可节省结构空间及壳体部件。
在另一优选构型中，操作装置借助功能装置这样来操作减压装置：在功能连接装置无电流下接通时操作减压装置，即根据现今的表达方式减压装置可实现液压管道中的压力均衡。它的主要优点是，在控制装置及操作装置同时故障的情况下-例如由于电源的总故障引起，减压装置仍可实现其功能及打开离合器。为此可使用电磁阀或压电元件来直接构成减压装置，其方式是，例如通过一个滑块或活塞的移动使压力介质管道减压。
此外，尤其在使用电操作减压装置的情况下具有其优点，即在工作程序“前进挡”与“倒车挡”之间选择杆来回快速转换-例如在这种选择过程中工作程序“空挡”被经过-时，将避免减压装置的释放。在此情况下或总是在工作程序“空挡”中所述释放也可延迟进行。延迟时间在0.1与1秒之间被证明是有利的。
可以理解，所提出的容积均衡装置对于离合器也是有利的，借助它可使辅助机组如空调压缩机或用于起动内燃机的、辅助驱动或唯一驱动机动车和/或用于产生电能的电机耦合到动力传动系统中。其中在双离合器变速器的情况下有利的是，设置可与两个变速器输入轴之一和/或与曲轴脱联的辅助机组。
附图说明
以下将借助附图1至4来详细描述本发明。
附图为：
图1是根据本发明的一个动力传动系统的概要图，及
图2至4是在不同工作状态中的一个减压装置的实施例。
具体实施方式
图1是一个概要地表示的动力传动系统100，它具有一个内燃机40及一个后置的变速器30，这里它作为双离合器变速器设有两个变速器输入轴9a，9b。在内燃机40与变速器30之间的能量传递路径中设有一个具有输入部件3的双离合器2，该部件与内燃机的曲轴转动锁合地连接及通常以刚性实施方式作为所谓揉曲板(Flexplate)-如图1中所示-被构造成轴向弹性的或构造成双大质量飞轮，及具有两个输出部件4a及4b，各个输出部件作为具有摩擦片衬的所谓离合器盘分别与一个变速器输入轴9a及9b转动锁合地连接，这些摩擦片衬与所述输入部件3形成摩擦啮合。为此输入部件3具有一个轴向固定地安装的、在两侧上设有摩擦啮合面的压紧板10c并且与分别用于一个输出部件的、可轴向移动及与输入部件3转动锁合地连接的环形盘部件10a，10b转动锁合地连接，这些环形盘部件各具有一个摩擦啮合面。通过环形盘部件10a，10b的轴向移动将形成与输出部件4a，4b的摩擦面的摩擦啮合。这些摩擦面在不受力的状态中例如借助板簧与紧压板10c这样隔开，以致不产生摩擦啮合，这就是说，配置给输出部件4a，4b的两个离合器2a，2b为强制压紧式离合器。
离合器2a，2b各通过分离杆4c及4d的轴向移动而被接合。在此，杆4c及4d被相应的离合器操作装置5a，5b一直保持在该状态，直到需要离合器分离时为止。对于两个离合器可-如其本身公知地-各设有一个调整装置，但也可以用一个共同的调整装置对两个离合器作用。可以理解，在本发明的意义上也可有利地使用其它的离合器形式及其构型，例如强制拉紧式离合器。
这两个摩擦式离合器2a，2b将通过分离装置5a，5b来操作，这些分离装置分别由以下组成：一个发送缸6a，6b，它们最好各借助一个电致动器21a，21b以公知的方式操作；一个输出缸8a，8b，它们可以最好作成同心地围绕变速器输入轴9a，9b设置的环形缸，分布在环绕变速器输入轴圆周上的缸或经过一个杠杆机构基本相对变速器输入轴平行设置的缸；及将输出缸8a，8b与发送缸6a，6b相连接的管道7a，7b。
在管道7a，7b中组合了减压装置1，它在一个壳体中包括用于各个分离装置5a，5b的减压装置1a，1b。可以理解，这两个减压装置1a，1b也可作成分开的并且可例如组合在分离系统的一个部件中，例如在发送缸6a，6b或输出缸8a，8b中。该减压装置1例如可从外部由驾驶员来控制。为此，驾驶员可利用一个操作装置11，在图示的实施例中它为一个选择杆，用于选择具有例如停车制动P、倒车挡R、空挡N、前进挡D及手动按键换挡(Tipp-Schaltung)+，-功能的机动车的运行程序。
通过可为软轴或电连接装置的功能连接装置12将使操作装置11的操作要求传递给减压装置1，这里在图示的例中是一个功能连接装置作用在两个固定装置18上，它们可防止容积均衡及在操作的情况下可实现容积均衡。
图1中所示的动力传动系统100的工作原理如下：
变速器控制装置50控制变速器操作装置，后者根据行驶状态脱开或置入变速器中的挡及为此协调控制致动器如电动机21a，21b，以操作离合器2a，2b，由此动力传动系统100可完全自动化操作，或驾驶员通过在+，-位置中按动选择杆可外力操作地通过自动化离合器2进行换挡。如果发送缸6a及6b在其静止位置上，即离合器2a，2b打开，则分离装置5a，5b中的压力通过与一个未示出均衡容器的连通而与大气压力均衡。一个可能存在的压力下降。在操作发送缸6a，6b时将使到均衡容器的连接关闭，在管道7a，7b中压力将升高及摩擦式离合器2a，2b被操作。如果在这种情况下控制装置50发生故障，发送缸6a，6b将保持在其瞬时位置上，由此离合器2a，2b根据杠杆机构4c，4d的位置保留在摩擦啮合中。现在为了实现内燃机40与变速器30脱联，将由驾驶员启动操作装置11及由此操作减压装置1，以使得在管道7a，7b中建立起来的压力下降及使离合器2a，2b打开。以特别有利的方式，操作装置11的不同位置被用作换挡杆(Schalthebel)，以便操作减压装置。如果减压装置1基本上在空挡N及停车制动P位置上，由此驾驶员不被迫使作出这样的决定：即必需将操作装置操作到一定的状态，而是使容积均衡装置1在这样的状态中被一起操作，在这些状态中驾驶员反正会操作选择杆，例如在停车状态或不确定的行驶状态。
图2通过一个详细的构型例表示用于图1的分离装置5a的减压装置1a。壳体22具有一个来自发送缸侧的接口13及一个通向输出缸侧的接口14及被安装在液压管道7a中。在这两个接口13，14之间构造有一个具有预定的、理想的最小死容积的室15，该室由一个活塞16构成边界。活塞16被容纳在另一室26中及借助一个密封装置20使两个室15，26彼此密封，该密封装置可为环形密封如槽环密封或为O型环。固定装置18在插入状态时使活塞16保持在其轴向位置上，在图示实施例中该固定装置被构造为伸入到活塞中的销18，该销作为软轴12的前端，所述软轴穿过套管19。在此，套管19可具有密封作用及此外用于接收软轴12的外套。为了减小室15的死容积，活塞16被一个力加载，该力由一个储能器17-这里为螺旋弹簧-施加。在壳体22中设有一个用于压力均衡的孔27。可以理解，为了减小室15的死容积，也可设置其它的或代替的装置对活塞加载力，例如孔27可关闭或加载压力，其中储能器17被相应地确定尺寸或可去除。在一个特别的实施例中，孔27可由一个压力加载，该压力例如通过操作装置11(图1)借助一个液压开关由压力供给装置来提供。
图2表示在固定状态中的减压装置1a。图3表示该减压装置1a在操作状态中，其中软轴12被拉回及由此相应的固定装置18脱开，即该固定装置被从活塞16的一个槽28中拉出，以使得在管道7a中存有的压力的情况下，用作用于活塞16上的、大于储能器17的弹簧力的压力使活塞16移动，及由此使室15得到容积的增大，这导致离合器2a(图1)分离。
图4表示一个状态，在该状态中管道7a无压力，例如当一个发送缸6a处于静止位置，在该位置上管道7a与均衡容器形成连接。在此情况下，固定装置也借助操作装置11(图1)通过软轴12释放，因为例如当控制部分50功能有效时驾驶员选择了停车制动或空挡位置，但在这些位置上活塞16的位置不改变，因为该活塞被储能器17保持在其位置中。由此室15的容积保持恒定。应该指出，在储能器17被相应设计时，尤其通过活塞16的质量和/或密封装置20的滞阻性可使减压装置1a同时作所谓的蠕动滤波器(Kribbelfilter)，用于阻尼管道7a中的振动，该振动由内燃机的轴向振动引起并通过离合器传递。

Claims (21)

1.具有用于使变速器与内燃机脱联的摩擦式离合器的动力传动系统，该摩擦式离合器具有：一个输入部件，至少一个可与输入部件脱联的输出部件及至少一个分离装置，其中所述至少一个输出部件在无力作用状态下与输入部件脱联及借助该至少一个分离装置与输入部件形成摩擦啮合及该至少一个分离装置由一个发送缸及一个通过一个液压管道与发送缸作用连接的输出缸构成，其特征在于：在发送缸形与输出缸之间的液压管道中具有一个减压装置，当该装置被由外部操作时，它使施加在发送缸与输出缸之间的压力下降。
2.根据权利要求1的动力传动系统，其特征在于：该摩擦式离合器被作成双离合器，它具有一个输入部件及具有各与一个变速器输入轴无相对转动地连接的输出件，其中分别一个分离装置操作一个轴向可移动的、与输入部件无相对转动地连接的环形部件。
3.根据权利要求2的动力传动系统，其特征在于：两个分离装置各设有一个减压装置。
4.根据权利要求1至3中一项的动力传动系统，其特征在于：减压装置可由驾驶员借助一个操作装置操作。
5.根据权利要求3或4的动力传动系统，其特征在于：两个减压装置可借助单个操作装置操作。
6.根据权利要求1至5中一项的动力传动系统，其特征在于：用于一个双离合器的两个减压装置被安装在一个壳体内。
7.根据权利要求1至6中一项的动力传动系统，其特征在于：至少一个减压装置被组合在一个发送缸或输出缸中。
8.根据权利要求4的动力传动系统，其特征在于：操作装置是一个与减压装置作用连接的选择杆，用于由驾驶员调节变速器的工作程序。
9.根据权利要求8的动力传动系统，其特征在于：根据选择杆的位置操作减压装置。
10.根据权利要求9的动力传动系统，其特征在于：减压装置的操作至少在工作程序：空挡(N)和/或停车制动(P)中进行。
11.根据权利要求9的动力传动系统，其特征在于：在选择位置：前进挡(D)或倒车挡(R)或在手动工作程序(+，-)中，减压装置的操作停止。
12.根据权利要求1至11中一项的动力传动系统，其特征在于：减压装置具有一个输入侧的入口及一个输出侧的出口及在它们之间设有一个具有死容积的室，如果由压力管道中存有的、作用于活塞上的压力大于一个储能器作用于活塞上的轴向力，及该活塞的轴向移动由功能连接装置释放，则该死容积可通过一个轴向可移动的、相对室密封的活塞抵抗该储能器的作用而被扩大。
13.根据权利要求8至12中一项的动力传动系统，其特征在于：该功能连接装置是一个与操作装置连接的软轴。
14.根据权利要求8至12中一项的动力传动系统，其特征在于：该功能连接装置是一个电功能连接装置，它是一个操作销，该销与一个电操作的、设在操作装置上的开关相连接。
15.根据权利要求14的动力传动系统，其特征在于：该功能连接装置作用在一个电操作的销上，该销与一个设在操作装置上的开关形成连接。
16.根据权利要求14的动力传动系统，其特征在于：功能连接装置作用在一个电操作的阀上，该阀与一个设在操作装置上的开关形成连接。
17.根据权利要求14至16中一项的动力传动系统，其特征在于：电功能连接装置与一个电气阀形成连接，该阀直接构成减压装置。
18.根据权利要求14至17中一项的动力传动系统，其特征在于：所述电功能连接装置在无电流状态下操作减压装置。
19.根据权利要求9至18中一项的动力传动系统，其特征在于：当移过工作程序空挡(N)的选择杆位置在工作程序前进挡(D)与倒车挡(R)之间快速转换时，不进行减压装置的操作。
20.根据权利要求9至19中一项的动力传动系统，其特征在于：在选择工作程序空挡(N)后减压装置的操作被延迟一个预定的延迟时间。
21.根据权利要求20的动力传动系统，其特征在于：该延迟时间在0.1与1秒之间的范围内。
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