CN1844717A - 用于换档变速器的换档系统的转换阀装置 - Google Patents

Abstract

用于换档变速器的换档系统(1)的转换阀装置(10)，换档变速器具有一个第一促动器和至少一个第二促动器用于接入或离开档位。转换阀装置包括：可控制的第一转换阀(14)，通过它在第一位置中使第一促动器无压力、在第二位置中将其置于压力下，第一转换力使其从第一位置转换到第二位置和保持在该位置；可控制的第二转换阀(15)，通过它在第一位置中使第二促动器无压力、在第二位置中将其置于压力下，第二转换力使其从第一位置转换到第二位置和保持在该位置。在两个转换阀之间设置一联接装置(16)，它至少部分地将第一转换力传递到第二转换阀上，由第一和第二转换力合成的、作用在第二转换阀上的力不足以将第二转换阀保持在第二位置或压入该位置。

Description

用于换档变速器的换档系统的转换阀装置

技术领域

本发明涉及一种用于换档变速器的换档系统、尤其是用于双离合器变速箱的换档系统的转换阀装置，该变速器具有一个第一促动器和至少一个第二促动器用于接入和离开档位。

背景技术

从DE 101 34 115中公开了一种用于控制具有多个档位的双离合器变速箱的液压控制装置，该变速箱具有多个用于接入和离开档位的促动器。在此，该液压控制装置可被划分为一个第一分回路和一个第二分回路。

在第一分回路与一个压力管道之间设置有一个第一转换阀，它在一个第一位置中使该第一分回路与压力管道分开并且在一个第二位置中使其与该压力管道相连接。通过借助一个阀控制装置对第一转换阀施加一个第一转换力，该第一转换阀被逆着一个弹簧的力从第一位置转换到第二位置。因此，一个在该第一分回路内的第一促动器通过该第一转换阀与该压力管道相连接。如果该转换力减小或被置零，则该弹簧又将该转换阀压入其第一位置中。

此外，在第二分回路与一个压力管道之间设置有一个第二转换阀，它与第一转换阀类似，在一个第一位置中使第二分回路无压力并且在一个第二位置中使第二分回路与该压力管道相连接。在这里，一个阀控制装置也提供一个转换力，即一个第二转换力，以便将该转换阀逆着一个弹簧的力转换到第二位置中。由此该双离合器变速箱的一个第二促动器可与该压力管道相连接，在此该第二促动器应该配置给第二部分变速器。

因此，通过该第一及第二转换阀可使这两个分回路无压力或被置于压力下。这两个转换阀由相互独立的阀控制装置转换。该独立控制可导致，当一个转换阀的阀控制装置失灵时，两个促动器同时被置于压力下。例如在DE 101 34 115的作为电驱动的电磁转换阀构成的转换阀中，当由于误操作使这两个转换阀之一持续地被激励而另一个转换阀如预设那样转换时，就是这种情况。然而在双离合器变速箱中，由误操作引起的对一个换档系统的两个促动器同时加载压力—与按照DE 101 34 115的液压控制装置的具体划分无关—可导致严重的损坏。如果例如第一促动器及第二促动器配置给一个双离合器变速箱的一个部分变速器，并且这两个促动器被同时加载压力，则在该部分变速器中可能同时接入两个档位。

虽然在这些促动器前面可代替两个转换阀连接一个换接阀，该换接阀在一个第一位置中使该第一促动器与压力管道相连接及在第二位置中使该第二促动器与该压力管道相连接。由此可排除两个促动器被同时加载压力。另一方面，在使用该换接阀时总是有一个促动器处于压力下，这将关系到一定的泄漏损失。虽然在该换接阀前面也可以连接一个转换阀，如上已经说明的，该转换阀使连接在后面的这些促动器在需要时与压力管道分开。但是如果该转换阀失灵、例如它不能再被置于使压力管道与这些促动器相连接的位置中，则不能再通过连接在后面的促动器进行换档。这对于机动车中的双离合器变速箱可能意味着，不再能接入行驶档位。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种用于换档变速器的换档系统的转换阀装置，它避免两个促动器被同时操作并且在出现一个单项错误时可使该换档变速器至少进行可靠的应急运行。

该任务的解决方案是，为了对这些促动器加载，使用一个优先权阀系统，如同例如由US 4 186 627、US 3 747 439、EP 0 294 033或US4 349 088中所公开的用于两个制动器之间的操作压力的渐次交替转换那样。在此，在一个第一和一个第二转换阀之间设置一个联接装置，它至少部分地将第一转换力传递到第二转换阀上，其中，由第一和第二转换力合成的、作用在第二转换阀上的力不足以将该第二转换阀保持在其第二位置中或压入其第二位置中。在此，在本发明中，该阀系统仅被用于连接一个调整后的压力。由此结构可被大大地简化。因此，与连接在后面的换接阀相组合可以保证最多一个促动器被加载压力油，并且，即使在一个控制阀失灵时也始终有一个促动器可被操作。

如果在本发明控制装置中第一转换阀被加载第一转换力，则该第一转换阀转换到其第二位置中并且将第一促动器置于压力下。同时，通过第一与第二转换阀之间的联接装置该第一转换力也作用在该第二转换阀上。因为由第一及第二转换力合成的力不再足以使该第二转换阀从其第一位置中转换出来，所以该第一转换阀形成对于该第二转换阀的有效闭锁。该闭锁阻止第一和第二促动器被同时置于压力下，即使这两个转换阀由于控制错误而被同时加载各自的转换力。

此外，一旦该第一转换阀被以第一转换力驱动，该第二转换阀就被从第二位置压出来。因此，该第一转换阀不仅起到闭锁作用，而且迫使第二转换阀从其第二位置出来，即使施加了第二转换力。由此得到一个清楚的优先化：如果两个转换阀由于错误而被同时驱动或者施加了各自的转换力，则该第一转换阀位于其第二位置中，允许第一促动器与压力管道之间连接。在用于机动车的双离合器变速箱中，该第一促动器可优选用于接入至少一个行驶档位。如果出现同时施加第一和第二转换力的错误，该机动车仍可移动。

优选该第一和第二转换阀的各自的第二位置被弹簧加载。为了从第一位置到第二位置的转换，必须克服一个弹簧的力。此外，该弹簧又将相关转换阀压回到该转换阀的第一位置中，如果该转换阀的相应转换力不阻碍这样做。因此，在本发明的控制装置中，在第二转换阀上作用一个弹簧以及第一和第二转换力。

为了将第二转换阀从其第二位置压出来，第一转换力与弹簧力的总和必须大于第二转换力，其中，第一转换力和弹簧力作用在相同的方向上并且第二转换力的方向相反。

在一个优选实施例中，作用在第二转换阀上的第一转换力大于第二转换力。在此情况下，与弹簧无关地，只要施加了第一转换力并且被联接装置传递，该第二转换阀就总是被压入其第一位置中或保持在该位置中。优选该第一转换力为该第二转换力的大约两倍大，这样，即使第二转换力被接通，第二转换阀也被可靠地压入其第一位置中。

第一和第二转换阀之间的联接装置可以是机械式的，但是也可例如是液压式的。

该联接装置优选包括一个弹簧，其中，该弹簧在其静止位置中将这些转换阀压入它们各自的第一位置中。当不仅第一而且第二转换力都不施加时，该弹簧应该位于其静止位置中。该弹簧可被安置在第一和第二转换阀之间，其中，当其中一个转换力和/或另一个转换力作用在这些转换阀上时，该弹簧被压缩。在此，该弹簧将第一转换阀的第一转换力传递到第二转换阀上。相应地，第二转换力也被传递到该第一转换阀上。

在一个优选实施例中，第一和第二转换阀之间的联接装置通过形状配合避免了这两个转换阀同时位于其各自的第二位置中。这例如可在这样的实施例中——在该实施例中一个弹簧作为联接装置被设置在这些转换阀之间——由此实现，即，当这两个转换阀之一位于其第二位置中时，该弹簧被压缩到压实长度(Blocklaenge)。这附加提高了第一和第二促动器不被同时置于压力下的安全性。

对第一和/或第二转换阀可分别配置一个信号元件，用于产生信号压力以建立相应的转换力，其中，所述信号元件优选可被机电式操作。通过在信号元件上施加电流，该信号元件提供一个信号压力，通过该信号压力，相应转换阀被液压式操作。但是，也可能的是，该第一和第二转换阀直接被电驱动。

在一个优选实施例中，第一转换阀的信号元件的信号压力等于第二转换阀的信号元件的信号压力。由此，可以将结构相同的信号元件分别连接在一个相同的压力管道上，这简化了换档系统的构建。

第一转换阀的被加载信号压力的活塞的有效面积可比第二转换阀的被加载信号压力的活塞的有效面积大。通过这些面积的相应设计可以调节到第一和第二转换力之间的希望的比例。合乎目的的是，第一转换阀的活塞的有效面积为第二转换阀的相应面积的两倍大。由此，在信号压力分别相同的情况下第一转换力与第二转换力之间的比例为2∶1。

该第一或第二转换阀可被构造成二位三通换向阀。在此，该二位三通转换阀具有两个入口和一个出口。一个入口将该转换阀与压力管道相连接，而另一个入口将该转换阀与一个油池或类似物相连接。该出口将该转换阀直接地或者通过另外的阀间接地与从属的促动器相连接。

附图说明

附图1示出本发明的实施例。借助该实施例详细说明本发明。

具体实施方式

图1示出一个换档变速器的用标号1标示的换档系统，该换档变速器具有四个促动器A1、A2、A3、A4，它们分别构造为可在两侧驱动的操作缸。一个操作缸A1、A2、A3、A4具有各一个第一室2和一个第二室3，根据该换档系统的各个部件的位置不同，这些室可通过换档系统1与一个压力管道4连接。一个电机驱动的泵5和一个压力调节器6负责使压力管道4中具有被调节的压力。此外，在各个部件具有相应位置时，该换档系统1将促动器A1至A4的这些室2、3与一个油池管道7相连接，以使它们能够无压力。

如果例如促动器A1的第二室3被用压力管道4中的可调压力加载并且同时该促动器的第一室2被调节得无压力，则一个双活塞8在图1的视图中向左移动。借助一个固定在该双活塞8上的换档拨叉9(在图1中仅概略示出)，接入倒档R。相反，如果该双活塞8在图1的视图中向右运动，则接入换档变速器的第一前进档G1。在图1中示出的双活塞8的位置相应于换档拨叉9的一个中立位置。

如通过促动器A1可接入倒档R及第一档G1那样，通过其它的促动器A2至A4可接通其它的档G2至G6。促动器与档的对应配置可从图1中得知。

该换档系统1包括一个用于选择促动器的转换阀装置10、一个组选择阀11和两个室选择阀12及13。借助该组选择阀11，或是选择具有促动器A1及A2的组，或是选择具有促动器A3及A4的组。由于阀装置10、11和12或13的串联连接，可选择出一个促动器的一个确定的室，使得一个具有模型化(modellierten)压力的压力介质可由压力管道4被引导到该室中。

该转换阀装置10包括一个第一转换阀14及一个第二转换阀15。在这些转换阀14、15之间安置一个弹簧16，它以一个端部支撑在第一转换阀14上并且以另一端部支撑在转换阀15上。该弹簧16将这两个转换阀压入各自的一个第一位置中，如图1所示。在转换阀装置10的图1所示位置中(两个转换阀14、15分别位于它们的第一位置中)，所有促动器的室2、3以及组选择阀11和室选择阀12、13被转换成无压力。

为第一转换阀14安置了一个可电磁操作的信号元件17。在激励状态中(图1示出的是未激励的状态)，该信号元件17通过信号管道1 8提供一个信号压力，通过该信号压力可使第一转换阀14从这里所示的第一位置转换到一个第二位置中。在该第二位置中，第一转换阀14使压力管道4与组选择阀11相连接，由此当阀11和13处于这里示出的位置中时，促动器A3的第二室3就被置于压力下。

如第一转换阀14那样，为第二转换阀15也配置了一个可电磁操作的信号元件19，该信号元件通过一个信号管道20与第二转换阀15相连接。在激励状态中，信号元件19打开并且将压力从压力管道4引导到转换阀15上，该转换阀15从一个第一位置(图1所示为第一位置)转换到一个第二位置，其中，该转换的可能性取决于第一转换阀14的位置。

以类似的方式，为室选择阀12、13及组选择阀11也分别配置了一个信号元件，用于产生一个信号压力。在室选择阀12前面连接了一个信号元件21及在组选择阀11前面连接了一个信号元件22。这些信号元件17、19、21及22分别被构造成可电磁操作的二位三通转换阀。

信号管道18中的信号压力产生一个第一转换力，在所示的实施例中，该转换力应该为由信号管道20中的信号压力产生的第二转换力的两倍大。在此，这些转换力相互间的比例可通过转换阀14、15的不同大小的面积调节，这些信号压力分别作用在这些面积上。

如上所述，在这两个转换阀14、15处于各自的第一位置中时，换档系统1连同促动器A1至A4被调节成无压力。由此泄漏损失可被最小化。如果现在驱动信号元件17，则第一转换阀14被压入到其第二位置中，其中，弹簧16同时被压缩。由于第一转换阀14与弹簧16的串联连接，如果不考虑作用在第一转换阀14上的摩擦力，则该弹簧16被第一转换力压缩。因此弹簧16以该第一转换力压在第二转换阀15上并且使它保持在其第一位置中。因为第二转换力为由弹簧传递的第一转换力的一半大，所以该第二转换阀保留在其第一位置中，即使从属的信号元件19是打开的。只有当信号元件17关闭并且信号管道18中的控制压力以及由此第一转换力相应地减小时，第二转换阀15才可通过第二转换力被移动到其第二位置中。

相反，如果第二转换阀位于其第二位置中并且此时第一转换阀被用第一转换力加载，则第一转换阀被移动到其第二位置中，而与第二转换力是否对抗该运动无关，因为第一转换力大于第二转换力。

因此，这两个信号元件17、19的同时激励始终导致转换阀装置的一个明确的位置。由于给予了第一转换阀14优先权，所以在同时激励这两个信号元件17、19时，根据组选择阀11的位置不同，要么促动器A1、要么促动器A3可被操作。通过操作促动器A1的可能性，倒档R及第一前进档可被接入。因此，装备了该换档系统1的机动车还可向前移动。

但是，即使当这些信号元件17、19之一不再能打开时，该机动车也可(应急)运行。如果例如在信号管道18中不能建立信号压力，则第二转换阀15可不受限制地往复转换，由此，选择性地可使该换档系统1无压力或者可选择促动器A2及A4之一以加载压力。

                   参考标号表

1   换档系统

2   第一室

3   第二室

4   压力管道

5   泵

6   压力调节器

7   油池管道

8   双活塞

9   换档拨叉

10  转换阀装置

11  组选择阀

12  室选择阀

13  室选择阀

14  第一转换阀

15  第二转换阀

16  弹簧

17  信号元件

18  信号管道

19  信号元件

20  信号管道

21  信号元件

22  信号管道

A1至A4  促动器

G1至G6  前进档

R       倒档

Claims (11)

1.用于换档变速器的换档系统(1)的转换阀装置(10)，该换档变速器具有一个第一促动器和至少一个第二促动器用于接入或离开档位，该转换阀装置：具有一个可控制的第一转换阀(14)，通过该第一转换阀在一个第一位置中可使第一促动器无压力并且在一个第二位置中将其置于压力下，其中，为了从第一位置转换到第二位置并且为了保持在该第二位置中，提供一个第一转换力；具有一个可控制的第二转换阀(15)，通过该第二转换阀在一个第一位置中可使第二促动器无压力并且在一个第二位置中将其置于压力下，其中，为了从第一位置转换到第二位置并且为了保持在该第二位置中，提供一个第二转换力，其特征在于，在第一转换阀(14)和第二转换阀(15)之间设置一个联接装置(16)，它至少部分地将第一转换力传递到第二转换阀(15)上，其中，由第一和第二转换力合成的、作用在第二转换阀(15)上的力不足以将该第二转换阀(15)保持在其第二位置中或压入其第二位置中。

2.根据权利要求1所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一和第二转换阀(14，15)的各自的第二位置被弹簧加载。

3.根据权利要求1或2所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一转换力大于第二转换力，优选约两倍大。

4.根据权利要求1至3之一所述的转换阀装置(10)，其特征在于，所述联接装置(16)是机械式的。

5.根据权利要求1至4之一所述的转换阀装置(10)，其特征在于，所述联接装置包括一个弹簧(16)，其中，该弹簧(16)在一个静止位置中将这些转换阀(14，15)压入它们各自的第一位置中。

6.根据权利要求1至5之一所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一和第二转换阀(14，15)之间的联接装置(16)通过形状配合排除了所述两个转换阀同时处于各自的第二位置中。

7.根据权利要求1至6之一所述的转换阀装置(10)，其特征在于，为这些转换阀(14，15)各配置一个信号元件(17，19)，用于产生一个信号压力，以建立一个转换力。

8.根据权利要求7所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一转换阀(14)的信号元件(17)的信号压力等于第二转换阀(15)的信号元件(19)的信号压力。

9.根据权利要求7或8所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一转换阀(14)的被所述信号压力加载的活塞的有效面积大于第二转换阀(15)的被所述信号压力加载的活塞的有效面积。

10.根据权利要求9所述的转换阀装置(10)，其特征在于，第一转换阀(14)的活塞的有效面积约为第二转换阀(15)的活塞的有效面积的两倍大。

11.根据权利要求1至10之一所述的转换阀装置(10)，其特征在于，这些转换阀(14，15)中的至少一个被构造成二位三通转换阀。

Images