用于操纵换挡变速器的离合器和挡位选择器的具有带有双冲程活塞的活塞缸单元的电动液压系统技术方案

本发明专利技术涉及一种换挡变速器，其具有控制单元和至少一个电动驱动的具有活塞(19d)的活塞缸单元(19)，所述活塞缸单元经由液压管路与换挡变速器的多个换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)连接并且调整所述换挡变速器单元，其中换挡变速器单元包括至少两个离合器单元(25/C1，28/C2)，其特征在于，活塞缸单元(19)的活塞(19d)构成为双冲程活塞，其中双冲程活塞(19d)将两个工作腔(19a，19b)彼此密封地分开，其中每个工作腔(19a，19b)经由液压主管路(HL1，HL2)分别与离合器(C1，C2)连接并且双冲程活塞的至少一个工作腔(19a，19b)能够经由切换阀(20，22)与储备容器(6)液压连接。

Electro-hydraulic System with Piston Cylinder Unit with Two-stroke Piston for Manipulating Clutch and Gear Selector of Shift Transmission

The invention relates to a shift transmission, which has a control unit and at least one electrically driven piston cylinder unit (19) with a piston (19d). The piston cylinder unit is connected to and adjusted by a plurality of shift transmission units (25, 28, 30, 33, 35, 38) of the shift transmission through a hydraulic pipeline, in which the shift transmission unit comprises at least two clutches. The device unit (25/C1, 28/C2) is characterized by that the piston (19d) of the piston cylinder unit (19) constitutes a two-stroke piston, in which the two working chambers (19a, 19b) are sealed apart from each other, in which each working chamber (19a, 19b) is connected with the clutch (C1, C2) respectively through the hydraulic main circuit (HL1, HL2) and at least one working chamber (19a, 19b) of the two-stroke piston can pass through the clutch (C1, C2). The switching valve (20, 22) is hydraulically connected with the reserve container (6).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操纵换挡变速器的离合器和挡位选择器的具有带有双冲程活塞的活塞缸单元的电动液压系统
本专利技术涉及一种换挡变速器，其具有控制单元和至少一个电动驱动的具有活塞的活塞缸单元，所述活塞缸单元经由液压管路与换挡变速器的多个换挡变速器单元连接并且调整所述换挡变速器单元，其中换挡变速器单元包括至少两个离合器单元。
技术介绍
在DE102006038446A1中描述一种具有电动驱动的活塞缸单元的换挡变速器，其中一个或两个活塞缸单元操纵四个挡位选择器和两个离合器。活塞缸单元产生用于调整挡位选择器和离合器所需的压力，其中压力传感器测量所产生的压力。DE102006038446A1为此描述两个可行的实施方式。在第一实施方式中，离合器和挡位选择器为了操纵所谓的多路阀借助于活塞缸单元调整。在此，能够经由活塞缸单元实现压力形成以及压力下降。然而也可行的是，对于特定的或所有的消耗器设有附加的出口阀，经由所述出口阀能够可控地降低在各个消耗器中的压力。
技术实现思路
本专利技术的目的是，进一步改进从DE102006038446A1中已知的换挡变速器。根据本专利技术，所述目的借助于一种换挡变速器实现，其中活塞缸单元的活塞构成为双冲程活塞，其中双冲程活塞将两个工作腔彼此密封地分开，并且每个工作腔经由液压主管路分别与离合器连接并且双冲程活塞的至少一个工作腔能够经由切换阀与储备容器液压连接。所述换挡变速器的有利的设计方案通过从属权利要求的特征得出。利用双冲程活塞(DHK)此外能够有利地有针对性地实现活塞缸单元的短的构造方式，所述双冲程活塞经由其两个工作腔能够在双冲程活塞的两个冲程方向将液压介质输送到换挡变速器单元之一中或从换挡变速器单元之一中输送出。因此，两个活塞面能够具有相同的尺寸，使得在前进冲程和返回冲程时在活塞的调整行程相同时输送相同的体积。然而也可行的是，活塞面不同大小地构成，例如以1.5至2:1的比例构成，使得在前进冲程时输送体积是在返回冲程时的1.5倍至2倍，使得为了快速形成压力进而快速操纵离合器或快速操纵挡位，能够在前进冲程时更快地输送体积。因此，尤其当在另一离合器中压力经由磁阀释放到储备容器中并且在给定的电源电压下能够最佳地利用电动机的转速-扭矩特性曲线时，能够实现双离合器变速的非常短的切换之间。双冲程活塞DHK的所述不同的面/2个压力腔也能够用于控制a)具有2个不同的面的挡位选择器，以便借助于在挡位选择器和压力源单元之间的阀进行体积控制(图1)b)利用2个面，压力源单元和挡位选择器(图2)c)用于缩小电动机的尺寸，在操纵离合器(借助于具有较小的作用面的离合器的压力形成)时初始确定功率，在操纵离合器时利用小的面，或经由DHK的2个面通过切换阀切换(参见补充另外的切换阀的附图)d)在双离合器操纵时的能量回收或在两个离合器之间的切换过程中在一个离合器中存储的液压能量的利用，以减小电动机的尺寸(利用行程控制和通向储备容器的出口阀)(图1c)也能够有意义地利用体积比2:1，其中经由切换阀能够实现在双冲程活塞的两个工作腔之间的体积补偿进而减少作用于变速器上的轴向力负荷，因为在前进冲程和返回冲程时仅一半的面积作用到变速器单元上。这尤其在压力大的情况下是有意义的，因为轴向力减少变速器负荷进而能够实现低成本的塑料-梯形丝杠传动装置的使用。双冲程活塞相对于连续运转的泵的优点是，仅须在切换过程期间运行压力产生单元。通过活塞的行程控制，这对应于体积控制，获得低成本的构造，其中能够有利地减少所使用的阀的数量。由于行程和体积控制，以简单的方式，在没有耗费的压力控制情况下，至少一个换挡变速器单元能够具有多于两个切换位置，因为由于液压介质的不可压缩性，经由预定的输送的体积相应的换挡变速器单元能够有针对性地调整到可能的状态之一中。相比于借助比例阀，通过借助于活塞的行程或体积控制能够此外准确地且更快速地调整换挡变速器单元的部件，尤其挡位和离合器选择器，因为由于预知置换体积考虑附加的控制变量。相反，比例阀能够仅受限地利用所述优点，因为其控制变量涉及阀流并且所述阀流还与液压液体状态及其粘度相关。除此之外，由于已知的体积预算和没有到贮液器中的泄漏的设计方案，已经能够精确地诊断到少量向外的泄漏和阀泄漏。利用至少一个压力传感器或位置传感器，对于一些换挡变速器单元能够有利地设有压力调节或位置调节，用于压力形成并且也替选地用于压力下降，使得借助于活塞缸单元不仅进行行程或体积控制而且还进行压力调节。压力调节经由有针对性的活塞行程控制或经由电动机的有针对性的通电来进行。在压力调节时，检测在压力和活塞调整行程之间的非线性的相互关系并且保存在特性曲线族中。在压力调节时使用所述特性曲线族，使得经由活塞经过特定的行程，所述行程对应于特定的压力。如果特性曲线族由于温度或气阻隔而改变，那么重新校准或检测所述特性曲线族。此外，存在不同的方法(经由压力感应器补偿，经由行程控制补偿和利用电动机的电流)。替选地，能够经由电动机的电流调节扭矩。为了准确的扭矩确定例如能够考虑电动机的扭矩常数kt(在电动机的扭矩和相电流之间的相互关系)。在电动机中扭矩常数能够在制造、首次投入运行时确定进而特征在于，kt经过时间略微改变并且基本上仅温度影响线性地改变。替选于相电流，也能够使用电动机的电源电流。如果若可能不使用压力传感器，那么能够借助于模型实现压力估算。因此，根据本专利技术，模型能够由具有传动装置的马达构成，所述传动装置例如按压到单重作用的或双重作用的液压活塞上或必要时牵拉。为了足够好地估算用于变速器单元的压力，在子单元中的参数(发动机扭矩常数kt、变速器效率和液压活塞横截面、通过密封装置的摩擦)必须受到小的影响或定期适配参数波动。准确的模型能够如下实现，即通过在运行期间检测模型的上述参数变化，所述参数变化影响压力估算或压力调节。例如能够使用如下压力传感器，其仅在部分运行中是起作用的或考虑间接的压力计算。用于经由电动机的电流间接测量压力的方法能够经由离合器活塞在从动缸中的位置以及主缸的活塞的有效横截面积，借助于离合器分离器的弹簧的知识和离合器从动缸的直径计算。由此，系统能够完全弃用压力感应器，这造成显著的成本节约，因为压力感应器是液压系统的首要成本动因。在系列应用中，压力感应器比切换阀更贵，是其大约4倍，并且可相比于比例阀那么昂贵。如果现在以变速器促动器的系统建造结构为基础，所述系统建造结构借助于具有液压活塞的马达运行，那么所述系统建造结构不必强制性地设有压力传感器。在系统中的不同压力能够，如在更上面所描述那样，足够地经由模型估算。特别地，关于在挡位调整时的压力的信息能够是有利的。如果操纵挡位选择器，那么能够计算作用于其换挡拨叉的力。这意味着，识别在挡位选择器中的开始同步的那个位置进而不需要特殊的算法，所述算法学习在所有挡位选择器中的同步点。已经已知的系统，例如在DE10134115B4中所描述的变速器促动器，在挡位选择器中不具有压力传感器，而是仅具有位置传感器。如果在传动系中或在子传动系中的转速改变，那么评估同步点。由于传动系的高的惯性，转速明显比在挡位选择器中的压力更慢地改变进而与之前的切换或学习过程中的经验值有关地必须保持高的动力。此外，也能够有利地使用湿式离合器，其中借助于用于双冲程活塞的驱动器或专门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换挡变速器，其具有控制单元和至少一个电动驱动的具有活塞(19d)的活塞缸单元(19)，所述活塞缸单元经由液压管路与所述换挡变速器的多个换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)连接并且调整所述换挡变速器单元，其中所述换挡变速器单元包括至少两个离合器单元(25/C1，28/C2)，其特征在于，所述活塞缸单元(19)的活塞(19d)构成为双冲程活塞，其中所述双冲程活塞(19d)将两个工作腔(19a，19b)彼此密封地分开，其中每个工作腔(19a，19b)经由液压主管路(HL1，HL2)分别与离合器(C1，C2)连接并且所述双冲程活塞的至少一个工作腔(19a，19b)或至少一个液压中央管路(HL1/HL2)能够经由切换阀(20，22)与储备容器(6)液压连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.07 DE 102016116778.9;2016.09.29 DE 10201611.一种换挡变速器，其具有控制单元和至少一个电动驱动的具有活塞(19d)的活塞缸单元(19)，所述活塞缸单元经由液压管路与所述换挡变速器的多个换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)连接并且调整所述换挡变速器单元，其中所述换挡变速器单元包括至少两个离合器单元(25/C1，28/C2)，其特征在于，所述活塞缸单元(19)的活塞(19d)构成为双冲程活塞，其中所述双冲程活塞(19d)将两个工作腔(19a，19b)彼此密封地分开，其中每个工作腔(19a，19b)经由液压主管路(HL1，HL2)分别与离合器(C1，C2)连接并且所述双冲程活塞的至少一个工作腔(19a，19b)或至少一个液压中央管路(HL1/HL2)能够经由切换阀(20，22)与储备容器(6)液压连接。2.根据权利要求1所述的换挡变速器，其特征在于，至少一个活塞缸单元(19)经由液压管路(HL1，HL2)以其工作腔(19a，19b)中的至少一个工作腔与至少一个挡位选择器(30，33，35，38)液压连接，其中所述液压连接能够可选地借助于阀(32，37，40，41)阻断。3.根据权利要求1或2所述的换挡变速器，其特征在于，所述液压主管路(HL1，HL2)能够经由切换阀(31，图2c)彼此液压连接，其中所述切换阀(31)优选以其接口连接于通向所述活塞缸单元(19)的两个工作腔(19a，19b)的液压输送管路。4.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，在换挡变速器单元，尤其离合器(25，28)中储存的压力用于辅助驱动所述活塞缸单元的活塞，其中压力从相应的换挡变速器单元中经由在所述液压输送管路和相关联的液压主管路(HL1，HL2)中的打开的阀导入到所述活塞缸单元的一个所述工作腔(19a，19b)中，其中所述活塞借助于所述驱动器(1)驱动以减小另外的工作腔(19b，19a)，由此液压体积移动到另外的液压主管路(HL2，HL1)中或在所述另外的液压主管路中形成压力。5.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，所述活塞(19d)具有两个不同的活塞作用面，尤其比例为1.5:1至2.5:1之间，所述活塞作用面对两个工作腔(19a，19b)限界。6.根据权利要求5所述的换挡变速器，其特征在于，在高压下，尤其在离合器的滑转调节时，利用所述活塞(19d，19e)的不同的面，其中与相应的离合器(C1，C2)相关联的阀(24，27)在所述离合器中压力形成和/或压力下降时打开。7.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，所述双冲程活塞(19d)具有两个不同大小的液压作用的活塞面，并且通过由较大的活塞面限界的工作腔(34b)进行快速的压力形成或体积输送。8.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，设有切换阀(31)，通过所述切换阀在其打开状态中能够将两个工作腔(34b，34c)彼此液压连接，使得为了保持压力或用于在较高压力下，例如在微滑转调节时，进行离合器调节，尤其在较高的压力下驱动器(1)必须施加比在阀(31)关闭时更小的马达扭矩和丝杠力。9.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，经由所述活塞缸单元(3)的一个工作腔实现压力下降并且同时经由所述活塞缸单元的另一工作腔(19b)实现压力形成，或者将所述工作腔(19-19b)的体积经由阀(20，22)经由阀(20，22)输送到所述储备容器中进而仅实现压力下降。10.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，所述控制单元操控电动驱动器(1)，以调整所述换挡变速器单元(25/C1，28/C2，30，33，35，38)中的至少一个换挡变速器单元，其中用于调节所述驱动器(1)的调节变量是所述驱动器(1)的转动角度流过所述驱动器(1)的马达电流(i)、活塞(3a，19a)的活塞位置(s)和/或行程距离(Δs)，并且活塞(3a，19d)由此将所需的液压体积输送到至少一个换挡变速器单元中或从至少一个换挡变速器单元中输出。11.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，通过打开与相应的换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)相关联的阀(24，27，32，37，40，41)以及将所述液压主管路(HL1，HL2)与所述储备容器(6)连接的阀(20，22)，实现在换挡变速器单元(25/C1，28/C2，30，33，35，38)中的压力下降。12.根据权利要求11所述的换挡变速器，其特征在于，利用与相应的换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)相关联的传感器(43，42，26，29，31，34，36，39)的信号，实现在换挡变速器单元(25，28，30，33，35，38)中压力下降和/或压力形成时的压力调节。13.根据上述权利要求中任一项所述的换挡变速器，其特征在于，至少一个离合器借助于冷却介质冷却，其中所述冷却介质借助于驱动器(1)或分开的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·莱贝尔，瓦伦丁·翁特尔弗罗纳，赖纳·文策尔，
申请(专利权)人：LSP创新汽车系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE