變速箱的液壓控制裝置、方法和相關的變速箱的制作方法
【專利摘要】本發明涉及變速箱的液壓控制裝置（10），變速箱包括至少一個由撥叉施動的滑動齒輪，液壓控制裝置包括至少一個能夠移動撥叉的液壓致動器（21）以及至少一個能夠借助高壓儲能器（11）與低壓儲能器（15）之間的壓力差改變液壓致動器（21）的狀態的電動閥（19，20）。裝置的特征在于，其還包括特低壓儲能器（27），低壓儲能器（15）與特低壓儲能器（27）之間的壓力差允許電動閥（19，20）改變致動器的狀態。
【專利說明】變速箱的液壓控制裝置、方法和相關的變速箱
【技術領域】
[0001]本發明涉及變速箱的液壓控制裝置、其方法和相關的變速箱。本發明在機動車輛的自動變速箱領域有特別有利的應用。
【背景技術】
[0002]已知車輛包括由推進裝置、離合器、以及驅動車輪的變速箱形成的驅動系統。離合器一方面與推進裝置相連而另一方面與變速箱相連，變速箱本身與車輪相連。
[0003]變速箱包括第一軸和第二軸,第一軸連接離合器,第二軸連接車輪,這兩個軸之間通過形成傳動比的齒輪機構連接。每個齒輪機構包括一個與其中一個軸縛連旋轉的齒輪以及一個安裝在另一軸上的不受控齒輪。離合器套筒(manchon)，也稱滑動齒輪，被用于選擇性地將不受控齒輪縛連至離合器軸套所安裝的軸上，以保證傳動比的切換。傳統地，這些滑動齒輪在撥叉的控制下沿變速箱的軸的固定軸套(moyeu)移動。
[0004]自動變速箱還包括致動撥叉的控制裝置，例如液壓控制裝置。液壓控制裝置包括至少一個能夠移動撥叉的液壓致動器和至少一個電動閥，所述電動閥能夠在借助高壓儲能器和低壓儲能器之間的壓力差為致動器供能。高壓儲能器和低壓儲能器之間的壓力差是由能夠被車輛發動機致動的液壓泵供給。
[0005]但是，當車輛的發動機停止時，如果儲能器之間的壓力低于臨界閾值，致動器不再能夠移動撥叉。因此需要重啟熱發動機以提高儲能器之間的壓力差。而為了重啟車輛的發動機，變速箱的撥叉應在某一位置，即起動位置。如此，如果撥叉不在起動位置中并且兩個儲能器之間的壓力小于臨界閾值，車輛可能不動。
[0006]為了避免這種故障，美國專利US6805647描述混合電動車輛的一種自動傳動裝置，包括主泵和輔助的電動泵，主泵由傳動軸驅動，用于提供允許控制致動器的液壓，輔助的電動泵允許在熱機停止時提供該壓力。但是，第二應急液壓泵的出現對機動車輛的體積產生不良影響。

【發明內容】

[0007]本發明的目標尤其在于提出一種液壓控制裝置，其包括小體積的應急系統，如果高壓與低壓儲能器之間的壓力差不夠時，應急系統允許控制液壓致動器。本發明引起提出為傳統液壓控制裝置加入特低壓儲備，以保證低壓與特低壓之間的足夠的壓降用于供給致動器。本發明因而提出一個能源獨立的和簡單的系統。
[0008]根據第一方面，本發明因此涉及一種變速箱的液壓控制裝置，所述變速箱包括至少一個由撥叉施動的滑動齒輪，液壓控制裝置包括:至少一個能夠移動撥叉的液壓致動器，以及至少一個能夠借助高壓儲能器與低壓儲能器之間的壓力差改變液壓致動器狀態的電動閥。裝置的特征在于，液壓控制裝置還包括特低壓儲能器，低壓儲能器與特低壓儲能器之間的壓力差允許電動閥改變致動器的狀態。
[0009]根據一個實施方式，液壓控制裝置包括多個液壓致動器，液壓控制裝置包括液壓致動器的多工操作系統。
[0010]根據一個實施方式，液壓控制裝置的液壓致動器是雙作用液壓缸。
[0011]根據一個實施方式，雙作用液壓缸包括由活塞限界的兩個腔室，液壓控制裝置還包括兩個電動閥，所述兩個電動閥允許填充或排空每個腔室。
[0012]根據一個實施方式，液壓控制裝置還包括:在高壓儲能器與第一聯接點之間串聯連接的第一電動閥和流量限制器，在第一聯接點與低壓儲能器之間并聯連接的儲能器和壓力限制器，在第一聯接點與第二聯接點之間串聯連接的壓力傳感器和流量限制，以及使第二聯接點與低壓儲能器相連的第二電動閥。
[0013]根據一個實施方式，控制裝置還包括使特低壓儲能器與第二聯接點相連的電動閥。
[0014]根據第二方面，本發明涉及控制裝置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括:測量高壓儲能器與低壓儲能器之間的壓力差的測量步驟，以及當壓力差小于臨界閾值時打開電動閥的步驟。
[0015]根據一個實施方式，控制裝置的控制方法包括當壓力差大于運行閾值時關閉電動閥的步驟。
[0016]根據本發明第三方面，本發明涉及一種變速箱，其包括:用于與離合裝置相連的第一軸，用于與車輪的差速器相關的至少一個第二軸，至少一個傳動比，其由與其中一個軸相關的車輪和與另一個軸相關的不受控齒輪形成，滑動齒輪，其可在與不受控齒輪相關的軸上平移移動，以允許不受控齒輪與其軸縛連旋轉，以及允許移動滑動齒輪的撥叉，變速箱的特征在于，撥叉通過控制裝置平移移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]通過閱讀下文參照附圖的描述將更好地理解本發明。這些附圖僅示意性地給出但非限制本發明。附圖中:
[0018]圖1:根據本發明一個實施方式的液壓控制裝置的示意圖。
[0019]相同的、類似或近似的元件在附圖間保持相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出屬于變速箱的液壓控制裝置10，其允許移動與傳動比的滑動齒輪相關的撥叉。
[0021]變速箱公知地包括與離合器相連的第一軸和與車輪相連的第二軸，這兩個軸通過形成傳動比的齒輪機構彼此相連。每個齒輪機構包括與其中一個軸縛連轉動的齒輪和安裝在另一軸上的不受控齒輪。離合器套筒，也稱為滑動齒輪，被用于選擇性地將不受控齒輪縛連至所述離合器套筒所安裝的軸上，以便保證傳動比的切換。這些滑動齒輪在撥叉的控制下沿變速箱的軸的固定軸套移動。
[0022]撥叉由液壓致動器21施動，液壓致動器例如為雙作用液壓缸。致動器被包括在控制裝置10中，所述控制裝置包括液壓系統70和電動閥組件80。對于包括多于兩個速度排檔的變速箱，致動器21的組件90移動控制多個傳動比的多個撥叉。每個致動器21由高壓儲能器11和低壓儲能器15之間的液壓差供能。高壓儲能器11與低壓儲能器15之間的壓力差的變化可以通過由車輛發動機供能的液壓泵實現。液壓泵通過從低壓儲能器15向高壓儲能器11傳遞流體提供高壓儲能器11的壓力。
[0023]在下文的描述中，應當理解，“電動閥入口 ”指流體通過其進入電動閥內部的電動閥開口，“電動閥出口”指流體通過其流出電動閥的電動閥開口。
[0024]第一電動閥13的入口和流量限制器12是串聯連接在高壓儲能器11和第一聯接點A之間的，即電動閥13的入口連接高壓儲能器11，壓力限制器12接在電動閥13的出口與第一聯接點A之間。由雙向控制Tl導控的第一電動閥13是開一關類型的并且可以采用受控閥門的形式。優選使用密封電動閥13以限制壓降。
[0025]儲能器16和壓力限制器14并聯連接在第一聯接點A與低壓儲能器15之間。壓力限制器14允許限制由液壓致動器21實施的同步最大作用力。另外，其在異步的情況下保證控制裝置10中的壓力P不超過臨界閾值。
[0026]壓力P通過在第一聯接點A和第二聯接點B之間與流量限制器18串聯連接的壓力傳感器25測得。
[0027]由雙向控制T2導控的第二電動閥17使第二聯接點B與低壓儲能器15連接。第二電動閥17也是開一關類型的并且可以例如采用受控閥門的形式。
[0028]本發明提出在該傳統裝置中加入與第三電動閥26串聯的特低壓儲能器27，第三電動閥由雙向控制T3導控。特低壓儲能器27和電動閥26與第二聯接點B連接。
[0029]液壓致動器21優選是雙作用液壓缸，包括兩個由活塞分開的腔室。與第二聯接點B連接的兩個電動閥19和20允許填充或排空每個腔室。液壓缸的腔室的填充或排空將用于活塞的移動，活塞移動驅動撥叉。電動閥17、19、20和26可以是滑閥式電動閥,密封性不及電動閥13。事實上，電動閥26、17、19和20的泄漏僅在電動閥13打開時傳動比切換階段期間對控制裝置10的密封性有影響。
[0030]控制裝置10還包括計算和控制系統，計算和控制系統一方面允許致動電動閥13、
17、19、20和26，另一方面允許控制(由壓力傳感器25測得的)壓力P。
[0031]計算和控制系統借助壓力P測量高壓儲能器11與低壓儲能器15之間的壓力差。當發動機停止并且壓力差小于允許正確移動撥叉的臨界閾值時，計算和控制系統打開電動閥26使回路與特低壓儲能器27連接。低壓儲能器15與特低壓儲能器27之間的壓力差因而允許控制致動器21。低壓儲能器15的壓力沿箭頭El引向電動閥19、20，電動閥19、20控制活塞沿箭頭E2和E3移動。然后，電動閥19、20的壓力沿箭頭E4引向特低壓儲能器27中。致動器21因而移動撥叉以允許起動發動機驅動液壓泵，液壓泵提升高壓儲能器11與低壓儲能器15之間的壓力差。
[0032]在使用特低壓儲能器27的階段，形成液壓致動器21的液壓缸的腔室內容納的流體被輸送到特低壓儲能器27內。當發動機起動時，液壓泵將低壓儲能器15的壓力傳遞給高壓儲能器11。低壓儲能器15的壓力因而小于特低壓儲能器27的壓力。因此液壓缸的腔室內容納的流體排出到低壓儲能器15中，從而允許重建特低壓儲能器27的壓力水平。當特低壓儲能器27的壓力水平被重建，計算和控制系統關閉電動閥26。
【權利要求】
1.一種變速箱的液壓控制裝置(10)，所述變速箱包括至少一個由撥叉施動的滑動齒輪，液壓控制裝置包括: 一至少一個能夠移動撥叉的液壓致動器(21)，以及 一至少一個能夠借助高壓儲能器(11)與低壓儲能器(15)之間的壓力差改變液壓致動器(21)狀態的電動閥(13，17)， 其特征在于，液壓控制裝置還包括特低壓儲能器(27)，低壓儲能器(15)與特低壓儲能器(27 )之間的壓力差允許電動閥(13，17 )改變致動器的狀態。
2.根據權利要求1所述的液壓控制裝置(10)，其特征在于，液壓控制裝置(10)包括多個液壓致動器(21)，液壓控制裝置包括液壓致動器(21)的多工操作系統。
3.根據權利要求1或2所述的液壓控制裝置(10)，其特征在于，液壓控制裝置(10)的液壓致動器(21)是雙作用液壓缸。
4.根據權利要求3所述的液壓控制裝置(10)，其特征在于，雙作用液壓缸包括由活塞限界的兩個腔室，液壓控制裝置(10)還包括兩個電動閥(19，20)，所述兩個電動閥允許填充或排空每個腔室。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的液壓控制裝置(10)，其特征在于，液壓控制裝置(10)還包括: 一在高壓儲能器( 11)與第一聯接點(A)之間串聯連接的第一電動閥(13)和流量限制器(12)， 一在第一聯接點(A)與低壓儲能器(15)之間并聯連接的儲能器(16)和壓力限制器(14)， 一在第一聯接點(A)與第二聯接點(B)之間串聯連接的壓力傳感器(25)和流量限制器(18)，以及 一使第二聯接點(B)與低壓儲能器(15)相連的第二電動閥(17)。
6.根據權利要求5所述的液壓控制裝置(10)，其特征在于，其還包括使特低壓儲能器(27)與第二聯接點(B)相連的電動閥(26)。
7.根據權利要求6所述的液壓控制裝置(10)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 一測量高壓儲能器(11)與低壓儲能器(15)之間的壓力差的測量步驟，以及 一當壓力差小于臨界閾值時打開電動閥(26)的步驟。
8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括當壓力差大于運行閾值時關閉電動閥(26)的步驟。
9.一種變速箱，其包括: 一用于與離合裝置相連的第一軸， 一用于與車輪的差速器相關的至少一個第二軸， 一至少一個傳動比，其由與其中一個軸相關的車輪和與另一個軸相關的不受控齒輪形成， 一滑動齒輪，其可在與不受控齒輪相關的軸上平移移動，以允許不受控齒輪與其軸縛連旋轉，以及 一允許移動滑動齒輪的撥叉，其特征在于，撥叉通過根據權利要求1至6中任一項所述的液壓控制裝置(10)平移移動。
【文檔編號】F16H61/30GK103988003SQ201280046981
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年7月23日 優先權日:2011年8月2日
【發明者】M·瓦舍爾, M·詹諾尼, S·莫雷爾 申請人:技術推進公司