專利名稱：用于帶有油泄漏回收件的伺服輔助機械變速器的作動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于伺服輔助的機械變速器的作動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伺服輔助的機械變速器在結(jié)構(gòu)上類似于傳統(tǒng)類型的機械手動變速 器，不同在于由駕駛員操作的離合器踏板和檔位選擇桿由相應的電氣 或液壓伺服控制器代替，該伺服輔助的機械變速器日益廣泛。通過使 用伺服輔助的機械變速器，駕駛員僅需發(fā)送向上換檔或向下?lián)Q檔的命 令至變速器控制單元，且變速器控制單元通過操作發(fā)動機上及操作與 離合器和齒輪箱相關(guān)的伺服控制器而自動地換檔。
換檔命令可以手動地生成，即遵從由駕駛員施加的指令生成，或 自動地生成，即與駕駛員的動作無關(guān)地生成。當生成換檔命令時，變 速器控制單元驅(qū)動離合器的伺服控制器，以斷開離合器以機械地將齒
輪箱的主軸與曲軸分開；同時，變速器控制單元作用于發(fā)動機控制單 元上以臨時地減小由發(fā)動機自身提供的運動轉(zhuǎn)矩。
一旦變速器控制單元確認了變速器的斷開，則變速器控制單元驅(qū) 動齒輪箱伺服控制器以脫開當前嚙合的齒輪；當變速器控制單元確認 齒輪脫離后，變速器控制單元驅(qū)動齒輪箱伺服控制器以將齒輪箱控制 軸位移，從而布置新的齒輪的嚙合。 一旦變速器控制單元確認了齒輪 箱控制軸已達到要求的位置，則變速器控制單元驅(qū)動齒輪箱伺服控制 器以嚙合新的齒輪。
最后，當變速器控制單元確認了新的齒輪己經(jīng)嚙合時，變速器控 制單元驅(qū)動離合器伺服控制器以閉合離合器且使得齒輪箱的主軸和曲 軸相互地且成角度地形成一體；同時，變速器控制單元作用于發(fā)動機 控制單元上以恢復由發(fā)動機自身提供的運動轉(zhuǎn)矩。
離合器伺服控制器一般地是液壓類型的，且包括單個的液壓作動 器以用于使離合器從閉合位置位移到斷開位置，或反之。 一般地，齒 輪箱伺服控制器也是液壓類型的，且作用于齒輪箱控制軸以在控制軸 自身上施加軸向位移，即沿中心軸線的位移，以選擇檔位級別，且施 加繞中心軸線的旋轉(zhuǎn)位移以嚙合和分離每個齒輪。因此，齒輪箱伺服 控制器包括機械地耦接到控制軸的第一液壓作動器以軸向地位移控制 軸，和機械地聯(lián)接到控制軸的第二液壓作動器以轉(zhuǎn)動控制軸。
每個液壓作動器包括至少一個作動室，作動室在一側(cè)由移動式活 塞限定，該活塞沿作動室自身的方向滑動且連接到控制軸；作動室被 填充以承壓流體以使活塞沿作動室自身位移。數(shù)個技術(shù)方案已經(jīng)被提 出，其中每個液壓作動器包括兩個室，該兩個室被交替地填充以承壓 流體以使活塞在兩個方向上移動，并且還提出了技術(shù)方案，其中每個 液壓作動器包括單個的作動室，該作動室被填充以承壓流體以使活塞 在單一的方向上移動且抵抗由被提供用以使活塞在相對的方向上位移 的彈簧所產(chǎn)生的彈性偏置。
液壓作動器的作動室通常具有圓柱形的管狀形狀，且在一側(cè)由活 塞限制且在相對的側(cè)由柱塞限制，柱塞提供有至少一個靜態(tài)的環(huán)形密 封件且活塞提供有至少一個滑動的環(huán)形密封件。被輸送到作動室的承 壓流體的泄漏總可以通過這樣的密封件；這些泄漏是不希望的，因為 泄漏減少了存在于液壓系統(tǒng)內(nèi)的流體的量(因此在一定的時間后，液 壓系統(tǒng)內(nèi)的流體液面需要加滿)，且泄漏也可能污染液壓作動器和布 置在液壓作動器下方的部件(泄漏的流體趨向于由于重力而向下移 動)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于伺服輔助的機械變速器的作動系統(tǒng)，該
作動系統(tǒng)無以上所述的缺點，且其制造特別地容易并具有成本效益， 且非常緊湊。
根據(jù)本發(fā)明提供了用于伺服輔助的變速器的作動系統(tǒng)，作動系統(tǒng) 包括
液壓回路，液壓回路包括包含了控制流體的儲存器；包含了承 壓控制流體的液壓蓄能器；和從儲存器抽取且向液壓蓄能器供給的泵；
至少液壓作動器，液壓作動器包括至少一個作動室；和在作動 室內(nèi)滑動的移動式活塞；
用于將液壓作動器的作動室連接至液壓蓄能器和儲存器的電磁
闊；
作動系統(tǒng)的特征在于，作動系統(tǒng)包括再循環(huán)回路，該再循環(huán)回路 開始自至少一個與液壓作動器的作動室(25)鄰接的環(huán)境并結(jié)束在儲 存器中。
附圖簡述
現(xiàn)在，將參考示出了本發(fā)明的實施例的非限制性實例的附圖描述
本發(fā)明，各圖為
圖l是提供有伺服輔助的機械變速器的車輛的示意圖；和 圖2是示意性截面圖，其中移除了部件以使得根據(jù)本發(fā)明制成的圖
l中的伺服輔助的機械變速器的作動系統(tǒng)清晰。
本發(fā)明優(yōu)選實施例
在
圖1中，參考數(shù)字l指示整個汽車，該汽車提供有兩個前輪和兩 個后驅(qū)動輪3，后驅(qū)動輪3通過伺服輔助的變速器5接收由內(nèi)燃機4產(chǎn)生 的運動轉(zhuǎn)矩。伺服輔助的變速器5包括伺服輔助的離合器6，離合器6連 接到與發(fā)動機4成整體的鐘形件，且適合于將發(fā)動機4的曲軸7連接到傳 動軸8，傳動軸8結(jié)束在布置于后軸處的伺服輔助的齒輪箱9。自鎖差速 器10級聯(lián)地布置到伺服輔助的齒輪箱9，從該差速器10引出一對驅(qū)動軸11，每一個驅(qū)動軸11個與相應的后驅(qū)動輪3整合。
汽車1包括發(fā)動機控制單元12 (示意性地示出)，變速器控制單元 13 (示意性地示出)，和BUS線14，該BUS線14實現(xiàn)CAN (Car Area Network)協(xié)議且貫穿整個汽車l。發(fā)動機控制單元12和變速器控制單 元13連接到BUS線14，且因此可以通過提交到BUS本身的BUS線14上的 消息而相互通訊。
伺服輔助的齒輪箱9包括主軸16，該主軸16以角速度co,轉(zhuǎn)動，和次 級軸17，該次級軸17以角速度co2轉(zhuǎn)動，且通過差速器10和驅(qū)動軸對11 將運動傳遞到后驅(qū)動輪3。伺服輔助的齒輪箱9由液壓作動器18操作以 嚙合/分離齒輪，且由液壓作動器19操作以選擇檔位級別；液壓作動器 18和19由伺服輔助的變速器控制單元13控制。
通過插入伺服輔助的離合器6，主軸16連接到曲軸7，曲軸7由發(fā)動 機4旋轉(zhuǎn)且以角速度C0m轉(zhuǎn)動。伺服輔助的離合器6由液壓作動器20操作， 液壓作動器20由伺服輔助的變速器5的控制單元13驅(qū)動。
液壓作動器18、 19和20構(gòu)成伺服輔助的變速器5的作動系統(tǒng)21的部 分，部分地在圖2中示出。如在圖2中示出的，作動系統(tǒng)21包括支承本 體22 (在圖2中部分地示出)，在支承本體22內(nèi)插入了三個液壓作動器 18、 19和20。特別地，圖2示出了適合于通過施加軸向位移來選擇檔位 級別的液壓作動器19,即沿中心軸線24的位移，以控制軸23;液壓作 動器18 (未示出)施加了繞中心軸線24的旋轉(zhuǎn)以嚙合和分離控制軸23 上的每個齒輪。
如在圖2中示出的，液壓作動器19被布置在控制軸23的中間部分且 具有兩個作動室25，其被在支承本體22內(nèi)獲得且被交替地填充以承壓 油(承壓油構(gòu)成作動系統(tǒng)21的控制流體)，以在一對三向電磁閥26的 控制下軸向地將控制軸23在兩個方向上位移。特別地，兩個作動室25 由控制軸23穿過，兩個作動室25沿控制軸23串聯(lián)地布置且由凸緣27相 互分離，凸緣27與控制軸23制成一體且限定直線圓柱形作動器19的活 塞，該活塞在作動室25內(nèi)滑動地移動。凸緣27包括中心環(huán)形腔28，該 環(huán)形腔容納環(huán)形密封件29。
作動系統(tǒng)21還包括液壓回路30，液壓回路30包括包含油的儲 存器31;包含承壓流體的液壓蓄能器32;和從儲存器31抽取且向液壓 蓄能器31供給的泵。每個三向電磁閥26能使相應的作動室25被維持隔 離，以維持作動室25內(nèi)的油壓的恒定，每個三向電磁閥26能將作動室 25連接到儲存器31以用于降低作動室25內(nèi)的油的壓力P，且適合于將作 動室25連接到液壓蓄能器32以增加作動室25內(nèi)的油的壓力P。
每個作動室25在一側(cè)上由凸緣27的密封件29密封，并在另一側(cè)上 由環(huán)狀唇形密封件34密封，控制軸23穿過環(huán)狀唇形密封件34滑動。通 過凸緣27的密封件29的可能的油泄漏并不顯著，因為通過凸緣27的密 封件29的油泄漏由另一個作動室25收集且因此被保持在液壓回路30 內(nèi)。替代地，通過密封件34的可能的油泄漏可能導致問題，因為通過 密封件34的油泄漏離開了液壓回路30且因此減少了存在于液壓回路30 內(nèi)的油的量，且可能污染作動系統(tǒng)21的零件和伺服輔助的變速器5的零 件。為收集和再循環(huán)通過回路30中的密封件的油泄漏，提供了再循環(huán) 回路35，該再循環(huán)回路以儲存器31終止且從兩個收集室36引出，它們 的每個以作動室25為邊界，布置在作動室25的側(cè)面且與作動室25自身 通過密封件34隔離。
此外，再循環(huán)回路35包括收集室37，收集室37布置為低于作動 室25且低于收集室36，并被液壓地連接到收集室36和儲存器31。特別 地，再循環(huán)回路35包括供給管38，供給管38穿過收集室37的下壁引 出且結(jié)束在儲存器31內(nèi)；和兩個供給管39，每一個供給管39穿過收集 室36的下壁引出且結(jié)束在收集室37內(nèi)。
根據(jù)優(yōu)選的實施例，收集室37包括至少一個通孔40用以將收集室 37自身連接到外部環(huán)境；替代地，液壓回路儲存器31被密封且與外部 環(huán)境隔離從而當泵33從儲存器31自身抽吸油時在儲存器31內(nèi)產(chǎn)生真 空。以此方式，每當泵33從儲存器31抽吸油的時候，在儲存器31內(nèi)側(cè) 即產(chǎn)生真空，該真空抽吸可能存在于收集室37底部內(nèi)的油。
在作動系統(tǒng)21的運行期間，通過密封件34可以泄漏到作動室25外 的油(即到液壓回路30外的油)通過重力沉積在收集室36的底部上， 且由于重力從此處沿供給管38向收集室37下降，從而由于重力沉積在 收集室37的底部上。當泵32從儲存器31抽吸油時，在儲存器31內(nèi)生成 真空，該真空抽吸可能存在于收集室37的底部上的油，從而將先前從 液壓回路30泄漏的油返回到液壓回路30自身。
圖2僅示出了涉及液壓作動器19的循環(huán)回路35的部分；根據(jù)優(yōu)選實 施例，循環(huán)回路35包括耦接到液壓作動器18和20的另外的部件(另外 的收集室和另外的供給管)，這些另外的部件完全地類似于前述的耦 接到液壓作動器19的部件(收集室36和供給管38)。優(yōu)選地，循環(huán)回 路35包括單個的收集室37,該收集室37共用于液壓作動器18、 19和20。
以上所述的作動系統(tǒng)21具有多個優(yōu)點，因為它是簡單的、具有成 本效益且緊湊的，且更重要的是允許有效地且高效地回收從液壓回路 30通過密封作動室25的密封件34泄漏的油。
權(quán)利要求
1.一種用于伺服輔助的變速器的作動系統(tǒng)(21)，該作動系統(tǒng)(21)包括液壓回路(30)，該液壓回路(30)包括包含控制流體的儲存器(31)、包含承壓控制流體的液壓蓄能器(32)、和從儲存器(31)抽取且向液壓蓄能器供給的泵(33)；至少液壓作動器(18、19、20)，該液壓作動器(18、19、20)包括至少一個作動室(25)和在作動室(25)內(nèi)滑動的移動式活塞；用于將液壓作動器(18、19、20)的作動室(25)連接到液壓蓄能器(32)和儲存器(31)的電磁閥(26)；所述作動系統(tǒng)(21)的特征在于，其包括再循環(huán)回路(35)，該再循環(huán)回路(35)開始自至少一個與液壓作動器(18、19、20)的作動室(25)鄰接的環(huán)境并結(jié)束在儲存器(31)中。
2. 如權(quán)利要求l所述的作動系統(tǒng)(21),其中所述再循環(huán)回路(35) 包括第一收集室(37),該第一收集室(37)被低于液壓作動器(18、 19、 20)的作動室(25)布置并且被液壓連接到儲存器(31)。
3. 如權(quán)利要求2所述的作動系統(tǒng)(21)，其中所述第一收集室(37) 包括至少一個用于將第一收集室(37)自身連接到外部環(huán)境的通孔(40):所述液壓回路儲存器(31)被密封且與外部環(huán)境隔離，從而 當泵(33)從儲存器(31)自身抽吸一些流體時在儲存器(31)內(nèi)產(chǎn) 生真空。
4. 如權(quán)利要求2所述的作動系統(tǒng)(21),其中所述再循環(huán)回路(35) 包括穿過第一收集室(37)的下壁引出并終止在儲存器(31)中的第 一供給管(38)。
5. 如權(quán)利要求l所述的作動系統(tǒng)(21)，其中所述再循環(huán)回路(35) 包括至少一個第二收集室，該第二收集室被布置在作動室(25)的側(cè) 面，與作動室(25)本身通過至少一個密封件(34)隔離，且被液壓 連接到第一收集室(37)。
6. 如權(quán)利要求5所述的作動系統(tǒng)(21)，其中所述第二收集室(36) 布置為高于所述第一收集室(37)。
7. 如權(quán)利要求6所述的作動系統(tǒng)(21),其中所述再循環(huán)回路(35) 包括第二供給管(39),該第二供給管(39)通過第二收集室(36) 的下壁引出且終止在第一收集室(37)內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求l所述的作動系統(tǒng)(21)，包括 用于驅(qū)動伺服控制的離合器(6)的第一液壓作動器(20); 用于驅(qū)動伺服輔助的齒輪箱(9)內(nèi)的檔位級別選擇的第二液壓作動器(19);和用于驅(qū)動伺服輔助的齒輪箱(9)內(nèi)的齒輪的接合/分離的第三液 壓作動器(18)。
9. 如權(quán)利要求8所述的作動系統(tǒng)(21)，其中所述再循環(huán)回路(35) 包括共用于三個液壓作動器(18、 19、 20)的第一收集室(37)。
全文摘要
一種用于伺服輔助的變速器的作動系統(tǒng)(21)，作動系統(tǒng)(21)提供有液壓回路(30)，液壓回路(30)包括包含了控制流體的儲存器(31)、承壓控制流體的液壓蓄能器(32)、和從儲存器(31)抽取且向液壓蓄能器供給的泵(33)；至少液壓作動器(18、19、20)，液壓作動器(18、19、20)包括至少一個作動室(25)和在作動室(25)內(nèi)滑動的移動式活塞；用于將液壓作動器(18、19、20)的作動室(25)連接到液壓蓄能器(32)和儲存器(31)的電磁閥(26)；和作動系統(tǒng)再循環(huán)回路(35)，該再循環(huán)回路(35)開始自至少一個與液壓作動器(18、19、20)的作動室(25)鄰接的環(huán)境并結(jié)束在儲存器(31)中。
文檔編號F15B1/00GK101354079SQ20081011035
公開日2009年1月28日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者盧卡·博維納, 朱塞佩·梅迪科 申請人:瑪涅蒂瑪瑞利動力系公開有限公司