专利名称：用于带有油泄漏回收件的伺服辅助机械变速器的作动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于伺服辅助的机械变速器的作动系统。
背景技术：
伺服辅助的机械变速器在结构上类似于传统类型的机械手动变速 器，不同在于由驾驶员操作的离合器踏板和档位选择杆由相应的电气 或液压伺服控制器代替，该伺服辅助的机械变速器日益广泛。通过使 用伺服辅助的机械变速器，驾驶员仅需发送向上换档或向下换档的命 令至变速器控制单元，且变速器控制单元通过操作发动机上及操作与 离合器和齿轮箱相关的伺服控制器而自动地换档。
换档命令可以手动地生成，即遵从由驾驶员施加的指令生成，或 自动地生成，即与驾驶员的动作无关地生成。当生成换档命令时，变 速器控制单元驱动离合器的伺服控制器，以断开离合器以机械地将齿
轮箱的主轴与曲轴分开；同时，变速器控制单元作用于发动机控制单 元上以临时地减小由发动机自身提供的运动转矩。
一旦变速器控制单元确认了变速器的断开，则变速器控制单元驱 动齿轮箱伺服控制器以脱开当前啮合的齿轮；当变速器控制单元确认 齿轮脱离后，变速器控制单元驱动齿轮箱伺服控制器以将齿轮箱控制 轴位移，从而布置新的齿轮的啮合。 一旦变速器控制单元确认了齿轮 箱控制轴已达到要求的位置，则变速器控制单元驱动齿轮箱伺服控制 器以啮合新的齿轮。
最后，当变速器控制单元确认了新的齿轮己经啮合时，变速器控 制单元驱动离合器伺服控制器以闭合离合器且使得齿轮箱的主轴和曲 轴相互地且成角度地形成一体；同时，变速器控制单元作用于发动机 控制单元上以恢复由发动机自身提供的运动转矩。
离合器伺服控制器一般地是液压类型的，且包括单个的液压作动 器以用于使离合器从闭合位置位移到断开位置，或反之。 一般地，齿 轮箱伺服控制器也是液压类型的，且作用于齿轮箱控制轴以在控制轴 自身上施加轴向位移，即沿中心轴线的位移，以选择档位级别，且施 加绕中心轴线的旋转位移以啮合和分离每个齿轮。因此，齿轮箱伺服 控制器包括机械地耦接到控制轴的第一液压作动器以轴向地位移控制 轴，和机械地联接到控制轴的第二液压作动器以转动控制轴。
每个液压作动器包括至少一个作动室，作动室在一侧由移动式活 塞限定，该活塞沿作动室自身的方向滑动且连接到控制轴；作动室被 填充以承压流体以使活塞沿作动室自身位移。数个技术方案已经被提 出，其中每个液压作动器包括两个室，该两个室被交替地填充以承压 流体以使活塞在两个方向上移动，并且还提出了技术方案，其中每个 液压作动器包括单个的作动室，该作动室被填充以承压流体以使活塞 在单一的方向上移动且抵抗由被提供用以使活塞在相对的方向上位移 的弹簧所产生的弹性偏置。
液压作动器的作动室通常具有圆柱形的管状形状，且在一侧由活 塞限制且在相对的侧由柱塞限制，柱塞提供有至少一个静态的环形密 封件且活塞提供有至少一个滑动的环形密封件。被输送到作动室的承 压流体的泄漏总可以通过这样的密封件；这些泄漏是不希望的，因为 泄漏减少了存在于液压系统内的流体的量(因此在一定的时间后，液 压系统内的流体液面需要加满)，且泄漏也可能污染液压作动器和布 置在液压作动器下方的部件(泄漏的流体趋向于由于重力而向下移 动)。
发明内容
本发明的目的是提供用于伺服辅助的机械变速器的作动系统，该
作动系统无以上所述的缺点，且其制造特别地容易并具有成本效益， 且非常紧凑。
根据本发明提供了用于伺服辅助的变速器的作动系统，作动系统 包括
液压回路，液压回路包括包含了控制流体的储存器；包含了承 压控制流体的液压蓄能器；和从储存器抽取且向液压蓄能器供给的泵；
至少液压作动器，液压作动器包括至少一个作动室；和在作动 室内滑动的移动式活塞；
用于将液压作动器的作动室连接至液压蓄能器和储存器的电磁
阔；
作动系统的特征在于，作动系统包括再循环回路，该再循环回路 开始自至少一个与液压作动器的作动室(25)邻接的环境并结束在储 存器中。
附图简述
现在，将参考示出了本发明的实施例的非限制性实例的附图描述
本发明，各图为
图l是提供有伺服辅助的机械变速器的车辆的示意图；和 图2是示意性截面图，其中移除了部件以使得根据本发明制成的图
l中的伺服辅助的机械变速器的作动系统清晰。
本发明优选实施例
在
图1中，参考数字l指示整个汽车，该汽车提供有两个前轮和两 个后驱动轮3，后驱动轮3通过伺服辅助的变速器5接收由内燃机4产生 的运动转矩。伺服辅助的变速器5包括伺服辅助的离合器6，离合器6连 接到与发动机4成整体的钟形件，且适合于将发动机4的曲轴7连接到传 动轴8，传动轴8结束在布置于后轴处的伺服辅助的齿轮箱9。自锁差速 器10级联地布置到伺服辅助的齿轮箱9，从该差速器10引出一对驱动轴11，每一个驱动轴11个与相应的后驱动轮3整合。
汽车1包括发动机控制单元12 (示意性地示出)，变速器控制单元 13 (示意性地示出)，和BUS线14，该BUS线14实现CAN (Car Area Network)协议且贯穿整个汽车l。发动机控制单元12和变速器控制单 元13连接到BUS线14，且因此可以通过提交到BUS本身的BUS线14上的 消息而相互通讯。
伺服辅助的齿轮箱9包括主轴16，该主轴16以角速度co,转动，和次 级轴17，该次级轴17以角速度co2转动，且通过差速器10和驱动轴对11 将运动传递到后驱动轮3。伺服辅助的齿轮箱9由液压作动器18操作以 啮合/分离齿轮，且由液压作动器19操作以选择档位级别；液压作动器 18和19由伺服辅助的变速器控制单元13控制。
通过插入伺服辅助的离合器6，主轴16连接到曲轴7，曲轴7由发动 机4旋转且以角速度C0m转动。伺服辅助的离合器6由液压作动器20操作， 液压作动器20由伺服辅助的变速器5的控制单元13驱动。
液压作动器18、 19和20构成伺服辅助的变速器5的作动系统21的部 分，部分地在图2中示出。如在图2中示出的，作动系统21包括支承本 体22 (在图2中部分地示出)，在支承本体22内插入了三个液压作动器 18、 19和20。特别地，图2示出了适合于通过施加轴向位移来选择档位 级别的液压作动器19,即沿中心轴线24的位移，以控制轴23;液压作 动器18 (未示出)施加了绕中心轴线24的旋转以啮合和分离控制轴23 上的每个齿轮。
如在图2中示出的，液压作动器19被布置在控制轴23的中间部分且 具有两个作动室25，其被在支承本体22内获得且被交替地填充以承压 油(承压油构成作动系统21的控制流体)，以在一对三向电磁阀26的 控制下轴向地将控制轴23在两个方向上位移。特别地，两个作动室25 由控制轴23穿过，两个作动室25沿控制轴23串联地布置且由凸缘27相 互分离，凸缘27与控制轴23制成一体且限定直线圆柱形作动器19的活 塞，该活塞在作动室25内滑动地移动。凸缘27包括中心环形腔28，该 环形腔容纳环形密封件29。
作动系统21还包括液压回路30，液压回路30包括包含油的储 存器31;包含承压流体的液压蓄能器32;和从储存器31抽取且向液压 蓄能器31供给的泵。每个三向电磁阀26能使相应的作动室25被维持隔 离，以维持作动室25内的油压的恒定，每个三向电磁阀26能将作动室 25连接到储存器31以用于降低作动室25内的油的压力P，且适合于将作 动室25连接到液压蓄能器32以增加作动室25内的油的压力P。
每个作动室25在一侧上由凸缘27的密封件29密封，并在另一侧上 由环状唇形密封件34密封，控制轴23穿过环状唇形密封件34滑动。通 过凸缘27的密封件29的可能的油泄漏并不显著，因为通过凸缘27的密 封件29的油泄漏由另一个作动室25收集且因此被保持在液压回路30 内。替代地，通过密封件34的可能的油泄漏可能导致问题，因为通过 密封件34的油泄漏离开了液压回路30且因此减少了存在于液压回路30 内的油的量，且可能污染作动系统21的零件和伺服辅助的变速器5的零 件。为收集和再循环通过回路30中的密封件的油泄漏，提供了再循环 回路35，该再循环回路以储存器31终止且从两个收集室36引出，它们 的每个以作动室25为边界，布置在作动室25的侧面且与作动室25自身 通过密封件34隔离。
此外，再循环回路35包括收集室37，收集室37布置为低于作动 室25且低于收集室36，并被液压地连接到收集室36和储存器31。特别 地，再循环回路35包括供给管38，供给管38穿过收集室37的下壁引 出且结束在储存器31内；和两个供给管39，每一个供给管39穿过收集 室36的下壁引出且结束在收集室37内。
根据优选的实施例，收集室37包括至少一个通孔40用以将收集室 37自身连接到外部环境；替代地，液压回路储存器31被密封且与外部 环境隔离从而当泵33从储存器31自身抽吸油时在储存器31内产生真 空。以此方式，每当泵33从储存器31抽吸油的时候，在储存器31内侧 即产生真空，该真空抽吸可能存在于收集室37底部内的油。
在作动系统21的运行期间，通过密封件34可以泄漏到作动室25外 的油(即到液压回路30外的油)通过重力沉积在收集室36的底部上， 且由于重力从此处沿供给管38向收集室37下降，从而由于重力沉积在 收集室37的底部上。当泵32从储存器31抽吸油时，在储存器31内生成 真空，该真空抽吸可能存在于收集室37的底部上的油，从而将先前从 液压回路30泄漏的油返回到液压回路30自身。
图2仅示出了涉及液压作动器19的循环回路35的部分；根据优选实 施例，循环回路35包括耦接到液压作动器18和20的另外的部件(另外 的收集室和另外的供给管)，这些另外的部件完全地类似于前述的耦 接到液压作动器19的部件(收集室36和供给管38)。优选地，循环回 路35包括单个的收集室37,该收集室37共用于液压作动器18、 19和20。
以上所述的作动系统21具有多个优点，因为它是简单的、具有成 本效益且紧凑的，且更重要的是允许有效地且高效地回收从液压回路 30通过密封作动室25的密封件34泄漏的油。
权利要求
1.一种用于伺服辅助的变速器的作动系统(21)，该作动系统(21)包括液压回路(30)，该液压回路(30)包括包含控制流体的储存器(31)、包含承压控制流体的液压蓄能器(32)、和从储存器(31)抽取且向液压蓄能器供给的泵(33)；至少液压作动器(18、19、20)，该液压作动器(18、19、20)包括至少一个作动室(25)和在作动室(25)内滑动的移动式活塞；用于将液压作动器(18、19、20)的作动室(25)连接到液压蓄能器(32)和储存器(31)的电磁阀(26)；所述作动系统(21)的特征在于，其包括再循环回路(35)，该再循环回路(35)开始自至少一个与液压作动器(18、19、20)的作动室(25)邻接的环境并结束在储存器(31)中。
2. 如权利要求l所述的作动系统(21),其中所述再循环回路(35) 包括第一收集室(37),该第一收集室(37)被低于液压作动器(18、 19、 20)的作动室(25)布置并且被液压连接到储存器(31)。
3. 如权利要求2所述的作动系统(21)，其中所述第一收集室(37) 包括至少一个用于将第一收集室(37)自身连接到外部环境的通孔(40):所述液压回路储存器(31)被密封且与外部环境隔离，从而 当泵(33)从储存器(31)自身抽吸一些流体时在储存器(31)内产 生真空。
4. 如权利要求2所述的作动系统(21),其中所述再循环回路(35) 包括穿过第一收集室(37)的下壁引出并终止在储存器(31)中的第 一供给管(38)。
5. 如权利要求l所述的作动系统(21)，其中所述再循环回路(35) 包括至少一个第二收集室，该第二收集室被布置在作动室(25)的侧 面，与作动室(25)本身通过至少一个密封件(34)隔离，且被液压 连接到第一收集室(37)。
6. 如权利要求5所述的作动系统(21)，其中所述第二收集室(36) 布置为高于所述第一收集室(37)。
7. 如权利要求6所述的作动系统(21),其中所述再循环回路(35) 包括第二供给管(39),该第二供给管(39)通过第二收集室(36) 的下壁引出且终止在第一收集室(37)内。
8. 如权利要求l所述的作动系统(21)，包括 用于驱动伺服控制的离合器(6)的第一液压作动器(20); 用于驱动伺服辅助的齿轮箱(9)内的档位级别选择的第二液压作动器(19);和用于驱动伺服辅助的齿轮箱(9)内的齿轮的接合/分离的第三液 压作动器(18)。
9. 如权利要求8所述的作动系统(21)，其中所述再循环回路(35) 包括共用于三个液压作动器(18、 19、 20)的第一收集室(37)。
全文摘要
一种用于伺服辅助的变速器的作动系统(21)，作动系统(21)提供有液压回路(30)，液压回路(30)包括包含了控制流体的储存器(31)、承压控制流体的液压蓄能器(32)、和从储存器(31)抽取且向液压蓄能器供给的泵(33)；至少液压作动器(18、19、20)，液压作动器(18、19、20)包括至少一个作动室(25)和在作动室(25)内滑动的移动式活塞；用于将液压作动器(18、19、20)的作动室(25)连接到液压蓄能器(32)和储存器(31)的电磁阀(26)；和作动系统再循环回路(35)，该再循环回路(35)开始自至少一个与液压作动器(18、19、20)的作动室(25)邻接的环境并结束在储存器(31)中。
文档编号F15B1/00GK101354079SQ20081011035
公开日2009年1月28日 申请日期2008年6月4日 优先权日2007年6月4日
发明者卢卡·博维纳, 朱塞佩·梅迪科 申请人:玛涅蒂玛瑞利动力系公开有限公司