用于自动变速器的液压控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的液压控制装置以及一种根据权利要求15的自动变速器。
【背景技术】
[0002]在例如由DE19858541A1公开的用于机动车的自动变速器中，通过摩擦锁合的切换元件来调节传动级，在下面摩擦锁合的离合器或制动器可理解为所述摩擦锁合的切换元件。可抗扭连接两个可转动元件的离合器和可抗扭连接一个可旋转元件与一个静止元件或者说变速器壳体的制动器在公开的自动变速器中构造为片式切换元件。切换元件在此液压地、即通过活塞-缸单元形式的致动器来操作，致动器可被加载压力油。压力油由作为压力源的用马达驱动的栗来输送并且必须在自动变速器的整个工作持续期间保持在一个压力水平上，该压力水平在切换元件中产生足够用于转矩传输的摩擦片压紧力。用于借助液压栗产生压力的能量必须由机动车发动机来施加，因而液压功率的产生增加了油耗和因此CO2排放或者说通过功率损耗减少了可用于车辆驱动的能量。因此也降低了变速器效率。
[0003]原则上自动变速器的切换元件除了可构造为摩擦锁合的片式切换元件外也可构造为形锁合的切换元件、如牙嵌式切换元件。
[0004]此外，在密封位置上、例如在从变速器壳体经由所谓的旋转油供应装置一一其借助间隙密封装置、如滑动支承件和/或矩形环密封一一进入旋转的变速器轴的压力油供应装置处产生泄漏损失。该泄漏损失要求在切换元件闭合时持续补充致动器中的油压力或者说补充泄漏量，以保持切换元件闭合。
[0005]为了使致动器中的压力独立于栗压力并且为了最小化泄漏损失，可通过不同的锁止机械装置封闭活塞室，以保持活塞室中的压力并且无需再输送油。仅在切换过程中打开阀并且随后以相应压力填充之。由本申请人的DE 10205411A1公开了一种液压控制装置，借助该液压控制装置在希望的转矩传输中可通过压力加载而闭合的片式切换元件在切换以外通过锁止装置锁止。从而保持用作致动器的操作缸中的压力并且由此维持摩擦片之间的压紧力，且变速器栗无需产生相应于切换元件操作压力的液压压力。
[0006]要由变速器栗产生的压力因此可相对于操作压力减小。虽然理论上可能，但栗不能完全关断或者说无压，因为即使在切换元件闭合且锁止时在变速器中仍存在低压力水平的油需求，例如用于冷却和润滑或用于预填充切换元件以便为切换过程作准备。
[0007]由此，变速器油栗的功率消耗显著降低，该功率消耗通过所要求的体积流与所产生的压力差的乘积计算出。通过变速器栗减小的功率消耗使变速器的总效率得到提高，因为为液压系统分出较少的发动机功率并且可供用于车辆驱动。一种在现有技术中公开的锁止装置构造为截止阀，其设置在液压缸的供应区域中并且使缸的压力室朝向栗密封地截止，从而保持用于维持摩擦片组中的压紧压力所需的液压压力。
[0008]现有解决方案的问题在于，每个切换元件需要一个阀，该阀封闭相应活塞室(下面也称为操作压力室)中的压力。一方面不利的是，必须在变速器的多个不同位置上施加控制压力，另一方面由于每个单独的阀都可能卡住等所以错误可能性也显著提高。由此自动变速器的功能可靠性不利地降低，因为在特殊情况下、例如在发动机停止运转时自动变速器可能卡住。因此自动变速器也可能因拖曳运动而卡住。为了保证功能可靠性或者说识别位置错误，需要为每个切换元件设置位置传感器。此外，基于较多数量的截止阀也提高了部件数量。这意味着安装过程更为复杂并且安装空间和成本增加。
【发明内容】
[0009]本发明的任务在于提供一种液压控制装置，借助该液压控制装置可以简单且功能可靠的方式密封地封闭可液压操作的切换元件的操作压力室或使之朝向液压系统打开。
[0010]该任务通过权利要求1的特征得以解决。
[0011]在用于控制多个切换元件以便在自动变速器中传输转矩的液压控制装置中，切换元件分别包括至少一个液压致动器，该致动器具有操作压力室，通过由液压控制装置对操作压力室加载压力可操作切换元件。所述液压控制装置包括至少一个可切换的截止阀和至少一个液压开关装置，该液压开关装置具有多个配置给不同切换元件的压力调节装置。液压开关装置为了其压力介质供应与压力源连接。截止阀可在两个位置中切换，在第一切换位置中至少一个切换元件的操作压力室密封地封闭，以致被封闭在操作压力室中的操作压力独立于压力源的压力大致保持其值。
[0012]根据本发明截止阀构造和设置成，使得至少两个切换元件的致动器可通过一个共同的截止阀与压力调节装置液压连接，在截止阀的第一切换位置中所述至少两个切换元件的所有操作压力室被截止阀密封地封闭。在截止阀的第二切换位置中所述至少两个切换元件的所有操作压力室通过该截止阀与配置给相应切换元件的压力调节装置连接。
[0013]与为每个切换元件配置一个截止阀的解决方案相比，一个共同用于多个切换元件的截止阀的优点在于，不会因单个阀卡住而出现错误。所有配置给该截止阀的压力室同时打开或关闭。在中央截止阀打开时确保在操作压力室中不再封闭操作压力，该操作压力会使切换元件闭合，这例如可导致自动变速器卡住。从而实现更高的功能可靠性。此外，在一个共同的截止阀中无需如在若干截止阀中那样在变速器的不同位置上施加操作能量。由此减少了若干相配的截止阀引起的结构费用和因此的成本，另外每个这样的截止阀本身所包含的元件数量与根据本发明的共同截止阀相同。
[0014]本发明的有利方案由从属权利要求给出。
[0015]有利的是，所有切换元件的致动器可通过一个共同的截止阀与压力调节装置液压连接。由此实现了部件数量以及安装费用的最小化。
[0016]优选切换元件构造成，使得切换元件可借助对操作压力室加载压力而闭合，由此可通过切换元件传输转矩。无压的切换元件是打开的并且不能传输转矩。状态“无压地打开”也称为“常开”。
[0017]作为替代方案，切换元件也可构造成，使得该切换元件在操作压力室无压时借助弹簧力闭合并且借助对操作压力室加载压力而打开。具有这种功能方式的切换元件也称为“常闭”的。
[0018]在自动变速器中一些切换元件可构造为“常闭”的并且另一部分切换元件可构造为“常开”的。不同的切换元件结构方式可分配到切换元件上，使得在压力源出故障时确保自动变速器的功能可靠性。
[0019]在本发明一种方案中，截止阀具有封闭体和壳体，该封闭体设置在壳体内。壳体具有通向所述至少两个切换元件的每一个致动器的至少一个接口和通向配置给所述至少两个切换元件的每一个切换元件的压力调节装置的至少一个接口。封闭体在此可借助作用能量相对于壳体运动到第一位置和第二位置中，在第一位置中每个连接到截止阀上的致动器被封闭。在封闭体的第二位置中所述至少两个切换元件的致动器通过封闭体分别与配置给相应切换元件的压力调节装置连接。在此各个致动器或者说其操作压力室始终彼此分开，并且每个操作压力室本身可被压力调节装置填充压力介质尤其是油或者说被加载压力。
[0020]在一种有利方案中，壳体具有一个控制压力接口并且用于使封闭体运动到两个位置之一中的作用能量是加载封闭体的液压控制压力。该控制压力可通过液压开关装置调节并且通过控制压力接口被导向封闭体。当借助液压开关装置相应降低控制压力时，用于使封闭体运动到两个位置之中的另一个位置中的作用能量是弹簧的预张紧力。控制压力可降低，使得其压力小于弹簧的力。截止阀的这种液压操作具有下述优点:在自动变速器或液压控制装置中将本来就存在的用于操作切换元件的液压能量提供用于阀的调节。因此不产生以另一待安装的作用能量形式的附加费用。
[0021]弹簧可构造为压缩弹簧、拉力弹簧、盘形弹簧、螺旋弹簧或波形弹簧。
[0022]作为替代方案可想到，作用能量是气动或电动的。在电动作用能量中封闭体可借助设置在封闭体两侧的机电致动器或可借助设置在封闭体一侧上的机电致动器和设置在相反侧上的压力弹簧运动到两个位置中。
[0023]—种有利方案示出，封闭体在控制压力的作用下可运动到第二位置中，在第二位置中所述至少两个切换元件的操作压力室打开。当控制压力相应降低或在液压系统无压或者说压力源无压、如在车辆发动机停止运转时，在弹簧预张紧力的作用下封闭体可移动到第一位置中，在第一位置中所述至少两个切换元件的致动器的操作压力室封闭。阀的这种设计也称为“常闭”。当切换元件构造成，以致切换元件在操作压力下闭合并且因此可传输转矩时，即使在发动机停止运转、例如在起停运行时，也可保持挂入的传动级并且可在发动机重新起动时可更加自发地投入运行。
[0024]作为替代方案，封闭体可在控制压力的作用下进入第一位置，在该第一位置中操作压力室关闭，并且当控制压力相应下降或者说压力源无压如栗停止时，在压力弹簧预张紧力的作用下封闭体可运动到第二位置中，在该第二位置中操作压力室打开。阀的这种设计也称为“常开”。当切换元件构造成，以致切换元件在压力下闭合，因此切换元件现在例如在发动机因故障而停止运转时打开并且这有利地功能可靠地避免了自动变速器卡住，因为在无压打开的切换元件中在输出部和驱动部之间没有动力啮合。
[0025]优选封闭体构造为圆柱形的活塞式滑动件，该活塞式滑动件可移动地设置在壳体中。圆柱形活塞式滑动件是在液压中广泛使用的构件。因为在活塞式滑动件的制造中只需加工外轮廓，因而活塞式滑动件可有利地简单制造。
[0026]在本发明的一种优选方案中，壳体在此是变速器的轴。
[0027]作为替代方案，封闭体可构造为空心圆柱形的套筒式滑动件并且壳体包括变速器的轴和同心环绕该轴的变速器壳体部件。该套筒式滑动件在此同心于该轴并且因此也同心于壳体部件地在两者之间可相对于两者轴向移动地设置。通过围绕该轴设置套筒式滑动件在该轴