用于操作离合器和切换变速器的装置以及用于控制的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置以及一种根据权利要求11的前序部分所述的方法以及一种根据权利要求15所述的控制器。

背景技术：

在机动车中，传动系典型地主要具有如下部件，即发动机、离合器和变速器。离合器和变速器可以自动化地构成。在此目标是舒适的操纵和/或经济地处理以提高使用寿命。

公知有气动控制的离合器执行机构和变速器执行机构，其利用了在中型和重型载重车辆中所存在的压缩空气。这种执行机构不能用于没有压缩机的车辆。

同样公知有液压的执行机构，其具有电动机、泵、蓄能器(液压存储器)、油箱并且每个执行器上具有行程传感器。由蓄能器和油箱构成的组合是昂贵的，在每个执行器上使用行程传感器同样昂贵。

技术实现要素：

本发明的任务是，以尽可能成本低廉的实施方案提供一种用于执行切换过程的，亦即用于操作离合器和变速器的装置。该装置应当尽可能在没有昂贵的部件的情况下够用。

根据本发明的装置通过权利要求1的特征解决所述任务。电液压的机组具有电的驱动器和液压泵，并且经由多个液压的线路与用于操作离合器的从动缸(nehmerzylinder)连接并且与一个或多个用于操作切换变速器的从动缸连接。在此，液压的线路分别能被阀截止。以如下方式设置控制，即，能从对电液压的机组的操作来计算从动缸的位置。液压泵优选只有当从动缸被加载时才泵动。存在一种配属关系，尤其是时间上的相互关系和一方面是操作驱动器或液压泵以及另一方面是从动缸运动或加载之间的作用相互关系。泵容积始终相应于在从动缸中的已变化的容积。不再需要附加的液压存储器。

电液压的机组作用到离合器的和切换变速器的从动缸上。对各个从动缸的加载按顺序地并且通过与对设置在线路中的阀的控制相结合地操控电液压的机组来进行。在每一时刻应只有一个从动缸被加载。

根据本发明的另外的思路，可以给电液压的机组配属行程传感器。附加或替选地可以设置有流量计。行程传感器或流量计优选仅配属于电液压的机组，尤其配属于电的驱动器或液压泵。可以取消所有其余的行程传感器或流量计。

根据本发明，可以设置液压的主动缸(geberzylinder)作为液压泵。由此使对输送到从动缸中的液体进行特别准确的操控和配量成为可能。主动缸优选与电动的丝杠传动机构或电的线性马达联接。无论是主动缸还是线性马达，都包含线性运动的部分且特别良好地适用于和行程传感器的功能性的连接。丝杠传动机构可以被步进马达驱动，步进马达由于其操控的方式而典型地包含行程传感器。通用类型的液压泵也可以与流量计联接，流量计承担起行程传感器的功能。流量测量应当沿两个方向都能够实现。

根据本发明的另外的思路，主动缸的容积和在切换过程中被最大同时填充的从动缸的容积的总和一样大或者比其更大。主动缸的容积优选和总共能被主动缸操控的从动缸的容积的总和一样大或比之更大。从动缸存在越少，那么所有从动缸参与切换过程就越早。即使不必所有的从动缸都参与所有的切换过程，也可以合理的是，主动缸的容积与所有从动缸的容积的总和相协调，例如用于执行测试。

有利地为从动缸配属复位弹簧。由此在电液压的机组的这边一个具有做功室的主动缸就够用了。在主动缸中的做功室变小时，液压液体克服复位弹簧的压力流到从动缸中。在主动缸中的做功室变大时，液压的液体在复位弹簧的压力下从从动缸返回向主动缸。

为了操作切换变速器，优选设置有两个或更多个从动缸，还要加上用于操作离合器的从动缸。在特别是按h型切换类型的切换变速器的特殊的设计方案中，设置有用于选择切换通道的从动缸和另外的用于挂入所选定的切换通道的挡的从动缸。根据变速器和所需的动作的不同，选定合适数量的从动缸。

根据本发明，可以以如下方式设置对用于截止线路的阀的控制，即，始终只有其中一个阀或只有一个线路是开放的。因此，在每个时刻都存在有一方面是电液压的机组的驱动器与另一方面是正好被加载的从动缸之间的精确的相互关系。这也适用于被从动缸加载的构件，例如离合器杠杆、切换杆或类似设备。在电液压的机组上或电动机上或液压的主动缸上的行程传感器显示了相关的从动缸的定位。为此仅须考虑到，其中哪个阀正好打开且该阀具有哪个功能。这也相似地适用于流量计的信号。

用于截止线路的阀有利地是简单的切换阀，其中至少一个或多个阀是简单的切换阀。“简单”优选意味着使用2/2换向阀，例如作为按中心阀类型的磁阀使用。后者在关闭的状态下密封非常好极，比滑阀更佳。尽管如此也能够使用滑阀。

根据本发明，通向从动缸的液压的线路可以经由共同的星形接点联接到电液压的机组上。于是不设置附加的用于控制支路的阀，仅在通向从动缸的各个线路中设置阀。从星形接点向电液压的机组引导有共同的主线路。这简化了到机组上或到主动缸上的联接。在主线路中优选不设置有用于截止的阀。但是，星形接点也可以被直接并联到主动缸上的线路替代。星形接点也可以表示电液压的机组的或主动缸的容积。

针对根据本发明的用于控制对离合器和切换变速器的操作的方法，电液压的机组具有电的驱动器和液压泵，尤其是液压的主动缸。电液压的机组在此经由液压的线路与用于操作离合器的从动缸联接，并且经由一个或多个液压的线路与一个或多个用于操作切换变速器的从动缸连接。从对电液压的机组的操作来计算从动缸的位置。液压泵优选只有在从动缸被加载时才泵动。从动缸直接被液压泵加载。不发生通过液压存储器的蓄压。

根据本发明，在变速器进行切换时在每个时刻最多其中一个与从动缸连接的线路开放，而其余的线路(在具有星形接点的主线路外)则被截止。“开放”在这一上下文中意味着，在相关的线路中的通流是可能的。

根据本发明，为了挂入挡，打开通向离合器的从动缸的线路且由电液压的机组产生体积流，直至离合器被打开。然后，体积流被电液压的机组停止且封锁通向离合器的从动缸的线路。紧接着打开通向变速器的从动缸的线路且电液压的机组产生体积流直至变速器的从动缸的活塞处于期望的定位中或挂入挡。最后停止体积流且封锁通向变速器的从动缸的线路。倘若为变速器配属两个从动缸，那么根据所示的概略图总共操控三个所设置的从动缸。这例如在挂入挡前必须先选定切换通道时是这样的情况。总是只有一个线路被打开，相关的从动缸被加载以体积流，该体积流被停止以及然后又封锁了相关的线路。

离合器的打开和闭合和/或变速器中的挡的挂入和脱开有利地通过在电液压的机组上的行程传感器和/或流量计探测。从一方面对阀的操作以及另一方面(代表对主动缸的填充的)行程传感器/流量计的信号能确定各个从动缸的状态。对切换过程的监控由此能用仅一个行程传感器或流量计来实现。

用于对装置的控制或用于控制方法的控制器也处在本发明的范围内。该控制器具有用于处理在电液压的机组上的行程传感器的信号和/或流量计的信号的、用于操控在液压的线路中的阀的以及用于操控电液压的机组的电子的切换单元。在控制器中可以保存代表在操作每个单个的从动缸时在电液压的机组中，尤其是主动缸或发动机的行程的值。

本发明的其它的特征由其余的说明和权利要求得出。

附图说明

接下来借助附图详细阐释本发明的有利的实施形式。其中：

图1示出电液压的机组的示意图，其具有控制器、液压的线路、在线路中的阀和用于操作离合器和变速器的从动缸；

图2示出典型的4挡h型切换的概略图。

具体实施方式

电液压的机组10具有电动机11、沿圆周方向固定不动的丝杠12、具有做功腔14和活塞15的液压的主动缸13以及行程传感器16。行程传感器16在此探测活塞15的行程，但替选地，也可以通过其它的措施实现，例如通过将电动机11构造成具有定位传感器的步进马达。电动机11是旋转式的马达，其驱动未示出的、在轴向上固定不动的丝杠螺母。取代具有旋转式的马达的丝杠传动机构的是也可以设置线性马达。可以在机组10上或联接的主线路17中设置有未示出的流量计，该流量计的信号替代或补充行程传感器16的信号。

三个线路19、20、21经由主线路17和星形接点18联接到做功腔14上。在其中每个线路19、20、21中都设置有用于打开或截止相关的线路的切换阀22、23、24。贮油器可选能够联接到做功腔14上或主动缸13上。

在其中每个线路19、20、21上联接有从动缸25、26、27。从动缸分别具有做功腔且设有未示出的复位弹簧。通过复位弹簧的作用活塞28、29、30在从动缸25、26、27中沿着箭头31的方向，亦即沿着相对通过线路19、20、21引入的液压的压力的反方向被加载。该图示出了活塞28、29、30处在被复位弹簧最大移入的定位中，该定位与活塞15的用于形成最大的做功腔14的最大移出的定位相对应。

此外，具有未示出的电子的切换单元的并且具有通向电动机11和通向阀22、23、24的控制线路33、34、35、36的控制器32是装置的组成部分。此外，信号线路37将行程传感器16与控制器32连接起来。在控制器32中可以保存有针对每个从动缸25、26、27的行程值以及针对主动缸13的关联的值。

从动缸25配属于在机动车中的未示出的离合器。通过活塞28的运动，必要时在中间接入杠杆传动机构的情况下，加载离合器至打开。虚线38、39表明了一方面是在离合器闭合时(线38)的和另外一方面是离合器打开时(线39)的活塞28的定位。

从动缸26、27配属于机动车的未示出的切换变速器。在此基于具有四个挡i、ii、iii、iv加倒挡r的典型的h型切换(参看图2)。未示出的切换杆必须沿着主方向40运动到三个切换通道41、42、43中的一个内。紧接着必须横向于主方向40地挂入挡，更确切地说，根据状态朝一个或另外的方向挂入挡。从动缸26在此被设置成用于选定切换通道41、42、43。借助从动缸27实现了横向于主方向40的各自的挡的挂入。相应地，活塞29、30可以根据虚线44、45、46占据至少三个不同的活塞定位。

机动车的驾驶员仅间接地通过启动发动机、在选挡杆上在空挡、前进和后退之间的进行选定并选定加速踏板的位置来影响离合器和切换变速器。控制器32也根据转速和速度来调节所有其它的东西。

以行驶开始前车辆停车状态、切断的发动机为出发点并且以活塞28、29、30根据图1的定位，亦即在定位38和44的高度上为出发点，接合离合器，选定切换通道43并且挂入挡iii。在启动机动车的内燃机时，阀22先被自动地打开且电动机11将活塞15驱动到做功腔14中，从而经由线路19将液压压力作用到活塞28上并且使离合器脱开。之后针对内燃机的起动器才起作用。

为了打开离合器，活塞28运动至进入定位39中。与之关联的是活塞15的特定的行程。该行程由行程传感器16探测，将信号发送到控制器32上并且在那里与所保存的额定值相比较。在达到额定值之后，针对活塞15的驱动器停止。阀22又被关闭且离合器由此保持开放。在控制器32中离合器记录为开放。

现在打开阀24并且通过电液压的机组10将压力提供到线路21和活塞30上，从而该活塞移动到线45的定位中。这一点相应于图2中的点a。电液压的机组10紧接着被停止且阀24被关闭。活塞30保留在线45的它的定位中。又通过行程传感器16探测到了这一情况。在控制器32中保存，行程必须有多长，以便在线44、45与46的定位之间进行变换。

现在阀23被打开且通过电液压的机组10将压力经由线路20提供到活塞29上，直至该活塞到达中间的切换通道42。总体上现在所存在的切换定位相应于图2中的点b。返回的行程在此也通过行程传感器16来检测且与保存在控制器32中的必需的行程相比较，从而可以准确到点地占据定位b。这一情况现在被保存在控制器32中。阀23被关闭。

然后，阀24被打开且电液压的机组10使活塞15运动以扩大做功腔14。通过复位弹簧的作用，活塞30现在从线45的定位运动回到线44的定位中。活塞15的行程在此被行程传感器16探测且与所保存的额定行程相比较，直至活塞30已经到达线44的定位。切换然后在图2中已经占据点i，这就是说，挂入了第一挡。紧接着阀24被再度关闭。在控制器32中记录，现在挂入了第一挡。

最后，根据驾驶员对加速踏板的操作再次接合，亦即闭合迄今为止仍开放的离合器。这一情况通过阀22的打开以及活塞15有针对性的返回移动发生，从而活塞28在从动缸25中也在复位弹簧的压力下可以从线39的定位变换到线38的定位中。通过有针对性地操控电动机11可以控制离合器的闭合过程的速度。紧接着在控制器32中记录，离合器被闭合。

在结束所述的动作之后，车辆在第一挡中行驶。所有其它的切换过程都根据之前所述的模式实施，无论是换高挡还是经由切换点c换到倒挡r。

附图标记列表

10电液压的机组41切换通道

11电动机42切换通道

12丝杠43切换通道

13主动缸44活塞定位

14做功腔45活塞定位

15活塞46活塞定位

16行程传感器a切换点

17主线路b切换点

18星形接点c切换点

19线路

20线路

21线路

22切换阀

23切换阀

24切换阀

25从动缸

26从动缸

27从动缸

28活塞

29活塞

30活塞

31箭头

32控制器

33控制线路

34控制线路

35控制线路

36控制线路

37信号线路

38活塞定位

39活塞定位

40主方向