专利名称：用于车辆伺服辅助机械变速器的电动液压致动组的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆伺服辅助机械变速器的电动液压致动组。具体地，当变速器为干式双离合器变速器的情况下，本发明尤其有用，下面的描述明确提及这种干式双离合器变速器，但丝毫不影响其共性。
背景技术：
众所周知，车辆伺服辅助机械变速器包括离合器单元、具有电动液压致动的齿轮箱以及电动液压致动组，该致动组用于操纵离合器单元并用于选择和啮合齿轮箱中的齿轮。通常，已知类型的电动液压致动组可分为三个主要的子组致动单元，所述致动单元具有用于容纳液压线路且支撑多个电力和液压元件的液压壳体；动力单元，所述动力单元能够提供必要的液压以操纵所述致动单元；以及电子控制单元，所述电子控制单元能够控制致动单元和所述致动单元和动力单元。根据通常采用的已知解决方法，致动单元和动力单元在电动液压致动组内限定了两个不同的组件，这两个不同的组件并排布置并且通过连接托架彼此成为一体，该连接托架刚性连接至液压壳体并且用作动力单元元件的支撑架。这样组装的致动单元和动力单元通常安装在齿轮箱外部的外壳内，邻近电源连接，这些电源连接适用于供应操纵动力单元和致动单元所需要的能量。
发明内容
根据申请人通过经验所得到的发现，迄今为止，根据上述现有技术构造的电动液压致动组形成了一种不太令人满意且难以满足需求的解决方法，尤其是在需要成本控制且需减小尺寸的车辆行业。实际上，由于动力单元和致动单元的那种布置，上述类型的电动液压致动组的缺点在于在齿轮箱外部具有较大体积，这就使得难以安装并且有时存在问题。此外，这些致动组需要较复杂的连接系统，所述连接系统既要用于将动力单元和致动单元彼此液压连接， 又要用于将这两个单元电连接至外部动力和控制连接。显然，这种复杂性必然伴有较高的生产成本、材料成本和安装成本，因此不仅在经济方面有负面影响，而且在电动液压致动组的可靠性上也有负面影响。本发明的目的是制造用于车辆伺服辅助机械变速器的电动液压致动组，这种致动组没有上述缺点。根据本发明而制造根据所附权利要求所述的用于车辆伺服辅助机械变速器的电动液压致动组。
现在参考附图描述本发明，这些附图示出了非限制的实施例，其中
图1为伺服辅助机械变速器的液压图；图2示出了图1中示意性地示出的以及根据现有技术制成的伺服液压致动组；图3示出了图1中示意性地示出的以及根据本发明制成的伺服液压致动组；图4从不同的角度示出了图3中的致动组；图5为图3和图4中的致动组的侧视图；图6示出了包括图3和图4中的致动组的变速器的透视图；以及图7示出了图4中的致动组的变型。
具体实施例方式图1显示了用于车辆(未示出)的伺服辅助机械变速器1的液压图。根据图1的示意图，伺服辅助机械变速器1在功能上可细分为四块离合器单元 (CU)块，其包括离合器单元2，该离合器单元又包括已知类型的两个干式离合器Kl和K2 ； 齿轮箱(GB)块，其包括已知类型的机械齿轮箱3 ；以及动力单元(PU)和致动单元(AU)这两个块，这两个单元共同限定了动力液压致动组4，所述动力液压致动组用于操纵离合器单元2以及用于选择和啮合齿轮箱3中的齿轮。具体地，AU块包括致动单元5，PU块包括动力单元6，该动力单元连接至致动单元 5，以在使用的过程中为所述致动单元5提供其操作所需要的液压。以公知的方式，动力单元6包括油箱7 ；齿轮泵8，由电动机9驱动并且能够通过抽吸过滤器10从油箱7中吸入油；以及连接至泵8的增压的油储压器11。致动单元5包括液压线路12，该液压线路又包括供料管线13，连接至泵8的输送侧；分配管线14，被设计成从供料管线13接收处于压力下的油；以及连接至储压器11的供应管线15。在泵8的操作过程中，供应管线15也用作用于储压器11的装载管线。供料管线 13延伸穿过连续布置的供料过滤器16和单向阀17，并且供料管线13配备有旁通管线18， 该旁通管线被设计成用于沿供油方向绕过供料过滤器16并且该旁通管线包括单向阀19。分配管线14具有能够向各个电动液压阀20 (已知类型的)供应处于压力下的油的五个分支，电动液压阀为致动单元5的部分并且在使用的过程中，由变速器控制单元(图 1中未显示)操纵，以控制处于压力下的油向离合器单元2和(已知类型的)四个双效活塞 21的供应，这四个双效活塞也是致动单元5的部分并且控制齿轮箱3内的齿轮啮合。更详细地说，如图1中的图所示，这五个电动液压阀20包括—个电动液压阀20A，其能够控制液压伺服阀22以便切换用于齿轮选择的液压连接；两个电动液压阀20B和20C，它们能够控制油通过液压伺服阀22从分配管线14到双效活塞21的供应；以及最后，两个电动液压阀20D和20E，它们能够控制油从分配管线14到离合器Kl和K2各自的液压致动器中的供应。液压线路12还包括多个传感器，包括用于液压伺服阀22的位置传感器22a ；布置在分配管线14上的压力传感器23 ；布置在与离合器K2相关联的电动液压阀20D的出口上的压力传感器M ；以及四个位置传感器25，这四个位置传感器中的每个均与一相应的双效活塞21相关联。
根据未示出的变型，也可不存在液压伺服阀22的位置传感器22a，而是由液压伺服阀22自身性能的预测控制系统来代替。最后，液压线路12包括排油管线沈，该排油管线从分配管线14延伸至油箱7并且装备有压力释放阀27，所述压力释放阀27被设置成当分配管线14内的压力超过预定阈值时该压力释放阀打开。与这五个电动液压阀20的各自排放口相连接收集管线观也流入排油管线沈中。实际上，排油管线沈和油箱7构成单个收集系统，泵8通过抽吸过滤器10从该收集系统中吸取油。图1中由附图标记49表示的电子控制单元(EOT)电力地控制变速器1。如图2所示，在根据现有技术制造的电动液压致动组4中，致动单元5和动力单元 6限定了两个不同的组件，这两个不同的组件通过连接件彼此成为一体。具体地说，致动单元5包括大致为平行六面体形的液压壳体四，该液压壳体由彼此刚性连接的上壳体30和下壳体31限定，并且在上、下壳体之间限定有液压线路12的部分。液压壳体四支撑致动单元5的所有其他元件，一些元件安装在液压壳体四的外部上，而一些元件却容纳在上壳体30或下壳体31内部的相应底座中。如图2所示，上壳体30包括具有纵向肋32的外表面，该纵向肋从上述外表面中横向突伸出且支撑电动液压阀20，这些电动液压阀并排布置且彼此均勻地隔开。具体地，电动液压阀20被容纳在上外壳30内的各个底座内，并且沿基本上垂直于肋32的插入方向彼此平行地延伸。每个电动液压阀20均具有电连接器33，该电连接器定位于相应电动液压阀 20的自由轴向端处并沿上述插入方向延伸。在液压壳体四的相对侧上，下壳体31支撑容纳有多个传感器的传感器模块34，所述传感器包括位置传感器25，所述位置传感器25能够用已知的方式测量与电动液压致动组4的操作相关的各个量。传感器模块34配备有电连接器35，该电连接器定位处于电动液压阀20与油箱7之间的液压壳体四的一端处。而液压伺服阀22的位置传感器2 安装在肋32的与支撑电动液压阀20的侧部相对的侧部上，并且设有相关联的电连接器22b。最后，与离合器K2相关的压力传感器M安装在肋32的与电动液压阀20相对侧部上的纵向端上，并且设有相关联的连接器36。液压壳体四的一端也支撑油箱7，另一端支撑供料过滤器16，该过滤器包括圆柱形外本体，该外本体具有基本垂直于上壳体30和下壳体31的连接面的轴线。致动单元5通过包括动力线和信号线的电缆布线电连接至变速器1的控制单元 (图2中未示出)，该动力线为致动单元5的电元件提供动力，该信号线将致动单元5通过其传感器收集的信号传输至控制装置中。如图2所示，动力线包括一捆电缆37，这捆电缆具有防水的电输入连接器38并包括多条电缆，在这些电缆的端部处各自配备有防水的电连接器39，这些防水电连接器39连接至电动液压阀20的电连接器33。同样，信号线包括一捆电缆40，这捆电缆具有防水的电输出连接器41并包括多条电缆，在这些电缆的端部处各自配备有防水的电连接器并且所述电缆连接至传感器模块34的电连接器35、压力传感器M的电连接器36以及位置传感器22a的电连接器22b。固定夹42将这两捆电缆37和40保持在一起，以形成至少部分整齐的组件。如图2所示，动力单元6定位于致动单元5的侧部处且包括托架43，该托架支撑动力单元6的所有其他元件且在面向供料过滤器16的位置中刚性连接至液压壳体四，以限定上述连接件并且使得这两个单元彼此成为一体。具体地，托架43上安装有储压器11，该储压器通过供应管线15(图1)连接至致动单元5 ；电动机9，该电动机配备有电连接器44， 该电连接器适用于将电动机9连接至通常安装在车辆(未显示出)上的电致动器(未显示出)上；泵8，该泵与电动机9定位得成一直线且通过管连接至供料过滤器16，所述管部分地限定供料管线13 (图1)；以及最后，抽吸过滤器10，该过滤器位于泵8的侧部处且通过管 45流体连接至液压线路12的排油管线沈，所述管45从抽吸过滤器10的入口延伸至液压壳体四且通过一孔与排油管线沈连通，所述孔形成在上壳体30与供料过滤器16同一侧上并靠近所述供料过滤器16。在这一点上，适合规定在液压壳体四内，排油管线沈由部分在上壳体30内获得且部分在下壳体31获得的通道限定，并且该排油管线沿着液压壳体四的周边部分布置。 这样，由于排油管线26内的压力接近环境压力，所以能够避免沿着壳体连接部分的密封问题，不像在上述连接部分沿着液压线路12的高压通道设置的情况下可能发生这种问题。图3所示的电动液压致动组4与如图2所示的已知的电动液压致动组的主要不同之处在于，致动单元5和动力单元6的元件在电动液压致动组4自身内的安装，以及相关联的电缆布线。为此，也为了清晰起见，在下面的描述中在可能的地方使用相同的附图标记表示图3和图2中相同的或者相应的部分。参看图3，电动液压致动组4中的致动单元5和动力单元6不是如图2中已知实例的那样彼此刚性连接的两个完全不同的组件，而是组合成单个组件或块，这就使得电动液压致动组4紧凑，并且使得电动液压连接所需要的机械加工和元件能够减到最少。如图3和图4所示，上壳体30上的电动液压阀20的布置基本上与之前参照图2 描述的安装相同，而泵8、电动机9、储压器11和抽吸过滤器10直接安装在液压壳体四上。 具体地，储压器11上壳体30支撑在肋32的部分上，该部分与支撑电动液压阀20的部分相对，并且该储压器通过通道连接至分配管线14，该通道限定了供应管线15且完全在液压壳体四内获得，而不需要外部管路。泵8和电动机9安装在肋32上，并且沿着平行于上述插入方向的轴线彼此对准。 具体地，泵8相对于肋32位于与储压器11相同侧上，电动机9位于与电动液压阀20相同侧上；电动机9的电连接器44位于电动机9的自由轴向端上且在与上述插入方向平行的方向延伸。如图4所示，供料过滤器16位于液压壳体四上的位置处，该位置与图2内已知的实例的位置基本上相同，并且泵8位于供料过滤器16正上方，以允许在泵8的出口与供料过滤器16的入口之间的直接连接，因此不需要外部连接管路。抽吸过滤器10安装在上壳体30上供料过滤器16侧部处，平行于供料过滤器16， 并且具有出口和入口，所述出口直接连接至泵8的入口，所述入口与一开口紧紧啮合，所述开口在上壳体30内获得且直接面向排油管线26。抽吸过滤器10布置在泵8之下且与排油管线沈直接流体连通的优点不仅在于消除了抽吸过滤器10与液压壳体四之间对外部连接管路的需要，而且还在于为泵8设定了吸入液面，这能够保证泵8本身的正确操作并消除了产生空穴现象的风险。事实上，如图6中清晰地示出的，其中示出了电动液压致动组4所处的位置，一旦该电动液压致动组相对于路面(由字母S表示)安装在机动车辆上，抽吸过滤器10的抽吸点为油收集系统的最低点，所述油收集系统由油箱7和液压壳体四内的排油管线沈共同限定。如图3所示，压力传感器M由肋32支撑并且相对于肋32自身位于与电动液压阀 20以及电动机9同一侧，并且相关联的电连接器36 (与电动机9的电连接器44 一样)，在与上述插入方向平行的方向延伸。在压力传感器M的相对两侧上，肋32具有两个连通开口，这两个开口与电动液压阀20中两个的各自出口连通并且由相应的管路接合，在使用时这些管路能够将处于压力下的油供入离合器Kl和K2的液压致动器内。参照以上所述的，很显然，在液压壳体四上具有致动单元5和动力单元6的元件， 使得电动液压致动组4在体积和重量上具有极其紧凑的结构，并且能够明显减少用于各种元件的液压连接元件的数量，因此具有成本低和系统可靠的优点。而且，由于动力单元6的元件安装在上壳体30上，使得进行这些元件的定位所需要的机械加工是与上壳体30上已经存在的那些元件相同的方向(具体地，定位电动机9、泵8和储压器11所需要的加工沿与电动液压阀20的插入方向相同方向上进行)，所以节省了电动液压致动组4的大量成本和加工及装配时间。如图7所示的实施例仅仅在储压器11的形状和安装方面与上述的实施例不同，并且能够进一步提高结构的紧凑性和刚度。在这种情况下，如图7所示，储压器11由悬臂安装在附件51上的圆柱体限定，该附件从肋32的面向着油箱7的端部突出，并且该储压器从肋32的与电动液压阀20相对的部分处平行于肋32延伸。为了加强该结构，储压器11由固定带52部分地包绕，该固定带以可移除的方式固定于肋32。如上所述，致动单元5和动力单元6的元件位于液压壳体四上，以使各个电连接全都安装在液压壳体四的在与电动液压阀20的上述插入方向平行的各个方向延伸的同一侧上，因此电连接能够在相同的耦合方向上由单个连接件同时接合。具体地，如图3、5和6所示，电子控制单元49在结构上与致动单元5和动力单元6 形成的组件分离，并且在远离液压壳体四的区域中以可移除的方式安装在齿轮箱3上，以便操作员能够容易地接近该电子控制单元以进行维修或维护，而不需要同时拆卸致动单元 5和动力单元6。电动机9的电连接器44、电动液压阀20的电连接器33、压力传感器M的电连接器36、传感器模块34的电连接器35以及最后位置传感器22a的电连接器22b通过多路电连接器46连接至电子控制单元49，所述多路电连接器同时连接电连接器33、36、35和22b， 并具有电输入/输出连接器47，该电输入/输出连接器能够通过(已知的但未显示出的) 电缆线连接至电子控制单元49的电输入/输出连接器48。具体地，多路电连接器46安装在壳体30上，沿着壳体30自身从电动机9直至延伸到油箱7，以完全覆盖电动液压阀20，并且该多路电连接器包括多个内部电连接器(附图中不可见)，每个内部连接器均连接至致动单元5和动力单元6的元件的各个电连接器上并且通过(已知类型的并且在图5中用实线示意性示出的)各个防水的导电轨道50电连接至电输入/输出连接器47，所述导电轨道共同印制在多路电连接器46中。换言之，上述内部电连接器限定有输入/输出接口，用于使多路电连接器46和电动液压致动组4的电元件连接，并且电输入/输出连接器47限定有电输入/输出接口，以便将致动单元5和动力单元6与电子控制单元49连接。
多路电连接器46优选地由塑料材料制成，并且通过螺钉或已知类型的其他固定装置以可移除的方式固定至上壳体30。此外，如图3和6所示，多路电连接器46适合于沿与电动液压阀20的插入方向平行的耦合D方向安装在液压壳体四上，能够同时连接布置在液压壳体四上的所有电连接
ο基于技术选择以及基于系统所需要的电子元件合理布置，多路电连接器46可设计成执行多种功能。在所显示的实例中，多路电连接器46包括上述电连接器(未显示出)和轨道50， 而其他电子元件(比如用于引导电动机9的电致动器(称为智能致动器))保持与多路电连接器46相分离；而且，在这种情况下，电子控制单元49既包括动力电子器件又包括控制电子器件，用于引导电动液压阀20和电动液压阀22。根据未显示的实施例，所述多路电连接器46还包括弓丨导电动机9的电致动器和弓丨导电动液压阀20的动力电子设备，而电子控制单元49仅仅包括控制电子器件；在这种情况下，电输入/输出连接器47包括信号终端和供电终端。
权利要求
1.一种用于车辆伺服辅助机械变速器(1)的电动液压致动组，所述电动液压致动组 (4)包括致动单元(5)、能够为致动单元( 提供液压的动力单元(6)以及电子控制单元 (49)；所述动力单元(6)包括配备有第一电连接器G4)的第一元件(8、9、10、11)，并且致动单元(5)包括配备有第二电连接器(33,22b,36,35)的第二元件(16,20,21,22,24,34), 所述电动液压致动组的特征在于，所述第一和第二电连接器(44、33、22b、36、3Q被布置成均可由同一个多路电连接器装置G6)接合，所述多路电连接器装置配备有电输入/输出接口(47)，以用于致动单元(5)和动力单元(6)与电子控制单元G9)的电连接。
2.根据权利要求1所述的电动液压致动组，其中，所述多路电连接器装置G6)配备有能够与相应的所述第一和第二连接器04、33、2沘、36、35)匹配的第三电连接器以及配备有第四电输入/输出连接器(47)，第四电输入/输出连接器限定了所述电接口，电连接至第三电连接器并且适合于连接至外部电输入/输出连接器G8)。
3.根据权利要求2所述的电动液压致动组，其中，所述多路电连接器装置06)还包括第一和/或第二元件O0、21、22、M、34)的至少部分的电子动力元件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动液压致动组，其中，所述致动单元( 包括液压壳体( )，第一和第二元件(8、9、10、11、16、20、21、22、24、34)均直接安装在液压壳体 (29)上，以限定单个组件。
5.根据权利要求4所述的电动液压致动组，其中，所述电子控制单元09)在结构上与所述组件分离，并且可电连接至所述多路电连接器装置G6)。
6.根据权利要求4或5所述的电动液压致动组，其中，第一和第二元件(8、9、10、11、 16、20、21、22、24、34)布置在液压壳体(29)上，以使第一和第二电连接器(44、33、22b、36、 35)均朝着同一方向，沿彼此平行且与多路电连接器装置G6)的耦合方向(D)平行的相应方向延伸。
7.根据权利要求6所述的电动液压致动组，其中，所述第二元件(16、20、21、22、M、34) 包括电动液压阀(20)，用于致动变速器(1)的伺服辅助构件，所述电动液压阀00)沿彼此平行且与组件方向平行的相应方向延伸，该组件方向平行于耦合方向(D)。
8.根据权利要求6或7所述的电动液压致动组，其中，所述第一元件(8、9、10、11)包括泵⑶和用于操纵泵⑶的电动机(9)，所述泵⑶和电动机(9)沿着与耦合方向⑶平行的轴线互相对准。
9.一种车辆伺服辅助机械变速器，其包括根据前述权利要求中任一项所述的电动液压致动组⑷。
全文摘要
在车辆伺服辅助机械变速器(1)中，电动液压致动组(4)具有致动单元(5)；能够为致动单元(5)提供液压的动力单元(6)；以及电子控制单元(49)，所述致动单元和动力单元(5、6)配备有各自的元件(8、9、10、11、16、20、22、24、34)，这些元件均安装在致动单元(5)的液压外壳(29)上，以便彼此限定一单个组件，元件(8、9、10、11、16、20、22、24、34)中的至少部分配备有各自的电连接器(44、33、22b、35、36)，这些电连接器被布置成使其均可由同一个多路电连接器装置(46)接合，可电连接至电子控制单元(49)。
文档编号F16H61/00GK102510961SQ201180002593
公开日2012年6月20日 申请日期2011年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者安德烈亚·皮扎, 马尔科·加拉贝洛 申请人:C.R.F.阿西安尼顾问公司