本發(fā)明涉及伺服控制變速箱的液壓伺服控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
伺服控制變速箱已經(jīng)變得日益普遍，所述變速箱結(jié)構(gòu)上類(lèi)似于傳統(tǒng)的手動(dòng)變速箱，除了由駕駛員操作的離合器踏板和變速桿替換以相應(yīng)的電氣或液壓伺服控制系統(tǒng)。采用伺服控制的手動(dòng)變速箱，駕駛員只需要發(fā)送切換到更高擋位或更低擋位的命令到變速箱控制單元，而變速箱控制單元自主地改變作用于發(fā)動(dòng)機(jī)上的擋位和與離合器和變速箱相關(guān)聯(lián)的伺服控制系統(tǒng)。通常，變速箱伺服控制系統(tǒng)是液壓型的，并作用于變速箱控制軸上，以將用于選擇擋位范圍的軸向位移(也即沿著中心軸線的位移)和用于接合和分離單個(gè)擋位的繞著中心軸線的旋轉(zhuǎn)傳遞到控制軸自身。相應(yīng)地，變速箱伺服控制系統(tǒng)包括機(jī)械地耦接到控制軸上的線性液壓作動(dòng)器，以軸向地位移控制軸，和機(jī)械地耦接到控制軸上的旋轉(zhuǎn)液壓作動(dòng)器，以旋轉(zhuǎn)控制軸。變速箱伺服控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)箱，其中容納室壓下的控制流體(典型地為油)，供液壓作動(dòng)器使用；液壓蓄能器，其中容納壓力下的控制流體；馬達(dá)泵，其從存儲(chǔ)箱抽吸控制流體，并將壓力下的控制流體供應(yīng)到液壓蓄能器；和多個(gè)電磁閥，其適合用于選擇性地將液壓作動(dòng)器的腔室連接到存儲(chǔ)箱和液壓蓄能器。已知類(lèi)型的液壓蓄能器包括外殼，其內(nèi)部地分為適于容納控制流體的第一可變?nèi)莘e腔室和適于接收壓力下氣體(典型地N2)的第二可變?nèi)莘e腔室。第一和第二腔室之間的劃分典型地通過(guò)分隔裝置完成，該分隔裝置設(shè)置在外殼內(nèi)部，在外殼自身內(nèi)部能夠在上限止位和下限止位之間軸向地運(yùn)動(dòng)，從而相應(yīng)地改變限定在外殼內(nèi)部的第一和第二腔室的容積。特別地，分隔裝置可以例如包括由金屬材料制成的膜盒元件(bellowelement)，或者彈性的分隔膜，或甚至是活塞。特別地，液壓蓄能器的應(yīng)用日益增加，其具有成形為杯狀體的外殼，設(shè)置在外殼內(nèi)部的活塞軸向地滑動(dòng)，并可在外殼自身內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。盡管上述液壓蓄能器實(shí)施簡(jiǎn)單且成本低，然而它們具有缺點(diǎn)，即，如果損傷和大的損壞發(fā)生在液壓蓄能器自身的下游(例如管道中大約10mm的損壞，導(dǎo)致控制流體顯著的泄漏)，則產(chǎn)生低壓，從而將分隔裝置從外殼內(nèi)獲得的專(zhuān)門(mén)位置移除，引起對(duì)整個(gè)液壓伺服控制系統(tǒng)的損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供伺服控制變速箱的液壓伺服控制系統(tǒng)，該液壓伺服控制系統(tǒng)允許克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，同時(shí)實(shí)施簡(jiǎn)單，并具成本效益。根據(jù)本發(fā)明，提供了伺服控制變速箱的液壓伺服控制系統(tǒng)；該伺服控制變速箱的液壓伺服控制系統(tǒng)包括：多個(gè)具有各自的腔室的液壓作動(dòng)器；存儲(chǔ)箱，其容納室壓下的控制流體，供液壓作動(dòng)器使用；容納壓力下的控制流體的液壓蓄能器；馬達(dá)泵，其從存儲(chǔ)箱抽吸控制流體，并將壓力下的控制流體供應(yīng)到液壓蓄能器；和多個(gè)電磁閥，其適合用于選擇性地將液壓作動(dòng)器的腔室連接到存儲(chǔ)箱和液壓蓄能器；其中所述液壓蓄能器包括外殼；和活塞，其設(shè)置在外殼內(nèi)部，制造為用于在外殼自身內(nèi)部軸向地滑動(dòng)和運(yùn)動(dòng)，并適合用于在外殼內(nèi)部限定出用于氣體材料的第一可變?nèi)莘e腔室和用于壓力下的控制流體的第二可變?nèi)莘e腔室；和限止裝置，其設(shè)置在外殼的開(kāi)口端，用作活塞的撞擊元件(strikerelement)，并包括具有基本上為環(huán)形形狀的簧環(huán)和帶孔板，該帶孔板在使用時(shí)插入在簧環(huán)和活塞之間。附圖說(shuō)明現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，所述附圖示例了其非限制性的例子，其中：圖1表示根據(jù)本發(fā)明的伺服控制變速箱的液壓伺服控制系統(tǒng)的功能電氣和液壓示意圖；圖2表示圖1中的伺服控制系統(tǒng)的液壓蓄能器的側(cè)面透視圖；圖3表示圖2的伺服控制系統(tǒng)的液壓蓄能器的第一實(shí)施方式的橫截面圖；圖4表示圖2的伺服控制系統(tǒng)的液壓蓄能器的細(xì)節(jié)的平面圖；圖5表示圖1的伺服控制系統(tǒng)的液壓蓄能器的第二實(shí)施方式的橫截面圖；和圖6表示圖5的伺服控制系統(tǒng)的液壓蓄能器的細(xì)節(jié)的平面圖。具體實(shí)施方式在圖1中，標(biāo)號(hào)1整體上表示用于變速箱的伺服控制系統(tǒng)，該變速箱具有控制軸(未示出)。伺服控制系統(tǒng)1包括存儲(chǔ)箱2，其容納室壓下的控制流體(典型地，油)，該控制流體由耦接到所述控制軸上的多個(gè)液壓作動(dòng)器(未示出)使用，該液壓作動(dòng)器適合用于軸向地位移控制軸，并繞著中心軸線旋轉(zhuǎn)控制軸。伺服控制系統(tǒng)1包括電子控制單元ECU，其適合用于對(duì)液壓作動(dòng)器進(jìn)行反饋先導(dǎo)控制，并根據(jù)關(guān)于控制軸的軸向位置和角位置的信號(hào)，將線性和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳送到控制軸，所述信號(hào)通過(guò)面向控制軸自身的多個(gè)傳感器而傳送。伺服控制系統(tǒng)1包括容納壓力下的控制流體的液壓蓄能器3，和馬達(dá)泵4，該馬達(dá)泵從存儲(chǔ)箱2抽吸控制流體，并將壓力下的控制流體供應(yīng)到液壓蓄能器3。最后，伺服控制系統(tǒng)1包括多個(gè)電磁閥5，其適合用于選擇性地將所述液壓作動(dòng)器連接到存儲(chǔ)箱2和液壓蓄能器3上。特別地，液壓作動(dòng)器具有腔室(未示出)，各個(gè)三通電磁閥5與所述腔室連接。每個(gè)三通電磁閥5適合用于選擇性地提供多個(gè)功能。特別地，所述電磁閥5用于保持各個(gè)腔室隔離，以使出現(xiàn)在腔室自身內(nèi)部的控制流體保持恒定；其用于將腔室連接到存儲(chǔ)箱2，以排出出現(xiàn)在腔室內(nèi)部的控制流體；最后，其用于將腔室連接到液壓蓄能器3，以將控制流體供應(yīng)到腔室內(nèi)。為了確保液壓作動(dòng)器的正確運(yùn)行，也即確保液壓作動(dòng)器提供其額定性能，要求液壓蓄能器3內(nèi)部的控制流體的壓力值總是在最小值和最大值之間。相應(yīng)地，電子控制單元ECU適合用于當(dāng)存儲(chǔ)箱2內(nèi)部的控制流體的壓力值小于最小值時(shí)，作動(dòng)馬達(dá)泵4，而當(dāng)箱2內(nèi)部的控制流體的壓力值高于最大值時(shí)，停用馬達(dá)泵4。電子控制單元ECU包括評(píng)估設(shè)備6，其適合用于評(píng)估液壓蓄能器3內(nèi)部的控制流體的壓力值，而不求助于壓力值自身的直接測(cè)量(也即不采用專(zhuān)門(mén)的壓力傳感器)。特別地，根據(jù)馬達(dá)泵4和液壓作動(dòng)器的多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，評(píng)估設(shè)備6評(píng)估液壓蓄能器3內(nèi)部的控制流體的壓力值。圖2和3詳細(xì)表示液壓蓄能器3的第一實(shí)施方式。液壓蓄能器3包括外殼7，其由金屬材料制成，具有圓柱形對(duì)稱(chēng)的杯狀體形狀，并具有軸線X。外殼7包括具有中心凹進(jìn)9的上壁8。而且，外殼7包括與軸線X同軸的圓柱形側(cè)壁11?；钊?2使用時(shí)設(shè)置在外殼7內(nèi)部，該活塞由金屬材料制成，沿著軸線X軸向地滑動(dòng)，并在外殼7內(nèi)部運(yùn)動(dòng)?；钊?2限定出外殼7內(nèi)部的可變?nèi)莘e腔室C1，其中在組裝液壓蓄能器3的初始步驟中，加注有氣體材料(優(yōu)選地是N2)。活塞12還限定出可變?nèi)莘e腔室C2，其適合用于加注控制流體，其中所述兩個(gè)腔室C1和C2通過(guò)活塞12分開(kāi)?；钊?2通過(guò)圓柱形對(duì)稱(chēng)體限定出，同軸于軸線X，包括底壁13和圓柱形側(cè)壁14。圓柱形側(cè)壁14具有與軸線X同軸的圓柱形外表面15，其直徑稍小地近似于同軸于外殼7的軸線X的圓柱形內(nèi)表面16的直徑。多個(gè)座17在活塞的所述外表面15上獲得，其適合用于容納多個(gè)環(huán)形墊圈元件18，所述墊圈元件同軸于軸線X，由塑性材料制成，適合允許改進(jìn)活塞12在外殼7內(nèi)部的滑動(dòng)，并防止控制流體泄漏。根據(jù)優(yōu)選的變體，先導(dǎo)切口在外殼7的圓柱形外表面19上獲得，以容納密封圈20，該密封圈與軸線X同軸，由塑性材料制成。密封圈20靠近外殼7的開(kāi)口端設(shè)置。如上所述，活塞12沿著軸線X軸向地滑動(dòng)，可在外殼7內(nèi)部在通過(guò)外殼7的上壁8確定的上限止位和下限止位之間運(yùn)動(dòng)。下限止位通過(guò)限止裝置21的存在而限定出。限止裝置21依次包括簧環(huán)22(也稱(chēng)為C-夾)，其具有基本上為環(huán)形的形狀，與軸線X同軸，優(yōu)選地由彈性鋼制成?；森h(huán)22使用中設(shè)置在專(zhuān)門(mén)的座內(nèi)部，該座在外殼7的圓柱形內(nèi)表面16中獲得。簧環(huán)22朝著外殼7內(nèi)部突出，從而用作在其中滑動(dòng)的活塞12的撞擊元件。如在圖4中更好地示出的，值得注意的是，簧環(huán)22沒(méi)有限定出完整的圓周，而是具有開(kāi)口23，該開(kāi)口用于優(yōu)化液壓蓄能器3的組裝過(guò)程。根據(jù)如圖4所示的變體，當(dāng)使用時(shí)(也即一旦簧環(huán)22已經(jīng)插入到外殼7中獲得的座內(nèi))，簧環(huán)22的開(kāi)口23具有小于或等于10mm的尺寸D。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，插入到其座內(nèi)的簧環(huán)22的開(kāi)口23具有比1mm小的尺寸，范圍優(yōu)選地從0.6mm到1mm。組裝液壓蓄能器3的步驟在大約30巴的壓力環(huán)境中進(jìn)行，其中腔室C1加注氣體材料(優(yōu)選地是N2)，活塞12插入到外殼7內(nèi)。一旦活塞12已經(jīng)插入，簧環(huán)22也安裝到其專(zhuān)門(mén)的座內(nèi)。當(dāng)使用時(shí)(也即，一旦簧環(huán)22插入到外殼7中獲得的座內(nèi)時(shí))，由于簧環(huán)22的開(kāi)口23尺寸小，也即小于10mm，簧環(huán)22自身的兩端必須通過(guò)輕微變形而分開(kāi)，以允許組裝操作。圖3所示的液壓蓄能器3類(lèi)似于圖5和6所示的，可能時(shí)，其相應(yīng)部件以相同的參考標(biāo)號(hào)指示。特別地，根據(jù)圖5所示的實(shí)施方式，限止裝置21還包括帶孔板24，其在使用時(shí)插入在環(huán)形簧環(huán)22和活塞12之間。如在圖6中更好示出的，帶孔板24具有減小厚度的圓餅形狀，與軸線X同軸，直徑基本稍小地近似于外殼7的圓柱形內(nèi)表面16的直徑。板24具有多個(gè)通孔或開(kāi)口，在液壓蓄能器3下游管道可能的和不期望的損壞的情形下，其用于為控制流體限定出液壓收縮(hydraulicnarrowing)。還值得注意的是，帶孔板24不具有密封元件和/或墊圈。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，帶孔板24具有單個(gè)貫通開(kāi)口，其與軸線X同軸，具有這樣的尺寸，以在液壓蓄能器3下游管道可能的和不期望的損壞的情形下，用于為控制流體限定出液壓收縮。還值得注意的是，根據(jù)該變體，用于優(yōu)化組裝液壓蓄能器3的過(guò)程的簧環(huán)22的開(kāi)口23可以具有小于或等于20mm的尺寸，范圍優(yōu)選地從14mm到20mm。還是在本例中，組裝液壓蓄能器3的步驟發(fā)生在大約30巴壓力的環(huán)境中，其中腔室C1加注氣體材料(優(yōu)選地是N2)，活塞12插入到外殼7內(nèi)。一旦活塞12已經(jīng)插入，帶孔板24然后簧環(huán)22也安裝到其專(zhuān)門(mén)的位置內(nèi)。根據(jù)該實(shí)施方式，由于簧環(huán)22的開(kāi)口23具有小于或等于20mm的尺寸，范圍優(yōu)選地從16mm到20mm，不再需要分開(kāi)簧環(huán)22自身(在將其插入到座內(nèi)之前，輕微將其變形)。根據(jù)其他變體(未示出)，限止裝置21包括帶孔板24，其在使用時(shí)插入在環(huán)形簧環(huán)22和活塞12之間。值得注意的是，根據(jù)該變體，為了進(jìn)一步改進(jìn)液壓蓄能器3的可靠性，使用時(shí)(也即一旦簧環(huán)22已經(jīng)插入到在外殼7內(nèi)獲得的座內(nèi))，用于優(yōu)化液壓蓄能器3的組裝過(guò)程的簧環(huán)22的開(kāi)口23具有小于或等于10mm的尺寸。還是在本例中，組裝液壓蓄能器3的步驟發(fā)生在大約30巴壓力的環(huán)境中，其中腔室加注氣體材料(優(yōu)選地是N2)，活塞12插入到外殼7內(nèi)。一旦活塞12已經(jīng)插入，帶孔板24然后簧環(huán)22也得以安裝。根據(jù)該實(shí)施方式，由于簧環(huán)22的開(kāi)口23使用時(shí)(也即一旦簧環(huán)22已經(jīng)插入到外殼7中獲得的座內(nèi))具有小于或等于10mm的尺寸，簧環(huán)22自身的兩端需要通過(guò)輕微變形而分開(kāi)，以將其插入到相應(yīng)的座內(nèi)。由于帶孔板24和/或簧環(huán)22中的開(kāi)口23的尺寸的存在，如果損傷和大的損壞發(fā)生在液壓蓄能器3自身下游的管道中(例如管道中大約10mm的損壞，其導(dǎo)致控制流體顯著的泄漏)，從而產(chǎn)生顯著的低壓，然而由于存在限止裝置21，活塞12的行程得以停止。事實(shí)上可以看到，由于簧環(huán)22中的開(kāi)口23當(dāng)使用時(shí)(也即，一旦簧環(huán)22已經(jīng)插入到外殼7中獲得的座內(nèi))具有小于或等于10mm的尺寸，和/或存在帶孔板24，不能夠從相應(yīng)的座中移除限止裝置21。由此，對(duì)整個(gè)液壓伺服控制系統(tǒng)1的損壞可以避免，上述伺服控制系統(tǒng)1同時(shí)具有成本效益，便于實(shí)現(xiàn)，并且可靠。