CN102575760A - 用于脉冲式释放能储存于存储箱中的流体量的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于脉冲式释放能储存于存储箱(2)中的流体量(3)的装置，特别是用于实现在自动变速箱中的起动停止功能，该装置包括支承在第一蓄能器(4)上的活塞(5)，该活塞能在存储箱(2)内移动并与存储箱一起限定可容纳的流体量(3)，并且该活塞借助于操纵装置(6)控制并由锁定装置(7)释放而将流体量(3)脉冲式从存储箱(2)中排出，其中锁定装置(7)具有各个止动机构(8)，这些止动机构在其联锁的位置将活塞(5)保持在该活塞的预压紧的位置，并且这些止动机构在脱开位置由操纵装置(6)操纵而释放活塞(5)，其特征在于，在活塞(5)的每个移动位置，各止动机构(8)至少部分地与活塞(5)的面对该止动机构的内壁接触，并且为了锁定活塞(5)，各止动机构(8)在活塞(5)的与储存的流体量(3)相邻设置的端部区域(9)内作用。

Description

用于脉冲式释放能储存于存储箱中的流体量的装置

技术领域

本发明涉及一种用于脉冲式释放能储存于存储箱的流体量的装置，特别是用于实现在自动变速箱中的起动停止功能，该装置包括支承在第一蓄能器上的活塞，该活塞可在存储箱内移动且与存储箱一起限定可容纳的流体量，并且该活塞借助于操纵装置控制并由锁定装置释放而将流体量脉冲式从存储箱中排出，其中锁定装置具有各个止动机构，这些止动机构在其联锁的位置将活塞保持在该活塞的预压紧的位置，并且这些止动机构在脱开位置由操纵装置操纵而释放活塞。

背景技术

在现代机动车中出于节省燃料和最小化有害物质排放的原因在适合的操作状态下将内燃机关闭。尽管如此为了仍能够运行所谓的马达起动停止功能，要求内燃机的短时的起动过程和在机动车的行驶变速箱中的立即的动力啮合(Kraftschluss)。

在已知的机动车的自动变速箱中或例如在自动化的手动变速箱中，各变速箱构造有湿式运转的盘式离合器，该离合器经由流体供给装置仅在内燃机运转时才被充分供给液压流体。在这样的变速箱中的动力啮合结构中，首先应消除离合器间隙并且应通过增大流体压力完全关闭一个或多个离合器。离合器的间隙补偿及其与力流的连接通过将流体量导入可液压控制且待接通的各离合器的活塞室中实现，其中流体量由流体供给装置提供。在关掉内燃机以后重新起动机动车时，在某些情况下则需打开和关闭在变速箱中的多个换档元件，因此可消耗不允许的长时间间隔，直到实际上建立在变速箱中的完全的动力啮合为止。

该缺点在已知的具有电机驱动的液压泵的变速箱中解决，因为该液压泵的输送容积与内燃机的转速无关，并且该液压泵在缺少压力供给时经由在液压系统中的变速箱主泵产生至少一个压力，借助于该压力可补偿离合器间隙。当然可电机驱动的液压泵导致变速箱效率的降低和变速箱的涨价。此外，需要在机动车中的显著的附加结构空间需求和用于联接到变速箱的液压系统上和联接到电控系统和调节系统上的结构耗费。

DE 10 2006 014 756A1还披露和描述一种用于存储和脉冲式释放用于汽车的变速装置的液压流体的流体量的装置，具有存储室，该存储室由存储箱和构成为活塞的可移动的限制装置限定，并可与变速装置作用连接以交换流动量。活塞可移动地设置在存储室内并由操纵装置控制。活塞还由锁定装置保持在该活塞的预压紧的位置。为此，锁定装置具有止动机构，这些止动机构将活塞保持在预压紧的位置而使其抵靠构成为压簧的第一蓄能器。锁定装置可以由操纵装置置于活塞的脱开位置，其中在这种情况中流体量脉冲式输入变速装置，该变速装置特别是构成为自动变速箱。

利用这样的装置，基本上可以限定地设定与确定的消耗器的需求适配的流体量，以获得自动变速箱的实际合理的马达起动停止功能。该已知的装置至少耗费地制造或需要显著的结构空间需求，这样显著的结构空间需求基本上在机动车中仅少有地以希望的范围提供。

此外，这种装置的锁定装置和操纵装置常常不必要地复杂地构成，因为其在获得需要的功能方面的部件数量并不是最少的。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的目的在于提供一种用于脉冲式释放能储存于存储箱中的流体量的装置，特别是用于实现在自动变速箱中的起动停止功能，该装置不仅功能可靠且具有小结构空间需求，而且该装置制造简单且特别是牢固和低磨损的，并且特别是可以确保如在自动变速箱中获得起动停止功能的持续操作。

所述目的利用在总体上具有权利要求1的特征的装置实现。

按照权利要求1的特征部分，在活塞的每个移动位置，各止动机构至少部分地与活塞的面对该止动机构的内壁接触，并且为了锁定活塞，各止动机构在活塞的与储存的流体量相邻设置的端部区域内作用，从而不需要用于预定位各止动机构和允许各止动机构可靠地嵌接在止动面中、以便在最大值的流体量储存在存储箱内的位置联锁活塞的附加的一个或多个构件。该装置的活塞由于其按照本发明的构型而负责预定位各止动机构，以便其以后随同的联锁。

各止动机构由锁定装置相对于其存储箱保持在这样的位置，即在存储箱中的对应于最大值的可储存和可提取的流体量的活塞位置，各止动机构在活塞的与储存的流体量相邻的端部区域内嵌接。据此各止动机构在活塞的预压紧的位置在活塞底部后面的附近作用。因此，在充分利用活塞的最大可能的移动行程下，通过活塞的该按照本发明的构型实现可储存的流体量的绝对最大值、同时最小化对结构空间的需求和该装置的零件总数。

利用按照本发明的装置可能的是，提供由存储室的尺寸限定的用于供给自动变速箱的至少一个消耗器的流体量，并且以这样的方式脉冲式输入自动变速箱中，即不能被机动车司机明显感觉到的时间间隔被消耗，直到在机动车的内燃机起动以后提供变速箱变速功能或离合器功能。该装置在此运行很可靠地构成，从而在机动车的长使用寿命期间总是可以在机动车的内燃机停止以后立即准备行驶。

在该装置的一优选的实施例中，设有用于各止动机构的保持装置，该保持装置为锁定装置的一部分，并优选经壳体固定地设置在存储箱上。保持装置还具有引导或定位操纵装置的功能。优选地，保持装置这样构成，使得该保持装置至少引导操纵装置的各部件，或者使得控制各止动机构的操纵装置相对于保持装置可移动地构成。因此，按照本发明的用于脉冲式释放储存于存储箱中的流体量的装置的特征在于，关于结合在一个部件中的不同功能多次利用各个部件，这有利地最小化部件数量并因此有效地明显最小化制造成本和装配成本。通过减少的部件数量还几乎排除在按照本发明的装置的操作中的故障。

如上述实施形式所说明的，特别是在活塞的结构中建立该装置的改进功能。这样，在活塞的端部区域中沿该活塞的内壁面、优选在活塞的底部的附近设置止动面，这些止动面可与各止动机构联锁地嵌接，并在联锁时克服第一蓄能器的作用保持在活塞中。该活塞在此占据对应于待储存的流体量在存储箱中为最大值的位置。各止动机构和止动面整体上类似于带有操纵装置的整个锁定装置，在此以如下方式耐磨地构成，即其经受多个工作循环，这些工作循环至少对应于液压系统、特别是自动变速箱的与该装置互相作用的各相应部件的使用期限。

如果消除活塞在各止动机构的保持装置上的联锁，则活塞在第一蓄能器的卸载作用下脉冲式移动到存储箱中的对应于储存的流体量为最小值的位置。在此，各止动机构通过优选引导在保持装置上的操纵装置置于其联锁的位置。处于存储箱中的流体量突然地排出，并按照用于机动车的内燃机的起动功能的要求立即供给液压的消耗器。

因此液压的消耗器几乎同时与内燃机处于准备好运行的状况，并优选能够在自动变速箱中实现变速过程等。因此，能够利用起动停止功能实现机动车的操作而不需要司机的显著干预。

基本上操纵装置可以构成液压或气动工作的系统或机械的系统。在一特别优选的实施例中，设有用于操纵操纵推杆的磁力系统、优选电磁系统。操纵推杆可以不仅以衔铁的型式通过电磁线圈移动到一个或多个位置并保持在这些位置。但符合目的的是，设置第二蓄能器，该第二蓄能器将操纵推杆在电磁线圈的未操纵的(优选在未通电流的)状态下保持在初始状态。操纵推杆的该初始状态在此优选通过使各止动机构与活塞的端部区域嵌接而限定。

与保持装置上的各止动机构互相作用以联锁活塞的各止动面设置在活塞的内周界的一个端部区域上。在一特别优选的实施例中，这些止动面构成在位于活塞的内周界上的圆柱形引导面朝向直径扩大的止动室之间的过渡部上。优选地，为各止动面设置倾斜面，各止动机构可以在该倾斜面上滑动地或滚动地从未联锁的位置移动到联锁的位置，反之亦然。通过选择倾斜面相对于其余圆柱形引导面的角度，可以实现低噪声的可重现的联锁，而不会因卡住或阻碍各止动机构而引起任何障碍。此外，通过该结构措施能够在长时间周期内实现装置的几乎无磨损的操作。

在一特别符合目的的实施例中，保持装置构成为空心圆柱体，该空心圆柱体相对于存储箱固定地设置并与存储箱优选直接固定地连接。用于各止动机构的保持装置在此有利地负责对至少操纵装置的操纵推杆进行引导。可以在保持装置上引导操纵装置的其他未详细列举的部件。

符合目的的是，特别是当保持装置构成为空心圆柱体或构成为柱状或销状的元件时，其沿活塞的运动方向延伸，在保持装置的外周界上构成一止挡，当活塞处在对应于流体量容量在存储箱中为最大值的位置时，该止挡与活塞的自由端接触。活塞对此可以达到这样的位置，在该位置活塞在第一蓄能器被预压紧时支承在该止挡上。活塞以该方式在其两个终端位置总是这样固定于存储箱中，即例如在该装置上通过内燃机的操作传递的振动不产生该装置的其他操作噪声。此外由此确保总是可以由该装置提供流体量的可重现的精确的存储容积。

各止动机构优选构成为滚动体、特别是构成为止动球。特别是，滚动体的标准化的表面硬度对装置的成批生产和结构实施形式具有正面的影响。各滚动体或各止动球可无困难地容纳于保持装置和/或锁定装置中的笼形凹槽中。可以符合目的的是，在一变化的实施形式中，使用例如各摇杆式的止动凸轮代替各滚动体，止动凸轮的一个自由端在保持装置的容纳部中引导，止动凸轮的另一自由端可由操纵装置控制地支承。利用特定的在结构上针对相应的使用目的制造的止动凸轮，可以实现各止动机构与操纵装置和活塞的优化的凸轮传动式的协同作用，因此在某些情况下还进一步改善活塞的推出运动并从而改善装置的动作速度。特别是这样确保联锁装置的平缓的动作性能。

该装置的可靠操作还如下进一步支持，即第一蓄能器沿活塞的外周界由活塞和保持装置引导，并且第二蓄能器在保持装置中、特别是在空心圆柱体中引导且在此包围操纵推杆。各蓄能器优选构成为压簧，特别是构成为圆柱形螺旋压簧。其圈数可以具有始终不变或随弹簧长度改变的弹性常数，以便由此根据待注满的液压消耗器的结构和型式获得优化的注满过程并阻止在消耗器中例如产生气泡，这否则可以导致在液压回路中的有害的气蚀作用。

附图说明

以下借助附图中所示的各实施例详细地说明本发明。在原则性的不按比例的视图中：

图1示出用于脉冲式释放能储存于存储箱中的流体量的装置在被液体注满的状态下的纵剖面图；

图2示出按图1的装置在排空状态下的纵剖面图；

图3示出用于脉冲式释放能储存于存储箱中的流体量的另一装置的纵剖面图；和

图4示出按图3的装置在排空状态下的纵剖面图。

具体实施方式

图1中示出一种用于脉冲式释放可储存于存储箱2中的流体量3的装置1。该装置1用于存储用于液压设备(未详细示出)的消耗器的工作介质，该液压设备例如用于存储和脉冲式释放轿车的自动变速箱的工作油缸的液压油。在此可设想到其他应用，其中特别是关键在于获得脉冲式提供的确定的流体量。

圆柱形的存储箱2具有构成为圆柱形压簧的第一蓄能器4。蓄能器4用于以可预定的压力加载活塞5，该压力足以将活塞5从图1中所示的锁定位置脉冲式移动到从存储箱2中排出流体量3的位置(参见图2)。流体量3在活塞5的图1所示的位置通过本身已知的流体输送装置(例如旋转泵)在压力下输入存储箱2中。活塞5在注满过程以后通过用止动机构8保持活塞5的锁定装置7而保持在按图1所示的预压紧的位置。

为了达到从存储箱2中脉冲式排出流体量3，设置操纵装置6，借助于该操纵装置，各止动机构8可置于脱开在活塞5的端部区域9上的联锁的位置。活塞5的端部区域9(各止动机构8在活塞5的联锁位置嵌入该端部区域中)与储存的流体量3对置地设置，借此能够实现活塞5在存储箱2中的最大的移动行程。

在图1至4所示的实施例中，各止动机构8保持在保持装置11上的轴向不变的位置，该保持装置构成为空心圆柱体21。为了暂时联锁各止动机构8与活塞5，并为了可靠地占据活塞5的可脱开的预压紧位置，活塞5沿其内侧面12具有止动面13，这些止动面与各止动机构8可处于联锁的嵌接(参见图1)。

图1至4中所示的操纵装置6基本上由多件式的阶梯圆柱状的操纵推杆15构成，该操纵推杆由磁力系统14轴向引导而可在保持装置11中轴向移动。图2中示出操纵推杆15的初始状态，在该初始状态，操纵推杆由构成为螺旋压簧的第二蓄能器16保持，其中各止动机构8脱离与活塞5的端部区域9的嵌接，并且第二蓄能器16具有最大长度。

在该装置的图1至4所示的实施例中，止动面13沿活塞5的端部区域9的圆柱形内周界17设置，并特别是通过在活塞5的圆柱形引导面19与直径扩大的止动室20之间的线性过渡部18构成。就此而言，内周界17和所述内侧面12构成活塞5的面对各止动机构8的内壁的部分。止动室20又轴向由活塞5的底部限定，从而由此在这里实现联锁以前总体上达到活塞5的最大可能的移动行程。活塞5在图1所示的联锁位置以其远离流体量3的自由端贴靠在保持装置11的外周界上的止挡22上，并这样轴向不能移动地保持在各止动机构8与止挡22之间。

在图1和2所示的示例中，各止动机构8构成为滚动体23、特别是止动球24，其通过在保持装置11的端部区域中的各笼形的凹槽25保持在其轴向位置。各止动球24径向支承在止动面13上，该止动面作为与保持装置11成约45°的倾斜面构成在活塞5的形成止动室20的端部区域9上(参见图1)，或者各止动球24在活塞5的内侧面9上支承在活塞5本身的圆柱形引导面19上。径向朝操纵推杆15的方向看去，各止动机构24支承在操纵推杆15的圆柱形的变粗的控制元件30上。控制元件30具有周界槽31，该周界槽的侧面构成止动面或倾斜面以改变各止动球24的径向位置。在控制元件30中的周界槽31的各倾斜面或侧面成形为使得在控制元件30相对于保持装置11中的各笼形的凹槽25相对运动时各止动球24被径向向外挤压，然而一旦在活塞5的止动室20中的止动面13进入凹槽25的附近或与笼形的各凹槽25重叠，则各止动球24保留在各凹槽25中。

在图1至4所示的实施例中，保持装置11构成为圆柱体，该圆柱体的外径为存储箱2的外径的约一半。活塞5在其远离流体量3的侧面上成形为圆柱形套筒32，其中套筒32与活塞5一件式连接。套筒32在保持装置11的外周界上滑动。为了简化视图，保持装置11与盖33一件式构成地示出，盖33朝磁力系统14封闭存储箱2。存储箱3的壁34与盖33一同卷边，其中盖33上的径向指向壁34的周界凸起35装配到壁34中并这样在盖33与壁34之间构成附加的形锁合的连接。

此外盖33具有圆柱形的容纳部36，用于使磁力系统14的经法兰连接在盖33上的电磁体37置于中心。操纵推杆15经由调整螺钉38连接于磁力系统14的未详细示出的衔铁，从而可以实现操纵推杆15相对于保持装置11的位置的微调。调整螺钉38经由螺母39锁定地固定而贴靠在操纵推杆15上。

图1中示出电磁体37的未通电的状态，并且第二蓄能器16占据其到达的位置，在该位置第二蓄能器将控制元件30拉到在保持装置11的内周界上的轴向止挡上。该止挡40设置在保持装置11的自由端10上。同样构成为圆柱形压簧的第二蓄能器16设置在操纵推杆15与保持装置11之间的圆柱形弹簧腔41中，并支承在操纵推杆15的点42上和支承在保持装置11的环形止挡43上。如果操纵推杆15在图1的俯视图中看去向右通过磁力系统14移动，则控制元件30以相同的方式向右移动，并且各止动球24可以进入操纵推杆15的控制元件30中的周界槽31内。这在横向力F_Q(参见图2)的作用下实现，该横向力在活塞5的联锁状态下由该活塞的倾斜止动面13永久地径向沿存储箱2的纵向轴线44的方向作用。

活塞5释放并在第一蓄能器4的压力的作用下脉冲式向右一直移到其在存储箱2的第二盖45上的止挡。第一蓄能器16在此支承在盖33上和活塞5的远离流体量3的后面上。储存于存储箱2中的流体量3全部由此从存储箱2中突然地排出并以未详细示出的方式供给消耗器(参见图2)。

在所有说明的实施例中，密封元件46以活塞环的型式设置在活塞5的周界槽中。第二盖45具有沿纵向轴线44的方向定向的平坦的法兰47，用于固定装置1。此外，盖45以其厚壁的底部构成用于未详细示出的旋进阀48的容纳部，该旋进阀可以包括止回阀和压力限制阀或流量调节阀。盖45可以在密封元件49的中间层下方经螺钉固定在存储箱2上，如在图1至4中所说明的。

图3和4中分别示出在原理上类似制造的用于脉冲式释放能储存于存储箱2中的流体量3的装置1的纵剖面图，但该装置在保持装置11、锁定装置7和操纵装置的结构方面不同于按图1和2的实施例。

操纵推杆15沿其长度具有几乎始终不变的外径，并与其端面的控制元件30一件式构成。控制元件30中的周界槽31具有比在按图1和2的实施例大的宽度。各止动机构18成形为在纵剖面中成轨道轮廓状的以摇杆型式构成的止动凸轮26。各止动凸轮26具有第一自由端27，各止动凸轮利用该第一自由端可摆动地保持在保持装置11的端部10上的构成为径向外周界槽的容纳部28中。利用其相应的另一自由端29，各止动凸轮(仅示出多个止动凸轮中的两个)嵌入地引导到控制元件30中的周界槽31内。各止动凸轮26的嵌入到容纳部28或周界槽31中的各止动凸缘50不对称地构成并具有径向向外定向的较小的止动凸缘51，利用各较小的止动凸缘，各止动凸轮26可以沿活塞5的内侧面12滑动。图3中示出活塞5的一活塞位置，其对应于流体量3在存储箱2中的最大值，其中操纵推杆15通过第二蓄能器16的扩张导致处在朝磁力系统14移动的位置。

通过操纵推杆15的移动运动，面对活塞5的各止动凸缘50从其处于周界槽31的位置(参见图4)离开，并径向向外移动到在止动室20中的同样构成为倾斜面的止动面13上。这由此实现活塞5的联锁。在图4中，操纵推杆15通过电磁体37在图4的俯视图中看去向右移动，借此各止动凸缘50可以落入在操纵推杆15的控制元件30中的周界槽31内并由此释放活塞5。活塞5因此能够在第一蓄能器4的作用下脉冲式释放流体量3。

Claims (11)

1.用于脉冲式释放能储存于存储箱(2)中的流体量(3)的装置，特别是用于实现在自动变速箱中的起动停止功能，该装置包括支承在第一蓄能器(4)上的活塞(5)，该活塞能在存储箱(2)内移动并与存储箱一起限定可容纳的流体量(3)，并且该活塞借助于操纵装置(6)控制并由锁定装置(7)释放而将流体量(3)脉冲式从存储箱(2)中排出，其中锁定装置(7)具有各个止动机构(8)，各止动机构在其联锁的位置将活塞(5)保持在该活塞的预压紧的位置，并且各止动机构在脱开位置由操纵装置(6)操纵而释放活塞(5)，

其特征在于，在活塞(5)的每个移动位置，各止动机构(8)至少部分地与活塞(5)的面对该止动机构的内壁接触，并且为了锁定活塞(5)，各止动机构(8)在活塞(5)的与储存的流体量(3)相邻设置的端部区域(9)内作用。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，锁定装置(7)的止动机构(8)接纳在保持装置的自由端(10)上，并且能控制止动机构(8)的操纵装置(6)相对于保持装置(11)可移动地保持。

3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在活塞(5)的端部区域(9)内沿该活塞的作为内壁的一部分的内侧面(12)设置止动面(13)，该止动面能与各止动机构(8)联锁地嵌接，并且在联锁地嵌接时活塞(5)克服第一蓄能器(4)的作用移动，从而由存储箱(2)容纳最大值的待储存的流体量(3)。

4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，通过借助于操纵装置(6)释放各止动机构(8)，活塞(5)在第一蓄能器(4)的作用下将储存的流体量(3)从存储箱(2)中脉冲式排出。

5.按照权利要求1至4之一项所述的装置，其特征在于，操纵装置(6)接纳能借助于磁力系统(14)操纵的操纵推杆(15)，该操纵推杆在第二蓄能器(16)的作用下在磁力系统(14)未操纵时保持在初始位置，在该初始位置，各止动机构(8)与活塞(5)的端部区域(9)嵌接。

6.按照权利要求1至5之一项所述的装置，其特征在于，沿活塞(5)的端部区域(9)的内周界(17)设置的止动面(13)通过在用于各个止动机构(8)的圆柱形的引导面(19)与相对于引导面(19)直径扩大的止动室(20)之间的过渡部(18)构成。

7.按照权利要求1至6之一项所述的装置，其特征在于，保持装置(11)构成空心圆柱体(21)，该空心圆柱体固定地与存储箱(2)牢固地连接，并且操纵装置(6)以其操纵推杆(15)在该空心圆柱体(21)中引导。

8.按照权利要求3至7之一项所述的装置，其特征在于，保持装置(11)沿其外周界构成一止挡(22)，用于抵靠活塞(5)的面对该止挡(22)的自由端(9)，该自由端在容纳于存储箱(2)中的流体量(3)为最大值时在第一蓄能器(4)被预压紧的情况下支承在该止挡(22)上。

9.按照权利要求1至8之一项所述的装置，其特征在于，各个止动机构(8)包括滚动体(23)如止动球(24)，所述滚动体容纳于保持装置(11)中的笼形的凹槽(25)内。

10.按照权利要求1至8之一项所述的装置，其特征在于，各个止动机构(8)包括摇杆状的止动凸轮(26)，所述止动凸轮的一个自由端(27)在保持装置(11)的容纳部(28)中引导，所述止动凸轮的另一自由端(29)能由操纵装置(6)控制。

11.按照权利要求2至10之一项所述的装置，其特征在于，第一蓄能器(4)沿活塞(5)的外周界由活塞(5)和保持装置(11)引导，并且第二蓄能器(16)在保持装置(11)中引导并包围操纵推杆(15)。

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