CN111173916B - 用于机动车变速器的液压***的冷却优先阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车变速器(3)的液压***(4)的冷却优先阀(5)。所述冷却优先阀包括阀壳体(6)、阀芯(7)、入口(18)、出口(15)和另一出口(21)。在此液压***(4)的二次***压力回路(39)能与所述入口(18)连接。此外，冷却器(54)能与所述出口(15)或与所述另一出口(21)连接，吸入增压区段(44)能与所述出口(15)或与所述另一出口(21)连接。冷却优先阀构造用于使阀芯在阀壳体内移动到初始位置、第一控制位置和第二控制位置中，在初始位置中所述入口既不与所述出口也不与所述另一出口(21)连接，在第一控制位置中所述入口与所述出口连接，并且在第二控制位置中所述入口与所述出口和所述另一出口连接。

Description

用于机动车变速器的液压***的冷却优先阀
技术领域
本发明涉及一种用于机动车变速器的液压***的冷却优先阀。此外，本发明涉及具有冷却优先阀的液压***、具有液压***的机动车变速器和具有机动车变速器的机动车。
背景技术
尤其是用于机动车自动变速器的液压***是已知的，其包括泵***、高压回路(主***压力回路)和低压回路(二次***压力回路)以及吸入增压区段(Saugaufladung)。吸入增压区段应理解为将由泵过多输送的体积流量引回到泵的吸入侧的返回部。泵***例如可设计为具有转速相关输送体积流的双冲程叶片泵。
二次***压力回路可分为用于冷却和润滑变速器的区段以及用于冷却起动元件的区段。二级***压力回路使用一定的油体积流量用于冷却集成起动元件，在此可通过冷却阀来控制该油量。这可间接地通过经由冷却阀的可变压力控制油量来进行。冷却油流的分流比可由设置在集成起动元件上游的孔口和设置在冷却器上游的孔口的比值决定。
尤其是在起动过程中必须强烈冷却集成起动元件。在此变速器的输出转速非常低，因此不需要高的冷却器流量(或润滑)。在此不能在不降低集成起动元件冷却的情况下减少冷却器流量(在分离比之外)。二次需求影响油泵的尺寸(ccm/U)，因为在起动情况下必须提供足够的二次油来确保集成起动元件所需的冷却。
发明内容
因此，本发明的任务在于改善集成起动元件的冷却。
所述任务通过独立权利要求的技术方案解决。有利实施方式是从属权利要求、下述说明和附图的技术方案。
根据本发明建议，通过用于机动车变速器的液压***的二次***压力回路的***压力阀上的一个附加凸缘来改善集成起动元件的冷却油供应。***压力阀可构造为减压阀。该***压力阀在下文中称为“冷却优先阀”。所述冷却优先阀有助于防止增大泵或者说可减小泵的尺寸。因此还可降低液压***的消耗。在此无需设置附加的压力调节器或附加的阀来控制冷却器流量。
在此意义上根据本发明的第一方面提供一种用于机动车变速器的液压***的冷却优先阀。该冷却优先阀包括阀壳体、阀芯、入口、一个出口和另一出口。
液压***的二次***压力回路能与所述入口连接。因此来自二次***压力回路的加压油可供应给冷却优先阀。二次***压力回路还可(例如通过冷却阀和一个孔口)与集成起动元件连接。在此例如二次***压力回路能与冷却阀的输入侧端口连接。所述孔口在一侧能与冷却阀的出口侧端口连接并且在另一侧能与集成起动元件连接。
冷却器可(尤其是通过一个孔口，所述孔口在一侧与二次***压力回路并且在另一侧与冷却器连接)与所述出口或与所述另一出口连接。与泵的吸入侧或液压***的泵***连接的吸入增压区段也能与所述出口或与所述另一出口连接。因此，冷却器能与所述出口连接并且吸入增压区段能与所述另一出口连接，或者吸入增压区段与所述出口并且冷却器与所述另一出口连接。因此可更换两个出口与“冷却器”和“吸入增压区段”的连接，这简化了安装情况并且可通过改变阀芯上的控制时间简单地实现。吸入增压区段在此尤其是与液压***的泵的吸入侧连接。吸入增压区段在此可包括一个通向泵或泵***的入口的管路，通过该入口可附加地(附加于通过油箱的供应)为泵或泵***供应油。
冷却优先阀构造用于使阀芯在阀壳体内移动到初始位置、第一控制位置和第二控制位置中。
在初始位置中所述入口既不与所述出口也不与所述另一出口连接。术语“连接”尤其是可理解为相互连接的元件彼此液压导通地连接，即液压流体、尤其是油可从一个元件流到另一元件并且如果需要，反之亦然。术语“分离”或“彼此不连接”尤其是可理解为相互分离的元件彼此不液压导通地连接，即液压流体、尤其是油不能从一个元件流到另一元件并且如果需要，反之亦然。
当阀芯处于初始位置中时，加压油可通过所述入口进入冷却优先阀，尤其是进入冷却优先阀的一个阀腔中。但油不能通过所述出口和所述另一出口离开冷却优先阀以供应给冷却器和/或吸入增压区段。因此二次***压力回路的油总体积流量(或至少其大部分)可用于冷却集成起动元件。为此二次***压力回路的一个区段可从冷却优先阀旁经过被引导至冷却阀，该冷却阀与集成起动元件连接以冷却它。
相反，在第一控制位置中所述入口与所述出口连接。由此现在来自二次***压力回路的加压油可通过该出口离开冷却优先阀，以便供应给冷却器或吸入增压区段，这取决于这两个元件中的哪一个连接到所述出口。
在第二控制位置中所述入口不仅与所述出口而且也与所述另一出口连接。由此现在来自二次***压力回路的加压油可通过所述出口和所述另一出口离开冷却优先阀，以便供应给冷却器和吸入增压区段。
在第一种实施方式中，阀壳体具有三个阀凸缘，它们分别形成一个阀腔。在此所述入口、所述出口和所述另一出口分别设置在其中一个阀凸缘上并且分别与阀腔之一连接。
阀凸缘可构造成内部中空的并且在此分别形成一个阀腔。本申请中描述的阀腔可以是阀壳体内的腔。这些腔可在阀壳体轴向孔的区域中通过阀芯填充。阀腔可在阀的径向方向上比沿阀纵向方向延伸的阀壳体轴向孔更向外部延伸。轴向孔在此尤其是用于在阀壳体内导向阀芯连同其活塞杆和活塞。阀腔在此可形成尤其是环形的压力腔，其在冷却阀的径向方向上突出于轴向阀孔。该压力腔可充满油，尤其是在阀芯的活塞将压力室相对于阀壳体的更靠径向内侧的轴向孔封闭时。轴向阀孔在此可相应于阀芯(或其活塞)的相关直径或具有比阀芯(或其活塞)稍大的直径，使得阀芯可在轴向阀孔内尽可能无摩擦且无磨损地沿阀的轴向方向往复移动。阀腔可还可分别与阀的一个或多个端口连接。一个或多个阀腔可借助活塞阀芯(尤其是借助其活塞)彼此分离或彼此连接。
第一种实施方式能通过其三个具有阀腔和端口的阀凸缘来改善集成起动元件的供应。与现有技术中已知的用于二次***压力回路的***压力阀相比，根据本发明第一种实施方式的冷却优先阀尤其是具有一个附加阀凸缘，通过该阀凸缘可优先冷却集成起动元件。这三个具有阀腔和端口的阀凸缘确保首先将总二次流量用于冷却集成起动元件。只有当达到集成起动元件的目标冷却油量时，才在二次回路中建立足够的压力用于使阀芯移动到第一控制位置中并且尤其是打开通向冷却器的阀芯活塞的控制边缘。如果在起动过程之后集成起动元件的冷却减少，则越来越多的油可流向冷却器。一旦冷却器饱和，阀芯可移动到第二控制位置中并且可打开阀芯另一活塞的控制边缘，从而所述入口与所述尤其是通向吸入增压区段的另一出口连接，以便将过量的油输送向吸入增压区段方向。冷却优先阀上的所述附加凸缘在结构上仅构成略高的花费并且也几乎不占用结构空间。此外，所述附加阀凸缘可低成本地实现。也可提高液压***的效率。例如当应提供每分钟15升的油用于冷却集成起动元件时，不需要提供如现有技术中所需的用于冷却器和吸入增压区段的附加油体积流量。
在另一种实施方式中，阀芯的活塞杆包括一个活塞和与该活塞相邻并且以轴向间距设置的另一活塞。在初始位置中与所述入口连接的阀腔通过所述活塞和所述另一活塞不仅与和所述出口连接的阀腔而且也与和所述另一出口连接的阀腔分离。在第一控制位置中与所述入口连接的阀腔与和所述出口连接的阀腔连接并且通过所述另一活塞与和所述另一出口连接的阀腔分离。在第二控制位置中与所述入口连接的阀腔不仅与和所述出口连接的阀腔而且也与和所述另一出口连接的阀腔连接。
此外，阀芯可通过复位元件预压紧到初始位置中。复位元件可产生预压紧力。通过复位力阀芯倾向于保持在其初始位置中。只要先导压力低于预压紧力，阀芯尤其是可通过预压紧力保持在其初始位置中。例如复位元件可作用在杯形活塞上。该杯形活塞可形成内部空间和内表面、如圆形表面。该内表面可垂直于阀芯的可能的移动方向延伸。复位元件例如可包括弹簧。该弹簧例如可设置在杯形活塞的内部空间中并产生弹力形式的复位力，其沿轴向在朝向出口方向上作用在内表面上。
根据本发明的第二方面提供一种用于机动车变速器的液压***。所述液压***包括上述根据本发明第一方面的冷却优先阀、二次***压力回路、冷却器和与液压***的泵的吸入侧连接的吸入增压区段。在此二次***压力回路与所述入口连接。此外，根据第一种替代方案，冷却器能与冷却优先阀的所述出口连接并且吸入增压区段能与冷却优先阀的所述另一出口连接。根据第二种替代方案，吸入增压区段能与所述出口连接并且冷却器能与所述另一出口连接。此外，集成起动元件在绕过冷却优先阀的情况下与二次***压力回路连接。术语“绕过”在此可理解为液压***的二次***压力回路的管路区段在中间未液压连接冷却优先阀的情况下通向集成起动元件。
上述实施方式尤其是在集成起动元件的冷却已经完全饱和时才向冷却器提供油体积流量。因此润滑区段(其尤其是在冷却器之后分支出)也取决于此。为了提供最小润滑，在一种实施方式中，液压***包括旁通孔口，通过所述旁通孔口二级***压力回路与冷却器并且尤其是也与位于冷却器下游的润滑区段连接。旁通孔口由此允许将一定油量引导到冷却器和润滑区段并由此防止变速器的干运转。
与此结合在一种实施方式中冷却器能与所述出口连接并且吸入增压区段与所述另一出口连接，旁通孔口在一侧与一个附加出口连接，该附加出口与和所述入口连接的阀腔连接。在另一侧旁通孔口与通向冷却器的管路区段连接，在冷却器上游还可设置一个孔口。
在一种替代方案中，吸入增压区段与所述出口连接并且冷却器与所述另一出口连接，并且旁通孔口在一侧与二次***压力回路连接并且旁通孔口在另一侧与通向冷却器的管路区段连接，在冷却器上游还可设置一个孔口。
关于阀芯相对于阀壳体的调节力或移动力，阀芯可在阀体内通过复位元件的预压紧力并且通过液压先导力向初始位置方向移动。所述液压先导力在此可由液压***的第一***压力回路内存在的压力引起，其与复位元件作用在相同的表面上。在相反的方向上，阀芯可在阀体内通过液压压力向第一和第二控制位置方向移动，所述液压压力由第二***压力回路内存在的压力引起。
根据本发明的第三方面提供一种机动车变速器、尤其是机动车自动变速器。该机动车变速器包括根据本发明第二方面的液压***。
根据本发明的第四方面提供一种机动车，其包括根据本发明第三方面的机动车变速器。
附图说明
下文参考示意图详细阐述本发明的实施例，其中相同或相似的元件具有相同的附图标记。附图如下：
图1示出包括发动机和具有液压***的自动变速器的车辆；
图2示出包括用于图1的自动变速器的已知二次***压力阀的液压***的一部分的液压线路图；
图3示出根据本发明的用于根据图2的液压***的冷却优先阀的第一种实施例，其中根据图3的冷却优先阀可代替根据图2的二次***压力阀；
图4示出根据本发明的用于根据图2的液压***的冷却优先阀的第二种实施例，其中根据图4的冷却优先阀可代替根据图2的二次***压力阀；
图5示出根据本发明的用于根据图2的液压***的冷却优先阀的第三种实施例，其中根据图5的冷却优先阀可代替根据图2的二次***压力阀；并且
图6示出根据本发明的用于根据图2的液压***的冷却优先阀的第四种实施例，其中根据图6的冷却优先阀可代替图2的二次***压力阀。
具体实施方式
图1示出机动车1，在所示的示例中是轿车(Pkw)。机动车1包括内燃机2，其通过自动变速器3形式的机动车变速器驱动机动车1。
自动变速器包括液压***4。
图2示出根据图1的用于自动变速器的液压***4的线路图的一部分。液压***4包括已知的二次***压力阀5'，其可通过根据本发明的、例如在图3、4、5或6中放大示出的冷却优先阀5替代。下面首先详细描述冷却优先阀5的结构。接着说明液压***4的其它元件。在此基于上结合液压***4描述冷却优先阀5及其周边的作用方式。
图3示出冷却优先阀5，其包括阀壳体6和阀芯7。阀芯7可在阀壳体6内沿冷却优先阀6的纵向轴线L在彼此相反的轴向方向x1(第一方向)和x2(第二方向)上往复运动。阀芯7借助弹簧元件8形式的复位元件预张紧在图3所示的初始位置中。弹簧元件8设置在冷却优先阀5的第二端面S2的区域中。
在位于冷却优先阀5相对置侧上的第一端面S1的区域中，冷却优先阀5具有第一阀凸缘9。第一阀凸缘9可由阀壳体6形成。第一阀凸缘9构造成内部中空的并且形成第一阀腔10，该第一阀腔在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第一阀腔10区域中具有第一端口12，该第一端口能与第一阀腔连接。第一端口12尤其是可用作油的入口，从而油可填充第一阀腔10。
冷却优先阀5具有与第一阀凸缘9相邻的并且在第二方向x2上与第一阀凸缘9轴向间隔开设置的第二阀凸缘13。第二阀凸缘13可由阀壳体6形成。第二阀凸缘13构造成内部中空的并且形成第二阀腔14，其在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第二阀腔14区域中具有第二端口15，该第二端口能与第二阀腔14连接。第二端口15尤其是可用作油的出口，从而油可从第二阀腔14排出。
冷却优先阀5具有与第二阀凸缘13相邻的并且在第二方向x2上与第二阀凸缘13轴向间隔开设置的第三阀凸缘16。第三阀凸缘16可由阀壳体6形成。第三阀凸缘16构造成内部中空的并且形成第三阀腔17，其在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第三阀腔17区域中具有第三端口18，该第三端口能与第三阀腔17连接。第三端口18尤其是可用作油的入口，从而油可填充第三阀腔17。
冷却优先阀5具有与第三阀凸缘16相邻的并且在第二方向x2上与第三阀凸缘16轴向间隔开设置的第四阀凸缘19。第四阀凸缘19可由阀壳体6形成。第四阀凸缘19构造成内部中空的并且形成第四阀腔20，其在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第四阀腔20区域中具有第四端口21，该第四端口能与第四阀腔20连接。第四端口21尤其是可用作油的出口，从而油可从第四阀腔20排出。
冷却优先阀5具有与第四阀凸缘19相邻的并且在第二方向x2上与第四阀凸缘19轴向间隔开设置的第五阀凸缘22。第五阀凸缘22可由阀壳体6形成。第五阀凸缘22构造成内部中空的并且形成第五阀腔23，其在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第五阀腔23区域中具有第五端口24，该第五端口能与第五阀腔23连接。第五端口24尤其是可用作油的出口，从而油可从第五阀腔23排出。
冷却优先阀5具有与第五阀凸缘22相邻的并且在第二方向x2上与第五阀凸缘22轴向间隔开设置的第六阀凸缘25。第六阀凸缘25可由阀壳体6形成。第六阀凸缘25构造成内部中空的并且形成第六阀腔26，其在冷却优先阀5的径向方向r上比沿冷却优先阀5纵向方向L延伸的阀壳体6轴向孔11更向外部延伸。阀壳体6还在第六阀腔26区域中具有第六端口27，该第六端口能与第六阀腔26连接。第六端口27尤其是可用作油的入口，从而油可填充第六阀腔26。
阀芯7具有活塞杆28。在活塞杆28上设有多个活塞29、30、31和32。各个活塞29、30、31和32在此尤其是与活塞杆28固定连接。活塞29、30、31和32在阀芯7的径向方向r上比活塞杆28更向外部延伸。这样选择活塞29、30、31和32的直径，使得它们能够在阀壳体6的轴向孔11内沿纵向方向L尤其是(高度地)密封且无摩擦地进行往复运动。阀腔10、14、17、20、23和26又在阀芯7的径向方向r上比活塞29、30、31和32更向外部延伸。
第一活塞29在此设置在第一端面S1区域中。此外，第二活塞30与第一活塞29相邻并且在第二方向x2上与第一活塞29轴向间隔开地设置。第三活塞31又与第二活塞30相邻并且在第二方向x2上与第二活塞30轴向间隔开地设置。最后，在第二端面S2区域中第四活塞32与第三活塞31相邻地设置。第三活塞31和第四活塞32可构造成一件式或两件式的。
与阀芯7相对于阀体6的位置(即如下所述的初始位置、第一控制位置和第二控制位置)无关，第一活塞29将第一阀腔10相对于第二阀腔14密封，从而在第一阀腔10和第二阀腔14之间没有连接。由此第一端口12也不与第二端口15连接。
类似地，与阀芯7相对于阀体6的切换位置无关(即如下所述的初始位置、第一控制位置和第二控制位置)，第四活塞32将第六阀腔26相对于第五阀腔23密封，从而在第六阀腔26和第五阀腔23之间没有连接。由此第六端口27也不与第五端口24连接。
第四活塞32构造成杯形的并且形成内部空间33以及内部液压有效表面34，该表面在径向方向r上(并且因此横向于纵向方向L)延伸。弹簧元件8产生预压紧力，其在第一方向x1作用在第四活塞32的内部液压有效表面34上。第六阀腔26与第四活塞32的内部空间33连接。
在图3所示的阀芯7初始位置中，阀芯7通过弹簧元件8预压紧在第一端部位置中，在其中第一活塞29位于第一阀腔10内。在初始位置中第二活塞30相对于第二阀腔14密封第三阀腔17，使得第三阀腔17不与第二阀腔14连接。由此第三端口18(入口)也不与第二端口15(出口)连接。
此外，在图3所示的阀芯7初始位置中，第三活塞31覆盖第四阀腔20。在此第三活塞31密封第四阀腔20，使得第四阀腔20既不与第三阀腔17也不与第五阀腔23连接。由此第四端口21(另一出口)也既不与第三端口18(入口)也不与第五端口24连接。
阀芯7可在第二方向x2上移动，使得阀芯7移出根据图3的初始位置并占据第一控制位置。在第一控制位置中第二活塞30通过第二活塞30的控制边缘35释放第二阀腔14和第三阀腔17之间的连接。由此，第三端口18(入口)与第二端口15(出口)连接。
这样设计阀芯7的几何形状，使得第三活塞31在阀芯7的第一控制位置中仍覆盖第四阀腔20。在此第三活塞31继续密封第四阀腔20，使得第四阀腔20既不与第三阀腔17也不与第五阀腔23连接。由此第四端口21(另一出口)也既不与第三端口18(入口)也不与第五端口24连接。
阀芯7可进一步在第二方向x2上移动，使得阀芯7移出第一控制位置并且占据第二控制位置，在第二控制位置中第三活塞31不再完全覆盖第四阀腔20。因此第三活塞31通过第三活塞31的控制边缘36释放第四阀腔20，使得第四阀腔20与第三阀腔17连接。由此第三端口18(入口)现在也与第四端口21(另一出口)连接。
在第二控制位置中第二活塞30也通过第二活塞30的控制边缘35释放第二阀腔14和第三阀腔17之间的连接并且第三端口18(入口)保持与第二端口15(出口)连接。
阀芯7可在阀体6内通过弹簧元件8的弹力和液压先导力在第一轴向方向x1上移动。液压先导力由液压***4的主***压力回路43内存在的压力引起。在相反的方向上，阀芯7可在阀体6内通过液压压力在第二轴向方向x2上移动，该液压压力由二次***压力回路39内存在的压力引起。下面详细解释弹力、先导力和压力。
在第一端面S1上阀芯7构成液压有效端面37、如圆形表面或环形表面。在根据图3的阀芯7的初始位置中，液压有效端面37位于第一阀腔10内。第一阀腔10通过第一端口12并且通过第一孔口38与液压***4的二次***压力回路39连接。
来自二次***压力回路39的加压油可经由第一孔口38和第一端口12供应到第一阀腔10。油可填充第一阀腔10并且在第一阀腔10内建立第一压力。相应于该第一压力的第一推压力可在第一阀腔10内在第二方向x2上作用在第一活塞29的液压有效端面37上(因此逆着弹簧元件8的弹力和先导力)。
来自二次***压力回路39的加压油可进一步经由第三端口18供应到第三阀腔17和在第三阀腔17与第四阀腔20之间的区域中的轴向孔11。油可填充第三阀腔17和在第二活塞30与第三活塞31之间的轴向孔11并且在这两个空腔内建立第二压力。相应于该第二压力的第二推压力可在第一轴向方向x1上作用在第二活塞30的端面40上并且在第二轴向方式x2上作用在第三活塞31的端面41上。由于在图3所示示例中第二活塞30的端面40具有与第三活塞31的端面41相同的面积值，因此第二压力不会引起阀芯7的移动。第三阀腔17内的油用于供应给第二阀腔14(在阀芯7的第一和第二控制位置中)和第四阀腔20(在阀芯7的第二控制位置中)。
第六阀腔26经由第六端口27和第二孔口42与液压***4的主***压力回路43连接。油可经由第六端口27供应到第六阀腔26和内部空间33。油可填充第六阀腔26和内部空间33并且在内部空间33内建立先导压力。先导压力作用在第四活塞32的内部液压有效表面34上。相应于先导压力的先导压力在第一方向x1上作用在第四活塞32的内部液压有效表面34上并且增强由弹簧元件8产生的弹力。
为了控制自动变速器3内的各种压力，根据图2的液压***4包括上述主***压力回路43、二次***压力回路39以及返回区段44。所提到的三个回路39、43和44可根据优先级饱和。
液压***4可由液压泵45(参见图4)形式的主泵供应液压流体、尤其是油。液压泵45可输送与液压泵45的转速成比例增加的油量。液压泵45尤其是可由内燃机2驱动(参见图1)。为了减小液压泵45的消耗扭矩，如图2所示，可采用所谓的“双回路泵”，其中一旦主***压力回路43饱和，则双冲程叶片泵的流中的压力降低(自调节***)。
主***压力回路43内存在的主***压力可由主***压力阀46控制，其通过液压泵45供应油。主***压力回路43内的压力在此可通过第一压力调节器47可变地调节。主***压力回路43以第一优先级将加压油供应给自动变速器3的未示出的离合器以使离合器接通以传递马达扭矩。当该主***压力回路43饱和时，向二次***压力回路39供应油(第二优先级)。二次***压力回路39被分为用于冷却和润滑变速器的区段48以及用于冷却起动元件50的区段49。
二次***压力回路39内的压力例如可以是主***压力回路43内的压力的三分之一。当二次***压力回路39也饱和时，由液压泵45过多输送的油量被引导到返回区段44(其也可称为吸入增压区段)中，从那里油被供应到泵吸入侧51(第三优先级)。二次***压力阀5'在此具有减压阀的任务，多余油量不通过主***压力阀46、而是通过二次***压力阀5'到达吸入增压区段44。
控制集成起动元件50的第二压力调节器52由主***压力回路43供应加压油。当机动车1开动时，必须排出集成起动元件50的大量热量输入。因而二次***压力回路39使用一定的油体积流量用于冷却集成起动元件50。该油量在此可通过冷却阀53控制。
如图2所示，二次***压力回路39的油量分为流向集成起动元件50的冷却油流和流过自动变速器3的冷却器54的冷却油流。在冷却器54下游还可分支出二次***压力回路39的润滑区段59。润滑区段59将二次***压力回路39的油引导至变速器3的润滑点。在冷却阀53的最大操控时冷却油流的分流比由位于集成起动元件50上游的第三孔口55和位于冷却器54上游的第四孔口56的比值决定。
为了为集成起动元件50提供特定的冷却油流，一个体积流量也必须根据分流比流过冷却器54。这两个体积流量相加为总二次需求，其取决于二次***压力回路39内的压力，该压力又取决于主***压力回路43内的压力。因此可通过冷却阀53减少用于集成起动元件50的油量并且因此增加流过冷却器54的油流量。但另一方面不能借助根据图2的液压***4减少流过冷却器54的油流量(在分流比之外)并增加通过集成起动元件50的流量。
尤其是在起动过程中必须强烈冷却集成起动元件50。在此变速器3中的输出转速非常低，因而不需要高的冷却器流量(或润滑)。但如上所述，通过液压***4不能(在分流比之外)在不降低集成起动元件50冷却的情况下减少冷却器流量。二次需求影响油泵的尺寸(ccm/U)，因为在起动情况下必须提供足够的二次油来确保集成起动元件50所需的冷却。例如孔口55/孔口56的分流比＝1.5。为了为集成起动元件50提供15升/分钟，则必有10升/分钟流过冷却器54。因此二次需求为25升/分钟。
为了改善集成起动元件50的冷却油供应，可在液压***4中通过根据本发明的、例如根据图3、4、5或6所示的冷却优先阀5替代根据图2的二次***压力阀5'。与二次***压力阀5'相比，冷却优先阀5具有一个附加的阀凸缘。
在冷却优先阀5上可优先冷却集成起动元件50。当冷却优先阀5的阀芯7处于初始位置时，流过二次***压力回路39的油总量首先被引导到用于冷却集成起动元件的区段49中(例如参见图3)。
只有在达到用于冷却集成起动元件50的目标油量时，才在二次***压力回路39内建立足够的压力以使阀芯7移动到其第一控制位置中。在第一控制位置中阀芯7的第二活塞30通过第二活塞30的控制边缘35释放在冷却优先阀5的第二阀腔14和第三阀腔17之间的连接。由此，第三端口18(入口)与第二端口15(出口)连接。由于第三端口18与二次***压力回路39连接，因此二次***压力回路39可在阀芯7的第一控制位置中向通向冷却器54的区段48供应油。当用于冷却集成起动元件50的目标油量例如为15升/分钟时，只须在二次***压力回路中提供这15升/分钟。不会产生用于冷却器54的附加体积流量需求。
如果在起动过程之后集成起动元件50的冷却减少，则越来越多的油流向冷却器54。一旦通向冷却器54的区段48饱和，则冷却优先阀5的阀芯7移动到其第二控制位置中。在第二控制位置中冷却优先阀5的第三活塞31不再完全覆盖第四阀腔20。由此第三活塞31通过第三活塞31的控制边缘36释放第四阀腔20，使得第四阀腔20与第三阀腔17连接。从而现在第三端口18(入口)也与第四端口21(另一出口)连接。因此二次***压力回路39可在阀芯7的第二控制位置中向吸入增压区段44供应油。
图4示出另一种冷却优先阀5，其与根据图3的冷却优先阀5的区别在于：通向冷却器54的区段48连接到第四端口21上(而不是如图3所示连接到第二端口15)并且吸入增压区段44连接到第二端口15上(而不是如图3所示连接到第四端口21)。这可简单地通过改变阀芯7上的控制时间实现。该实施方式简化了冷却优先阀5在液压控制器中的安装情况。
图5示出另一种冷却优先阀5，其与根据图3的冷却优先阀5的区别在于：它附加地具有旁通孔口57，该旁通孔口在一侧通过阀壳体6的第三阀凸缘16上的附加端口58与第三阀腔17连接。阀腔17通过第三端口18被供应来自二次***压力回路39的油。在另一侧，旁通孔口57与通向冷却器54和变速器3润滑区段59的区段48连接。因此，当冷却优先阀5的阀芯7处于初始位置时，旁通孔口57仍允许变速器的最小润滑。一定油量(如3升/分钟)可被引导到冷却器54和润滑区段59并且因此防止变速器3的干运转。如果如上例所示集成起动元件50的冷却需要15升/分钟，则总需求为18升/分钟，与根据图2的已知液压***相比，这仍意味着节省7升/分钟。
图6示出另一种冷却优先阀5，其与根据图5的冷却优先阀5的区别在于：通向冷却器54和润滑区段的区段48连接到第四端口21上(而不是如图5所示连接到第二端口15)，并且吸入增强装置44连接到第二端口15上(而不是如图5所示连接到第四端口21)。这可简单地通过改变阀芯7上的控制时间实现。该实施方式简化了冷却优先阀5在液压控制器内的安装情况。此外，旁通孔口57在一侧在第三端口18上游直接与二次***压力回路39连接。在另一侧，旁通孔口57与通向冷却器54和变速器3润滑区段的区段48连接。因此，当冷却优先阀5的阀芯7处于初始位置时，旁通孔口57也能实现变速器的最小润滑。
附图标记列表
B集成起动元件
L/r主***压力阀的轴向径向方向
S1/S2主***压力阀的第一/第二端面
1 机动车
2 内燃机
3 自动变速器
4 液压***
5 冷却优先阀
5'二次***压力阀
6 阀壳体
7 阀芯
8 弹簧元件
9 第一阀凸缘
10 第一阀腔
11 阀壳体内的轴向孔
12 冷却优先阀的第一端口
13 第二阀凸缘
14 第二阀腔
15 冷却优先阀的第二端口
16 第三阀凸缘
17 第三阀腔
18 冷却优先阀的第三端口
19 第四阀凸缘
20 第四阀腔
21 冷却优先阀的第四端口
22 第五阀凸缘
23 第五阀腔
24 冷却优先阀的第五端口
25 第六阀凸缘
26 第六阀腔
27 冷却优先阀的第六端口
28 活塞杆
29 第一活塞
30 第二活塞
31 第三活塞
32 第四活塞
33 内部空间
34 液压有效表面
35 第二活塞的控制边缘
36 第三活塞的控制边缘
37 液压有效端面
38 第一孔口
39 二次***压力回路
40 第二活塞的端面
41 第三活塞的端面
42 第二孔口
43 主***压力回路
44返回区段/吸入增压区段
45 液压泵
46 主***压力阀
47 第一压力调节器
48用于冷却和润滑变速器的区段
49用于冷却集成起动元件的区段
50 集成起动元件
51 泵吸入侧
52 第二压力调节器
53 冷却阀
54 冷却器
55 第三孔口
56 第四孔口
57 旁通孔口
58第三阀凸缘上的附加端口
59二次***压力回路的润滑区段

Claims (10)

1.一种用于机动车变速器的液压***(4)，所述液压***(4)包括冷却优先阀(5)，所述冷却优先阀(5)包括阀壳体(6)、阀芯(7)、入口(18)、一个出口(15)和另一出口(21)，其中，液压***(4)的二次***压力回路(39)能与所述入口(18)连接，冷却器(54)能与所述出口(15)或与所述另一出口(21)连接，吸入增压区段(44)能与所述出口(15)或与所述另一出口(21)连接，冷却优先阀(5)构造用于使阀芯(7)在阀壳体(6)内移动到初始位置、第一控制位置和第二控制位置中，其中，在初始位置中所述入口(18)既不与所述出口(15)也不与所述另一出口(21)连接，在第一控制位置中所述入口(18)与所述出口(15)连接，并且在第二控制位置中所述入口(18)与所述出口(15)和所述另一出口(21)连接；阀芯(7)在阀芯(7)的第一端面的位置形成一个液压有效表面(37)并且在阀芯(7)的第二端面的位置形成一个液压有效表面(34)，两个液压有效表面分别相对设置在阀芯(7)的两个端面上，阀芯能在阀壳体内通过复位元件的预压紧力并且通过液压先导力向初始位置方向移动，所述液压先导力由液压***的主***压力回路(43)内存在的压力引起，所述液压先导力与复位元件作用于在阀芯(7)的第二端面的位置形成的液压有效表面(34)上，并且在相反的方向上，阀芯能在阀壳体内通过液压压力向第一和第二控制位置方向移动，所述液压压力由二次***压力回路(39)内存在的压力引起，并且所述液压压力作用于在阀芯(7)的第一端面的位置形成的液压有效表面(37)上；
所述液压***(4)还包括：二次***压力回路(39)；冷却器(54)；与液压***(4)的泵(45)的吸入侧(51)连接的吸入增压区段(44)，其中，
二次***压力回路(39)与所述入口(18)连接，
冷却器(54)与所述出口(15)连接并且吸入增压区段(44)与所述另一出口(21)连接，或者吸入增压区段(44)与所述出口(15)连接并且冷却器(54)与所述另一出口(21)连接，
集成起动元件(50)绕过冷却优先阀(5)与二次***压力回路(39)连接，
主***压力回路(43)以第一优先级将加压油供应给变速器的离合器以使离合器接通以传递马达扭矩，当该主***压力回路(43)饱和时，向二次***压力回路(39)供应油，二次***压力回路(39)被分为用于冷却和润滑变速器的区段以及用于冷却集成起动元件的区段。
2.根据权利要求1所述的液压***(4)，其特征在于，
阀壳体(6)具有三个阀凸缘(13、16、19)，
所述三个阀凸缘(13、16、19)分别形成一个阀腔(14、17、20)，
所述入口(18)、所述出口(15)和所述另一出口(21)分别设置在其中一个阀凸缘(13、16、19)上，并且
所述入口(18)、所述出口(15)和所述另一出口(21)分别与其中一个阀腔(14、17、20)连接。
3.根据权利要求1或2所述的液压***(4)，其特征在于，阀芯(7)的活塞杆(28)包括一个活塞(30)和与该活塞(30)相邻并且以轴向间距设置的另一活塞(31)，其中，
在初始位置中与所述入口(18)连接的阀腔(17)通过所述活塞(30)和所述另一活塞(31)不仅与和所述出口(15)连接的阀腔(14)而且也与和所述另一出口(21)连接的阀腔(20)分离，
在第一控制位置中与所述入口(18)连接的阀腔(17)与和所述出口(15)连接的阀腔(14)连接并且通过所述另一活塞(31)与和所述另一出口(21)连接的阀腔(20)分离，
在第二控制位置中与所述入口(18)连接的阀腔(17)不仅与和所述出口(15)连接的阀腔(14)而且也与和所述另一出口(21)连接的阀腔(20)连接。
4.根据权利要求1或2所述的液压***(4)，其特征在于，所述阀芯(7)通过复位元件(8)预压紧在初始位置中。
5.根据权利要求1所述的液压***(4)，其特征在于，所述液压***(4)还包括旁通孔口(57)，二次***压力回路(39)通过所述旁通孔口与冷却器(54)连接。
6.根据权利要求5所述的液压***(4)，其特征在于，
冷却器(54)与所述出口(15)连接并且吸入增压区段(44)与所述另一出口(21)连接，
旁通孔口(57)在一侧与附加出口(58)连接，该附加出口与和所述入口(18)连接的阀腔(17)连接，并且
旁通孔口(57)在另一侧与通向冷却器(54)的管路区段(48)连接。
7.根据权利要求5所述的液压***(4)，其特征在于，
吸入增压区段(44)与所述出口(15)连接并且冷却器(54)与所述另一出口(21)连接，并且
旁通孔口(57)在一侧与二次***压力回路(39)连接并且
旁通孔口(57)在另一侧与通向冷却器(54)的管路区段(48)连接。
8.一种机动车变速器(3)，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的液压***(4)。
9.根据权利要求8所述的机动车变速器(3)，其特征在于，机动车变速器(3)是机动车自动变速器。
10.一种机动车(1)，其包括根据权利要求9所述的机动车自动变速器。
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