用于驱动机动车辆变速器中定位元件的液压传动装置.pdf

本发明公开了一种在机动车辆变速器中用于驱动至少一个定位元件的液压传动装置，包括泵、至少一个与其连接的活塞-气缸组件、以及液压液体的液体池，其中泵具有泵送方向可逆的电动泵驱动器，活塞-气缸组件与泵液压连接，而活塞以运转的方式与定位元件连接，液压液体可以从液体池泵送到活塞-气缸组件，以便给活塞的有效工作面液压加载，並根据各自的泵送方向移动定位元件。为此，活塞-气缸组件功能性地联接带有锁定元件的止动装置，锁定元件被施以弹簧偏压保持在锁定位置以防止定位元件移动，并且受到可电力激活的执行机构驱动而从锁定位置移动到释放位置。此外，泵驱动器和执行机构电气与控制单元连接，控制单元协调这些部件的电力激活动作。

权利要求书液压传动装置（10），尤其是用于驱动机动车辆变速器中的一个或多个定位元件（88、90），包括泵（14）、至少一个双作用的活塞‑气缸组件（16）、以及液压液体的液体池（20）；所述的泵（14）具有泵送方向（R）可逆的电动泵驱动器（M），所述活塞‑气缸组件（16）与所述泵（14）液压地连接，并且所述活塞‑气缸组件（16）的活塞（18）以运转的方式与定位元件（88、90）连接，液压液体可以从所述的液体池被泵（14）输送到活塞‑气缸组件，以便给活塞（18）的一侧（有效工作面22）或者另一侧（有效工作面24）液压加载，从而根据各自的泵送方向（R）移动定位元件（88、90），其特征在于，所述的活塞‑气缸组件（16）功能性地联接带有锁定元件（28）的止动装置（26），所述的锁定元件被施以弹簧偏压保持在锁定位置，防止所述的定位元件（88、90）移动，并且所述的锁定元件受到可电力激活的执行机构（32）驱动而对抗弹簧偏压，从锁定位置移动到允许定位元件（88、90）移动的释放位置，其中，泵驱动器（M）和执行机构（32）电气连接到控制单元（ECU），所述的控制单元协调泵驱动器（M）和执行机构（32）的电力激活动作。
根据权利要求1的传动装置（10），其特征在于所述的止动装置（26）安装在所述的活塞‑气缸组件（16）上，其中，所述的锁定元件（28）与活塞（18）上的锁定区段相配合。
根据权利要求2的传动装置（10），其特征在于所述的活塞（18）上的锁定区段是由在活塞外周上沿轴向互相隔开的径向凹槽（108、110、112）形成的。
根据前述权利要求之任一项所述的传动装置（10），其特征在于所述的活塞（18）的液压可加载侧上配置同样尺寸（图1）的有效工作面（22、24），所述的有效工作面分别构成活塞‑气缸组件（16）的各自的压力腔（62、64）的边界。
根据权利要求1至3之任一项所述的传动装置（10），其特征在于所述的活塞（18）可液压加载侧具有不同尺寸（图6）的有效工作面（22、24），所述的有效工作面分别构成活塞‑气缸组件（16）的各自的压力腔（62、64）的边界，其中，在泵（14）和活塞‑气缸组件（16）之间设有可由泵压力液压激活的阀组（148），所述的阀组（148）在活塞（18）移动的时候确保补偿压力腔（62、64）之间的容积差。
根据前述权利要求之任一项所述的传动装置（10），其特征在于所述的活塞‑气缸组件（16）包括用于检测活塞位置的传感器装置（126），所述的传感器装置包括设置在气缸罩壳上的传感器（128）和附着在活塞（18）上的信号元件（130）。
根据前述权利要求之任一项所述的传动装置（10），其特征在于所述的可电力激活的执行机构是电磁执行机构（32），其中，所述的控制单元（ECU）可以检测所述执行机构（32）的电感量，以便确定锁定元件（28）的位置。
根据至少是权利要求3或7所述的传动装置（10），其特征在于在活塞外周的径向凹槽（108、110、112）有不同的凹槽深度（图2），以便所述的控制单元（ECU）通过检测电磁执行机构（32）的电感量，检测活塞（18）在气缸罩壳中的轴向位置。
根据前述权利要求之任一项所述的传动装置（10），其特征在于（图4）配置若干个双作用的活塞‑气缸组件（16），所述的活塞‑气缸组件的活塞（18）分别以运转的方式连接到各自的定位元件，其中，所述的活塞‑气缸组件（16）以并行方式液压连接到单一的泵（14）。

说明书用于驱动机动车辆变速器中定位元件的液压传动装置 
技术领域
根据权利要求1前序部分，本发明涉及到一种液压传动装置。本发明尤其涉及用于驱动一个或多个定位元件的液压传动装置，例如，机动车辆变速器中的传动装置变速元件，所述机动车辆变速器的传动装置广泛应用于现代机动车辆中。 
背景技术
所提及的传动装置变速元件，通常是带有或不带同步装置的变速叉和变速器套筒，用于自动换挡变速箱（ASG），双离合器或多离合器变速器（TCT）以及可分离的功率分离器变速装置和变速驱动桥。这些部件的驱动是通过电动机械或者液压驱动的，其中，液压驱动相对于变速器中的物理配置的优势应归于执行机构的高功率密度。因此，变速叉或变速器套筒可以被直接驱动，并且避免由诸如机械运动传动机构之类所产生的额外摩擦损耗。这种变速器的配置相对于电动机械驱动系统还具有适应安装空间的优势，所述的电动机械驱动系统常常伸出到变速器的外轮廓之外，从而妨碍机动车辆中变速器的安装。 
已知的液压传动装置（例如，参见DEA‑4309901的图1；DE‑A‑19637001的图27；DE‑A‑19950443的图11F），通常包括产生或泵送并存储压力的单元（所谓的“功率组件”）、给油阀组、传输液体的管路、以及执行机构或气缸本身，可选地还包括用于确定变速器元件位置的集成传感器系统；所述的给油阀组带有若干可由电动机械驱动的阀，用于把液压能量分配到各个执行机构。机动车辆变速器中的液压传动装置常常通过变速器控制单元或者上位的车辆计算机激活。 
那种具有存储单元的液压传动装置的有一个缺点，就是为了加载所述的存储单元，压力媒介，也就是液压液体的泵送压力水平不得不以远高于执行机构实际需要的最高压力，以便在抽吸了所需要的量之后仍能提供必要的工 作压力，这造成能量的损失，并且大大地降低了装置的效率。此外，电磁阀的主要结构为滑阀，由于其紧密的公差间隙，需要高度清洁的流体和强制过滤措施。然而，所用的滑阀有微量的泄漏，经过相应的工作周期，这种泄漏导致存储单元完全卸载，结果是造成首次驱动延迟加载存储单元的时间。此外，在无变速齿轮驱动的情况下，例如，在高速公路上，需要每隔一定时间给存储单元再加载，这同样造成能量的损失。最后，带有电磁阀的阀组在变速器中占据大量的安装空间，这代表着所述的传动装置最大的成本因素。 
最后，一种来源于EP‑A‑0706052液压传动装置，用于驱动机动车辆变速器中的传动装置变速元件（变速叉），形成权利要求1前序部分的（图1），包括泵,所述的泵有泵送方向可逆的电动泵驱动器（称之为可逆泵）；双作用的活塞‑气缸组件,所述的活塞‑气缸组件液压连接到所述的泵，所述活塞‑气缸组件的活塞以运转的方式连接至传动装置变速元件，以及液压液体的液体池，液压液体可以从所述的液体池泵送到活塞‑气缸组件，以便给活塞的一侧或者另一侧液压加载，从而根据各自的泵送方向移动所述的传动装置变速元件。 
尽管为了避免使用电动阀在这个液压传动装置中设置独自液压激活的阀机构，所述的阀机构位于在活塞‑气缸组件中的活塞（终端）位置，它可以确保活塞上的压力补偿，以便减轻传动装置变速元件（变速叉）的受力，即使在这种情况下，这个在先技术被认为是高成本的，因为变速器切换元件关联的每个活塞‑气缸组件需要一个单独的泵。此外，每个泵都必须被适当控制，以便活塞‑气缸组件也可以移动到（空挡）中心位置。 
发明目的 
本发明的目的是提供一种用于驱动尤其是机动车辆变速器中一个或多个定位元件的液压传动装置，所述的液压传动装置避免上述缺点，与上述在先技术相比，尤其是显著提高整体效率并且降低成本。 
发明内容
此目的是通过权利要求1所表示的特征实现的。本发明的有益的或者方便的改进是权利要求2至9的主题。 
根据本发明，一种用于驱动尤其是机动车辆变速器中至少一个定位元件的液压传动装置，包括泵、至少一个双作用的活塞‑气缸组件、以及液压液体的液体池，所述的泵具有泵送方向可以逆转的电动泵驱动器，所述的活塞‑气缸组件液压连接到泵和活塞，所述活塞‑气缸组件与所述泵液压地连接，并且所述活塞‑气缸组件的活塞以运转的方与式定位元件连接，所述的泵可以把液压液体从该液体池泵送到活塞‑气缸组件，以便给所述的活塞液压加载，加载到所述活塞的一侧或者另一侧，从而根据各自的泵送方向移动定位元件，所述的活塞‑气缸组件功能性地联接带有锁定元件的止动装置，所述的锁定元件施以弹簧偏压保持在锁定位置，防止所述的定位元件移动，并且所述的锁定元件可以受到电力激活的执行机构驱动而对抗弹簧偏压，使锁定元件从锁定位置移动到释放位置，使所述定位元件能够移动，其中，泵驱动器和执行机构电气连接到控制单元，所述的控制单元协调泵驱动器和执行机构的电力激活动作。 
具体而言，泵驱动器和执行机构的协调由控制单元执行，首先，（各个）止动装置的执行机构被电力激活，以便把锁定元件从防止定位元件在无电流时移动的锁定位置，移动到释放位置，从而取消止动装置引起的定位元件的止动或锁定。然后，控制单元加电激活泵驱动器，以便根据需要的泵送方向启动可逆泵，于是，作用在活塞‑气缸组件的活塞的相应液压有效工作面上的液压压力，引起定位元件按预定的方向移动。现在，一旦定位元件到达预期位置，控制单元就停止给止动装置的执行机构施加电流，并且关断泵驱动器，举例来说，所述的预期位置可以通过活塞‑气缸组件上的行程传感器检测到。于是，锁定元件在弹簧偏压作用下返回其锁定位置防止定位元件移动。 
作为另外一种选择，控制单元还可以协调操作泵驱动器和一套或多套止动装置的执行机构，首先相应的执行机构被电力激活，以便通过抽回锁定元件取消定位元件的止动，然后，按照确定的泵送方向操作所述的泵，从而使定位元件开始向预定方向移动，此后，执行机构再立刻切换到无电流状态，从而弹簧偏压的锁定元件自动移动到其锁定位置或者达到止动目的，其结果是，一旦所有参与动作的部件（锁定元件/定位元件）移动到其相关位置，所述的泵就被关断。在这个可选方案中，没有检测活塞位置或类似的形式是必要的。 
显然，因为仅仅在（各个）定位元件需要移动的时候才给电气部件供电，这里提出的液压传动装置在能源方面的运作非常有利，同时，在技术硬件上的开销相当低，因而是低成本的。几乎不需要任何形式的存储单元或滑阀，以及由此带来的流体洁净度水平升高，同样也不需要复杂的泵控制。此外，由于为了开始移动总是必须激活两个元件，即，泵驱动器和（各个）止动装置的执行机构，有利地增加了安全性以防止错误的激活。通过控制单元协调泵驱动器和（各个）止动装置的执行机构的电力激活，最终使得类似的有益方式可以进一步用于定位元件与各个相关的活塞‑气缸组件，使它们能够被唯一的一个泵液压激活，这样，那些不需要移动的定位元件，受到各自的止动装置，也就是其中的锁定元件锁止，保持在无电流状态。 
一般而言，止动装置可以配备在各自的定位元件上。然而，根据各自的安装要求，所述的止动装置也可以固定在活塞‑气缸组件上，在这种情况下，所述的锁定元件与活塞上的锁定区段相配合。这种安排在大多数情况下是首选的，因为节省了定位元件（例如，变速器套筒）的装配费用和装配空间，而这些空间尺寸常常是非常紧凑的。 
具体而言，活塞上的锁定区段可以由在活塞外周上轴向间隔配置的径向凹槽形成。这不仅有利于生产工艺，因为那样的径向凹槽可以以简单的方式形成在活塞上，而且也是因为活塞不必加以保护以防旋转。 
在第一可选方案中，在活塞‑气缸组件的活塞，或者至少是多个活塞‑气缸组件之一的活塞的液压可加载侧，可以配置同样尺寸的有效工作面，所述的有效工作面构成（相应的）活塞‑气缸组件各自的压力腔的边界。在这个可选方案中，为了使（各个）活塞‑气缸组件达到容积平衡而提供补偿，也就是，在活塞移动的情况下，导致特定的液压液体量输送到两个压力腔之一，活塞就把同样体积的液压液体转移到另一个压力腔。因此，不必采取任何预防措施就可以为了补偿容积差从液体池吸取液压液体。 
反之，在第二可选方案中，活塞‑气缸组件的活塞，或者至少是多个活塞‑气缸组件之一的活塞的液压可加载侧，具有不同尺寸的有效工作面，所述的有效工作面分别构成（相应的）活塞‑气缸组件各自的压力腔的边界，其中，在可逆泵和（各自的）活塞‑气缸组件之间设有可由泵压力液压激活的阀组，用于在活塞移动的情况下确保补偿压力腔之间的容积差，这在能源方 面非常有利。这样，活塞仅需要一个恒定直径的气缸导向表面，从所述的活塞的一侧延伸出一个活塞柄，所述的活塞柄通常以运转的方式连接活塞和定位元件，活塞柄的横截面使相应的活塞液压有效工作面减小；与此相反，在上述第一个可选方案的情况下，气缸导向表面通常由不同直径的两段组成，因而有两个行程长度，为的是补偿活塞柄的横截面的“面积”，以便在活塞上获得同样面积的有效工作面。 
如果为了协调泵驱动器和执行机构的电力激活和/或为了其他目的而需要行程信息，那么，（各个）活塞‑气缸组件可以包含用于检测活塞位置的传感器装置，优选地，设置在气缸罩壳上的传感器和附着在活塞上的信号元件。然而，作为另一种可选方案，那样传感器装置也可以配置在定位元件上。 
此外，所提供的可电力激活的执行机构可以是电磁执行机构，其中，所述的控制单元可以检测所述执行机构的电感量，以便确定锁定元件的位置。因此，可以通过概念上简单的模式和方式获得（各个）锁定元件相关的位置信息。在这一点上，前述的活塞外周上的径向凹槽可以有不同的凹槽深度，以便于通过控制单元检测电磁执行机构的电感量，也就能够确定气缸罩壳内的活塞的位置轴向。 
最后，进一步根据本发明的概念，如果要驱动多个定位元件，例如，用于机动车辆的多档位自动换挡变速箱（AST）的变速叉或变速器套筒，可以配置多个双作用的活塞‑气缸组件，所述活塞‑气缸组件的活塞分别以运转的方式连接到各自的定位元件，其中，各个活塞‑气缸组件便利地以并行方式液压连接到仅有的一个泵。 
附图简要说明 
以下将通过优选的实施例，结合所附示意图对本发明进行更详细的说明，在附图中，相同的标号表示同样的或者对应的部件，弹性部件大部分简化表示为未变形状态，其中： 
图1所示为用于驱动机动车辆变速器中的定位元件的液压传动装置的电路图，仅有一个活塞‑气缸组件，所述的活塞‑气缸组件设有止动装置，集成在变速器壳体中，作为根据本发明的第一实施例； 
图2所示为图1中的细节部分II的放大图，图示了止动装置的锁定元件 如何与活塞‑气缸组件的活塞上的锁定区段相配合，所述的锁定区段由在活塞外周轴向间隔配置的具有不同的凹槽深度的径向凹槽形成； 
图3所示为根据第一实施例的液压传动装置的变体的电路图，在图中，活塞外周的径向凹槽具有相同的深度，另外设置了用于检测活塞位置的传感器装置； 
图4所示为用于驱动机动车辆变速器中的多个定位元件的液压传动装置的电路图，具有相应数量的活塞‑气缸组件，所述的活塞‑气缸组件以并行方式液压连接到单一的泵，作为根据本发明的第二实施例； 
图5所示为仅有一个活塞‑气缸组件的液压传动装置的电路图，用于驱动机动车辆变速器中的定位元件（带有变速叉的变速叉杆），其中，与先前的实施例相比，止动装置设置在定位元件上，作为根据本发明的第三实施例； 
图6所示为仅有一个活塞‑气缸组件的液压传动装置的电路图，用于驱动机动车辆变速器中定位元件（带有变速叉的变速叉杆），止动装置设置在所述的定位元件上，其中，与先前的实施例相比，活塞‑气缸组件的活塞具有两个不同尺寸的有效工作面，在泵和活塞‑气缸组件之间连接的阀组用于在活塞移动的情况下补偿活塞‑气缸组件的压力腔之间的容积差，作为根据本发明的第四实施例。 
在这些图中，以及在以下的描述中，已经省略了对被驱动的定位元件的详细图解或说明，因为这些元件及其功能是专业人员所熟知的，对其进行解释对于理解本发明显然没有必要。 
实施例的详细说明 
在图1中，标号10通常表示用于驱动机动车辆变速器中的定位元件（图中未显示）的液压传动装置，所述的定位元件的例子是带有变速叉或者变速套筒的变速叉杆，在图1中仅局部示意性地表示为变速器壳体12，在所给的例子中，该变速器壳体分为多个部分。以下将进一步详细描述，所述的液压传动装置10包括泵14、双作用的活塞‑气缸组件16、以及液压液体的液体池20，所述的泵14有泵送方向（图1中的双向箭头R）可以逆转的电动泵驱动器M（故称为可逆泵），所述的活塞‑气缸组件与泵14液压地连接，并且所述活塞‑气缸组件的活塞18以运转的方式与定位元件连接，所述的泵 14可以把液压液体从该液体池泵送到活塞‑气缸组件16，以便给所述的活塞液压加载，加载到所述活塞18的一侧（有效工作面22）或者另一侧（有效工作面24），从而根据各自的泵送方向R移动定位元件。值得注意的是，在所给的例子中，所述的活塞‑气缸组件16功能性地并且也是物理性地联接带有锁定元件28的止动装置26，所述的锁定元件施以弹簧偏压保持在锁定位置，例如，借助于螺旋压缩弹簧30（如图1所示），防止所述的定位元件移动，所述的锁定元件可以受到电力激活的执行机构32驱动，优选为电磁执行机构，而对抗弹簧偏压，使锁定元件从锁定位置移动到释放位置，以便允许或者使能所述定位元件的移动。具体而言，所述的泵驱动器M和执行机构32电气（供电电缆34）连接到控制单元ECU，所述的控制单元适当地协调所述的泵驱动器M和所述的执行机构32的电力激活动作，如本发明的简要说明部分已经简略描述的。 
所述的泵14有两个液压连接端36、38，取决于所述的控制单元ECU所选择或者确定的泵送方向，一个连接构成泵入口（吸入管接口），由此吸入或馈送液压液体，另一个连接构成泵出口（压力管接口）,由此送出加压的液压液体。这里讨论泵的类型，例如，齿轮泵，滚子泵，叶片泵和径向或轴向活塞泵。对于目前的应用，如果所述的泵14实现为恒流泵就足够了，对应于泵驱动器M的预定的转速，所述的恒流泵提供恒定的流量。所述的泵驱动器M可以随意控制转速，以便能够改变，举例来说，定位元件的给定速度。泵驱动器M通过供电电缆34供电或者激活，所述的供电电缆在图1中用虚线表示，与所述的控制单元ECU建立电气连接。 
泵14的液压连接端36、38分别经由吸入管路40、42连接到液体池20，在所述的吸入管路中连接有阻止流向液体池20方向的单向阀44、46。所述的单向阀44、46可以被偏置到液体池20方向的阻断位；但是，这一点并未显示在附图中。此外，保证与活塞‑气缸组件16建立液压连接的压力管路48、50分别连接到液压连接端36、38。从某种程度上说，对于专业人员而言是显而易见是，举例来说，如果图1中的泵14以顺时针方向的泵送方向R运转，泵14经由液压连接端36，从压力管路48，并且在所给的例子中，经由单向阀44和吸入管路40从液体池20吸入液压液体。然而，泵14经由它的另一液压连接端38，在压力管路50中输送加压的液压液体。具体而言，单 向阀46防止压力衰减或者防止液压液体回流到液体池20。在类似的方式，如果图1中的泵14以逆时针方向的泵送方向R运转，压力管路50的压力释放而压力管路48承受压力，其中，图1中的液压液体从泵14的右侧输送或者传递到泵14的左侧。 
压力管路48、50分别通向活塞‑气缸组件16的控制管或压力管接口52、54。压力管接口52、54在图1中示意性地简化表达为变速器壳体12中的通道，在图示的实施例中，所述的压力管接口与两个嵌套件56、58一起，形成活塞‑气缸组件16的汽缸内腔60，汽缸内腔中的活塞18把两个压力腔62、64互相分隔开。 
嵌套件56、58，最好是用诸如聚邻苯二甲酰胺（polyphtalamide，PPA）之类的塑料材料，以及预定的玻璃纤维含量，例如50%,用喷射造型法制成,所述嵌套件紧密插入变速器壳体12的相关联的阶梯孔66、68，在该实施例中，所述的嵌套件56、58中的一个，固定套接在另一个上。在嵌套件56、58外周的箍套、凸台、凹槽或类似结构，在这个例子中形成O型圈70的接纳部位，所述的O型圈与变速器壳体12的阶梯孔66、68的内壁表面配合，以便实现活塞‑气缸组件16相对外部环境的静态密封。反之，在图1左侧的嵌套件56实质上是套筒和轴承形状的，其左端面顶靠在变速器壳体12的阶梯孔66的凸台上，在图1右侧的嵌套件58实质上是大口烧杯形的，有夹套段72、底座段74和延伸段76；所述的底座段74靠近图1右侧，嵌套件58通过底座段，固定在变速器壳体12的阶梯孔66的凸台上，本质上是中空圆柱形的延伸段76，同样是在图1右侧与底座段74相连。 
在图1左侧的压力管接口52的开口，近似直接进入到嵌套件56内部的压力腔62。反之，在图1右侧的压力管接口54的开口，进入环形腔78，所述的环形腔环绕着嵌套件58的底座段74，其外边界受限于变速器壳体12，其内边界受限于嵌套件58，而其两侧边界受限于中间配置的O型圈70。这个环形腔78与压力腔64之间，设置经由嵌套件58的底座段74的若干个通道80的流体连接,这些通道均匀分布在嵌套件58的周围（参见显示在图4上部、但未在剖视图中显示的活塞‑气缸组件16的相关内容。 
活塞‑气缸组件16的活塞18是带有活塞部82和活塞柄84的带柄活塞,同样最好是用诸如polyphtalamide（PPA）之类的塑料材料，以及预定的玻 璃纤维含量，例如50%,用喷射造型法制成，所述的带柄活塞配有连续贯穿的阶梯孔86。阶梯孔86以其本身已知的方式用于液压密封，以及变速叉杆产生的轴向耐拉力和耐压力反应，所述的变速叉杆未显示在图1中，但在图5和图6中用标号88表示。在安装了变速叉杆的状态，在图1中，变速叉杆在靠近活塞部82的末端的位置终止，它紧密液压封闭或者与压力腔62邻接,而在图1中，它向右伸出投影到活塞柄84的末端之外，到达其伸出端，例如，图5和图6中的90所表示的变速叉。 
在外周侧，活塞柄84可替换地导入到滑套92中，滑套92又固定在嵌套件58的延伸段76内。在滑套92和固定在在嵌套件58的底座段74的定位环94之间设置密封元件96，在图示的实施例中，它本身是公知的带槽的环，所述的密封元件96与活塞柄84的外周表面98配合，以便向图1右侧动态密封压力腔64。 
活塞部82，相比之下其直径大于活塞柄84，在其纵向的两个末端的外周侧，分别设有径向凹槽，用于容纳各自的密封元件100或102，在图示的实施例中，所述的密封元件本身也是公知的带槽的环。在该例中，图1左侧的密封元件100与嵌套件56的内圆周表面配合，以便向图1右侧动态密封压力腔62，所述的压力腔62以活塞18（和）变速叉杆（图中未显示）为界。与此相反，图1右侧的活塞部82上的密封元件102，与嵌套件58的夹套段72的内圆周表面106配合，以便向图1左侧动态密封压力腔64。 
在密封元件100和102之间的汽缸内腔60的无压力区域中，在活塞18上形成若干个锁定区段，这些锁定区段与止动装置26的锁定元件28相配合，在图示的实施例中，所述的止动装置26固定在活塞‑气缸组件16上，参见以下更详细的说明。在这一点上，还要提及的是，在活塞上的锁定区段是环绕的径向凹槽108、110和112（见图2），所述的径向凹槽沿轴向互相隔开，形成在活塞18的活塞部82的外周。 
在这个实施例中，在活塞18的两个液压可加载侧，配置两个同样尺寸的有效工作面22、24，所述的有效工作面构成活塞‑气缸组件16的压力腔62、64的边界。这是把嵌套件56、58的内圆周表面104、106的直径D104、D106之差，与活塞18的活塞柄84之外周表面98的直径D98互相协调实现的。更准确地说，取决于活塞柄84的外周表面98的直径D98，所述的外周表面 98与密封元件96配合，选择嵌套件58中的内圆周表面106的直径D106，使其大于嵌套件56中的内圆周表面104的直径D104，两者的差值使压力腔62的圆截面积与压力腔64的环形截面积一致，所述的内圆周表面106与密封元件102配合，所述的内圆周表面104与密封元件100配合，所述压力腔62的圆截面积（=图1中活塞18左侧的有效工作面22）以内圆周表面104为边界，所述压力腔64的环形截面积（=图1中活塞18右侧的有效工作面24）以外周表面98和内圆周表面106为边界。重要的是，总是要提供补偿使活塞‑气缸组件16达到容积平衡，举例来说，也就是，如果活塞18向图1右侧移动，把一定体积的液压液体通过压力管接口52输送到压力腔62，活塞18就把同样体积的液压液体通过通道18、环形腔78和压力管接口54转移到压力腔64，反之亦然。 
止动装置26包括罩壳114，在图示的实施例中，所述的罩壳以适当的方式附着到活塞‑气缸组件16的嵌套件58的外周围。执行机构32的电磁线圈116收纳在罩壳114中，至少局部同心环绕着铁磁体锁定元件28，所述的锁定元件在这里起到电磁驱动器的动铁芯的作用。可替换的锁定元件28以类似活塞的方式在电磁线圈116里，穿过缺口118、120（见图2）啮合，所述的缺口118、120形成在罩壳114或者嵌套件58中，更准确地说是在夹套段72中，缺口118、120互相对齐，以便止动凸块122能够与活塞部82中的径向凹槽108,110,112啮合，所述的止动凸块122设置在图1中的锁定元件28的下端，所述的止动凸块122的截面朝其自由端形成轻微的锥度。在图1中的锁定元件28的上端，设有用于承载一个螺旋压缩弹簧30的开孔124，所述的螺旋压缩弹簧从锁定元件28伸出，支撑在罩壳114上。最后，电磁线圈116通过供电电缆34供电，所述的供电电缆在图1中用虚线表示，与所述的控制单元ECU建立电气连接。 
显然，螺旋压缩弹簧30试图推动锁定元件28伸出止动装置26的罩壳114，使电磁线圈116无电流状态时，凭借弹簧力，止动装置122保持在与活塞部82上的径向凹槽108、110、112之一啮合。通过机械制造过程中的精确耦合，防止活塞18脱离活塞‑气缸组件16，即使在压力腔62、64之一承受压力负荷的情况下。与此相反，如果电磁线圈116导电，则产生的磁力吸引锁定元件28对抗螺旋压缩弹簧30的弹力，使所述的弹簧沿实质上垂直 于活塞18移动方向退回到罩壳114中，在这种情况下，止动凸块122脱离所述的径向凹槽108、110或112。活塞18（以及以运转的方式连接至活塞18的定位元件）可以因相应的压力腔62或64的压力负荷而移动。止动装置26的各个（释放或止动）位，也就是锁定元件28相对于止动装置26的罩壳114的位置，可以被控制单元ECU通过执行机构32的电感量间接检测到，当锁定元件28相对于罩壳114移动时，所述电感量的变化取决于瞬时气隙，也就是锁定元件28与罩壳114上靠近螺旋压缩弹簧30的区域之间的间隙。 
在图示的实施例中，活塞部82上设有三个径向凹槽108、110、112，所述径向凹槽在活塞18上的轴向位置和相互间隔，限定以运转的方式连接到活塞18的定位元件的特定位置。如果图1和图2所示的止动凸块122设置为与中间的径向凹槽110啮合，举例来说，这就定义定位元件的空档位置，在自动换挡变速箱（ASG）的情况下，例如，在第一和第三档位之间的变速套筒位置，在这种情况下，没有齿轮处于啮合状态。与此相反，如果止动凸块122与径向凹槽108或112锁定，在ASG的情况下，这就定义了定位元件的一个单独的界限位置，例如，变速套筒位置啮合于第一或第三档位。 
根据图1和图2所示的实施例的另外一特征是，在活塞18周围的径向凹槽108、110、112有不同的凹槽深度，尤其是在图2中可以很容易地看到。如果止动凸块122设置为与径向凹槽108、110、112之一啮合，那么，锁定元件28伸出止动装置26的罩壳114的程度较大或者较小，取决于各个径向凹槽的深度，所述的径向凹槽在执行机构32上产生不同的气隙。因此，控制单元ECU通过检测执行机构32的电感量，也可以间接判断活塞18在（尤其是）嵌套件56、58形成的气缸罩壳中的轴向位置。结果，可以获得与定位元件的各个位置相关的可选的附加位置信息。 
例如，下列操作也可以通过前述的液压传动装置10执行，其中，控制单元ECU适时地激活、并且协调电动泵驱动器M和止动装置26的电磁执行机构32。 
如果定位元件要从预定位置移开，在这个实施例中，所述的预定位置是通过执行机构32的电感量（间接）得知，如上所述，例如，如图1和图2所示的中心位置，那么，首先要通过控制单元ECU给止动装置26的执行机 构32施加电流。其结果是，锁定元件28在磁力作用下抵抗螺旋压缩弹簧30的弹力而缩回，在这种情况下，止动凸块122脱离活塞18的各个径向凹槽110（这里是中心凹槽），从而释放止动装置。现在，通过控制单元ECU给泵驱动器M施加电流，于是，泵14按照需要的泵送方向R启动，所述的泵送方向是实现预期的定位移动方向所必需的，例如，在图1中泵送方向R是从泵14的右侧到泵14的左侧。因此，压力腔62出现液压负荷，图1中的活塞18因而向右侧移动。在活塞18经历短的移动行程之后，可以切断给执行机构32的供电，以便使螺旋压缩弹簧30试图向下推动图1中的锁定元件28。一旦与锁定元件28相关的活塞18到位，止动凸块122就能滑入径向凹槽108。现在，切断泵驱动器M的电源，系统就再次处于完全无电流状态。 
显然，活塞18可以按照这种模式和方式从一个止动位置移动到下一个止动位置。如果定位元件要从一个末端位置直接移动到另一个末端位置，也就是不移动到中心位置或空档位置，施加到执行机构32的电流可以维持一段较长的时间，在止动凸块122啮合到处于各自末端位置的径向凹槽108或112之前，这段时间使得活塞18上的中间的径向凹槽110“越过”可伸缩的止动凸块122而不将其止动。 
以下将参考图3对前述实施例的变型加以说明，说明的范围仅限于两者之间的差异。作为简化的说明，图3中省略了变速器壳体112部分的描述。 
在图3所示的变型中，在活塞18外周的径向凹槽108、110、112的凹槽深度没有差异，而是恰恰相反，都加工成同样的深度。为此目的，活塞‑气缸组件16包括传感器装置126，用于检测活塞‑气缸组件16中的活塞18的各个位置，在气缸罩壳上，更准确地说，是在活塞‑气缸组件16的嵌套件58的外周上，适当地配置安装一个传感器128，例如，本身已众所周知的霍尔传感器，在活塞18上适当地配置安装信号元件130，例如，块状永久磁铁，在图示的实施例中，置于活塞部82上的径向凹槽108和110之间。所述的传感器128通过信号电缆132连接到控制单元ECU。 
在这个实施例中，当这个系统处于无电流状态时，止动装置26的锁定元件28上的止动凸块122，在螺旋压缩弹簧30的弹力的作用下，同样也倾向于啮合到活塞18上的径向凹槽108、110、112，从而防止活塞18的移动。 如果通过控制单元ECU给止动装置26的执行机构32施加电流，电磁线圈116就沿着图3中向上的方向拉回锁定元件28，释放止动装置，也就是说，使止动凸块122脱离活塞18的各个径向凹槽108、110或112。控制单元ECU立刻控制泵驱动器M，于是，受到压力负载的活塞18沿预期的定位方向移动，所述的定位方向取决于预定的泵送方向R。在此情况下，活塞18的各个位置是通过传感器装置126确定的，所述的传感器128相对于活塞‑气缸组件16是静止的，所述的传感器装置检测信号元件130相对于传感器128的各个相关位置。在活塞18到达预期的止动位置之前的瞬间，控制单元ECU停止给电磁线圈116供电，于是，由于螺旋压缩弹簧30的弹力，锁定元件28试图向前，也就是图3中的向下方向移动。一旦活塞部82上的相应径向凹槽108、110或112随着活塞的进一步移动对准了锁定元件28的止动凸块122，止动凸块122就滑入所述的径向凹槽，以便沿轴向固定活塞18。最后，控制单元ECU切断泵驱动器M的电源。 
液压传动装置10的另一实施例可以从图4推知，与前述实施例相比，该实施例配置若干个双作用的活塞‑气缸组件16（这里是三个），所述的活塞‑气缸组件的活塞18分别配置为以运转的方式连接到各自的定位元件（图中未显示）。作为简化的说明，图4中再次省略了安装活塞‑气缸组件16的变速器壳体部分的描述，仅仅对用于检测各自的活塞位置或定位元件位置的传感器装置加以说明。 
根据图4，通向图4上部的（第一）活塞‑气缸组件16的压力管路48，50，分支成为连接管路134、136，液压连接到新增的活塞‑气缸组件16的压力管接口52、54，以便液压操作并联连接到单一的泵14的所有的活塞‑气缸组件16。 
显然，控制单元ECU通过给止动装置26供电，取消与某个特定定位元件相关的活塞‑气缸组件16上的活塞锁止，并且按照特定的泵送方向R接通泵14，这个特定定位元件就可以按照预期的定位方向移动，同时，通过功能上与其相关联的止动装置26，新增的活塞‑气缸组件16的活塞18保持无电流状态。通过这种供电方式，同时给相应的止动装置26和泵驱动器M供电，受到压力负载、已取消锁止的活塞18随之按照同样的定位方向移动，就可以按照同样的定位方向同时移动数个定位元件。 
图5展示了液压传动装置10的另外一个实施例，这里也有与关于图4的论述相类似的简化，该实施例与前述实施例的本质区别在于，所述的止动装置26不是设置在活塞‑气缸组件16上，而是在实际的定位元件上，这里，所述的定位元件附有变速叉90的变速叉杆88，该实施例减少了活塞‑气缸组件16所需要的安装空间。具体而言，变速叉杆88设置在径向凹槽138、140、142的外周围，所述的径向凹槽按照描述的模式和方式与止动装置26的锁定元件28上的止动凸块122配合，可以选择令电磁线圈116无电流而锁止，从而约束定位元件，进而约束活塞‑气缸组件16的活塞18，或者通过给止动装置26供电取消锁止状态而释放它。 
最后，图6还展示了液压传动装置10的另外一个实施例，与先前的几幅图相比，图6更大程度上是原理示意图，该实施例与前述实施例的本质区别在于，在活塞18的可液压加载侧具有不同尺寸的有效工作面22、24，所述的有效工作面22、24分别构成活塞‑气缸组件16的独立压力腔62或64的边界。在此情况下，在活塞18的外周围仅有一个密封元件144，与活塞‑气缸组件16仅有的一个气缸导向表面146配合，以便使压力腔62和64互相液压隔离，这与前述实施例相比，显著地缩短了活塞‑气缸组件16。在活塞18移动的情况下，为了确保补偿压力腔62、64之间的容积差，在泵14和活塞‑气缸组件16之间设有一个可由泵压力液压激活的阀组148，所述的容积差起因于不同尺寸的液压有效工作面22、24对应于同样的活塞行程。 
在图示的实施例中，这个阀组148包括两个压力控制的二位二通阀（2‑2‑wayvalve）150、152，以及两个孔径元件（aperture）154、156，所述的二位二通阀被弹簧偏压在流通零位。第一个二位二通阀150连接在压力管路48、50之间的连接管路158中，而第二个二位二通阀152置于来自泵14的压力管路50中，位于连接管路158之前。孔径元件154置于来自泵14的压力管路48中，位于连接管路158之前，而孔径元件156连接在泵14的液压连接端38和第二个二位二通阀152之间的压力管路50中。一条控制管路160连接在泵14的液压连接端36和孔径元件154之间的压力管路48上，通向压力管路50中的第二个二位二通阀152，以便其可由来源于压力管路48的压力液压激活。同样，一条控制管路162连接在泵14的液压连接端38和孔径元件156之间的压力管路50上，通向压力管路158中的第一个二位 二通阀150，以便其可由来源于压力管路50的压力液压激活。 
可以在压力管路50中的同样的位置设置一个在朝泵14的方向阻断的单向阀（图中未显示），取代通过控制管路160激活，并且可选地与孔径元件156结合的二位二通阀152。于是，在压力管路48中的孔径元件也就成为多余的。
这个回路的运作过程如下：如果泵14按照逆时针的泵送方向R转动，由于孔径元件154的结果，在压力管路48中产生回压（back‑pressure），通过控制管路160传递给二位二通阀152并使其关闭。然而，二位二通阀150保持打开，所以，由于经由连接管路158的液压连接的结果，活塞18的两个有效工作面22、24被同样地施加压力负荷。由于图1中的活塞18左侧的有效工作面22较大，活塞18向图1的右侧移动，显然，这里假设已经通过给止动装置26供电取消了变速叉杆88的锁止。在这种情况下，从环形压力腔64（右手侧）转移的液压液体量被用于填充圆柱压力腔62（左手侧）；仍然缺少的液压液体量由泵14经由单向阀46从液体池20馈送。 
与此相反，如果泵驱动器M受控制单元ECU控制，使得泵14按照图6中的顺时针的泵送方向R输送液压液体，由于孔径元件156的结果，在压力管路50中产生回压。这个回压通过控制管路162，传达给连接管路158中的二位二通阀150并使其关闭。然而，在压力管路50中的二位二通阀152保持打开。于是，活塞‑气缸组件16的环形压力腔64连接到泵14的液流压力区（液压连接端38），并且与泵14的液流吸力区（液压连接端36）隔离。与此相反，活塞‑气缸组件16的圆柱压力腔62连接到泵14的液流吸力区（液压连接端36）。由于作用在活塞18上的压力差，导致活塞18向图6左侧移动，显然，这里假设变速叉杆88已被加电的止动装置26解锁。 
本发明公开了一种尤其是在机动车辆变速器中用于驱动至少一个定位元件的液压传动装置，包括泵、至少一个与其连接的双作用的活塞‑气缸组件、以及液压液体的液体池，所述的泵具有泵送方向可逆的电动泵驱动器，所述活塞‑气缸组件的活塞以运转的方式连接至定位元件，液压液体可以从所述的液体池泵送到活塞‑气缸组件，以便给活塞的一或侧者另一侧液压加载，从而根据各自的泵送方向移动定位元件。具体而言，所述的活塞‑气缸组件功能性地联接带有锁定元件的止动装置，所述的锁定元件被施以弹簧偏压保 持在锁定位置，防止所述的定位元件移动，并且所述的锁定元件受到可电力激活的执行机构驱动，从锁定位置移动到允许定位元件移动的释放位置。此外，泵驱动器和执行机构电气连接到控制单元，所述的控制单元协调这些部件的电力激活动作。结果，驱动定位元件可以低成本地达到高水平的整体效率。 
标号列表 
10 液压传动装置 
12 变速器壳体 
14 泵 
16 活塞‑气缸组件 
18 活塞 
20 液体池 
22 有效工作面 
24 有效工作面 
26 止动装置 
28 锁定元件 
30 螺旋压缩弹簧 
32 执行机构 
34 供电电缆 
36 液压连接 
38 液压连接 
40 吸入管路 
42 吸入管路 
44 单向阀 
46 单向阀 
48 压力管路 
50 压力管路 
52 压力管接口 
54 压力管接口 
56 嵌套件 
58 嵌套件 
60 汽缸内腔 
62 压力腔 
64 压力腔 
66  阶梯孔 
68  阶梯孔 
70  O型圈 
72  夹套段 
74  底座段 
76  延伸段 
78  环形腔 
80  通道 
82  活塞部 
84  活塞柄 
86  阶梯孔 
88  变速叉杆 
90  变速叉 
92  滑套 
94  定位环 
96  密封元件 
98  外周表面 
100 密封元件 
102 密封元件 
104 内圆周表面 
106 内圆周表面 
108 径向凹槽 
110 径向凹槽 
112 径向凹槽 
114 罩壳 
116 电磁线圈 
118 缺口 
120 缺口 
122 止动凸块 
124 开孔 
126 传感器装置 
128 传感器 
130 信号元件 
132 信号电缆 
134 连接管路 
136 连接管路 
138 径向凹槽 
140 径向凹槽 
142 径向凹槽 
144 密封元件 
146 气缸导向表面 
148 阀组 
150 二位二通阀 
152 二位二通阀 
154 孔径元件 
156 孔径元件 
158 连接管路 
160 控制管路 
162 控制管路 
D   直径 
ECU 控制单元 
M   电动泵驱动器 
R   泵送方向。