CN101235893B - 离合器变速箱及其锁紧泵润滑回路 - Google Patents

Abstract

提供用于变速箱的液压控制回路，包括压力流体源和至少一个可选择性地结合的扭矩传递机构。提供与该源连通的至少一个锁紧阀并是可操作的以便选择性地输送压力流体以使至少一个扭矩传递机构结合。该至少一个锁紧阀是可操作的以保持至少一个扭矩传递机构的结合，不考虑压力流体的存在。阀是与源流体连通的。提供润滑回路并是可操作的以润滑变速箱。该阀是可操作的以便可变化地输送压力流体到润滑回路。也公开了包括液压控制回路的变速箱。

Description

离合器变速箱及其锁紧泵润滑回路

技术领域

本发明涉及到车辆变速箱更具体地涉及到离合器变速箱及其锁紧泵润滑回路。

背景技术

在典型的自动变速箱中，经变速箱传递的扭矩的大小与离合器或扭矩传递机构的夹持扭矩成比例。这些扭矩传递机构典型地是流体致动的；因此，该扭矩传递机构的夹持扭矩与由液压泵产生的液压系统操作压力成比例。因此，由轴承、轴套、扭矩传递机构、及齿轮副产生的热也与液压系统操作压力成比例。一旦该扭矩传递机构被充填流体并进入啮合，同时扭矩传递机构回路内的泄漏达到要求，来自液压泵的剩余流体流量用于润滑变速箱内的零件。用于润滑的压力流体是从冷却器送进回路分流，该冷却器回路出现在管线或主压力调节阀处。典型的变速箱的润滑回路是被动地由来自液压泵经孔的剩余压力流体工作。

在具有适用离合器系统的锁紧泵(LPAC)的自动变速箱中，使用可控的泵压力施加到扭矩传递机构以实现齿轮换档。一旦啮合LPAC离合器，关闭锁紧阀，因而在扭矩传递机构的液压施加回路内封闭液压压力，该扭矩传递机构典型的是板式离合器组件。由于借助于锁紧阀，将扭矩传递机构液压回路对泵液压回路密封，所以可降低液压系统操作压力以最小化变速箱的自转损失。扭矩传递机构的啮合将借助于锁紧阀被保持而不考虑液压系统操作压力。

与典型的自动变速箱对比，在锁紧已经出现之后，设置LPAC的自动变速箱无需向扭矩传递机构供给压力流体。这一功能允许降低液压系统操作压力同时要求的润滑注油保持高压。通常希望降低液压系统操作压力以便减少自转损失并改善变速箱的效率。但是，降低液压系统操作压力而不增加压力流体的流量到润滑回路可以证明对变速箱内的轴套、轴承、及齿轮副是致命的损伤，因为在高扭矩传递的状态中润滑流体要求保持高压。

发明内容

提供具有压力流体源和阀的变速箱，该阀与流体源成流体地连通并具有第一和第二位置。润滑回路是可操作的以润滑变速箱。阀是可操作的以向润滑回路传送压力流体。在阀与润滑回路之间设置第一与第二孔。该阀被构形成为当该阀处在第一位置与第二位置的一个时以经过第一与第二孔向润滑回路供给压力流体。此外，该阀被构形成为当阀处在第一位置与第二位置的另一个时以经过第二孔向润滑回路供给压力流体。

在另一选择的实施例中，提供具有压力流体源和至少一个选择性地可啮合的扭矩传递机构的变速箱。提供至少一个与该压力流体源连通的锁紧阀并可操作以选择性地输送压力流体以使至少一个扭矩传递机构进行啮合。至少一紧阀是可操作的以保持至少一个扭矩传递机构的啮合不考虑压力流体的存在。设置压力调节器阀与该源流体地连通并具有第一位置、第二位置和调节位置。压力调节器是可操作的以便当压力调节器阀处于调节位置时调节压力流体。润滑回路是可操作的以润滑可自动地换挡的变速箱。压力调节器阀是可操作的以选择性地和可变化地输送压力流体到润滑回路。

当结合附图时从以下为实施本发明的最佳模式的详细描述对上述特征与优点以及本发明的其它特征与优点是显而易见的。

附图说明

图1a是适用离合器变速箱的锁紧泵的液压回路示意图，表示处于弹簧设定位置的逻辑阀，可操作以向适用离合器变速箱的锁紧泵的液压回路输送压力流体；

图1b是图1a的液压回路的示意图，表示处于压力设定位置的逻辑阀；

图2a是图1a和1b液压回路的另一实施例的示意图，表示处于弹簧设定位置的压力调节器阀，可操作以选择性地和可变化地输送压力流体到适用离合器变速箱的锁紧泵的液压回路；

图2b是图2a的液压回路的示意图，表示处于压力设定位置的压力调节器阀；

图2c是图2a与2b的液压回路的示意图，表示处于调节位置的压力调节器阀；

图3a是图1a、1b、2a、2b和2c的液压回路的另一实施例的示意图，表示逻辑阀和压力调节器阀，每一个处于弹簧设定位置，可操作以选择性地和可变化地将压力流体输送到适用离合器变速箱的锁紧泵的润滑回路；

图3b是图3a的液压回路示意图，表示处于压力设定位置的逻辑阀，和处于调节位置的压力调节器阀；

图4a是图1a、1b、2a、2b、2c、3a和3b的液压回路的另一实施例的示意图，表示处于弹簧设定位置的快速阀，可操作以选择性地和可变化地向适用离合器变速箱的锁紧泵的润滑回路输送压力流体；

图4b是图4a的液压回路的示意图，表示处于压力设定位置的快速阀。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿几幅图同样的标号对应相同的类似零件，图1a所示是车辆变速箱10的一部分。该变速箱10包括液压回路12，在图1a中表示该回路的一部分。该液压回路12包括液压泵14，诸如正位移泵，可操作该泵以从油箱18抽吸流体16并将压力液体22提供到主要压力调节器20。由箭头22指示的压力流体被从主要压力调节器20输送到锁紧阀24与逻辑阀组件26。该锁紧阀24是可操作的以便选择性地将压力流体22输送到液压致动的离合器或扭矩传递机构28以使其啮合。一旦扭矩传递机构28被结合，该锁紧阀24保持扭矩传递机构28的结合不考虑压力流体22的存在或多少。因此，变速箱10可以起到适用离合器变速箱的锁紧泵，或LPAC，的特征。技术人员将认识到，该变速箱10可以包括多个锁紧阀24和扭矩传递机构28，但是为清楚起见在图中仅表示每一个中的一个。

逻辑阀组件26与通道30、控制通路32、第一润滑分路34、第二润滑分路36、和排放口38连通。电磁阀40，诸如可变的流量电磁阀或开/关电磁阀，是可操作的以便将箭头22指示的流体从驱动器送进源44输送到逻辑阀组件26。该逻辑阀组件26包括由弹簧48偏置到弹簧设定位置的滑阀46，如图1a所示。提供润滑回路50，根据液压控制回路12的工作状态该润滑回路分别地经过第一与第二孔52和54二者，或仅经过第二孔54与逻辑阀组件24连通。在优选实施例中，该第一孔52比第二孔54更节流。

该锁紧阀24的锁紧性质允许压力流体22的压力(通常数倍于液压系统操作压力)一旦扭矩传递机构28已经结合就被降低因而通过自转损失的减少而增加变速箱10的工作效率。图1a表示当在高压的压力流体22工作时的液压回路12。在此高的液压系统操作压力的工作模式中，电磁阀40节流流体42输送到逻辑阀组件26。这样，滑阀46被弹簧48偏置到弹簧设定位置。由于滑阀46处于弹簧设定位置，允许压力流体22从通道30进入到第一润滑分路34。继而将压力流体22经第一与第二孔52和54输送到润滑回路50。经过第一与第二孔52和54的压力降优选与高压状态一致，这样足够量的压力流体22被输送到润滑回路50以免损坏变速箱10内的零件。

现在参照图1b，表示当以低压力的压力流体22工作时的液压回路12。在此低的液压系统操作压力的工作模式中，电磁阀40从驱动器送进源44通过控制通路32将流体42输送到逻辑阀组件26。这样，滑阀46克服弹簧48的偏置力被偏置到压力设定位置，如图1b所示。由于该滑阀46处在压力设定位置，允许压力流体22从通路30进入到第二润滑分路36。继而仅经过第二孔54将压力流体22输送到润滑回路50。经过第二孔54的压力降与流量优选与低压状态一致这样将足够量的压力流体22输送到润滑回路50以避免损坏变速箱10。因此逻辑阀组件26提供相对于来自主压力调节器20的压力流体22的压力的二个独立的流量状态。

现在参照图2a，表示图1a和1b的变速箱10的另一实施例，一般以10A指示。该变速箱10A包括液压回路12A。该液压回路12A包括压力调节器阀组件56。该压力调节器阀组件56包括滑阀58和弹簧60，该弹簧可操作以将滑阀58偏置到图2a所示的弹簧设定位置。该压力调节器阀组件56与通道62、控制通路64、调节器出口通路66、反馈通路68、和排放口70连通。

在工作中，由于滑阀58处于弹簧设定位置，压力流体22基本上被阻塞或者由滑阀58防止从通道62流到调节器出口通路66，因而消除压力流体22流动到润滑回路50。包含在润滑回路50内的任何流体将经调节器出口通道66通过排放口70排出。

参照图2b，表示的压力调节器阀组件56具有处于压力设定位置的滑阀58。在这种状态，优选是可变流量电磁阀的电磁阀40控制需要的压力大小这样流体42将偏置滑阀58克服弹簧60的偏置力。由于滑阀58处于压力设定位置，压力流体22可以基本上未调节地流过，从通过路62进入调节器出口通道66以便随后引入到润滑回路50。孔72在进入润滑回路50的压力流体22的压力与流量之间提供可预测的关系。

现在参照图2c，所示压力调节器阀组件56具有处于调节位置的滑阀58。在此处状态中，优选是可变化流量电磁阀的电磁阀40控制压力的变化大小，这样流体42将偏置滑阀58克服弹簧60的偏置力进入调节位置因而允许滑阀58以调节。由于滑阀58处于调节位置，当压力流体22从通道62进入调节器出口通路66以便随后引入到润滑回路50时调节该压力流体22。将一定量的调节的压力流体通过反馈通路68输送到压力调节器阀组件26以向滑阀58提供反馈信号。该压力调节器阀组件56在一个宽的范围上有效控制压力流体22流向润滑回路50，即由主压力调节器20提供的零到全压力(减去由弹簧60的弹簧差率产生的偏差)。

现在参照图3a，表示图1a和1b的变速箱10和图2a至2c的变速箱10A的另一实施例，通常以10B表示。该变速箱10B包括液压回路12B。该液压回路12B包括压力调节器阀组件74和逻辑阀组件76。该压力调节器组件74包括滑阀78和弹簧80，该弹簧可操作以将滑阀78偏置到弹簧设定位置如图3a所示。类似地，该逻辑阀组件76包括滑阀82与弹簧84，该弹簧可操作以将滑阀82偏置到弹簧设定位置如图3a所示。该压力调节器阀组件74与通道86、控制通路88、调节器出口通路90、反馈通路92、以及排放口94连通。该逻辑阀组件76与通道86、控制通路88、调节器出口通路90、第一润滑分路96、第二润滑分路98、以及排放口100连通。该第一润滑分路96是可操作的以便分别经第一与第二孔102与104将压力流体22输送到润滑回路50。优选地第一孔102比第二孔104更节流。

图3a表示当以低压的压力流体22工作时的液压回路12B。在此低的液压系统操作压力的工作模式中，优选可变流量电磁阀的电磁阀40节流输送到压力调节器阀组件74和逻辑阀组件76的流体42。这样，由弹簧80将压力调节器阀组件74的滑阀78偏置到弹簧设定位置；同样，由弹簧84将逻辑阀组件76的滑阀82偏置到弹簧设定位置。由于滑阀82处在弹簧设定位置，就能使压力流体22从通道86进入到第二润滑分路98中。随后该压力流体经第二孔104被输送到润滑回路50。经第二孔104的流量优选与低压状态一致，这样足够量的压力流体22被输送到润滑回路50以免损坏变速箱10B。由于滑阀78处在弹簧设定位置，所以压力调节器阀组件74基本上阻断或防止通过调节器出口通路90将压力流体22输送到逻辑阀组件76。

现在参照图3b，表示当以高压的压力流体工作时的液压回路12B。在此高的液压系统操作压力的工作模式中，电磁阀40将流体42从致动器送进源通过控制通路88输送到压力调节器阀组件74和逻辑阀组件76。这样，滑阀78克服弹簧80的偏置(力)被偏置到调节位置，如图3b所示，同时滑阀82克服弹簧84的偏置(力)被偏置到压力设定位置。由于逻辑阀组件76的滑阀82处于压力设定位置，压力流体22被阻断或者防止从通道86进入到第二润滑分路98。代之以来自通道86内的压力流体22被压力调节器阀组件74调节并随后通过调节器出口通路90输送到逻辑阀组件76。技术人员将意识到，电磁阀40的可变流量特性将能使滑阀78克服弹簧80的偏置以调节压力流体22，因而调节输送到调节器出口通路90的压力流体22。进入反馈通路92的压力流体22向滑阀78提供反馈信号。该压力流体22被从逻辑阀组件76输送到第一润滑分路96，在该处压力流体22随后通过第一与第二孔102与104被引入到润滑回路50。因此通过调节压力调节器阀组件74的滑阀78控制或调节压力流体22的压力，同时分别通过第一与第二孔102与104控制压力流体22到润滑回路50的流量。

压力调节器阀组件74与逻辑阀组件76的组合允许压力流体22的压力的精确调节，同时也允许压力流体22的压力下降到基本上等于排出主要压力调节器阀20的压力流体的值。由于适用离合器变速箱，如变速箱10B的锁紧泵，能在较低的液压系统操作压力值处工作，所以压力调节器阀组件74与逻辑阀组件76的组合能使液压回路12B在最小液压系统操作压力处工作，该压力是为保持压力流体22到润滑回路50的适当流量以防止损环变速箱10B内的零件所必需的。

现在参照图4a，表示图1a与1b的变速箱10、图2a到2c的变速箱10A、和图3a和图3b的变速箱10B的另一实施例，一般以10C表示。变速箱10C包括液压回路12C。该液压回路12C包括快速阀组件106。该快速阀组件106包括滑阀108和弹簧110，该弹簧可操作以将滑阀108偏置到弹簧设定位置如图4a所示，在滑阀108上限定一微分面积，以字母A表示。该快速阀组件106与通道112、通道114、通道116、第一润滑分路118、第二润滑分路120、以及排放口122连通。该第一润滑分路120是可操作的以便分别通过第一与第二孔124和126将压力流体22输送到润滑回路50。第二润滑分路120是可操作的以便将压力流体22仅通过第二孔126输送到液压力回路50。优选地，第一孔124比第二孔126更节流。

图4a表示当以低压的压力流体22工作时流压回路12C。在此低的液压系统操作压力的工作模式中，来自通道114的在微分面积A上工作的压力流体22的压力是不足以从图4a所示的弹簧设定位置到图4b所示的压力设定位置往复或移动滑阀108。这样，该滑阀108保持在弹簧设定位置并允许通道114内的压力流体输送到第二润滑分路120，在该处继而通过第二孔126将压力流体引入到润滑回路。优选地，第二孔126的尺寸完成为在低的液压系统操作压力的工作模式时允许压力流体22的足够流量到润滑回路50。

图4b表示当以高压的压力流体22工作时的液压回路12C。在此高的液压系统操作压力的工作模式中，来自通道114的微分面积A上工作的压力流体22的压力足以往复或移动滑阀108从弹簧设定位置到如图4b所示的压力设定位置。一旦该滑阀108是处在压力设定位置，作用在微分面积A上的压力流体22经过排放口122被排出。因此，通道112内的压力流体22保持滑阀108处在压力设定位置。通过快速阀组件106，将通道116内的压力流体22输送到第一润滑分路118，在该处继而将压力流体22通过第一与第二孔124与126引入到润滑回路50。通过第一与第二孔124与126的压力降和节流优选与高的液压系统操作压力状态一致，这样足够量的压力流体22被输送到润滑回路50以免损坏变速箱10C内的零件。

如以上参照图4a与4b所描述的，快速阀106可用于向润滑回路50提供二个不同的流动特性。应该这样来选择微分面积A的面积和弹簧110的弹性率，以便在该液压系统操作压力时滑阀108将从弹簧设定位置到压力设定位置往复或移动。快速阀组件106对于控制压力流体22到润滑回路50的流动是一种低成本的选择，由于不需要图1a、1b、2a、2b、2c、3a、和3b的电磁阀40以使滑阀108运动。

尽管已经详细描述为实施本发明的最佳模式，但对于与本发明有关的技术人员将意识到各种变化的设计以及为实践本发明的实施例在所附权利要求的范围以内。优选地对本发明内描述的任何阀使用阻尼孔。

Claims (16)

1.一种变速箱，包括：

压力流体源；

与所述源流体连通并具有第一位置与第二位置的阀；

可操作的以润滑该变速箱的润滑回路；

其中所述阀是可操作的以将所述压力流体输送到所述润滑回路；

设置在所述阀与所述润滑回路之间的第一和第二孔；

其中所述阀被构形成为当所述阀处于所述第一位置和所述第二位置的一个时以所述压力流体经过所述第一和所述第二孔的每一个供给所述润滑回路；以及

其中所述阀被构形成为当所述阀处于所述第一位置与所述第二位置的另一个时以所述压力流体供给所述润滑回路，

所述变速箱还包括：

至少一个可选择性地结合的扭矩传递机构；

至少一个与所述源连通的锁紧阀，可操作以选择性地输送所述压力流体以使所述至少一个扭矩传递机构结合；以及

其中所述至少一个锁紧阀是可操作的以便保持所述至少一个扭矩传递机构的结合，不考虑所述压力流体的存在。

2.权利要求1的变速箱，其中所述第一孔比所述第二孔更节流。

3.权利要求1的变速箱，还包括：

可变流量电磁阀与开/关电磁阀的一个；

其中所述阀是逻辑阀；以及

其中所述可变流量电磁阀与开/关电磁阀的所述一个被构形成为以选择性放置所述逻辑阀处于所述第一与所述第二位置。

4.权利要求1的变速器，其中所述阀是快速阀同时其中所述快速阀包括与所述源流体地连通的微分面积并为可操作的以便当所述压力流体的压力大于或等于预定值时将所述阀从第一位置移动到所述第二位置。

5.权利要求1的变速箱，还包括：

压力调节器阀，可操作以调节所述流体压力并选择性地将所述调节的流体压力传递到所述阀；以及

其中当所述阀是处于所述第二位置时将所述调节的流体压力经过所述第一与第二孔传递到所述润滑回路。

6.权利要求5的变速箱，还包括可变流量的电磁阀，可操作以选择性地控制所述阀及所述压力调节器阀。

7.权利要求5的变速箱，其中阀是逻辑阀。

8.一种变速箱，包括：

压力流体源；

至少一个可选择地结合的扭矩传递机构；

至少一个与所述源连通的锁紧阀，可操作以选择性地输送所述压力流体以使所述至少一个扭矩传递机构结合；

其中所述至少一个锁紧阀是可操作的以保持所述至少一个扭矩传递机构的结合，不考虑所述压力流体的存在；

与所述源流体地连通的压力调节器阀，具有第一位置，第二位置和调节位置；

其中所述压力调节器阀是可操作的，以便当所述压力调节器阀处于所述调节位置时调节所述压力流体；

润滑回路，可操作以润滑变速箱；以及

其中所述压力调节阀是可操作的以便选择性地和可变化地输送所述压力流体到所述润滑回路；

设置在所述压力调节器阀与所述润滑回路之间并与述源连通的逻辑阀；

其中所述逻辑阀具有第一位置和第二位置；

其中所述逻辑阀是可操作的以便当所述逻辑阀处于所述第一位置时基本节制从所述压力调节器阀到所述润滑回路的所述调节流体的输送；以及

其中所述逻辑阀是可操作的以便当所述逻辑阀处于所述第二位置时将所述调节的流体从所述压力调节器阀输送到所述润滑回路；

设置在所述逻辑阀与所述润滑回路之间的第一与第二孔；

其中所述逻辑阀被构形成为当所述逻辑阀处于所述第二位置时以所述调节的流体经所述第一与所述第二孔从所述压力调节器阀供给所所述润滑回路；以及

其中所述逻辑阀被构形成为当所述逻辑阀处于所述第一位置时以所述调节的流体经所述第二孔从所述源供给所述润滑回路。

9.权利要求8的变速箱，还包括设置在所述压力调节器阀与所述润滑回路之间的孔，可以操作以便节流从所述压力调节器阀到所述润滑回路的所述压力流体的流量。

10.权利要求8的变速箱，还包括：

可变流量的电磁阀；以及

其中所述可变流量的电磁阀是可操作的以便选择性地将所述压力调节器阀放置在所述第一、第二、和调节位置。

11.权利要求8的变速箱，其中所述逻辑阀是可操作的以便当所述逻辑阀处于所述第一位置时将所述压力流体从所述源输送到所述润滑回路。

12.权利要求8的变速箱，还包括：

可变流量电磁阀；

其中所述可变流量电磁阀是可操作的以便选择性地将所述压力调节器阀放置在所述第一、第二和调节位置并将所述逻辑阀放置在所述第一和第二位置。

13.一种用于变速箱的液压控制回路，包括：

压力流体源；

至少一个可选择性地结合的扭矩传递机构；

与所述源连通的至少一个锁紧阀，可操作以便选择性地输送压力流体以使所述至少一个扭矩传递机构结合；

其中所述至少一个锁紧阀是可操作的以保持所述至少一个扭矩传递机构的结合，不考虑输送到所述锁紧阀的所述压力流体的存在；

与所述源流体连通的阀；

润滑回路，可操作以润滑变速箱；以及

其中所述阀是可操作的以便可变化地输送所述压力流体到所述润滑回路；

设置在所述逻辑阀与所述润滑回路之间的第一和第二孔；

其中所述逻辑阀构形成为当所述逻辑阀处于所述第一位置与所述第二位置的一个时以所述压力流体经过所述第一与所述第二孔供给所述润滑回路；

其中所述逻辑阀被构形成为当所述逻辑阀处于所述第一位置与所述第二位置的另一个时以所述压力流体经过所述第二孔供给所述润滑回路；以及

其中所述第一孔比所述第二孔更节流。

14.权利要求13的液压控制回路，其中所述阀是快速阀同时其中所述快速阀包括与所述源流体连通的微分面积并可操作以便当所述压力流体的压力大于或等于预定值时将所述阀从所述第一位置移动到所述第二位置。

15.权利要求13的液压控制回路，还包括：

压力调节器阀，可操作以调节所述流体压力并选择性地传递所述调节的流体压力到所述阀；以及

其中所述调节的流体压力当所述阀处于第二位置时经所述第一与第二孔传递到所述润滑回路。

16.权利要求13的液压控制回路，其中所述阀是压力调节器阀同时其中压力调节器阀是与所述流体连通的并具第一位置、第二位置与调节位置；

其中所述压力调节器是可操作的以便当所述压力调节器阀处于所述调节位置时调节所述压力流体；以及

其中所述压力调节器阀是可操作的以便输送所述调节的流体到所述润滑回路。

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