CN101555941A

CN101555941A - 用于对变速器中的液压流体除气的系统

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Publication number: CN101555941A
Application number: CN200910134062.0A
Authority: CN
Inventors: P·R·加西亚
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: US7985283B2; CN101555941B; DE102009016574A1; US20090255223A1; DE102009016574B4

Abstract

本发明涉及一种用于对变速器中的液压流体除气的系统。提供了一种用于至少部分地对变速器中的液压流体除气的系统包括多个变速器部件、用于接收除气了的液压流体的第一容器、与第一容器连通且可操作成将除气了的液压流体泵送至这多个变速器部件的第一泵、用于接收来自多个变速器部件的充气了的液压流体的第二容器、与第二容器连通且可操作成泵送来自第二容器的充气了的液压流体的第二泵以及分离器，该分离器用于接收来自第二泵的充气了的液压流体，可操作成对充气了的液压流体除气和将除气了的液压流体送至第一容器。

Description

用于对变速器中的液压流体除气的系统

技术领域

[0001]本发明总体上涉及变速器中的除气系统，并且更具体地涉及一种具有可操作成对变速器中的液压流体除气的双相旋风分离器的系统。

背景技术

[0002]本节陈述只是提供与本发明相关的背景信息，并且可能构成或可能不可构成现有技术。

[0003]一种传统的自动变速器包括可操作成使液压流体(例如润滑油)在变速器中循环的液压系统。液压流体给变速器的部件提供多种功能，包括但不限于离合器和齿轮装置的润滑、产生过量热的部件的冷却以及对阀、电磁阀和离合器活塞的液压控制。然而，变速器所采用的典型液压流体易于混入空气(也就是充气)。空气不像液压流体那样有效地起润滑作用也不提供冷却。因此，虽然看起来泵送了必需量的润滑油给变速器以提供足够的冷却和润滑，但是润滑和冷却还是不够。因此，变速器的部件会过热并且轴承及其他运动部件会过早地失效。另外，它会导致泵气蚀和液压致动部件的过度软化。变速器中的液压流体会在系统的多个部分中变得充气，因为系统没有与周围环境密封隔离。另外，用于储存液压流体的贮槽通常含有空气。

[0004]一种解决充气的解决方案是增大在系统内流通的液压流体量。然而，这种解决方案增加了系统的成本和重量。因此，本领域需要一种用于在液压流体流通通过变速器时对其除气的系统，从而在基本上不增加成本和重量的情况下降低所需的液压流体量、增强润滑和冷却、消除泵气蚀和软的液压控制致动。

发明内容

[0005]本发明提供一种用于至少部分地对变速器中的液压流体除气的系统。该系统包括：多个变速器部件、用于接收除气了的液压流体的第一容器、与第一容器连通且可操作成将除气了的液压流体泵送至多个变速器部件的第一泵、用于接收来自多个变速器部件的充气了的液压流体的第二容器、与第二容器连通且可操作成从第二容器泵送充气了的液压流体的第二泵以及用于接收来自第二泵的充气了的液压流体的分离器，该分离器可操作成对充气了的液压流体除气且将除气了的液压流体送至第一容器。

[0006]在本发明的一个方面，该分离器位于该第一容器内。

[0007]在本发明的另一个方面，该分离器位于该第一容器的上部中。

[0008]在本发明的又一个方面，该分离器是双相旋风分离器。

[0009]在本发明的又一个方面，该分离器包括与第二泵连通的用于接收充气了的液压流体的入口和至少一个用于传送充气了的液压流体至第一容器的出口。

[0010]在本发明的又一个方面，该分离器还包括与该入口和该出口连通的第一旋风分离器和第二旋风分离器。

[0011]在本发明的又一个方面，该第一和第二旋风分离器共用一共同的壳体。

[0012]在本发明的又一个方面，该壳体包括从该入口连通至该第一旋风分离器的第一通道和从该入口连通至该第二旋风分离器的第二通道。

[0013]在本发明的又一个方面，该第一和第二通道是锥形的以增大经过分离器的液压流体的离心加速度。

[0014]在本发明的又一个方面，该第一和第二通道包括多个流动孔，用于增大第一和第二旋风分离器内液压流体的除气速度。

[0015]在本发明的又一个方面，该系统还包括用于接收来自多个变速器部件的充气了的液压流体的第三容器，并且第二泵可操作成泵送来自第三容器的充气了的液压流体至分离器。

[0016]在本发明的又一个方面，多个变速器部件包括多个将充气了的液压流体传送至第二容器的齿轮装置和将充气了的液压流体传送至第三容器的双离合器组件。

[0017]用于至少部分地对变速器中的液压流体除气的系统的另一个实施例包括：多个变速器部件、用于接收除气了的液压流体的第一容器、与第一容器连通且可操作成将除气了的液压流体泵送至多个变速器部件的第一泵、用于接收来自多个变速器部件的充气了的液压流体的第二容器、与第二容器连通且可操作成泵送来自第二容器的充气了的液压流体的第二泵以及分离器。该分离器包括：用于接收来自第二泵的充气了的液压流体的入口、与该入口连通的第一螺旋通道、与该入口连通的第二螺旋通道、用于接收来自该第一螺旋通道的除气了的液压流体且用于将除气了的液压流体传送至该第一容器的第一出口以及用于接收来自该第二螺旋通道的除气了的液压流体且用于将除气了的液压流体传送至该第一容器的第二出口，该第一螺旋通道可操作成对充气了的液压流体除气，该第二螺旋通道可操作成对充气了的液压流体除气。

[0018]在本发明的一个方面，该分离器位于该第一容器内。

[0019]在本发明的另一个方面，该分离器位于该第一容器的上部中。

[0020]在本发明的又一个方面，该分离器包括壳体，其限定出第一通道和第二通道，并且该第一通道从该入口连通至该第一螺旋通道，该第二通道从该入口连通至第二螺旋通道。

[0021]在本发明的又一个方面，该第一和第二通道是锥形的以增大经过分离器的液压流体的离心加速度。

[0022]在本发明的又一个方面，第一通道、第二通道、第一螺旋通道和第二螺旋通道每个都包括至少一个流动孔，用于增大分离器内液压流体的除气速度。

[0023]在本发明的又一个方面，该系统还包括用于接收来自多个变速器部件的充气了的液压流体的第三容器，其中，第二泵可操作成泵送来自第三容器的充气了的液压流体至分离器。

[0024]在本发明的又一个方面，多个变速器部件包括多个将充气了的液压流体传送至第二容器的齿轮装置和将充气了的液压流体传送至第三容器的双离合器组件。

[0025]本发明的其他目的、方面和优点通过参考下列描述和附图将变得更明显，其中，相同的附图标记代表相同的部件、元件或特征。

附图说明

[0026]本文描述的附图只是起到举例的作用，而不以任何方式限制本发明的范围。

[0027]图1是依照本发明原理的示例性变速器的示意图，其具有用于对液压流体除气并传送液压流体的系统；

[0028]图2是用于本发明的系统中的双分离器的一种实施例的透视图；以及

[0029]图3是去除了顶部的双分离器的一种实施例的透视图。

具体实施方式

[0030]下面描述本质上仅仅是示例性并且不意图限制本发明、应用或用途。

[0031]参照图1，示出了一种示例性变速器并且用附图标记10表示。变速器10是一种自动变速器，其总体上包括壳体11，该壳体包围着输入轴或构件12、变矩器14、双离合器组件16、多个齿轮装置18、输出轴或构件20以及液压系统22。输入轴12连接至变矩器14和原动机(未示出)，例如内燃机或电动机。输入轴12从原动机接收输入扭矩并且将该输入扭矩传递至变矩器14。变矩器14耦接至双离合器组件16并且可操作成传递输入扭矩至双离合器组件16。该双离合器组件耦接至多个齿轮装置18。双离合器组件16和多个齿轮装置18合作以向输出轴20提供多个正反向速度或传动比。输出轴20然后耦接至末级传动系或变速箱(未示出)。应该认识到，示例性变速器10可包括其它多个部件，而不脱离本发明的范围。另外，应该认识到，示例性变速器10可具有比所示出的更少的部件，而不脱离本发明的范围。

[0032]液压系统22可操作成对贯穿变速器10的液压流体(例如油)除气并且传送该液压流体，从而提供至少对双离合器组件16和多个齿轮装置18的冷却、润滑和控制，这将在下文做更详细的描述。液压系统22包括液压回路30、第一容器32、第二容器34、第三容器36、第一泵38、第二泵40和分离器42。

[0033]液压回路30是对可操作成传送液压流体贯穿变速器10的部件以提供润滑、冷却和控制的回路的统称。因此，液压回路30包括控制阀体组件44和多个通道和通路(未示出)，这些通道和通路与多个齿轮装置18和双离合器组件16以及变速器10内的其它互相连接的轴和构件(未示出)连通。控制阀体组件44容纳有多个阀、电磁阀和通路，可操作成控制双离合器组件16的接合以及双离合器组件16和多个齿轮装置18的润滑和冷却。

[0034]第一容器32是贮槽或贮罐，用于储存至少部分地除气了的液压流体。除气了的液压流体是已经被除气到一定程度以适应变速器10的液压需求的液压流体。第一容器34位于第二和第三容器36、38之间。第二容器34是贮槽或贮罐，用于收集来自多个齿轮装置18的至少部分地充气了的液压流体。充气了的液压流体是有空气或其它气体混入液压流体内到一定程度从而不适应或不符合变速器10的液压需求的液压流体。第二容器34与第一容器32分开，并且位于靠近变速器10的后方，邻近输出轴20。第三容器36是贮槽或贮罐，用于收集来自双离合器组件16的至少部分地充气了的液压流体。第三容器36也与第一和第二容器32，34分开，并且位于靠近变速器10的前方，邻近双离合器组件16。

[0035]第一泵38或主泵可采取多种形式，例如月形齿轮泵、叶轮泵、齿轮泵或叶片泵，而不脱离本发明的范围。第一泵38与位于第一容器32内的第一过滤器46连通并且与液压回路30连通。第一过滤器46可操作成去除通过第一泵38离开第一容器32的液压流体中的微粒。第一泵38可操作成从第一容器32将液压流体泵送到液压回路30，这将在下文做更详细的描述。

[0036]第二泵40或换气泵可采取多种形式，例如月形齿轮泵、叶轮泵、齿轮泵或叶片泵，而不脱离本发明的范围。第二泵40与位于第二容器34内的第二过滤器48、位于第三容器36内的第三过滤器50以及分离器42连通。第二过滤器48可操作成去除通过第二泵40离开第二容器34的液压流体的微粒，并且第三过滤器50可操作成去除通过第二泵40离开第三容器36的液压流体的微粒。第二泵40可操作成从第二容器34和第三容器36将液压流体泵送到分离器42，这将在下文做更详细的描述。

[0037]分离器42可操作成至少部分地对由第二泵40传递的、来自第二和第三容器34、36的、充气了的液压流体除气。优选地，分离器42位于第一容器32的上部52中。转至图2，分离器42优选为双相旋风分离器，其包括与第二泵40连通的入口60，用于接收从第二泵40泵出的液压流体。入口60连接至第一通道62和第二通道64。第一和第二通道62、64每个分别包括锥形端部66、68，可操作成增大经过第一和第二通道62、64的液压流体的速度或流量。如图3所示，第一和第二通道62、64都包括多个冷流孔70，其可操作成增大经过分离器42的液压流体流量。然而，应该认识到，第一和第二通道62、64可具有任意数量的冷流孔70或者没有冷流孔，而不脱离本发明的范围。

[0038]返回图2，第一通道62与第一旋风分离器72连通。第一旋风分离器72可操作成使用离心力，以在液压流体流过第一旋风分离器72内的螺旋通道(未示出)时从液压流体中分离出空气或其它气体。第一旋风分离器72与位于第一旋风分离器72的底面的第一出口76连通。第一出口76与第一容器32(图1)连通并且将除气了的液压流体送回第一容器32。

[0039]第二通道64与第二旋风分离器74连通。第二旋风分离器74可操作成使用离心力，以在液压流体流过第二旋风分离器74内的螺旋通道(未示出)时从液压流体中分离出空气或其它气体。第二旋风分离器74与位于第二旋风分离器74的底面的第二出口78连通。第二出口78与第一容器32(图1)连通并且将除气了的液压流体送回第一容器32。

[0040]在本实施例中，第一和第二旋风分离器72、74形成为共用共同的壳体80的单个集成单元。通过合并这两个旋风分离器72、74，液压流体除气的速度就增大。

[0041]一起参照图1-图3，现在将描述液压系统22的操作。储存在第一容器32内的液压流体由第一泵38泵送至液压回路30。液压流体经由阀体44被传送并且被传至双离合器组件16和多个齿轮装置18以提供润滑、冷却和控制。多个齿轮装置18内所用的液压流体从多个齿轮装置18排出并且收集在第二容器34内。同样地，双离合器组件16内所用的液压流体从双离合器组件16排出并且收集在第三容器36内。

[0042]在液压系统22的操作期间，第二和第三容器34、36内的液压流体可能已经至少部分地被系统22内的空气充气了。充气了的液压流体然后从第二和第三容器34、36通过第二泵38被泵送并且传送至分离器42。分离器42从液压流体分离出空气，如上所述。除气了的液压流体然后从分离器42送回第一容器32并且继续循环。

[0043]发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不脱离本发明要旨的变形也在本发明的范围内。这些变形不看成是偏离本发明的精神和范围。

Claims

1、一种用于至少部分地对变速器中的液压流体除气的系统，所述系统包括：

多个变速器部件；

用于接收除气了的液压流体的第一容器；

与所述第一容器连通且可操作成将所述除气了的液压流体泵送至所述多个变速器部件的第一泵；

用于接收来自所述多个变速器部件的充气了的液压流体的第二容器；

与所述第二容器连通且可操作成泵送来自所述第二容器的所述充气了的液压流体的第二泵；以及

分离器，其用于接收来自所述第二泵的所述充气了的液压流体，可操作成对所述充气了的液压流体除气和将所述除气了的液压流体传送至所述第一容器。

2、如权利要求1所述的系统，其中，所述分离器位于所述第一容器内。

3、如权利要求2所述的系统，其中，所述分离器位于所述第一容器的上部中。

4、如权利要求1所述的系统，其中，所述分离器是双相旋风分离器。

5、如权利要求1所述的系统，其中，所述分离器包括入口和至少一个出口，所述入口与所述第二泵连通用于接收所述充气了的液压流体，所述出口用于将所述充气了的液压流体传送至所述第一容器。

6、如权利要求5所述的系统，其中，所述分离器还包括与所述入口和所述出口连通的第一旋风分离器和第二旋风分离器。

7、如权利要求6所述的系统，其中，所述第一和第二旋风分离器共用一共同的壳体。

8、如权利要求7所述的系统，其中，所述壳体包括从所述入口连通至所述第一旋风分离器的第一通道和从所述入口连通至所述第二旋风分离器的第二通道。

9、如权利要求8所述的系统，其中，所述第一和第二通道是锥形的以增大经过所述分离器的所述液压流体的离心加速度。

10、如权利要求8所述的系统，其中，所述第一和第二通道包括多个流动孔，用于增大所述第一和第二旋风分离器内所述液压流体的除气速度。

11、如权利要求1所述的系统，还包括用于接收来自所述多个变速器部件的充气了的液压流体的第三容器，其中，所述第二泵可操作成从所述第三容器将充气了的液压流体泵送至所述分离器。

12、如权利要求11所述的系统，其中，所述多个变速器部件包括多个将所述充气了的液压流体传送至所述第二容器的齿轮装置和将所述充气了的液压流体传送至所述第三容器的双离合器组件。

13、一种用于至少部分地对变速器中的液压流体除气的系统，所述系统包括：

多个变速器部件；

用于接收除气了的液压流体的第一容器；

分离器，该分离器包括：

用于接收来自所述第二泵的所述充气了的液压流体的入口；

与所述入口连通的第一螺旋通道，所述第一螺旋通道可操作成对所述充气了的液压流体除气；

与所述入口连通的第二螺旋通道，所述第二螺旋通道可操作成对所述充气了的液压流体除气；

用于接收来自所述第一螺旋通道的所述除气了的液压流体且用于将所述除气了的液压流体传送至所述第一容器的第一出口；以及

用于接收来自所述第二螺旋通道的所述除气了的液压流体且用于将所述除气了的液压流体传送至所述第一容器的第二出口。

14、如权利要求13所述的系统，其中，所述分离器位于所述第一容器内。

15、如权利要求14所述的系统，其中，所述分离器位于所述第一容器的上部中。

16、如权利要求15所述的系统，其中，所述分离器包括壳体，其限定出第一通道和第二通道，其中，所述第一通道从所述入口连通至所述第一螺旋通道，所述第二通道从所述入口连通至所述第二螺旋通道。

17、如权利要求16所述的系统，其中，所述第一和第二通道是锥形的以增大经过所述分离器的所述液压流体的离心加速度。

18、如权利要求17所述的系统，其中，所述第一通道、所述第二通道、所述第一螺旋通道和所述第二螺旋通道每个都包括至少一个流动孔，用于增大所述分离器内所述液压流体的除气速度。

19、如权利要求18所述的系统，还包括用于接收来自所述多个变速器部件的充气了的液压流体的第三容器，其中，所述第二泵可操作成从所述第三容器将充气了的液压流体泵送至所述分离器。

20、如权利要求19所述的系统，其中，所述多个变速器部件包括多个将所述充气了的液压流体传送至所述第二容器的齿轮装置和将所述充气了的液压流体传送至所述第三容器的双离合器组件。