CN102661377B - 一种液力变矩器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液力变矩器，涉及液力自动变速器技术领域，为解决现有技术液力变矩器中锁止离合器和泵轮离合器不能单独控制的技术问题而发明。所述液力变矩器，连接在发动机与变速箱之间，包括通过变矩器壳体与发动机曲轴连接的泵轮、与变速箱输入轴相连的涡轮、位于所述泵轮与所述涡轮之间的导轮，将所述变矩器壳体与泵轮可锁止分离的泵轮离合器和将所述变矩器壳体与变速器输入轴可锁止分离的锁止离合器，其中，所述泵轮离合器和所述锁止离合器由各自的油道供油进行控制。本发明用作液力变速器的离合器。

Description

一种液力变矩器

技术领域

本发明涉及液力变速器技术领域，尤其涉及一种液力变矩器。

背景技术

液力变矩器是液力传动的一种型式，是构成液力自动变速器不可缺少的重要组成部分之一。它装置在发动机的飞轮上，其作用是将发动机的动力传递给液力自动变速器中的齿轮机构，并具有一定的自动变速功能。液力自动变速器的传动效率主要取决于液力变矩器的结构和性能。

最早的液力变矩器由泵轮、涡轮、反作用元件(导轮或定子)和传递扭矩必需的油液组成。当发动机运转时，曲轴带动泵轮旋转，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随泵轮一同旋转。在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片内缘被甩向外缘，并从外缘冲向涡轮叶片，使涡轮在液压油的冲击作用下旋转，冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，通过导轮改变由从涡轮流向泵轮的液压油的方向使液压油冲击泵轮的背部，促使泵轮旋转，从而增加输出扭矩。

液力变矩器是用液力来传递汽车动力的，但油液的摩擦会损失能量，因此传动效率低。为提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代很多轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器，可根据发动机工况运行，当车速较低时锁止离合器处于分离状态，此时输入变矩器的动力完全通过液压油传至涡轮，当车辆在良好的道路上高速行驶时，锁止离合器处于锁止状态，此时发动机动力通过锁止离合器的机械连接直接传递给涡轮。但泵轮始终与发动机结合，发动机势必要克服泵轮及油液的拖曳，所以为了进一步提高传动效率，降低燃油消耗，有的液力变矩器内安装了泵轮离合器，可根据需要实现泵轮与发动机的结合与分离。

但由于液力变矩器空间的限制，已知的是锁止离合器和泵轮离合器通过共同的油供给控制共同的控制阀进行控制，不能实现各自的独立控制。

发明内容

本发明的实施例提供一种液力变矩器，用来实现锁止离合器和泵轮离合器的独立控制，进一步降低发动机燃油消耗。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种液力变矩器，连接在发动机与变速箱之间，包括通过变矩器壳体与发动机曲轴连接的泵轮、与变速箱输入轴相连的涡轮、位于所述泵轮与所述涡轮之间的导轮、将所述变矩器壳体与所述泵轮可锁止分离的泵轮离合器和将所述变矩器壳体与所述变速箱输入轴可锁止分离的锁止离合器，其中，所述泵轮离合器和所述锁止离合器由各自的油道供油进行控制。

进一步地，所述泵轮离合器包括与所述变矩器壳体连接的摩擦片和与所述泵轮连接的钢片，所述涡轮连接有固定的第一活塞和可移动以压紧或脱离所述摩擦片的第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞间形成有活塞腔，所述活塞腔连接有泵轮离合器油道；所述锁止离合器包括与所述变矩器壳体摩擦接触的锁止离合器摩擦片，所述锁止离合器摩擦片将变矩器分成左腔和右腔，所述左腔连接有第一变矩器油道，所述右腔连接有第二变矩器油道。

其次，所述泵轮离合器包括外毂与内毂，所述外毂的一端连接所述泵轮、另一端连接所述钢片；所述内毂的一端连接所述变矩器壳体、另一端连接所述摩擦片。

再次，所述泵轮离合器与所述锁止离合器布置在所述液力变矩器的同侧。

其中，所述泵轮离合器为单片湿式离合器或多片湿式离合器。

进一步地，所述锁止离合器通过花键与所述涡轮连接。

其次，所述锁止离合器包括锁止压盘，所述锁止压盘连接有减振弹簧。

再次，所述第二活塞靠近所述变速箱输入轴的一端设有复位弹簧。

进一步地，所述第二活塞靠近所述泵轮离合器的一端设有过油孔。

本发明实施例提供的液力变矩器，所述锁止离合器和所述泵轮离合器通过各自的油道供油进行控制，可以随时根据发动机工况控制所述泵轮与所述变矩器壳体的锁止分离或所述涡轮与所述变矩器壳体的锁止分离，彼此互不影响，使控制过程更为灵活，能够进一步提高液力变矩器的传动效率，降低发动机燃油消耗。

附图说明

图1为本发明实施例一种液力变矩器的原理示意图；

图2为本发明实施例一种液力变矩器的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种液力变矩器进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种液力变矩器，连接在发动机1与变速箱13之间，包括通过变矩器壳体3与发动机曲轴2连接的泵轮7、与变速箱输入轴12相连的涡轮5、位于泵轮7与涡轮5之间的导轮8，将变矩器壳体3与泵轮7可锁止分离的泵轮离合器6和将变矩器壳体3与变速箱输入轴12可结合分离的锁止离合器4，其中，泵轮离合器6和锁止离合器4由各自油道供油进行控制。

本发明实施例提供的液力变矩器，所述锁止离合器和所述泵轮离合器通过各自的油道供油进行控制，可以随时根据发动机工况控制所述泵轮与所述变矩器壳体的锁止分离或所述涡轮与所述变矩器壳体的锁止分离，彼此互不影响，使控制过程更为灵活，能够进一步提高液力变矩器的传动效率，降低发动机燃油消耗。

下面结合图1和图2对本发明的实施例进行具体说明。

本发明实施例的液力变矩器连接在发动机1和变速箱13之间，发动机1连接有发动机曲轴2。所述液力变矩器主要包括：泵轮7、涡轮5、导轮8、单向离合器9、油泵10、锁止离合器4、泵轮离合器6、变速箱输入轴12等组成，其中锁止离合器4与涡轮轮毂42通过花键相连，涡轮5与涡轮轮毂42通过铆钉36相连，涡轮轮毂42与变速箱输入轴12通过花键相连；锁止离合器4在油压的作用下通过锁止离合器摩擦片18与变矩器壳体3连接，使涡轮5与变矩器壳体3一起转动；泵轮离合器6也可在油压的作用下使泵轮离合器外毂26和泵轮离合器内毂21连接，而泵轮离合器外毂26与泵轮7焊接为一体，泵轮离合器内毂21与变矩器壳体3焊接为一体。油泵驱动毂31与变矩器壳体3焊接为一体，用来驱动油泵10，为变速箱13提供液压油。

泵轮离合器6被设计成湿式多片离合器，该摩擦片组具有未详细示出的钢片23和未详细示出的摩擦片24层叠组成，钢片23以渐开线齿形式与泵轮离合器外毂26连接，泵轮离合器外毂26与泵轮7焊接为一体，钢片23可在轴向方向上自由移动，泵轮离合器摩擦片24同样以渐开线齿形式与泵轮离合器内毂21连接，泵轮离合器内毂21与变矩器壳体3焊接为一体，摩擦片24可在轴向方向上移动，第一活塞37通过铆钉36铆接在涡轮5上，与第二活塞25形成封闭的活塞腔38，第二活塞25在泵轮离合器油道33油压作用下向左移动压紧摩擦片24，使之与钢片23接触，泵轮7与变矩器壳体3相连传递发动机1的动力，活塞腔38泄油时，在复位弹簧40的作用下使第二活塞25右移，钢片23和摩擦片24分离，泵轮7与变矩器壳体3脱开。

锁止离合器4的锁止压盘43与减振弹簧外壳44通过铆钉39连成一体，锁止离合器4可在涡轮轮毂42上轴向移动，锁止离合器摩擦片18将变矩器的内腔分成左腔17和右腔19。

其中，由上面的描述可知，泵轮离合器6包括与变矩器壳体3连接的摩擦片24和与泵轮7连接的钢片23，涡轮5连接有固定的第一活塞37和可移动以压紧或脱离所述摩擦片的第二活塞25，第一活塞37和第二活塞25之间形成有活塞腔38，活塞腔38连接有泵轮离合器油道33；锁止离合器4包括与变矩器壳体3摩擦接触的锁止离合器摩擦片18，锁止离合器摩擦片18将所述变矩器壳体3的内腔分成左腔17和右腔19，左腔17连接有第一变矩器油道34，右腔19连接有第二变矩器油道32。

当需要将泵轮7与变矩器壳体3锁止时，泵轮离合器6的控制阀控制液压油从泵轮离合器油道33进入活塞腔38，第二活塞25在油压的作用下向左移动压紧摩擦片24，使之与钢片23接触，将泵轮7与变矩器壳体3连接起来。当锁止离合器4的控制阀控制液压油从第一变矩器油道34进入左腔时17，油压推动锁止离合器4右移，左腔17与右腔19贯通，液压油充满右腔19，此时变矩器壳体3与涡轮5脱开；当锁止离合器4的控制阀控制液压油从第二变矩器油道32进入右腔19时，油压推动锁止离合器4左移，压紧锁止离合器摩擦片18，使涡轮5与变矩器壳体3锁止。

进一步地，由上面的描述还可知，泵轮离合器6包括外毂26与内毂21，外毂26的一端连接有泵轮7、另一端连接有钢片23；内毂21的一端连接有变矩器壳体3、另一端连接有摩擦片24。这样泵轮7与变矩器壳体3的结合与分离通过外毂26与内毂21的结合与分离来实现，而外毂26与内毂21的结合与分离通过钢片23与摩擦片24的结合与分离来实现。

其中，泵轮离合器6与锁止离合器4布置在所述液力变矩器的同侧。这样使液力变矩器的结构更紧凑，稳定性提高。

再次，根据所述液力变矩器轴向尺寸的需要所述泵轮离合器可以为单片湿式离合器或多片湿式离合器。

其次，锁止离合器4通过花键42与涡轮连接，其中，所述锁止离合器主要是通过所述花键与所述涡轮的轮毂连接，这样所述锁止离合器可以在所述轮毂上轴向移动，便于其它结构在空间上的布置。

其次，锁止离合器4包括锁止压盘43，锁止压盘43连接有减振弹簧16。所述减振弹簧使所述锁止压盘与所述涡轮的结合过程冲击减小，动力传递更平稳。

其次，第二活塞25靠近变速箱输入轴12的一端设有复位弹簧40，当活塞腔38泄油时，在复位弹簧40的作用下活塞25右移，摩擦片24与钢片23分离，此时泵轮7与变矩器壳体3脱开。

其次，第二活塞25上设有过油孔27，这样使液力变矩器内部液压油流通更通畅。

下面结合图1和图2具体介绍所述锁止离合器和所述泵轮离合器在发动机不同工况时的工作过程。

发动机1点火启动时，车辆静止，泵轮离合器6控制泵轮7与变矩器壳体3分离，发动机1只需要克服自身及变矩器壳体3的惯量，消除了涡轮5、泵轮7以及转动过程中油液对发动机1的拖拽，启动时间可以缩短，响应性更高。在此过程中，发动机1的动力通过发动机曲轴2带动变矩器壳体3及油泵驱动毂31驱动油泵10，给变速箱13提供液压油，泵轮离合器6的控制阀控制泵轮离合器6保持分离，发动机1与泵轮7断开，液压油经第一变矩器油道34进入锁止离合器4的左腔17，液压油推动锁止离合器4右移后进入锁止离合器4的右腔19，左腔17和右腔19贯通，油液充满整个液力变矩器。在该状态下，第一变矩器油道34进油，泵轮离合器6控制泵轮7与变矩器壳体3分离，且锁止离合器4控制涡轮5与变矩器壳体3分离。

低档起步时，泵轮离合器6的控制阀控制液压系统给泵轮离合器6供油，钢片23和摩擦片24在油压的作用下被压紧，使泵轮7与变矩器壳体3连接为一体，发动机1的动力经变矩器壳体3传递到泵轮离合器6的内毂21，然后到泵轮离合器6的外毂26，然后传递至泵轮7，再经过液压油传递到涡轮5上，通过涡轮轮毂最后传递至变速箱输入轴12，由于液力变矩器的作用，整车可平稳起步。

在低档起步工况，为了有效利用变矩器的增扭作用，锁止离合器4控制阀控制液压系统，使油液从第一变矩器油道34进入，由第二变矩器油道32流出，锁止离合器4在油压的作用下右移，为分离状态，液力变矩器处于液力变矩工况；另外，在入档时，泵轮7可以快速的达到发动机1的换挡稳定转速，泵轮7与涡轮5的转速差更大，可以有效利用液力变矩器的增扭作用，从而可以减小车辆的百公里加速时间。在该状态下，第一变矩器油道34进油，第二变矩器油道32泄油，泵轮离合器6控制泵轮7与变矩器壳体3结合，锁止离合器4控制涡轮5与变矩器壳体3分离。

在车辆换挡过程中，泵轮离合器6控制阀控制液压系统切断泵轮离合器6的油路，第二活塞25在复位弹簧40的作用下向右移动，钢片23和摩擦片24分离，泵轮7与变矩器壳体3分开，此时的转动惯量仅为涡轮5和变速箱输入轴12的惯量，从而提高了变速箱13的换挡品质和换挡执行元件的使用寿命，换挡完成后，所述泵轮离合器控制阀控制液压系统，给泵轮离合器油道33供油，液压油压入活塞腔38，将第二活塞25向左推动，使摩擦片24和钢片23压紧，泵轮离合器6结合，车辆在新的档位下行驶。在该状态下，第二变矩器油道32进油，泵轮离合器6控制泵轮7与变矩器壳体3分离，锁止离合器4控制涡轮5与变矩器壳体3结合。

当高速稳定工况时，为了减少燃油消耗量，车辆根据控制策略，实现液力变矩器的锁止，由锁止离合器4控制阀使油液第二变矩器油道32进入右腔19，在油压的作用下，锁止离合器4左移，使锁止压盘43与变矩器壳体3连接为一体，锁止压盘43通过铆钉39连接到减振弹簧外壳44上，减振弹簧外壳44通过花键42与涡轮毂连接为一体，此时，发动机1的动力经过发动机曲轴2传递到变矩器壳体3再传递到减振弹簧外壳44上，通过所述涡轮毂传递给变速箱输入轴12。在锁止离合器4锁止过程中，减振弹簧16使结合过程冲击减小，动力传递更平顺，在锁止稳定后，也有一个减振作用。同时为了减小泵轮7对发动机的拖拽以及液流的损失，泵轮离合器6的控制阀切断给泵轮离合器6的供油，使泵轮离合器6分离。车辆根据控制策略需要锁止离合器4解锁时，锁止离合器4的控制阀控制油液通过第一变矩器油道34进入左腔17，推动锁止离合器4右移，锁止离合器4分离，同时油液充满右腔19，此时液力变矩器为解锁工作状态。在该状态下，泵轮离合器6切断泵轮离合器油道33的供油，泵轮7与变矩器壳体3分离，锁止离合器4控制涡轮5与变矩器壳体结合。

泵轮离合器的润滑：在泵轮离合器6结合分离过程中，液力变矩器始终处在液力变矩工况，即油液经第一变矩器油道34进入左腔17，进而充满整个变矩器油腔，最后通过第二变矩器油道32流出，进入变速箱散热器，此循环油液可以带走泵轮离合器6结合和分离时产生的热量，提高了摩擦片24的使用寿命；另外，在第二活塞25上加有过油孔27，使液力变矩器内部液压油流通更通畅。

在城市工况时，尤其在等待红绿灯时，泵轮离合器6的控制阀在接到入空挡信号时，控制泵轮离合器6的泄油，使泵轮7与变矩器壳体3分离，切断了发动机1与所述液力变矩器和变速箱的动力，减小了泵轮7、涡轮5，以及变速箱13对于发动机1的拖拽，和所述液力变矩器内部油液的液流损失，进一步降低了燃油消耗量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种液力变矩器，连接在发动机与变速箱之间，包括通过变矩器壳体与发动机曲轴连接的泵轮、与变速箱输入轴相连的涡轮、位于所述泵轮与所述涡轮之间的导轮、将所述变矩器壳体与所述泵轮可锁止分离的泵轮离合器和将所述变矩器壳体与所述变速箱输入轴可锁止分离的锁止离合器，其特征在于，

所述泵轮离合器和所述锁止离合器由各自油道供油进行控制；

所述泵轮离合器与所述锁止离合器布置在所述液力变矩器的同侧，所述锁止离合器通过花键与所述涡轮连接。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮离合器包括与所述变矩器壳体连接的摩擦片和与所述泵轮连接的钢片，所述涡轮连接有固定的第一活塞和可移动以压紧或脱离所述摩擦片的第二活塞，所述第一活塞和所述第二活塞之间形成有活塞腔，所述活塞腔连接有泵轮离合器油道；

所述锁止离合器包括与所述变矩器壳体摩擦接触的锁止离合器摩擦片，所述锁止离合器摩擦片将所述变矩器壳体的内腔分成左腔和右腔，所述左腔连接有第一变矩器油道，所述右腔连接有第二变矩器油道。

3.根据权利要求2所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮离合器包括外毂与内毂，所述外毂的一端连接所述泵轮、另一端连接所述钢片；所述内毂的一端连接所述变矩器壳体、另一端连接所述摩擦片。

4.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮离合器为单片湿式离合器或多片湿式离合器。

5.根据权利要求1或2所述的液力变矩器，其特征在于，所述锁止离合器包括锁止压盘，所述锁止压盘连接有减振弹簧。

6.根据权利要求2所述的液力变矩器，其特征在于，所述第二活塞靠近所述变速箱输入轴的一端设有复位弹簧。

7.根据权利要求6所述的液力变矩器，其特征在于，所述第二活塞靠近所述泵轮离合器的一端设有过油孔。