CN107131298A - 液压控制系统 - Google Patents

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Abstract

液压控制系统包括由电动马达驱动的液压泵、具有控制压力调节器阀和第三定子换挡阀的位置的输出的电磁阀。电磁阀是向第二和第三阀提供控制信号的通常高的、可变力电磁阀。第二压力调节器阀是控制进入变速器冷油器(ATOC)和排气端口的液压流体流的多端口阀，由此维持理想的系统压力。第三定子换挡阀也是多端口阀且其控制进入电动泵马达的定子的流体流以提供冷却且控制进入变速器的爪式离合器的流体流以脱离该离合器。

Description

液压控制系统
技术领域
本公开涉及液压控制系统，并且更具体地涉及用于机动车辆动力系的液压控制系统，其选择性地控制离合器接合和进入泵马达定子的冷却流。
背景技术
此章节的陈述仅提供与本公开内容相关的背景信息，而且可以或可以不构成现有技术。
在不断寻求改进(即，降低)燃料消耗的过程中，消费者机动车辆(诸如，客车和轻型卡车)的动力系的每个方面都受到仔细检查。显而易见地，最显著地影响燃料消耗的两个部件是发动机和变速器。虽然关于发动机的这些努力围绕燃料流、阀正时、火花正时和燃烧技术的控制而言变得更重要，而关于变速器的这些努力涉及齿轮传动、换挡以及电子和液压控制系统这二者。
在过去，自动变速器利用由变速器输入轴驱动的液压泵，其在压力下首先将变速器(液压)流体供应给各个控制阀，接着供应给实现离合器和制动器操作的致动器。虽然在机械上很方便，但是由传动线驱动的泵具有仅当发动机操作才操作的缺陷。因此，此设置通常不适合用于发动机启动-停止(ESS)操作，因为在没有附加部件(诸如蓄能器)的情况下，压力在发动机停止阶段期间可下降至操作最小值以下，且此减小的压力在发动机重启后可干扰车辆发动。另外，泵必须调整大小以在发动机空转时提供可靠的最小流动。当然，此大小调整将大幅超过以巡航速度提供足够大流动所需要的大小——期间很少或没有变速器换挡活动需要液压流体压力时可能存在数小时的情况。
此难题的一种解决方案是利用电动马达来对变速器液压泵供电。此电动马达传动液压变速器泵当然可继续在发动机启动-停止循环的停止部分期间操作。另外，可控制马达的电力以增大加速和减速期间的流体输出，从而在高离合器和制动致动器活动的时段期间提供足够多流体，且可控制马达的电力以减少稳定状态操作期间的流体输出。
然而，此解决方案都有其自身的问题。因为泵现在包括电动马达，所以在高速操作期间，其将产生大量热量。另外，其输出必须控制并且引导至在任何给定时刻最需要该输出且不牺牲操作稳定性和可重复性的变速器部件。本发明解决了此问题和其它操作问题。
发明内容
本发明提供一种用于机动车辆动力系变速器的液压控制系统，其选择性地控制离合器接合和进入液压泵马达定子的冷却流。该系统包括由电动马达驱动的液压泵、具有控制第二压力调节器阀和第三定子换挡阀的位置的输出的第一电磁阀。电磁阀是向第二和第三阀提供流体控制信号的通常高的、可变力电磁阀。第二压力调节器阀是控制进入变速器冷油器(ATOC)和排气端口的液压流体流的多端口阀，由此维持理想的系统压力。第三定子换挡阀也是多端口阀且其控制进入电动泵马达的定子的流体流以提供冷却且控制进入变速器的爪式离合器的流体流以脱离该离合器。该系统减少加压液压流体的消耗，并同时提供液压泵电动马达的冷却改善。
因此，本发明的一方面是提供一种液压控制系统，其实现进入爪式离合器的流体和进入液压泵马达定子的冷却流的同时控制。
因此，本发明的另一方面是提供一种用于自动变速器的液压控制系统，其实现进入爪式离合器的流体和进入液压泵马达定子的冷却流的同时控制。
本发明的又一方面是提供一种具有可变力电磁阀的液压控制系统，该可变力电磁阀向压力调节器阀和定子换挡阀提供控制信号。
本发明的又一方面是提供一种具有三个液压控制阀、由电动马达驱动的液压泵和液压操作离合器的液压控制系统。
本发明的又一方面是提供一种具有三个液压控制阀、由电动马达驱动的液压泵、液压操作离合器和变速器冷油器的液压控制系统。
本发明的又一方面是提供一种具有可变力电磁阀的液压控制系统，该可变力电磁阀向压力调节器阀和定子换挡阀提供控制信号，该控制信号控制进入电动马达定子和液压离合器操作器的液压流体流。
本发明的又一方面是提供一种具有可变力电磁阀的液压控制系统，该可变力电磁阀向压力调节器阀和定子换挡阀提供控制信号，该控制信号选择性地控制进入电动马达定子或液压离合器操作器的液压流体流。
根据本文提供的描述将明白进一步方面、优点和应用领域。应当理解的是，该描述和具体实例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
图1是包括结合本发明的发动机和变速器的马达车辆动力系的一部分的图解视图；
图2是根据本发明的液压控制系统的液压流体电路的示意图；以及
图3A和3B分别是根据本发明的液压控制系统的第二压力调节器阀和第三定子块/换挡阀的放大、全截面图。
具体实施方式
以下描述仅仅具有示例性本质并且不旨在限制本公开、应用或用途。
参考图1，说明马达车辆动力系的一部分且由参考标记10指定。动力系部分包括发动机或原动机12，其可以是内燃机或混合动力发电厂。发动机12的输出提供至自动变速器14。自动变速器14通常包括一个或多个行星齿轮组件，并且还包括耦合至且驱动最终传动组件18的输出轴16，该最终传动组件可以包括推进器轴、差速器、车轴、车轮和轮胎(全部未说明)。
自动变速器16包括通常设置在自动变速器16的下部或部分处的阀体或壳体20。阀体包括贮槽22。进气过滤器24设置在贮槽22中并且向液压泵26的入口提供过滤的液压流体(变速器油)。液压泵是由电动马达28驱动并且除自动变速器16中的其它装置外还向根据本发明的液压控制系统30提供加压液压流体。液压控制系统30通过管线32选择性地向爪式离合器36的液压操作器或致动器34提供加压液压流体。优选地且在当前配置中，爪式离合器36经弹簧偏压关闭并且因此通常接合，从而在输入构件38(诸如行星齿轮组件的环形齿轮)与输出构件40(诸如变速器16的壳体)之间传送或接地转矩。当向液压操作器34供应加压液压流体时，爪式离合器36脱离，且输入构件38与输出构件40之间停止转矩传送。将明白的是，变速器16内的离合器的其它操作以及输入和输出配置和设置是在本发明的范围内。液压控制系统30还选择性地通过管线42向电动马达28的定子44提供液压流体流。最后，液压控制系统30通过管线46向变速器冷油器48提供液压流体，该变速器冷油器可以设置在车辆散热器(未图示)中。
现在参考图1和2，液压控制系统30包括液压泵26，其在供应管线52中向高压释放或安全阀54、限流出端口56、第一压力调节器阀60、第二压力调节器阀70和第三定子块/换挡阀90提供液压流体。第一压力调节器阀60是可变力电磁阀(VFS)，其通常打开或为“高”并且减小液压流体压力和流并增大供能。因此，在不施用电力至第一压力调节器阀的情况下，全部流和压力将从第一压力调节器阀的入端口64供应至出端口62。在增大供能的情况下，流将从出端口62转向至排气端口66，其与变速器贮槽22连通。出端口62与控制或信号管线68连通，该控制或信号管线继而与第二压力调节器阀70的控制端口72以及第三定子块/换挡阀90的控制端口92连通。
现在参考图2、3A和3B，第二压力调节器阀70包括四个附加端口：第一入端口74和第二入端口76(其二者均设置有来自于管线52的液压流体)、与贮槽22连通的排气端口78，和通过管线82与变速器冷油器48的入口连通的出端口80。第二压力调节器阀70还包括具有四个间隔开的台肩86A、86B、86C和86D的阀芯84，其由压缩弹簧88偏压。在图2图示的位置中，台肩86A、86B和86C封闭所有端口74、76、78和80。由于抵靠台肩86B的压力增大并且克服控制端口72和弹簧88中的压力，阀芯84以及台肩86A、86B、86C和86D平移至图2和3A中的右侧，流体开始在第二入端口76与出端口80之间流动，由此将液压流体从供应管线52提供至管线82和变速器冷油器48。由于阀芯84继续移动至右侧，维持此流动且流体开始从第一入端口74流动至排气端口78，由此将流从供应管线52提供至贮槽22，且由此控制供应管线52中的液压流体的流和压力。
接着转向第三定子块/换挡阀90，除控制端口92外，其还包括五个附加端口：第一入端口94、第一出口或冷却端口96、排气端口98、离合器进料端口100和第二入端口102。第一入端口94通过管线108与变速器冷油器48的出口连通。优选地，高压泄压阀或放气阀110驻留在变速器冷油器48的流体管线82与流体出口管线108之间。出口或冷却端口96通过管线42与电动马达28的定子44连通。排气端口98与贮槽22连通。离合器进料端口100通过液压管线32选择性地向爪式离合器36的液压操作器34提供加压液压流体。第二入端口102与供应管线52连通。第三定子块/换挡阀90还包括具有三个间隔开的台肩116A、116B和116C的阀芯114，其由压缩弹簧118偏压。
在图2和3B图示的位置中，阀芯114在左侧，且台肩116A和116B允许或提供第一入端口94与从变速器冷油器48至出口或冷却端口96的流体管线108之间的连通，该出口或冷却端口通过管线42与电动马达28的定子44连通，由此向电动马达28的定子44提供液压流体的冷却流。台肩116B和116C阻断来自第二入端口102和供应管线52的加压液压流体的供应，并且允许离合器进料端口100与排气端口98之间的连通，由此确保爪式离合器36的液压操作器中没有压力且因此确保其保持接合。
由于阀芯114抵着压缩弹簧118移动至右侧，由于控制端口92处的压力的增大，台肩116A开始封闭且封闭第一入端口94，由此终止冷却液压流体至马达定子44的流动。同时，排气端口98封闭，第二入端口102打开且开始供应，且通过液压管线32将加压液压流体从供应管线52供应至离合器进料端口100和爪式离合器36的液压操作器34，由此脱离通常接合的爪式离合器36。因此将理解的是，第三定子块/换挡阀90控制并且限制进入马达定子44的液压流体流以将该马达定子冷却或控制并且限制进入爪式离合器36的液压流体流以脱离该爪式离合器，由此控制最大流体流速率并且确保将总是维持适当的液压流体压力。阀芯114在相对方向上的移动打开排气端口98并且快速地释放液压操作器34中的压力，且再次接合爪式离合器36，且再次通过出口或冷却端口96建立至马达定子44的液压流体流。
将明白的是，根据本发明的液压控制系统30通过允许通过定子块/换挡阀90的排气端口98快速释放离合器操作器34中的流体压力来提供改善的操作、当爪式离合器36再次接合但是定子44的冷却因为其保持的阀控制而阻断时消除故障模式，且满足连续润滑流、定子44的冷却和进入离合器操作器34的瞬时流的冲突需求。
本发明的描述仅仅具有示例性本质且不脱离本发明的主旨的变化旨在属于本发明的范围。此类变化不应被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆变速器的控制系统，其结合地包括：
泵，其具有流体输出和驱动所述泵的电动马达，所述电动马达具有定子，
电磁阀，其与所述流体输出连通并且提供可变压力输出，
压力调节器阀，其具有与所述可变压力输出连通的控制端口和与所述流体输出连通的输入端口，
定子换挡阀，其具有与所述可变压力输出连通的控制端口、与所述流体输出连通的第一输入端口和与所述电动马达的所述定子连通的第一出端口，
变速器流体冷却器，其具有与所述压力调节器阀的出端口连通的入口和与所述定子换挡阀的第二入端口连通的出口，以及
离合器，其具有与所述定子换挡阀的第二出端口连通的流体操作器。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其进一步包括与所述泵的流体入口和所述电磁阀、所述压力调节器阀和所述定子换挡阀的排气端口连通的贮槽。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其进一步包括具有设置在所述压力调节器阀和所述定子换挡阀中的至少三个台肩的阀芯。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其进一步包括设置在所述变速器流体冷却器的所述入口与所述出口之间的泄压阀。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中所示离合器是爪式离合器。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中所示爪式离合器通常接合且所述流体操作器中的流体压力使所述离合器脱离。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述定子换挡阀向所述电动马达的所述定子和所述离合器的所述流体操作器中的一个选择性地供应流体。
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