CN111492159A - 通过润滑命令切换泵输出的液压系统及包括其的变速器 - Google Patents

Abstract

一种用于移动流体的液压回路包括电动泵、初级回路和次级回路。液压回路还包括控制器和液压控制模块。液压控制模块包括电磁阀组件。并且，控制器经配置控制电磁阀组件的输出处的流体的压力。最后，液压控制模块包括开关阀组件，开关阀组件经配置当电磁阀组件的输出处的流体的压力低于预定压力时选择性地将流体从泵输送至初级回路，并且当电磁阀组件的输出处的流体的压力大于预定压力时选择性地将流体输送至次级回路。

Description

通过润滑命令切换泵输出的液压系统及包括其的变速器

技术领域

本发明总体上涉及一种液压回路，其包括用于控制流体的开关阀组件和用于控制开关阀组件的控制方法。

背景技术

传统车辆包括与液压回路可操作地联接的变速器。液压回路可以包括泵，其经配置用于提供遍及液压回路和变速器的加压流体流动。变速器还可以可操作地联接到离合器系统。在一些应用中，有利的是将泵的输出引导到向离合器系统提供润滑的高压回路或低压润滑回路。

传统车辆可以使用由主管路压力控制的开关阀引导泵的输出。然而，在某些管路压力条件下，使用管路压力作为开关阀的信号会导致通过开关阀的不期望的流动限制。因此，仍然需要一种使用替代系统和/或控制方法引导泵的输出的液压回路。此外，仍然需要一种液压回路，其允许更直接地控制开关阀，并且至少包括在所有操作条件期间开关阀的充分打开。

发明内容

一种用于移动流体的液压系统包括电动泵和与泵流体联接的初级回路。液压系统包括控制器和液压回路。液压回路包括与泵联接的次级回路。此外，液压回路包括用于控制流体从泵的输出的液压控制模块。液压控制模块包括电磁阀组件。而且，控制器经配置控制电磁阀组件的输出处的流体的压力。液压控制模块还包括开关阀组件，其经配置当电磁阀组件的输出处的流体的压力低于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时选择性地将流体从泵输送至初级回路，并且当电磁阀组件的输出处的流体的压力大于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时选择性地将流体输送至次级回路。

一种用于车辆的变速器系统，包括变速器；联接到变速器的电动泵；联接到变速器的机械泵；以及用于移动流体的液压回路，其包括泵和用于流体联接到泵的初级回路。液压回路还包括与泵流体联接的次级回路。此外，变速器包括控制器；以及用于控制流体从泵的输出的液压控制模块。液压控制模块包括电磁阀组件。并且，控制器经配置控制电磁阀组件的输出处的流体的压力。此外，液压控制模块包括开关阀组件，其经配置当电磁阀组件的输出处的流体的压力低于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时选择性地将流体从泵输送至初级回路，并且当电磁阀组件的输出处的流体的压力大于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时选择性地将流体输送至次级回路。

一种用于控制液压回路内的流体流动的方法，包括具有控制器和与控制器联接的液压回路的液压回路系统。液压回路包括泵；与泵联接的初级回路；与泵流体联接的次级回路；以及用于控制流体从泵的输出的液压控制模块，液压控制模块具有电磁阀组件。此外，控制器经配置控制电磁阀组件的输出处的流体的压力。该方法包括当电磁阀组件的输出处的流体的压力低于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时将流体从电动泵输送至初级回路，并且当电磁阀组件的输出处的流体的压力大于电磁阀组件的输出处的流体的预定压力时将流体从泵输送至次级回路。

利用来自电磁阀组件的信号压力也来控制开关阀组件的能力提供了使用指定的控制螺线管来控制开关阀组件而无需附加的螺线管的额外费用或空间要求的所有益处。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将容易地理解本发明的其他优点，其中：

图1是具有动力传动系统的车辆的透视图；

图2是液压回路的示意图；

图3是示例性开关阀的横截面视图；

图4是具有引导流体向初级回路流动的开关阀组件的液压回路组件的示意图；并且

图5是具有引导流体向次级回路流动的开关阀组件的液压回路组件的示意图。

具体实施方式

现参照附图，其中相同的数字用于表示相同的结构，除非另有说明，车辆在图中以10示意性地示出。如图1所示，车辆10包括动力传动系统11，其包括与变速器14旋转连通的发动机12。变速器14可以是任何类型的变速器，包括本领域普通技术人员已知的自动或半自动变速器。在一个示例性实施例中，变速器14是自动双离合器变速器；然而，可以设想，双离合器变速器14可以是任何类型的自动或半自动变速器。发动机12产生旋转扭矩，其经选择性地传递到变速器14，变速器14进而将旋转扭矩传递到总体上用16表示的一个或多个车轮16。通常使用液压流体来控制变速器14。为此，典型地，变速器14包括将流体引导或以其他方式控制到变速器14的液压控制模块20。还应当理解，图1的发动机12和变速器14是在传统的“横向前车轮驱动”动力传动系统中采用的类型。应当进一步理解，在不脱离本发明的范围的情况下，发动机12和/或变速器14可以以足以产生并传递旋转扭矩以驱动车辆10的任何合适的方式配置。在图2所示的实施例中，泵24包括入口和至少一个出口28。如下面更详细描述的，能够将泵24的输出引导到一个或多个位置是有利的。

仍然参照图1所示的实施例，液压系统21流体联接到变速器14并且经配置用于移动液压流体。液压系统21包括液压回路22。并且，液压回路22包括至少一个泵24。在图1所示的实施例中，液压回路22是双泵系统并且包括电驱动泵24和机械驱动泵。在图1所示的实施例中，液压回路22经配置引导电动泵24的输出。然而，还可以设想，液压回路22可以经配置引导机械泵26的输出或引导电动泵24和机械泵26两者的输出。可以设想，泵24可以包括多个出口28，每个出口联接到单独的回路，或者单个出口28，其中流体在流动经过单个出口28之后被引导向期望的位置。可以设想，机械泵26可以类似于上述泵24，因为机械泵26可以包括入口和至少一个出口。

现参照图2所示的实施例，液压回路22还包括初级回路40。在图2所示的实施例中，初级回路40将泵24流体联接至压力调节器42并且典型地是高压致动回路。然而，还可以设想，如本领域普通技术人员所期望的，初级回路40可以是另一种类型的回路。如图2所示，可以设想，压力调节器42可以是用于液压回路22的主压力调节器42。并且，还可以设想，初级回路40还可以包括其他元件，包括但不限于减压阀44。

仍然参照图2所示的实施例，液压回路22还包括次级回路50。在图2所示的实施例中，次级回路50是冷却回路。然而，也可以设想，次级回路可以是本领域普通技术人员已知的任何液压回路。在次级回路50是冷却回路的实施例中，次级回路50流体联接冷却器52和泵24并且典型地是低压回路。然而，也可以设想，如本领域普通技术人员所期望的，次级回路50可以是另一种类型的回路。图2所示的实施例中所示的冷却器52是板翅式冷却器。然而，可以设想，冷却器52可以是典型地设置在次级回路50中的任何类型的冷却器，包括但不限于管翅式冷却器或层叠板式冷却器。还可以设想，次级回路50可以包括其他元件，诸如冷却器旁通阀54和/或本领域普通技术人员已知的其他元件。

再次参照图2所示的实施例，液压回路22进一步包括离合器润滑回路56。离合器润滑回路56为离合器组件58提供润滑。离合器组件58联接到车辆变速器14并且通常包括至少一个离合器60并且典型地由离合器螺线管控制。可以设想，车辆变速器14是双离合器变速器，使得变速器14包括两个离合器60和两个离合器螺线管。离合器60可以是本领域普通技术人员已知的任何类型的离合器，包括但不限于摩擦离合器，诸如湿式离合器、多片式离合器、双离合器系统、电磁离合器或电动液压离合器，而不偏离本发明的精神。在图2所示的实施例中，离合器润滑回路56包括主管路，其具有联接到润滑油调节阀61的多个分支，其经配置允许润滑进入每个离合器60中。

离合器润滑回路56还包括电磁阀组件62。电磁阀组件62与离合器组件58流体联接，并且更具体地，电磁阀组件62经配置控制通过润滑油调节阀61的流体流动。在图2所示的实施例中，电磁阀组件62通过多个分支中的一个联接到主管路。在一个示例性实施例中，电磁阀组件62是压力比例电磁阀组件62。然而，还可以设想，电磁阀组件62可以是本领域普通技术人员已知的任何类型的电磁阀组件62，包括但不限于可变放泄螺线管或滑阀型压力调节螺线管。此外，还可以设想，电磁阀组件62可以是如本领域普通技术人员所期望的2通、3通或4通电磁阀组件62。

如图1最佳地所示，液压系统21还包括控制器64。控制器64联接到离合器润滑回路56并且经配置控制电磁阀组件62的输出处的流体的压力。可以设想，控制器64可以是电子车辆控制系统的一部分或者可以是单独的控制器64。还可以设想，控制器64能够根据已知的公式进行计算，以确定流体的压力或其他各种操作条件。

此外，如图1所示，液压回路22还包括液压控制模块20。可以设想，如上所述，液压控制模块20可以与包括控制器64的电子车辆控制系统通信。此外，还可以设想，控制器64可以安装在液压控制模块20附近，或者可以是单独的控制器64。液压控制模块20经配置引导来自泵24的流体的输出。更具体地，液压控制模块20经配置控制泵24的流体的输出经输送的位置。在图4-5所示的实施例中，液压控制模块20经配置基于由控制器64控制的电磁阀组件62的输出处的流体的压力选择性地将流体的输出从泵24输送至初级回路40或次级回路50中的一个或多个。

现参照图2所示的实施例，液压控制模块20还包括开关阀组件70。可以设想，开关阀组件70可以是任何开关阀组件70，包括但不限于二通开关阀、三通开关阀、四通开关阀等，而不偏离本发明的精神。开关阀组件70的示例性实施例在图3中示出。在图3所示的实施例中，开关阀组件70是弹簧偏置的二通开关阀，其具有经配置接收来自泵24的流体的入口72、第一出口74、第二出口76和信号端口78。开关阀组件70的第一出口74联接至初级回路40，使得开关阀组件70经配置将流体从泵24引导到初级回路40。开关阀组件70的第二出口76联接到次级回路50，使得开关阀组件70经配置将流体从泵24引导到次级回路50。此外，开关阀组件70的入口72联接到泵24的出口28。最后，信号端口78流体地联接至电磁阀组件62，使得电磁阀组件62的输出处的流体的压力作用于信号端口78以控制开关阀组件70。

在图2所示的实施例中，开关阀组件70经配置基于电磁阀组件62的输出处的流体的压力在将流体从泵24引导到初级回路40和从泵24引导到次级回路50之间切换。可以设想，可以在电磁阀组件62的输出处测量或计算电磁阀组件62的输出处的流体的压力。然而，还可以设想，如本领域普通技术人员所期望的，电磁阀组件62中的流体的压力可以在电磁阀组件62的入口处或电磁阀组件62内的其他位置处测量或计算。

电磁阀组件62的输出处的流体的压力可以由控制器64恒定地控制。更具体地，控制器64连续地监测车辆的操作条件，包括但不限于加速度、制动率、速度、来自车辆摄像机的图像等。然后，控制器64使用该信息来确定何时期望开关阀组件70将流体从泵24输送至初级回路40，或者何时期望开关阀组件70将流体从泵24输送至次级回路50。为了控制开关阀组件70，控制器64将已知的信号电流用于电磁阀组件关系的输出处的流体的压力。例如，如果控制器62确定期望开关阀组件70将流体从泵24输送至初级回路40，则控制器发送已知电流或PWM占空比的信号，然后该信号命令电磁阀组件62的输出处的流体的压力低于电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力。因此，开关阀组件70将流体从泵24输送至初级回路40。另一方面，如果控制器64确定期望开关阀组件70将流体从泵24输送至次级回路50，则控制器发送已知电流的信号，然后该信号命令电磁阀组件62的输出处的流体的压力高于电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力。因此，开关阀组件70将流体从泵24输送至次级回路50。

可以设想，如本领域的普通技术人员所期望的，电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力可以是压力范围。当电磁阀组件62的输出处的流体的压力小于预定极限时，开关阀组件70经配置将流体从泵24输送至初级回路40。类似地，开关阀组件70经配置当电磁阀组件62的输出处的流体的压力高于预定极限时将流体从泵24输送至次级回路50。可以设想，预定极限可以是预定范围内的不同值的相同值。在一个示例性实施例中，预定压力设定为大约6-6.6巴，使得开关阀组件70经配置当电磁阀组件62的输出处的流体的压力小于6巴时将流体从泵24输送至初级回路40，当电磁阀组件62的输出处的流体的压力大于6.6巴时，开关阀组件70经配置将流体从泵24输送至次级回路50。然而，还可以设想，电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力可以是本领域普通技术人员所期望的任何压力或压力范围。

电磁阀组件62的输出处的流体的压力也用于控制润滑油调节阀61。然而，用于控制润滑油调节阀61的电磁阀组件的输出处的流体的压力范围与用于控制开关阀组件70的电磁阀组件的输出处的流体的压力范围是分开的范围。换言之，由控制器用于控制从泵通过开关阀组件70的流体的输出方向的电磁阀组件的输出处的流体的压力范围是第一压力范围，并且由控制器用于控制润滑油调节阀61的电磁阀组件的输出处的流体的压力范围是第二压力范围。在至少一个示例性实施例中，第一压力范围和第二压力范围是分开的范围，这样使得第一压力范围和第二压力范围不重叠。

在操作中，当泵24被激活时，流体开始从泵24的输出流动。典型地，泵24在车辆10启动时被激活，然而，如本领域普通技术人员所期望的，泵24可以在车辆10完全启动之前或在车辆10启动之后的某一时间被激活。控制器64联接到电磁阀组件62上并且经配置控制电磁阀62的输出处的流体的压力。当控制器64确定期望将来自泵24的输出的流体输送至初级回路40时，控制器64向电磁阀组件62发送已知电流的信号，电磁阀组件62在电磁阀组件62的输出处产生低于电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力的流体的压力。当控制器64改为确定期望将来自泵24的输出的流体输送至次级回路50时，控制器64向电磁阀组件62发送已知电流的信号，电磁阀组件62在电磁阀组件62的输出处产生大于电磁阀组件62的输出处的流体的预定压力的流体的压力。

因此，在一个示例性实施例中，车辆10被启动而激活泵24。控制器64感测或读取各种车辆操作条件并且确定来自泵24的流体是否应当被输送至初级回路40或次级回路50。如果控制器64确定期望将来自泵24的输出的流体输送至初级回路40，则控制器64将已知电流的信号发送至电磁阀组件62，该电磁阀组件62在电磁阀组件62的输出处产生低于大约6巴的流体的压力。控制器连续地监测车辆操作条件，使得当车辆操作条件改变并且控制器64确定期望将来自泵24的输出的流体输送至次级回路50时，控制器改变至电磁阀组件62的信号的电流，该电磁阀组件62在电磁阀组件62的输出处产生高于大约6.6巴的压力。在操作期间，开关阀组件70可以根据需要频繁地在将流体从泵24的输出引导到初级回路40和次级回路50之间切换，以实现最佳车辆操作。

通过使用已经位于车辆10中用于不同用途的螺线管中的流体的压力来控制开关阀组件70，允许具有单独的独立控制螺线管的所有益处而无需额外费用或空间。更具体地，在离合器润滑回路56中使用连接至电磁阀组件62的开关阀组件70，如本文所述，利用了来自已经使用的螺线管的过度控制压力范围，并且允许比可以使用管路压力的现有技术的阀更直接的控制。并且，本文所述的开关阀组件70提供与由单独的专用螺线管控制的开关阀组件70相同的性能。此外，消除对附加控制螺线管的需要节省了车辆内的包装空间并降低了总成本。

使用管路压力来控制开关阀组件70的另一个缺点是，切换流动的压力范围可能发生在典型的操作范围，这导致在操作期间不期望的流动限制。然而，如本文所述，通过使用电磁阀组件62的输出处的流体的压力，在临界操作条件下容易地避免了流动停止的范围，这有助于防止不期望的流动限制和压力变化。

已经以示例性方式描述了本发明，并且应当理解，所使用的术语旨在具有描述词语的性质而不是限制。根据以上教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的方式实施。

Claims (15)

1.一种用于移动流体的液压系统，所述液压回路包括：

控制器；

液压回路，包括：

电动泵；

与所述泵流体联接的初级回路；

与所述泵流体联接的次级回路；以及

用于控制来自所述泵的所述流体的输出的液压控制模块，所述液压控制模块包括：

电磁阀组件，所述控制器经配置控制所述电磁阀组件的输出处的所述流体的压力；以及

开关阀组件，其经配置当所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力低于所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的预定压力时选择性地将所述流体从所述泵输送至所述初级回路，并且当所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力大于所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述预定压力时选择性地将所述流体从所述泵输送至所述次级回路。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其中，所述控制器命令所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力。

3.根据权利要求1或2之一所述的液压系统，其中，所述电磁阀组件是可变放泄螺线管。

4.根据权利要求3所述的液压系统，其中，所述电磁阀组件是滑阀型压力调节螺线管。

5.根据权利要求3所述的液压系统，其中，所述初级回路流体地联接压力调节器和所述泵。

6.根据权利要求3所述的液压系统，进一步包括机械泵，使得所述液压回路是双泵系统。

7.根据权利要求3所述的液压系统，其中，所述控制器还经配置基于所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力来控制流动到润滑油调节阀的流体。

8.根据权利要求7所述的液压系统，其中，由所述控制器用来控制来自所述泵的所述流体的输出的所述电磁阀组件的所述输出处的流体的压力范围是第一压力范围，并且由所述控制器用来控制来自所述润滑油调节阀的所述流体的输出的所述电磁阀组件的所述输出处的流体的压力范围是第二压力范围。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其中，所述第一压力范围和所述第二压力范围不重叠。

10.根据权利要求3所述的液压系统，其中，所述次级回路是用于流体地联接冷却器和所述泵的冷却回路。

11.根据权利要求3所述的液压系统，进一步包括用于向至少一个离合器组件提供润滑的离合器润滑回路，所述电磁阀组件与所述至少一个离合器组件联接。

12.一种用于控制液压系统内的流体流动的方法，所述液压系统包括控制器和液压回路，所述液压回路包括泵；与所述泵流体联接的初级回路；与所述泵流体联接的次级回路；以及用于控制来自所述泵的所述流体的输出的液压控制模块，所述液压控制模块具有电磁阀组件和开关阀组件，所述方法包括：

当所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力低于所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的预定压力时，将所述流体从所述泵输送至所述初级回路；以及

当所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力大于所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述预定压力时，将所述流体从所述泵输送至所述次级回路。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括使用所述控制器控制所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力的步骤。

14.根据权利要求12或13所述的方法，进一步包括使用所述控制器命令所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述控制器基于所述液压回路的多个操作条件命令所述电磁阀组件的所述输出处的所述流体的所述压力。

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