CN111536215A - 变矩器离合器 - Google Patents

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CN111536215A CN202010081108.3A CN202010081108A CN111536215A CN 111536215 A CN111536215 A CN 111536215A CN 202010081108 A CN202010081108 A CN 202010081108A CN 111536215 A CN111536215 A CN 111536215A
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E.W.梅利特
L.贝森
J.H.冈德森
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Abstract

一种用于车辆的变矩器，包括环形壳体。涡轮机构件流体地连接到泵构件。锁止离合器选择性地接合在环形壳体和涡轮机构件之间。锁止离合器致动器连接到锁止离合器。在环形壳体和涡轮机构件之间限定了腔。第一流体回路流体地连接到泵构件、腔和锁止离合器致动器的第一侧。第一流体回路输送流体以接合锁止离合器致动器。第二流体回路液压地连接到泵构件和腔。第二流体回路引导来自环形壳体的流体。第三流体回路液压地连接到锁止离合器致动器的第二侧。第三流体回路选择性地输送加压流体以释放锁止离合器。

Description

变矩器离合器
技术领域
本公开涉及自动变速器的领域，并且更具体地，涉及自动变速器的变矩器中的离合器。
背景技术
自动变速器提供了多个齿轮，这些齿轮可以通过施加一个或多个制动器或离合器来选择性地启动或接合。离合器通常位于变矩器中，该变矩器从布置在变速器中的泵接收液压流体。变矩器是可存在于原动机和自动变速器之间的液力耦合器。接合离合器所需的压力相对较高。因此，在给定时间可以接合的离合器的数量会受到限制。因此，期望提供一种变矩器，其可以提供附加的压力选择以改善车辆的操作特性。
发明内容
在一个示例性实施例中，一种用于车辆的变矩器包括环形壳体和连接至环形壳体的泵构件。涡轮机构件流体地连接到泵构件。锁止离合器选择性地接合在环形壳体和涡轮机构件之间。锁止离合器致动器连接到锁止离合器。在环形壳体和涡轮机构件之间限定了腔。第一流体回路流体地连接到泵构件、腔和锁止离合器致动器的第一侧。第一流体回路选择性地输送流体以接合锁止离合器致动器。第二流体回路液压地连接到泵构件和腔，第二流体回路引导来自环形壳体的流体。第三流体回路液压地连接到锁止离合器致动器的第二侧。第三流体回路选择性地输送加压流体以释放锁止离合器。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施例可包括其中至少一个轴包括输入轴和绕该输入轴延伸的固定轴，其中涡轮机构件包括可旋转地安装到固定轴上的定子。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括其中第三流体回路在输入轴内通过。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括其中第一流体回路在输入轴和固定轴之间通过。
除了以上或以下所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施例可包括其中锁止离合器致动器可旋转地安装至固定轴。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括布置在环形壳体与锁止离合器致动器之间的弹簧。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施例可包括安装到与锁止离合器致动器间隔开的固定轴的支撑构件，该支撑构件机械地连接至锁止离合器致动器。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括布置在锁止离合器和锁止离合器致动器之间的弹簧。
根据示例性实施例的另一方面，一种车辆包括原动机、自动变速器和可操作地连接原动机和自动变速器的变矩器。变矩器包括环形壳体和连接至环形壳体的泵构件。涡轮机构件流体地连接到泵构件。锁止离合器选择性地接合在环形壳体和涡轮机构件之间。锁止离合器致动器连接到锁止离合器。在环形壳体和涡轮机构件之间限定了腔。第一流体回路流体地连接到泵构件、腔和锁止离合器致动器的第一侧。第一流体回路选择性地输送流体以接合锁止离合器致动器。第二流体回路液压地连接到泵构件和腔，第二流体回路引导来自环形壳体的流体。第三流体回路液压地连接到锁止离合器致动器的第二侧。第三流体回路选择性地输送加压流体以释放锁止离合器。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施例可包括其中至少一个轴包括输入轴和绕该输入轴延伸的固定轴，其中涡轮机构件包括可旋转地安装到固定轴上的定子。
除了以上或以下所述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，其他实施例可包括其中第三流体回路在输入轴内通过，而第一流体回路在输入轴与固定轴之间通过。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括布置在环形壳体与锁止离合器致动器之间的弹簧。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括安装到与锁止离合器致动器间隔开的固定轴上的支撑构件，该支撑构件机械地连接到锁止离合器致动器。
除了以上或以下描述的一个或多个特征之外，或者作为替代方案，其他实施例可以包括布置在锁止离合器和锁止离合器致动器之间的弹簧。
根据示例性实施例的又一方面，一种操作变矩器的方法包括将第一流体通过第一流体回路朝向变矩器的泵构件输送，将第一流体传送至锁止离合器致动器的第一侧。第一流体将锁止离合器致动器推向锁止构造。第二流体被从变矩器传送通过第二流体回路。第三流体通过第三流体回路到达锁止离合器致动器的第二相反侧。降低第三流体的压力将锁止离合器致动器从锁止构造释放。
当结合附图考虑时，从以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将容易是显而易见的。
附图说明
在下面的详细描述中，仅以示例的方式出现其他特征、优点和细节，该详细描述参考附图，在附图中：
图1是根据示例性实施例的一方面的变矩器的一部分的示意图；和
图2是根据示例性实施例的另一方面的变矩器的一部分的示意图。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
根据示例性方面，在图1中大体在10处示出了车辆的示意图。车辆10包括连接至自动变速器16的原动机14。变矩器18将原动机14耦合至自动变速器16。在一实施例中，自动变速器16包括与变矩器18机械连接的输出轴(未示出)。还示出了变矩器18，其包括输入轴22和周向围绕输入轴22的固定轴26。在这一点上，应当理解，输入轴22可以被认为是自动变速器16的输出轴。
根据示例性方面，变矩器18包括具有端壁32的壳体30。变矩器18还包括泵构件34和涡轮机构件36。泵构件34总体上是环形的并且包括多个泵翅片，其中一个在35处示出。泵翅片35被取向成将旋转能从泵构件34传递到设置在壳体30内的液压流体(未示出)。涡轮机构件36同样是大致环形的，并且包括多个涡轮机翅片，其中之一示出在37处，其与泵构件34中的泵翅片相对。涡轮机翅片37取向成将能量从液压流体传递到涡轮机构件36。在这一点上，应当理解，泵构件34和涡轮机构件36的大体形状和尺寸可以变化，并且可以取决于各种设计考虑。
变矩器18还包括定子或电抗器38，其通过单向离合器40可旋转地耦合至固定轴26。定子38包括从中央部分(未单独标记)径向向外延伸至的多个翅片(未示出)，以重取向离开涡轮机构件36的液压流体。成角度的翅片可以采取各种形式，包括固定角度的翅片和可调角度的翅片。在所示的实施例中，单向离合器40包括耦合至固定轴26的第一座圈42和耦合至定子38的第二座圈44。单向离合器40允许定子38沿泵构件34的方向旋转，同时阻止其沿相反方向旋转。在一实施例中，固定轴26耦合至自动变速器16中的固定部件(未示出)。应当理解，在一些实施例中，变矩器18可以采取没有定子的液力耦合器的形式。
在一实施例中，壳体30采取与泵构件34可旋转地耦合的环形部件的形式。壳体30轴向远离泵构件34延伸到端壁32并限定了腔50。锁止离合器56被选择性地致动以锁定壳体30和涡轮机构件36的旋转。锁止离合器56被安装到锁止离合器致动器58，该锁止离合器致动器机械地链接到输入轴22。在一实施例中，锁止轴致动器58柱塞60的形式，其被加压的液压流体作用以将锁止离合器56接合到壳体30。柱塞60包括第一侧62和相对的第二侧63。弹簧66设置在端壁32和第一侧62之间。
根据示例性实施例，变矩器18包括设置在输入轴22和固定轴26之间的第一流体回路68、设置在固定轴26的径向外侧的第二流体回路70以及设置在输入轴22内的第三流体回路72。第一流体回路68、第二流体回路70和第三流体回路72输送液压流体以选择部分的变矩器18，以将流体提供给泵构件34并选择性地致动和释放锁止离合器56。
根据示例性方面，第一液压流体从自动变速器16穿过第一流体回路68进入腔50中，并为泵构件34和涡轮机构件36提供补给流体，并为锁止离合器56提供启动压力。更具体地，穿过第一流体回路68的第一液压流体作用在柱塞60的第二侧63上，以使锁止离合器56与端壁32接合。第三液压流体穿过第三流体回路72，并且可以用来释放锁止离合器56。
第三液压流体通过第三流体回路72并以足以克服允许锁止离合器56脱离的启动压力的释放压力作用在第一侧62上。可以选择释放压力以与来自弹簧66的压力配合以选择性地释放锁止离合器56。通过第一流体回路68和第三流体回路72的液压流体可以作为第二液压流体经由第二流体回路70流回到自动变速器16。在这一点上，应该理解的是，术语第一、第二和第三液压流体用于增强对流体流动的理解，而并不意味着描述分离的或不同的流体的使用。
现在将参考图2描述根据示例性实施例的另一方面的变矩器100。变矩器100被示出为包括输入轴102和在输入轴102的径向外侧布置的固定轴108。在这一点上，应当理解，输入轴102可以被认为是自动变速器16的输出轴(图1)。
根据示例性方面，变矩器100包括具有端壁114的壳体112。变矩器100还包括泵构件116和涡轮机构件118。泵构件116大体上是环形的，并且包括多个泵翅片，其中之一示出在117处。泵翅片117取向成将旋转能从泵构件116传递到设置在壳体112内的液压流体(未示出)。涡轮机构件118同样大体为环形的，并且包括多个涡轮机翅片，其中之一示出在119处，其与泵构件116中的泵翅片相对。涡轮翅片取向成将能量从液压流体传递到涡轮机构件118。在这一点上，应当理解，泵构件116和涡轮机构件118的大体形状和尺寸可以变化并可取决于各种设计考虑。
转矩变换器100还包括定子或电抗器124，该定子或电抗器通过单向离合器128可旋转地耦合至固定轴108。定子124包括从中央部分(未单独标记)径向向外延伸的多个翅片(未示出)，以重取向离开涡轮机构件118的液压流体。成角度的翅片可以采取各种形式，包括固定角度的翅片和可调角度的翅片。在一实施例中，单向离合器128包括耦合至固定轴108的第一座圈131和耦合至定子124的第二座圈133。单向离合器128允许定子124沿泵构件116的方向旋转，同时抵抗沿相反方向的旋转。在一实施例中，固定轴108耦合至自动变速器16中的固定部件(未示出)。应当理解，在一些实施例中，变矩器18可以采取没有定子的液力耦合器的形式。
在一实施例中，壳体112采取与泵构件116可旋转地耦合的环形部件的形式。壳体112轴向地远离泵构件116延伸到端壁114并且限定一腔138。锁止离合器146被选择性地致动以锁定壳体112和涡轮机构件118的旋转。锁止离合器146安装至锁止离合器致动器150，锁止离合器致动器机械地链接至输入轴102。
在一实施例中，锁止轴致动器150采取柱塞206的形式，该柱塞被加压的液压流体作用以接合锁止离合器146，从而连接涡轮机构件118和壳体112。柱塞206包括第一侧208和相反的第二侧209。根据示例性方面，支撑构件212位于锁止离合器致动器150的径向内侧并且可操作地连接至锁止离合器致动器150。在锁止离合器致动器150的第二侧209与支撑构件212之间限定有腔部分214。弹簧217布置在腔部分214中。弹簧217作用在第二侧209和支撑构件212上。
根据示例性实施例，变矩器100包括第一流体回路220、设置在固定轴108的径向外侧的第二流体回路222，以及设置在输入轴102与固定轴之间的第三流体回路224。第一流体回路220、第二流体回路222和第三流体回路224将液压流体输送至变矩器100的选定部分，以将流体提供至泵构件116并选择性地致动和释放锁止离合器146。
根据示例性方面，第一液压流体从自动变速器16穿过第一流体回路220进入腔138中。穿过第一流体回路220的第一流体为泵构件116和涡轮机构件118提供补给流体以及提供用于锁止离合器146的启动压力。更具体地，通过第一流体回路220的液压流体作用在柱塞206的第一侧208上，以使锁止离合器146与端壁114接合。第三液压流体通过第三流体回路224，并可用于释放锁止离合器56。
第三液压流体通过第三流体回路224进入腔部分214中，并以足以克服允许锁止离合器146脱离的启动压力的释放压力作用在柱塞206的第二侧209上。可以选择释放压力以与来自弹簧217的压力配合以选择性地释放锁止离合器146。通过第一流体回路220和第三流体回路224的液压流体可以作为第二液压流体经由第二流体回路222流回到自动变速器16。在这一点上，应该理解的是，术语第一、第二和第三液压流体用于增强对流体流动的理解，并不意味着描述分离的或不同的流体的使用。
在这一点上，应该理解的是，示例性实施例描述了一种变矩器，其利用变矩器补给流体不仅为泵构件提供流体体积，而且还提供锁止离合器启动压力。然后可以通过调节单独的补偿油回路的压力来释放锁止离合器，该补偿油回路可以给作用在锁止离合器上的补给压力提供旋转流体平衡。
术语“大约”和“基本上”旨在包括与基于提交申请时可用的设备的特定数量的测量相关的误差程度。例如，“大约”和“基本上”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。
在此使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如在此所使用的，单数形式“一(a)”，“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时，其列入了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件组件和/或其组。
尽管已经参考示例性实施例描述了以上公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于车辆的变矩器，包括：
环形壳体；
泵构件，该泵构件连接到环形壳体；
涡轮机构件，该涡轮机构件流体地连接至泵构件；
锁止离合器，该锁止离合器选择性地接合在环形壳体和涡轮机构件之间；
连接至锁止离合器的锁止离合器致动器；
在环形壳体和涡轮机构件之间限定的腔；
第一流体回路，该第一流体回路流体地连接到泵构件、腔和锁止离合器致动器的第一侧，第一流体回路选择性地输送流体以接合锁止离合器致动器；
第二流体回路，该第二流体回路液压地连接到泵构件和腔，第二流体回路引导来自环形壳体的流体；和
第三流体回路，该第三流体回路液压地连接至锁止离合器致动器的第二侧，其中，第三流体回路选择性地输送加压流体以释放所述锁止离合器。
2.根据权利要求1所述的变矩器，还包括输入轴和绕所述输入轴延伸的固定轴，其中，所述涡轮机构件包括可旋转地安装至所述固定轴的定子。
3.根据权利要求2所述的变矩器，其中，所述第三流体回路在所述输入轴内通过。
4.根据权利要求3所述的变矩器，其中，所述第一流体回路在所述输入轴和所述固定轴之间通过。
5.根据权利要求2所述的变矩器，其中，所述锁止离合器致动器可旋转地安装至所述固定轴。
6.根据权利要求5所述的变矩器，还包括弹簧，该弹簧布置在所述环形壳体与所述锁止离合器致动器之间。
7.根据权利要求5所述的变矩器，还包括支撑构件，该支撑构件安装到与所述锁止离合器致动器间隔开的所述固定轴，所述支撑构件机械地连接至所述锁止离合器致动器。
8.根据权利要求7所述的变矩器，还包括弹簧，该弹簧布置在所述锁止离合器和所述锁止离合器致动器之间。
9.一种车辆，包括：
原动机；
自动变速器；和
变矩器，该变矩器可操作地连接原动机和自动变速器，该变矩器包括：
环形壳体；
泵构件，该泵构件连接到环形壳体；
涡轮机构件，该涡轮机构件流体地连接至泵构件；
锁止离合器，该锁止离合器选择性地接合在环形壳体和涡轮机构件之间；
连接至锁止离合器的锁止离合器致动器；
在环形壳体和涡轮机构件之间限定的腔；
第一流体回路，该第一流体回路流体地连接到泵构件、腔和锁止离合器致动器的第一侧，第一流体回路选择性地输送流体以接合锁止离合器致动器；
第二流体回路，该第二流体回路液压地连接到泵构件和腔，第二流体回路引导来自环形壳体的流体；和
第三流体回路，该第三流体回路液压地连接至锁止离合器致动器的第二侧，其中，第三流体回路选择性地输送加压流体以释放所述锁止离合器。
10.一种操作变矩器的方法，包括：
将第一流体通过第一流体回路朝向变矩器的泵构件输送；
将第一流体传送到锁止离合器致动器的第一侧，第一流体将锁止离合器致动器推向锁定构造；
引导来自变矩器的第二流体通过第二流体回路；和
将第三流体通过第三流体回路传送到锁止离合器致动器的第二相对侧，其中减小第三流体的压力将锁止离合器致动器从锁定构造释放。
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