CN111801519A - 用于可无级调节皮带传动装置的流体装置 - Google Patents

用于可无级调节皮带传动装置的流体装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于可无级调节皮带传动装置(2)的流体装置(81)，所述流体装置带有至少一个电机驱动流体泵(11、12、13)，其用于挤压和/或调节可无级调节皮带传动装置(2)的调节器(3)，所述调节器包含第一带轮组件(21)和第二带轮组件(22)，它们为传递扭矩而通过皮带机构(23)相互连接。为了提高可无级调节皮带传动装置的安全性，所述至少一个用于表现双活塞原理的带轮组件(21、22)包含至少一个调节腔(18、20)和一个挤压腔(17、19)。

Description

用于可无级调节皮带传动装置的流体装置
技术领域
本发明涉及一种适用于可无级调节皮带传动装置的流体装置，所述流体装置带有至少一个电机驱动流体泵，其用于挤压和/或调节可无级调节皮带传动装置的调节器(Variators)，所述调节器包含第一带轮组件和第二带轮组件，它们为传递扭矩而通过皮带机构相互连接。另外，本发明还涉及一种用于运行带有此类流体装置的可无级调节皮带传动装置的方法。
背景技术
从美国专利US 6,219,608 B1中已知一种适用于带有可无级调节皮带传动装置的机动车的电子传动控制系统，所述电子传动控制系统包含用于挤压和调节可无级调节皮带传动装置调节器的第一和第二电机驱动流体泵。
发明内容
本发明的任务是提高可无级调节皮带传动装置运行时的安全性，其中，所述皮带传动装置带有至少一个电机驱动流体泵，其用于挤压和/或调节可无级调节皮带传动装置的调节器，所述调节器包含第一带轮组件和第二带轮组件，它们为传递扭矩而通过皮带机构相互连接。
本发明所述的流体装置适用于可无级调节的皮带传动装置，带有至少一个电机驱动流体泵，其用于挤压和/或调节可无级调节皮带传动装置的调节器，所述调节器包含第一带轮组件和第二带轮组件，它们为传递扭矩而通过皮带机构相互连接，其中，通过如下方案解决所述任务，即：至少一个用于表现双活塞原理的带轮组件包含至少一个调节腔和一个挤压腔。流体装置优选用一种液压介质例如液压油、冷却油、润滑油或机油运行，所述液压介质在液压介质容器中提供。此时，还可以将流体装置称为液压装置。可无级调节的皮带传动装置优选被设计成锥形轮皮带传动装置，也称为CVT变速器(CVT-Getriebe)。CVT变速器包含一个带有两个带轮组件的调节器(Variator)，所述带轮组件通过皮带机构相互连接，分别包含一个固定轮和一个移动轮，所述移动轮可以通过在带轮组件中施加轴向力沿轴向方向在变速器轴上移动，以便在带轮组件与皮带机构之间确保足够的挤压力。单词“变速器(Getriebe)”之前的大写字母CVT代表英语术语“Continuously Variable Transmission(无级变速器)”。为了传递扭矩，变速器的两个带轮组件可以通过一个牵引机构，例如链条，相互耦合。带轮组件的带轮例如被设计成锥形轮对。各个带轮组件或锥形轮对的锥形轮间距是可以改变的，以便无级改变CVT变速器的传动比。轴向方向由各个变速器轴的旋转轴定义。轴向表示沿着或平行于旋转轴的方向。电机驱动流体泵，尤其是液压泵，表现为电动的泵执行器。所要求CVT变速器的电动液压驱动通过电动的泵执行器进行。通过双活塞原理将至少一个带轮组件上的挤压和调节功能相互分开。至少一个表现为电动泵执行器EPA的电机驱动流体泵，并非持续驱动。有利的是，电动的泵执行器包含一个本地控制器，通过所述本地控制器根据需求控制电机驱动流体泵的驱动装置。有利的是，可以通过将至少一个带轮组件上的挤压和调节功能分开，实现变速器的应急运行。另外，还可以有效避免机动车动力总成系统中可无级调节的皮带传动装置损坏。
流体装置一个优选实施例的特征在于，两个带轮组件为表现双活塞原理分别包含至少一个调节腔和至少一个挤压腔。有利的是，其中一个电机驱动流体泵用于实现挤压，因此也被称为挤压执行器。第二电机驱动流体泵优选用于调节，因此也被称为调节执行器。通过电机驱动流体泵可以回避采用机械驱动泵的传统液压设计的损失。有利的是，可以借助第三电机驱动流体泵为流体装置中至少一个另外的流体消耗器供应流体体积流量或流体压力。在借助电动的泵执行器驱动所述带有单活塞的CVT变速器时，在电动泵执行器失灵情况下可能形成功能稳定性方面的缺点。例如在挤压执行器失灵时，皮带机构可能滑转并且皮带传动装置可能损坏或出现汽车行为不受控制的情况。在执行器可能失灵时，可以通过双活塞原理结合电动的泵执行器实现变速器的应急运行。由此可以有效防止变速器损坏。通过双活塞原理将两个带轮组件上的挤压和调节功能相互分开。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，调节执行器被接在两个带轮组件的调节腔之间。有利的是，通过带轮组件上单独的腔室进行调节。为此，调节执行器以流体技术、尤其是液压技术被接在两个带轮组件的调节腔之间，并在调节变速器时将调节腔之间的体积流体推进至所需的压力水平。如果进出调节腔的体积流量因不同的调节路径而大小不同，则有利的是，可以为调节执行器配备一个双压力阀。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，流体装置包含第一和第二电机驱动流体泵，它们用于挤压和调节可无级调节皮带传动装置的调节器。第一和第二电机驱动流体泵表现为调节器的挤压执行器和调节执行器。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，挤压执行器的压力侧以流体技术与带轮组件的挤压腔相连。通过挤压执行器实现带轮组件的挤压。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，一个可解锁的止回阀以流体技术被接在挤压执行器与挤压腔之间。可解锁的止回阀在挤压执行器失灵时防止挤压腔中出现异常迅速的压力降。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，挤压执行器的抽吸侧以流体技术与流体容器相连，必要时在中间连接至少一个另外的消耗器，例如冷却循环。在挤压执行器的抽吸侧，可以持续或根据需要从流体容器中为至少一个另外的消耗器、尤其是冷却循环，在控制状态下供应流体。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，另外一个或另外的被连接在挤压执行器之前的消耗器，例如冷却循环，包含一个用来以流体技术对挤压执行器施加预压的流体泵，尤其是冷却油泵。因此，还可以将流体泵、尤其是冷却油泵称为用于挤压执行器的预压泵。
流体装置另一个优选实施例的特征在于，作为挤压执行器的流体装置包含一个持续驱动的流体泵，其为流体控制系统提供系统压力。此时有利的是，通过控制流体控制系统中相应的阀门进行挤压。
另外，本发明还涉及一种带有前述流体装置的可无级调节皮带传动装置。
在一种用于运行带有前述流体装置的可无级调节皮带传动装置的方法中，作为替代或附加方案，还可以通过如下方案解决上述任务，即：在其中一个或所有调节执行器失灵时，通过在流体技术方面将挤压和调节分开用一个或所有挤压执行器保持一个挤压力，尤其在第一带轮组件上。通过要求的布线方式结合双活塞原理以及与之相关的挤压和调节的相互分开，可以在调节执行器失灵时通过挤压执行器保持第一带轮组件上的挤压力。在单活塞原理中，第一带轮组件上的压力会因调节泵的泄漏和可能的回转而非常快速地降低。这会导致低压力并由此可能导致变速器损坏。利用本方法和所述的流体装置可以在调节或挤压执行器失灵时更加缓慢地调节变速器或减慢挤压腔中的压力降。由此防止变速器立即损坏，提高系统中软件干预的持续时间，例如打开离合器。
附图说明
下文说明书参考附图详细描述了不同的实施例，从中可以得知本发明的更多优点、特征和细节。
图1一个适用于可无级调节皮带传动装置的流体装置，带有通过冷却油泵施加预压的调节执行器和挤压执行器；
图2一个与图1所示类似的流体装置，其中，调节执行器还配有一个双压力阀；
图3一个带有调节执行器和挤压执行器的流体装置，包含一个持续驱动的流体泵，所述流体泵为流体控制系统提供系统压力。
图4一个与图3所示类似的流体装置，其中，调节执行器还配有一个双压力阀；和
图5一个与图1所示类似的流体装置，但其中，与前述流体装置之间的区别仅在于，第一带轮组件包含一个双活塞。
附图标记说明
2皮带传动装置 3调节器 4电动机 5电动机 6电动机 7流体容器 9消耗器 10消耗器 11流体泵 12流体泵 13流体泵 14冷却油泵 15调节执行器 16挤压执行器 17挤压腔18调节腔 19挤压腔 20调节腔 21第一带轮组件 22第二带轮组件 23皮带机构 24分路 25可解锁的止回阀 26冷却循环 27分路 28分路 29分路 30止回阀 31喷管 32喷管 33比例阀 34止回阀 35分路 36分路 37双压力阀 41流体控制系统 45分路 46分路 47双压力阀50分路 51工作腔 81流体装置 82流体装置 83流体装置 84流体装置 85流体装置
具体实施方式
在图1、2和5中用三个不同的实施例示出了带有皮带传动装置2的流体装置81；82；85。皮带传动装置2包含一个调节器(Variator)3，其挤压力通过用电动机4驱动的第一流体泵11提供。调节器3的调节通过用电动机5驱动的第二流体泵12进行。
为了为流体技术消耗器9、10供应流体，在流体装置81；82；85中设置了通过电动机6驱动的第三流体泵13。有利的是，可以利用第三流体泵13以微小的技术成本提供消耗器9、10所需的体积流量和/或流体压力。
第三流体泵13从流体容器7中将流体输送向分路27。第一流体泵11布置在分路27与分路24之间。
电机驱动流体泵12表现为调节执行器15。电机驱动流体泵11表现为挤压执行器16。电机驱动流体泵13表现为冷却油泵，同时用作挤压执行器16的预压泵。
流体导管从分路24延伸到第一带轮组件21的挤压腔17中。另一根流体导管从分路24延伸到第二带轮组件22的挤压腔19中。
调节执行器15通过流体导管与第一带轮组件21的调节腔18相连。调节执行器15通过另一根流体导管与第二带轮组件22的调节腔20相连。
可解锁的止回阀25被接在分路24与挤压执行器16的压力侧之间。
两个流体技术消耗器9、10例如是冷却循环26的组成部分。冷却循环26包含三个分路27、28和29。分路27布置在冷却油泵14与挤压执行器16之间。分路28布置在分路27与29之间，另外还通过止回阀30与流体容器7相连。止回阀30朝流体容器7的方向闭锁。
图1、2和5中的一根流体导管从分路29朝上延伸向喷管31，所述喷管被分配给两个带轮组件21、22和皮带机构23。在分路29与喷管31之间的流体导管中布置了止回阀34，其朝分路29的方向关闭。由此在冷却油泵14损坏时确保挤压执行器16能够从容器7中抽吸流体体积流量。图1、2和5中的另一根流体导管从分路29朝下延伸向喷管32，所述喷管被分配给例如变速器冷却装置。
在喷管32与分路29之间布置着具有一个打开位置和一个关闭位置的、可电磁操作的比例阀33。比例阀33通过用符号表示的弹簧被预压到其关闭位置。
在图1所示的、表现一种优选变型的流体装置81中，挤压执行器16会在其压力侧，即图1上方，将流体介质输送到带轮组件21、22的挤压腔17、19中。在挤压执行器16的抽吸侧，即图1下方，有油箱接口或，如图1所示有冷却油回路或冷却循环26。挤压执行器16用冷却油泵14施加预压。
通过带轮组件21、22上单独的调节腔18、20进行调节。调节执行器15以液压技术被接在调节腔18、20之间，并在变速器调节时将调节腔18、20之间的体积流量推进至所需的压力水平。
如果进出调节腔18、20的体积流量因不同的调节路径而大小不同，则会按图2所示为调节执行器额外配备双压力阀37。图2所示的双压力阀37通过两个接口与分路35、36相连。在分路35与36之间布置着调节执行器16。分路35通过流体导管连接在第一带轮组件21的调节腔18上。分路36通过流体导管连接在第二带轮组件22的调节腔20上。
在图1和2所示的流体装置81和82中有利的是，可解锁的止回阀25在挤压执行器16失灵时防止挤压腔17、19中出现快速的压力降。
在图3和4所示的流体装置83和84中可以看到，也可以通过持续驱动的流体泵13进行挤压。在图3和4中，没有图1、2和5中用16标记的挤压执行器。持续驱动的流体泵13为流体控制系统41提供系统压力。通过控制流体控制系统41中相应的阀门进行挤压。调节的进行与图1所示的优选变型类似。
在图4中可以看到，图3所示的调节执行器15也可以分配有双压力阀47。双压力阀47连接在两个与图2中分路35和36相对应的分路45、46上。作为第三接口，双压力阀47与图2所示的双压力阀37一样，具有一个油箱接口。
在图5所示的流体装置85中，第一带轮组件21仅具有一个双活塞。带轮组件22配有一个带有工作腔51的单活塞。工作腔51通过分路50与第一带轮组件21的挤压腔17并且与调节执行器15相连。

Claims (10)

1.一种适用于可无级调节皮带传动装置(2)的流体装置(81；82；83；84；85)，带有至少一个电机驱动流体泵(11、12、13)，其用于挤压和/或调节所述可无级调节皮带传动装置(2)的调节器(3)，所述调节器包含第一带轮组件(21)和第二带轮组件(22)，它们为传递扭矩而通过皮带机构(23)相互连接，其特征在于，所述至少一个用于表现双活塞原理的带轮组件(21、22)包含至少一个调节腔(18、20)和一个挤压腔(17、19)。
2.根据权利要求1所述的流体装置，其特征在于，所述两个用于表现双活塞原理的带轮组件(21、22)各包含至少一个调节腔(18、20)和至少一个挤压腔(17、19)。
3.根据权利要求2所述的流体装置，其特征在于，在所述两个带轮组件(21、22)的调节腔(18、20)之间以流体技术连接着调节执行器(15)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的流体装置，其特征在于，所述流体装置(81；82；85)包含第一(11)和第二(12)电机驱动流体泵(11、12、13)，它们用于挤压和调节所述可无级调节皮带传动装置(2)的调节器(3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的流体装置，其特征在于，挤压执行器(16)的压力侧以流体技术与所述带轮组件(21、22)的挤压腔(17、19)相连。
6.根据权利要求5所述的流体装置，其特征在于，在所述挤压执行器(16)与所述挤压腔(17、19)之间以流体技术连接着可解锁的止回阀(25)。
7.根据权利要求6所述的流体装置，其特征在于，所述挤压执行器(16)的抽吸侧以流体技术与流体容器(7)相连，必要时在中间连接至少一个另外的消耗器(9、10)，例如冷却循环(26)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的流体装置，其特征在于，另外一个或另外的被连接在所述挤压执行器(16)之前的消耗器(9、10)，例如冷却循环(26)，包含一个用来以流体技术对所述挤压执行器(16)施加预压的流体泵(13)，尤其是冷却油泵。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的流体装置，其特征在于，所述作为挤压执行器的流体装置(3；84)包含一个持续驱动的流体泵(13)，其为流体控制系统(41)提供系统压力。
10.一种用于运行带有前述权利要求中任一项所述流体装置(81；82；83；84；85)的可无级调节皮带传动装置(2)的方法，其特征在于，在其中一个或所有所述调节执行器(15)失灵时，通过在流体技术方面将挤压和调节分开用一个或所有所述挤压执行器(16)保持一个挤压力，尤其在所述第一带轮组件(21)上。
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