包括熱力閥的變速器液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動變速器液壓控制系統(tǒng)的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及設(shè)計(jì)成被動調(diào)整液壓流體的溫度的液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1說明了車輛的動力傳動系統(tǒng)。粗線表示機(jī)械功率流而細(xì)線表示變速器流體流。虛線表示控制信號。發(fā)動機(jī)10驅(qū)動變矩器12，該變矩器驅(qū)動變速箱14。變速箱14可以在機(jī)械功率傳輸至輸出軸之前調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和扭矩。通過提供加壓流體至液壓致動的離合器而選擇變速箱14的傳動比。通過發(fā)動機(jī)10機(jī)械驅(qū)動的栗16從油底殼18汲取流體。調(diào)節(jié)閥20將一部分流體轉(zhuǎn)移回油底殼以控制管路壓力回路22中的壓力。調(diào)節(jié)閥22響應(yīng)于來自電子控制器23指示希望的管路壓力值的控制信號。響應(yīng)于控制信號而行動的部件稱為主動控制部件。響應(yīng)于來自控制器23的指令，閥體24引導(dǎo)加壓流體至變矩器回路26和適當(dāng)?shù)碾x合器回路28以在變速箱14中建立希望的傳動比。流出變矩器的流體進(jìn)入旁通閥28。當(dāng)流體溫度低于閾值時，旁通閥28直接引導(dǎo)流體至潤滑回路30。當(dāng)流體的溫度高于閾值時，旁通閥28在將流體引導(dǎo)至潤滑回路30之前引導(dǎo)流體通過熱交換器32。不需要任何控制信號的部件(比如旁通閥28)稱為被動控制部件。潤滑回路中的流體向變速箱14提供潤滑并吸收熱量。流體隨后返回至油底殼18。
[0003]當(dāng)流體被引導(dǎo)首先通過一個回路并且隨后通過其它回路時，這兩個回路稱為是串聯(lián)。通過第一回路的流動速率等于通過第二回路的流動速率并且回路兩邊壓力下降的總和等于該組合兩邊的壓力下降。另一方面，當(dāng)流體被引導(dǎo)僅通過回路中的一者時，回路稱為是并聯(lián)。第一回路兩邊的壓力下降等于該并聯(lián)回路兩邊的壓力下降并且該組合回路的流動速率等于通過并聯(lián)回路中每者的流動速率的總和。
[0004]當(dāng)流體處于最佳溫度時變速器運(yùn)轉(zhuǎn)效率最高。當(dāng)流體太冷時，其粘性較高增加了寄生阻力(parasitic drag) 0如果流體太熱，其粘性太低導(dǎo)致栗周圍和其它地方的泄漏增加。增加的泄漏減小了栗16可用的壓力，減小了變速箱14內(nèi)離合器的扭矩容量(torquecapacity)。如果流體溫度保持較高達(dá)到足夠的時間段，離合器的摩擦特性改變并且換擋質(zhì)量劣化。通過選擇性地引導(dǎo)潤滑流體通過熱交換器32來控制流體的溫度。當(dāng)流體溫度較高時，潤滑流體被引導(dǎo)通過熱交換器32使得熱量直接散發(fā)至空氣或者至中間流體(比如發(fā)動機(jī)冷卻劑)。另一方面，當(dāng)流體溫度較低時，旁通閥28旁通熱交換器直接引導(dǎo)流體至變速箱14并且從而允許流體變熱。注意，盡管在圖1中將調(diào)節(jié)閥20、閥體24和旁通閥28說明為不同的部件，但是在一些實(shí)施例中可以將調(diào)節(jié)閥20和旁通閥28集成進(jìn)閥體。
[0005]大多數(shù)變速器使用正排量栗。單位時間內(nèi)通過栗加壓的機(jī)油的容量取決于栗的排量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。驅(qū)動栗需要的扭矩取決于排量和流體被加壓的壓力。栗的功率損失與扭矩和轉(zhuǎn)速成比例。一些變速器使用固定排量栗。如果在特定時間栗加壓的流體多于所需要的，超過的容量通過調(diào)節(jié)閥20釋放并且栗的轉(zhuǎn)速或栗的扭矩不減小。為了減小栗的功率損失并改善燃料經(jīng)濟(jì)性，一些變速器使用可變排量栗。隨著流體流要求的變化而調(diào)節(jié)栗的排量。當(dāng)需要較少流體時，減小的栗排量產(chǎn)生較低的栗扭矩和減小的栗功率損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]液壓控制系統(tǒng)包括從變矩器至潤滑回路的熱交換器流動路徑以及并聯(lián)流動路徑。熱交換器流動路徑包括串聯(lián)設(shè)置的熱交換器和被動閥(passive valve) 0被動閥在流體溫度小于第一閾值時減小流動速率。當(dāng)流體溫度小于更低的閾值時被動閥還可以增加流動速率?？刂葡到y(tǒng)還可以包括與該閥并聯(lián)以及與熱交換器串聯(lián)的流動路徑?？梢酝ㄟ^可變排量栗提供加壓流體。當(dāng)潤滑回路壓力超過壓力閾值時并聯(lián)流體路徑中的調(diào)節(jié)閥可以減小流動。調(diào)節(jié)閥還可以從潤滑回路排出流體以釋放壓力。
[0007]在另一個實(shí)施例中，液壓控制系統(tǒng)包括與被動閥串聯(lián)的熱交換器。該閥響應(yīng)于流體溫度的變化而在溫度低于較低閾值時允許完全流動、在溫度高于上限閾值時允許完全流動而當(dāng)溫度在兩個閾值之間時阻斷流動。并聯(lián)流動路徑可以在所有溫度下提供流動。并聯(lián)流動路徑中的調(diào)節(jié)閥可以在潤滑回路壓力超過壓力閾值時減小流動。調(diào)節(jié)閥還可以從潤滑回路排出流體以釋放壓力。
[0008]適用于液壓控制系統(tǒng)的閥包括閥孔(valve bore)、可移動的滑閥(spool)和錯盒(wax cartridge)。蠟盒使滑閥響應(yīng)于流體溫度而在孔內(nèi)移動。閥孔形成有三個端口。滑閥上的環(huán)空在第一位置處允許第一和第二端口之間的流動、在第二位置處允許第二和第三端口之間的流動而在第三位置處阻斷第二端口的流動，第三位置在第一和第二位置之間。閥孔可以形成有提供流體和錯盒之間的熱連通(thermal communicat1n)的第四端口。第一和第三端口可以直接連接至共用的液壓回路。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種閥門，包含:形成第一、第二和第三端口的閥孔；在閥孔內(nèi)可移動并且配置用于在第一位置處允許第一和第二端口之間流動、在第二位置處允許第二和第三端口之間流動以及在第三位置處阻斷第二端口的流動的滑閥；以及配置用于響應(yīng)于溫度的變化而改變滑閥的位置的蠟盒。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第三位置在第一位置和第二位置之間。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，閥孔進(jìn)一步形成有配置用于在流進(jìn)第四端口的流體和蠟盒之間提供熱連通的第四端口。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，第一和第三端口直接連接至共用的液壓回路。
【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的變速器液壓網(wǎng)絡(luò)的示意代表；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一變速器液壓網(wǎng)絡(luò)的示意代表；
[0015]圖3是當(dāng)流體比正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍冷時熱力閥的截面圖；
[0016]圖4是當(dāng)流體在正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)時圖3中熱力閥的截面圖；
[0017]圖5是當(dāng)流體比正常運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍熱時圖3中熱力閥的截面圖；
[0018]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二變速器液壓網(wǎng)絡(luò)的示意代表；
[0019]圖7是當(dāng)潤滑壓力在正常范圍內(nèi)時潤滑調(diào)節(jié)閥的截面圖；
[0020]圖8是當(dāng)潤滑壓力高于正常范圍時圖7中潤滑調(diào)節(jié)閥的截面圖；
[0021]圖9是當(dāng)潤滑壓力遠(yuǎn)高于正常范圍時圖7中潤滑調(diào)節(jié)閥的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本說明書描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開的實(shí)施例僅為示例，其可以多種替代形式實(shí)施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。所以，此處公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一【附圖說明】和描述的多個特征可以與一個或多個其它附圖中說明的特征組合以形成未明確說明或描述的實(shí)施例。說明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實(shí)施例。然而，與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0023]圖2示意說明了變速器液壓控制系統(tǒng)的一部分。粗線表示機(jī)械功率流而細(xì)線表示變速器流體流。虛線代表控制信號。發(fā)動機(jī)10驅(qū)動變矩器12，該變矩器驅(qū)動變速箱14。通過提供加壓流體至液壓致動的離合器而選擇變速箱14的傳動比。通過發(fā)動機(jī)10機(jī)械驅(qū)動的可變排量栗16從油底殼18汲取流體并在管路壓力回路22中將其傳輸至閥體。響應(yīng)于來自控制器23的信號，調(diào)節(jié)器34調(diào)節(jié)栗16的排量以控制管路壓力回路22中的壓力。從管路壓力回路22至調(diào)節(jié)器34以及從調(diào)節(jié)器34至栗16的控制信號可以采用可以忽略流動速率的液壓連接中的壓力的形式。閥體24引導(dǎo)加壓流體至變矩器回路26和適當(dāng)?shù)碾x合器回路28以在變速箱14中建立希望的傳動比。流出變矩器的流體在其至潤滑回路30的管路上分成兩個并列回路。潤滑回路中的流體在返回至油底殼18之前提供變速箱14的潤滑并且吸收熱量。
[0024]流出變矩器的流體的一部分通過孔36流動至潤滑回路。剩余部分的流體被引導(dǎo)通過熱交換器32。當(dāng)流體溫度在正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍中時，熱交換器回路中的流體流動通過孔38以相對較慢的流動速率進(jìn)入熱交換器3