CN102359621A - 变速器电子液压控制阀及包含其的无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速器电子液压控制阀及包含其的无级变速器。该变速器电子液压控制阀包括：阀体以及设置在所述阀体内的电磁控制阀和液压控制阀，其中所述电磁控制阀包括反比例电磁控制阀。该无级变速器包括上述的变速器电子液压控制阀，变速器电子液压控制阀安装在变速器壳体下方。根据本发明的变速器电子液压控制阀，能够在电子液压控制阀体内的电磁阀或者控制电路出现故障时，使离合器及变速机构油路能够提供足够大的压力，保证发动机动力的传递能力，使汽车可以继续行驶至安全地点。

Description

变速器电子液压控制阀及包含其的无级变速器

技术领域

本发明涉及机械传动控制领域，特别地，涉及一种变速器电子液压控制阀及包含其的无级变速器。 

背景技术

金属带式无级变速器的液压控制***是无级变速器的关键核心技术，而电子液压控制阀体对于液压控制***而言，又是极为重要的。现有的汽车传动的液压控制装置主要考虑对变速器变速机构的控制，对于变速器的辅助功能及失效保护功能的考虑不够完善，一旦在变速器的控制阀体出现问题时，可能会造成离合器分离，使变速器失去动力传递作用，使汽车因缺乏动力而停止行驶，轻则道路堵塞，严重时甚至会造成人员伤亡。 

发明内容

本发明目的在于提供一种变速器电子液压控制阀及包含其的无级变速器，能够在电子液压控制阀体内的电磁阀或者控制电路出现故障时，使离合器和变速机构油路能够提供足够大的压力，保证发动机动力的传递能力，使汽车可以继续行驶至安全地点。 

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变速器电子液压控制阀，包括：阀体以及设置在阀体内的电磁控制阀和液压控制阀，其中电磁控制阀包括反比例电磁控制阀。 

进一步地，阀体包括固定连接在一起的上阀体、下阀体、以及设置在上阀体和下阀体之间的配油板。 

进一步地，电磁控制阀包括电液比例溢流阀、电液比例减压阀、电磁高速开关阀以及电磁开关阀；液压控制阀包括直动减压阀、离合器压力控制阀、液控换向阀以及前进/倒档换向阀，其中，电磁比例溢流阀的第一阀口分别连接至电磁比例减压阀的第一阀口和直动减压阀的第一阀口，第二阀口连接至液控换向阀的第一阀口；直动减压阀的第二阀口和第四阀口汇聚于一条油路，并分别连接至电磁高速开关阀的第一阀口、离合器压力控制阀的第一阀口、以及液控换向阀的第二阀口和第三阀口、以及前进/倒档换向阀的第一阀口，第三阀口连接至电磁开关阀的第一阀口；离合器压力控制阀的第二阀口和第三阀口共同连接至液控换向阀的第四阀口，第四阀口连接至电磁高速开关阀的第二阀口；电磁开关阀的第二阀口连接至液控换向阀的第五阀口；前进/倒档换向阀的第二阀口连接至液控换向阀的第六阀口。 

进一步地，变速器电子液压控制阀还包括润滑阀，润滑阀的第一阀口和第二阀口汇聚于一条油路，并连接至电磁比例溢流阀的第二阀口。 

进一步地，变速器电子液压控制阀还包括倒档信号阀，倒档信号阀的第一阀口连接至直 动减压阀的第二阀口和第四阀口的共用油路，第二阀口连接至直动减压阀的第三阀口，第三阀口连接至前进/倒档换向阀的第一阀口。 

进一步地，变速器电子液压控制阀还包括进油口，其中进油口设置在阀体下部，分别连接至电磁比例溢流阀的第一阀口和电磁比例减压阀的第一阀口，在进油口设置有油过滤器。 

根据本发明的另一方面，提供了一种无级变速器，包括上述的变速器电子液压控制阀，变速器电子液压控制阀安装在变速器壳体上。 

进一步地，无级变速器还包括设置在变速器壳体外的散热器。 

进一步地，无级变速器还包括主动带轮油缸、从动带轮油缸、连接主动带轮和从动带轮的传动带、前进离合器油缸、倒档离合器油缸、液力变矩器、换向机构、以及油泵，其中，油泵设置在变速器底部油底壳内，并连接至进油口；变速器电子液压控制阀的液力变矩器连接至换向机构，并将发动机的动力传递至换向机构；变速器电子液压控制阀的电液比例减压阀的第二阀口通过连接油路与主动带轮油缸连接；变速器电子液压控制阀的前进/倒档换向阀的第三阀口和第四阀口通过连接油路分别与前进离合器油缸和倒档离合器油缸连接；变速器电子液压控制阀的液控换向阀的第七阀口和第八阀口通过连接油路连接至液力变矩器。 

进一步地，前进离合器油缸的输出端设置有前进离合器，倒档离合器油缸的输出端设置有倒档离合器，前进离合器和倒档离合器至少之一为湿式离合器。 

本发明具有以下有益效果： 

1.无级变速机构及离合器控制油路采用了反比例电磁控制阀结构，电磁阀的控制信号越小，则油路输出的压力越大，因此在比例电磁阀或控制电路出现故障时，主动、被动带轮油缸的压力为最大；在高速开关电磁阀或其控制电路出现故障时，离合器油路的压力为最大，这就保证了发动机动力的传递能力，使得汽车可以继续行驶。 

2.变速器电子液压控制阀采用了两块阀体的分离设计，两块阀体之间通过配油板将油路隔开。这种分离设计的方式使得控制阀结构更为紧凑，而阀体的铸造及加工较为方便，能够有效节省加工工序，降低加工成本。 

3.变速器电子液压控制阀包括有油过滤器，能够在油液进入阀体前进行过滤，防止油液杂质进入阀体，对各个阀件造成堵塞，保护控制阀中的阀件，延长变速器电子液压控制阀的使用寿命。 

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。 

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是根据本发明的实施例的无级变速器的液压原理结构示意图； 

图2是根据本发明的实施例的变速器电子液压控制阀结构示意图； 

图3是根据本发明的实施例的变速器电子液压控制阀的下阀体的结构示意图； 

图4是根据图3的G-G处的剖视结构示意图； 

图5是根据本发明的实施例的变速器电子液压控制阀的上阀体的结构示意图； 

图6是根据图5的A-A处的剖视结构示意图； 

图7是根据图5的B-B处的剖视结构示意图； 

图8是根据图5的C-C处的剖视结构示意图； 

图9是根据图5的D-D处的剖视结构示意图； 

图10是根据图5的E-E处的剖视结构示意图； 

图11是根据图6的F-F处的剖视结构示意图；以及 

图12是根据本发明的实施例的电子液压控制阀的连接结构简图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

本发明的CVT指无级变速器(continuously variable transmisson)。 

如图1至图12所示，根据本发明的实施例，变速器电子液压控制阀包括阀体以及设置在阀体内的电磁控制阀30和液压控制阀40。其中电磁控制阀30包括反比例电磁控制阀，因此，电磁控制阀30的控制信号越小，则油路输出的压力越大。这样，在比例电磁阀或控制电路出现故障时，主动、被动带轮油缸的压力为最大；在高速开关电磁阀或其控制电路出现故障时，离合器油路的压力为最大，这就保证了发动机动力的传递能力，使得汽车可以继续行驶，提高了汽车驾驶的安全性。 

阀体包括上阀体24、下阀体22、以及设置在上阀体24和下阀体22之间的配油板23。上阀体24、下阀体22和配油板23之间固定连接，其固定连接方式可以为螺栓连接等。配油板23能够将上阀体24和下阀体22之间的油道隔开，使其满足油路连通要求，起到过油分油的作用。上阀体24、下阀体22的分离设计，使得变速器电子液压控制阀的结构更加紧凑，而且由于可以对其中间油路部分进行加工，减少了加工工序，降低了加工成本，使得阀体铸造加工更加方便。在本实施例中，上阀体24的外侧还包括有阀体压板25。紧固螺栓穿过阀体压板25，以将阀体压板25与上阀体和下阀体22的其它各部件固定连接在一起。阀体压板25能够封盖上阀体24的外侧油道管路，因此，便于直接对上阀体24的外侧油道管路进行加工，降 低了上阀体24的油路加工的复杂性，节省了成本。 

在本实施例中，电磁控制阀30包括电液比例溢流阀7、电液比例减压阀6、电磁高速开关阀12以及电磁开关阀14。其中电液比例溢流阀7、电液比例减压阀6、电磁高速开关阀12均为反比例电磁控制阀。 

液压控制阀40包括直动减压阀11、离合器压力控制阀13、液控换向阀15以及前进/倒档换向阀18等。其中电液比例溢流阀7、电液比例减压阀6、电磁高速开关阀12、电磁开关阀14以及液控换向阀15设置在下阀体22内；直动减压阀11、离合器压力控制阀13、以及前进/倒档换向阀18设置在上阀体24内。 

请结合参照图1，电磁比例溢流阀7的第一阀口分别连接至电磁比例减压阀6的第一阀口和直动减压阀11的第一阀口。电磁比例溢流阀7的第二阀口连接至液控换向阀15的第一阀口。直动减压阀11的第二阀口和第四阀口汇聚于一条油路，并分别连接至电磁高速开关阀12的第一阀口、离合器压力控制阀13的第一阀口、以及液控换向阀15的第二阀口和第三阀口、以及前进/倒档换向阀18的第一阀口；直动减压阀11的第三阀口连接至电磁开关阀14的第一阀口。离合器压力控制阀13的第二阀口和第三阀口共同连接至液控换向阀15的第四阀口；离合器压力控制阀13的第四阀口连接至电磁高速开关阀12的第二阀口。电磁开关阀14的第二阀口连接至液控换向阀15的第五阀口。前进/倒档换向阀18的第二阀口连接至液控换向阀15的第六阀口。 

优选地，变速器电子液压控制阀还包括设置在上阀体24内的，润滑阀8的第一阀口和第三阀口汇聚于一条油路，并连接至电磁比例溢流阀7的第二阀口，润滑阀8的第二阀口连通至油底壳内。电磁比例溢流阀7的第二阀口溢出的多余油压进入润滑阀8调节后形成润滑油路C，用于无级变速器各个部件获得足够的润滑流量。剩余的油液从润滑阀8的第二阀口回流至油底壳内。 

优选地，变速器电子液压控制阀还包括设置在上阀体24内的倒档信号阀17。倒档信号阀17的第一阀口连接至直动减压阀11的第二阀口和第四阀口的共用油路，第二阀口连接至直动减压阀11的第三阀口。前进/倒档换向阀18与倒档信号阀17阀芯由安装在驾驶室的换挡手柄通过拉线进行操纵，共有P、R、N、D、L五个位置，当前进/倒档换向阀18与倒档信号阀17阀芯处于P、N档时，离合器油路将被切断。当阀芯处于D、L档时，离合器油路从第二阀口进入前进/倒档换向阀18，再从第一阀口进入前进离合器油缸20，。当阀芯处于R档时，离合器油路从第二阀口进入前进/倒档换向阀18，再从第三阀口进入倒档离合器油缸19，同时倒档信号阀17将关闭电磁开关阀14的油路，使得液力变矩器5不能被锁止。 

阀体包括有进油口。进油口设置在下阀体22的下部，并分别连接至电磁比例溢流阀7的第一阀口和电磁比例减压阀6的第二阀口。进油口处还设置有油过滤器，油过滤器浸没在变速器的油底壳的变速器油液里。液压油从油底壳内被吸入油泵3中，经过油泵3的动力转换作用后，成为具有流动压力的压力油。在油泵3的驱动作用下，压力油从油泵3内流出，经过油过滤器的过滤后从进油口进入变速器电子液压控制阀的阀体内。油过滤器能够对进入电子液压控制阀内的压力油进行过滤，防止油液杂质进入阀体，对各个阀件造成堵塞，保护控 制阀中的阀件，延长变速器电子液压控制阀的使用寿命。 

根据本发明的实施例的无级变速器包括主动带轮油缸、从动带轮油缸、连接主动带轮1和从动带轮2的传动带、前进离合器油缸20、倒档离合器油缸19、液力变矩器5、换向机构4、油泵3以及上述的变速器电子液压控制阀。该变速器电子液压控制阀安装在变速器壳体下方。 

油泵3设置在变速器底部油底壳内，并连接至阀体的进油口，将液压油转换为压力油后输出至电子液压控制阀的阀体内。液力变矩器5连接至换向机构4，并将发动机的动力传递至换向机构4。变速器电子液压控制阀的电液比例减压阀6的第二阀口与主动带轮油缸连接。变速器电子液压控制阀的前进/倒档换向阀18的第一阀口和第三阀口分别与前进离合器油缸20和倒档离合器油缸19连接。 

无级变速器壳体外还设置有散热器10，能够为无级变速器油液提供散热功能，防止无级变速器的部分部件由于过热而造成损伤，提高无级变速器的使用性能。 

优选地，无级变速器包括多片湿式前进离合器和湿式倒退离合器，其中前进离合器设置在前进离合器油缸20的输出端，倒档离合器设置在倒档离合器油缸19的输出端。前进离合器油缸20控制前进离合器的离合，从而控制无级变速器输出前进动力。倒档离合器油缸19控制倒档离合器的离合，从而控制无级变速器输出后退动力。湿式离合器片由于磨损较小，因此具有更长的使用寿命。 

在本实施例中，无级变速器还设置有液力变矩器压力监测点和离合器压力监测点9，对液力变矩器以及前进/倒档离合器处的压力进行监测，一旦这些位置的压力出现异常，电控装置能够及时得知，并迅速做出应对措施，提高了无级变速器工作过程中的使用安全性。 

本发明所设计的阀体尤其适用于金属带式无级变速器，即其变速器机构由主动和从动两对金属带轮和一根金属带构成，主动带轮的压力由阀体上的一个电液比例减压阀6控制，用于调节金属带的传动速比，从动带轮的压力由阀体上的电液比例溢流阀7控制，用于调节施加于金属带上的夹紧力。变速器的前进、倒退功能由一套行星齿轮换向机构4控制。阀体上的前进/倒档换向阀18控制多片湿式前进和/或倒退离合器。发动机的动力经过液力变矩器5传递给无级变速器的换向机构4，阀体上的电磁开关阀14和电磁高速开关阀12控制变矩器锁止离合器实现液力变矩器5的锁止/解锁功能。 

变速器电子液压控制阀安装于变速器壳体下方，有相应的油道与变速器壳体连通，在阀体下部有进油口，上面安装的油过滤器浸没在油底壳的变速器油液里，液压油从此进入油泵3，经过油泵3的动力作用后变为压力油，并从油泵3再进入阀体内部，经过分配和各个液压阀调节后对变速器各部件进行控制，实现无级变速器的各项功能。 

油泵3从变速器底部油底壳内将液压油吸入，形成所需的压力油后进入变速器电子液压控制阀内，并通过变速器电子液压控制阀流向无级变速器的各个部件。压力油从油泵3中流出后形成主压力油路A，主压力油路A的压力调节依靠电液比例溢流阀7控制，电液比例溢流阀7的溢流油液形成润滑油路C，一方面为金属带及带轮、齿轮、轴承等提供润滑，同时经 过液控换向阀15后进入散热器10为变速器散热。另一方面溢出的流量通过润滑阀8回流到油底壳。经过调节的主压力油路A进入从动带轮2的油缸为金属带提供夹紧力。另一路主压力油路A经过电液比例减压阀6减压后形成主动缸控制油路B进入主动带轮1的油缸，用于控制金属带的变速比。 

主压力油路A的剩余流量经过直动减阀11减压后分作两路，一路进入液控换向阀15为液力变矩器5的锁止离合器提供锁止压力，另一路通过电磁高速开关阀12、离合器压力控制阀13、倒档信号阀17、液控换向阀15的共同作用后，对前进、倒退离合器进行控制，实现车辆的前进、倒档功能。 

1.前进档 

前进/倒档换向阀18工作于前进档位置时，倒档离合器油缸19通过前进/倒档换向阀18与回油油路G连通，倒档离合器处于分离状态。CVT电控单元21控制电磁高速开关阀12关闭，二次(次级)油路D进入离合器压力控制阀13调压后形成离合器控制油路E，再通过液控换向阀15、前进/倒档换向阀18后进入前进离合器油缸20，使得离合器结合。具体的控制油路为：***主压力油路A→直动减压阀11→离合器控制阀13→液控换向阀15→前进/倒档换向阀18→换向机构4。 

当车速低于一定值时，CVT电控单元21发出指令使电磁开关阀14关闭，令其控制口无油压输出。此时，液控换向阀15阀芯在弹簧弹力的作用下处于靠右位置，液力变矩器5的锁止离合器内油室与压力从电液比例溢流阀7出来的润滑油压相连，外油室与接散热器10的回油油路连接，锁止离合器在液压力的作用下处于分离状态。离合器控制阀13的出口油压经液控换向阀15进入前进/倒档换向阀18，由于CVT无级变速器此时挂入的是前进档，所以压力油供给前进档离合器，使前进档离合器结合，同时，倒档离合器与泄油回路相连处于分离状态。 

当车辆速度达到锁止条件时，CVT电控单元21发出指令使电磁开关阀14和电磁高速开关阀12打开，二次(次级)油路D进入液控换向阀15，推动阀芯克服弹簧弹力处于靠左位置，锁止离合器在油路G作用下进入锁止状态。 

2.倒档 

倒档信号阀17和前进/倒档换向阀18处于R档位置，前进离合器油缸20通过前进/倒档换向阀18与泄油回路相通，前进档离合器处于分离状态；CVT电控单元21控制电磁高速开关阀关闭，二次(次级)油路D进入离合器压力控制阀13调压后形成离合器控制油路E，再通过液控换向阀15、前进/倒档换向阀18后进入倒档离合器油缸19，使得倒档离合器结合。倒档的液压回路为：***主压力油路A→直动减压阀11→离合器压力控制阀13→液控换向阀15→前进/倒档换向阀18→倒档离合器油缸19。 

3.P档或N档 

倒档信号阀17和前进/倒档换向阀18处于于P、N档位置时，倒档离合器油缸19与前进 档离合器油缸19均通过前进/倒档换向阀18与油箱连通泄压，前进档离合器与倒档离合器均处于分离状态。 

4.润滑及散热 

由电液比例溢流阀7溢流流量形成的油路C用于无级变速器的润滑及散热。润滑油路C可提供主、从动带轮轴承、金属带、齿轮及其他轴承的润滑，同时此油路经过液控换向阀15进入液力变矩器5，流经液力变矩器5后再经过散热器10回到变速器内，将变速器产生的多余热量带走。 

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：变速机构及离合器控制油路采用了反比例电磁控制阀结构，电磁阀的控制信号越小，则油路输出的压力越大，因此在比例电磁阀或控制电路出现故障时，主动、被动带轮油缸的压力为最大；在高速开关电磁阀或其控制电路出现故障时，离合器油路的压力及变速机构压力为最大，这就保证了发动机动力的传递能力，使得汽车可以继续行驶。变速器电子液压控制阀采用了两块阀体的分离设计，两块阀体之间通过配油板将油路隔开。这种分离设计的方式使得控制阀结构更为紧凑，而阀体的铸造及加工较为方便，能够有效节省加工工序，降低加工成本。变速器电子液压控制阀包括有油过滤器，能够在油液进入阀体前进行过滤，防止油液杂质进入阀体，对各个阀件造成堵塞，保护控制阀中的阀件，延长变速器电子液压控制阀的使用寿命。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种变速器电子液压控制阀，其特征在于，包括：阀体以及设置在所述阀体内的电磁控制阀(30)和液压控制阀(40)，其中所述电磁控制阀(30)包括反比例电磁控制阀。

2.根据权利要求1所述的变速器电子液压控制阀，其特征在于，所述阀体包括固定连接在一起的上阀体(24)、下阀体(22)、以及设置在所述上阀体(24)和所述下阀体(22)之间的配油板(23)。

3.根据权利要求2所述的变速器电子液压控制阀，其特征在于，所述电磁控制阀(30)包括电液比例溢流阀(7)、电液比例减压阀(6)、电磁高速开关阀(12)以及电磁开关阀(14)；所述液压控制阀(40)包括直动减压阀(11)、离合器压力控制阀(13)、液控换向阀(15)以及前进/倒档换向阀(18)，其中，

所述电磁比例溢流阀(7)的第一阀口分别连接至所述电磁比例减压阀(6)的第一阀口和所述直动减压阀(11)的第一阀口，第二阀口连接至所述液控换向阀(15)的第一阀口；

所述直动减压阀(11)的第二阀口和第四阀口汇聚于一条油路，并分别连接至所述电磁高速开关阀(12)的第一阀口、所述离合器压力控制阀(13)的第一阀口、以及所述液控换向阀(15)的第二阀口和第三阀口、以及所述前进/倒档换向阀(18)的第一阀口，第三阀口连接至所述电磁开关阀(14)的第一阀口；

所述离合器压力控制阀(13)的第二阀口和第三阀口共同连接至所述液控换向阀(15)的第四阀口，第四阀口连接至所述电磁高速开关阀(12)的第二阀口；

所述电磁开关阀(14)的第二阀口连接至所述液控换向阀(15)的第五阀口；

所述前进/倒档换向阀(18)的第二阀口连接至所述液控换向阀(15)的第六阀口。

4.根据权利要求3所述的变速器电子液压控制阀，其特征在于，还包括润滑阀(8)，所述润滑阀(8)的第一阀口和第二阀口汇聚于一条油路，并连接至所述电磁比例溢流阀(7)的第二阀口。

5.根据权利要求3所述的变速器电子液压控制阀，其特征在于，还包括倒档信号阀(17)，所述倒档信号阀(17)的第一阀口连接至所述直动减压阀(11)的第二阀口和第四阀口的共用油路，第二阀口连接至所述直动减压阀(11)的第三阀口，第三阀口连接至所述前进/倒档换向阀(18)的第一阀口。

6.根据权利要求3所述的变速器电子液压控制阀，其特征在于，还包括进油口，其中所述进油口设置在所述阀体下部，分别连接至所述电磁比例溢流阀(7)的第一阀口和所述电磁比例减压阀(6)的第一阀口，在所述进油口设置有油过滤器。

7.一种无级变速器，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的变速器电子液压控制阀，所述变速器电子液压控制阀安装在变速器壳体上。

8.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，还包括设置在所述变速器壳体外的散热器(10)。

9.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，还包括主动带轮油缸、从动带轮油缸、连接主动带轮(1)和从动带轮(2)的传动带、前进离合器油缸(20)、倒档离合器油缸(19)、液力变矩器(5)、换向机构(4)、以及油泵(3)，其中，

所述油泵(3)设置在变速器底部油底壳内，并连接至所述进油口；

所述变速器电子液压控制阀的液力变矩器(5)连接至所述换向机构(4)，并将发动机的动力传递至所述换向机构(4)；

所述变速器电子液压控制阀的电液比例减压阀(6)的第二阀口通过所述连接油路与所述主动带轮油缸连接；

所述变速器电子液压控制阀的前进/倒档换向阀(18)的第一阀口和第三阀口通过所述连接油路分别与所述前进离合器油缸(20)和所述倒档离合器油缸(19)连接；

所述变速器电子液压控制阀的液控换向阀(15)的第七阀口和第八阀口通过所述连接油路连接至所述液力变矩器(5)。

10.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，所述前进离合器油缸(20)的输出端设置有前进离合器，所述倒档离合器油缸(19)的输出端设置有倒档离合器，所述前进离合器和所述倒档离合器至少之一为湿式离合器。

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