CN103261756A - 无级变速器中的液压控制*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无级变速器（2）中的液压控制***，所述液压控制***设有：用于供送液压流体的泵（40）、主管路（41）、管路压力阀（V3）、辅助管路（42）和辅助压力阀（V7）。所述管路压力阀（V3）布置成：能通过将由泵（40）供送的液压流体的多余部分排放至辅助管路（42）中来控制主管路（41）中的管路压力LP。根据本发明，辅助压力阀（V7）布置成：能优选根据主管路（41）中的管路压力LP来可变地控制辅助管路（41）中的辅助压力AP。

Description

无级变速器中的液压控制***

技术领域

本发明涉及无级变速器中的一种如权利要求1的前序部分中所限定的、尤其在机动车辆中使用的液压控制***。

背景技术

这种控制***和变速器例如从欧洲专利申请EP1939503A已知。该现有的无级变速器包括具有主或驱动可变皮带轮并具有从或从动可变皮带轮的变速器单元，以及缠绕所述皮带轮并与所述皮带轮摩擦接触的环形柔性传动元件或传动带，该环形柔性传动元件或传动带可以是多种已知类型中的一种。该变速器还包括至少一个离合器，所述离合器用于接合该变速器、也就是使转矩能够从变速器的输入轴传递至变速器的输出轴。通常，所述离合器是具有用于分别接合前进（驱动）和倒退（驱动）的一个或多个离合器和/或制动器的周转或行星齿轮装置的一部分，所述齿轮装置也称为DNR装置（驱动挡-空挡-倒退挡装置，Drive-Neutral-Reverse-set）。通常，变速器还包括尤其用于在机动车辆从静止开始的初始加速过程中放大驱动转矩的转矩变换器。该现有的转矩变换器通常设有锁止离合器，所述锁止离合器在所述起始加速之后的某时接合、即闭合，以提高变速器效率。

变速器提供了主和从皮带轮之间的传动比，通过借助于变速器的控制***适当地致动所述皮带轮，所述传动比可被控制到由变速器覆盖的传动比的范围内的任意值。更特别地，每个皮带轮包括两个轮盘，传动带保持在所述两个轮盘之间，且其中一个轮盘布置成能沿着由控制***驱动的对应的皮带轮轴轴向地移动。为此，现有的控制***包括两个压力缸，每个压力缸与所述可移动的皮带轮轮盘的对应的一个相关联。另外，控制***包括主阀和从阀，所述主阀用于以受控的方式实现与主皮带轮相关的压力缸中的压力水平，所述从阀用于以受控的方式实现与从皮带轮相关的压力缸中的压力水平。这些缸压力确定了分别施加在每个皮带轮的轮盘之间的传动带上的夹持力、因而也确定了所述传动比以及可由变速器传递的转矩。

控制***还包括泵，所述泵用于向控制***供送液压流体流至控制***的主管路。主管路中的液压压力、即管路压力借助于控制***的可控的管路压力阀来调节。所述压力缸在所述主和从阀的控制下由该主管路供送液压流体。

泵送流体的任何多余部分通过管路压力阀排放至控制***的辅助管路中，变速器的所述至少一个离合器可由此供送液压流体，用于离合器的选择性地接合、也就是闭合。借助于控制***的辅助压力阀，辅助管路中的液压压力、即辅助压力被设成预定的、即固定的水平，该水平足以使离合器接合成使它能够传递要传递的最大转矩的程度。通常，与大约处于25至80巴的范围内的最大管路压力水平相比，为这个目的需要大约12巴的辅助压力水平。

由于控制***的该现有的布置方式（其中，辅助管路位于主管路的下游），因此管路压力始终被控制成高于或至少等于辅助压力。根据本发明，该现有的布置方式具有的缺点是，为传递要传递的转矩所需的缸压力可低于辅助压力，但是管路压力不能低于辅助压力。更特别地，实际上通常缸压力与要传递的转矩和变速比有关，而离合器接合压力主要与要传递的转矩有关。换言之，在变速器的某些操作条件下、尤其在正在加速的变速器传动比中和/或在要传递低的转矩时，为产生缸压力理论需要的管路压力水平低于为产生所述固定的辅助压力水平实际需要的管路压力水平。

发明内容

本发明旨在克服上述缺点，因此，通过使管路压力能够降低至低于它的所述实际需要的水平，可提高现有控制***和这种现有***所应用的变速器的能量效率。根据本发明，本目的可通过使辅助压力水平可变化、即通过为控制***提供可控的辅助压力阀来实现。至少在所述某些操作条件下，辅助压力以及所述实际需要的管路压力可被降低至、或至少趋近所述理论需要的管路压力。

优选地，例如通过根据管路压力水平控制辅助压力阀，使辅助压力根据管路压力可变。这种反馈控制能够通过电的方式、或通过使管路压力能够物理式地作用在辅助压力阀上来实现。优选地，辅助压力和管路压力之间的这种相关性是成比例的、更优选成线性比例。在更详细的实施方案中，辅助压力与管路压力的相关性仅保持到辅助压力达到有限水平、优选是10至15bar范围内的预定的有限水平。该在后的特征防止了辅助压力水平在高的管路压力水平下由于它们之间的所述（成比例的）相关性而变得不必要得高，以使管路压力水平——从而以及辅助压力水平——能够降低。

此外，离合器接合压力与要传递的转矩存在相关性。

附图说明

现在将根据附图对本发明进行进一步阐述，在附图中：

图1是现有的无级变速器的示意性视图；

图2是作为示意性地示出的被致动的无级变速器的部分的现有的控制***的图解性视图；

图3图解性地示出了根据本发明的控制***的第一可行实施例；以及

图4图解性地示出了根据本发明的控制***的第二可行实施例。

具体实施方式

图1提供了无级变速器2的示意性视图，所述无级变速器2例如设置在机动车辆的发动机1和驱动轮4之间。现有的变速器2包括：转矩变换器10，其用于尤其在机动车辆从静止开始的初始加速过程中放大驱动转矩；行星齿轮装置或DNR（驱动挡-空挡-倒退挡）装置20，其用于分别接合变速器2的前进或倒退驱动模式；和变速器单元30，其用于将机动车辆的发动机1和驱动轮4之间的传动比改变至传动比范围内的任意值。通常，具有差动齿轮装置3的最终传动齿轮系也包括在变速器2中。

发动机1的曲轴5联接至转矩变换器10的输入轴11，所述输入轴11驱动转矩变换器10的泵轮13。转矩变换器10的涡轮14驱动转矩变换器10的输出轴12。转矩变换器10还设有定子15和能选择性地接合的桥接或锁止离合器16，所述离合器16在机动车辆的初始加速之后可闭合，以直接地将输入轴11联接至输出轴12。转矩变换器10的构造、功能和操作在本领域中以其他方式众所周知。

在示出的变速器2的示例中，DNR装置20包括：居中的中心齿轮21，其联接至转矩变换器10的输出轴12；齿圈25；和多个两个行星齿轮22、23组，所述行星齿轮22、23的轴均由可旋转的行星齿轮架24承载，所述行星齿轮架24联接至变速器单元30的主轴31。每组互相啮合的两个行星齿轮22、23中，第一行星齿轮22与中心齿轮21成啮合布置，而第二行星齿轮23与齿圈25成啮合布置。DNR装置20还包括两个离合器26、27，其中，第一或前进驱动离合器26可闭合，以使中心齿轮21旋转地联接至行星齿轮架24，在该情况下，转矩变换器10的输出轴12直接地联接至变速器单元30的主轴31。DNR装置20的第二或倒退驱动离合器27可闭合，以将齿圈25固定成不能旋转，在该情况下，变速器单元30的主轴31经由中心齿轮21、行星齿轮22、23和行星齿轮架24由转矩变换器10的输出轴12在相反地旋转的意义上、即反向地驱动。如果DNR装置20的两个所述离合器26、27都打开，变速器2称为处于空挡、也就是此时驱动转矩不能由此传递。DNR装置20和/或它的其他设计变型的构造、功能和操作在本领域中以其他方式众所周知。

变速器单元30包括位于主轴31上的液压致动的主可变皮带轮33、位于从轴32上的液压致动的从可变皮带轮34、和传动带35，所述传动带35缠绕这两个皮带轮33、34并与之摩擦接触。变速器单元30的构造、功能和操作在本领域中以其他方式众所周知。

现有的变速器2设有电-液压控制***，该控制***在图2中虽示意性地但更详细地示出。现有的控制***配备有泵40和多个阀V1-V8，所述泵40用于提供加压的液压流体流，所述多个阀V1-V8中的一些借助于对应的电磁式致动器或螺线管S1-S5被以电的方式控制，其中，

-管路压力阀V3被提供用于根据由相应的螺线管S3产生的相应的先导压力p3将控制***的主管路41中的泵压力LP控制在期望的水平，

-主压力阀V4被提供用于根据由相应的螺线管S4产生的相应的先导压力p4将主皮带轮33的主致动压力PP控制在期望的水平，

-从压力阀V5被提供用于根据由相应的螺线管S5产生的相应的先导压力p5将从皮带轮34的从致动压力SP控制在期望的水平，

-锁止离合器阀V1被提供用于根据由相应的螺线管S1产生的相应的先导压力p1来控制转矩变换器10的锁止离合器16的打开以及闭合，

-离合器接合阀V2被提供用于根据由相应的螺线管S2产生的相应的先导压力p2来控制DNR装置20的前进、对应的倒退驱动离合器26、27的打开、对应的闭合，

-螺线管供送压力阀V6被提供用于控制固定的螺线管供送压力FP，以向所述螺线管S1-S5供应用于产生相应的先导压力p1-p5的加压的液压流体，

-辅助压力阀V7被提供用于控制控制***的辅助管路42中的固定的辅助压力AP，变速器2的辅助设备、例如转矩变换器10和DNR装置20的所述离合器26、27经由它们的相应的阀V1和V2由所述辅助管路42供应流体，

-手动阀V8被提供用于手动地选择DNR装置20的要接合的前进驱动离合器26或倒退驱动离合器27（图2中，手动阀V8被设成通过将手动阀V8经由离合器接合阀V2连接至辅助压力AP选择性地接合前进驱动离合器26），

-润滑压力阀V10被提供用于控制固定的润滑压力BP，以向变速器的一个或多个润滑点43供应流体。

图2中，虽然所述螺线管S1-S5中的每个借助于由螺线管S1-S5中的相应的一个产生的相应的先导压力p1-p5间接地控制对应的相关阀V1-V5，但螺线管S1-S5也可直接地作用在对应的相关阀V1-V5上。

根据本发明，上述现有的控制***的缺点是，管路压力LP不能降低至低于辅助压力AP。然而，如果管路压力LP可进一步降低，则可提高变速器的效率。当然，所述DNR装置离合器26；27可被设计成在处于相对较低的辅助压力AP时已经完全地闭合，但这将妨碍其接合的可控制性，此外，需要专用的因而更昂贵的DNR装置20的设计。代替地，本发明提出通过向控制***提供可控的辅助压力阀V9、例如如图3所示通过与辅助压力阀V9关联另外的螺线管S9而使辅助压力AP可变。该布置方式使辅助压力AP能够始终被控制在等于或低于管路压力LP的水平。这使得管路压力LP能够响应于要传递的转矩的降低而降低，这提高了变速器的效率。当然，这还意味着，辅助压力AP、从而还有DNR装置离合器26、27的由离合器接合阀V2控制的最大接合压力CP比之前低。然而，该在后的效果是可接受的，因为这种低的辅助压力水平关联于低的管路压力水平，所述低的管路压力水平又关联于要由所述变速器、尤其是所述变速器的DNR装置离合器26、27传递的低转矩。

优选地，根据本发明，辅助压力阀V7A例如通过使管路压力先导压力p3也能够作用在辅助压力阀V7A上而根据管路压力LP被控制。替代性地，如图4所示，管路压力LP本身能够经由（附加的）阀控制管路44作用在辅助压力阀V7A上。

为了将辅助压力AP限制在最大水平、例如为操作变速器2的辅助设备最大所需的水平，即为了限制阀控制管路44中的压力，优选设置了能将阀控制管路44连通至辅助管路41的压力限制阀45。借助于该压力限制阀45，阀控制管路44中的压力、因而还有辅助压力AP被限制在有限的水平、优选在10至15bar的范围内。为了还限制阀控制管路44中的流体流，液压限流阀46优选设置在阀控制管路44中。

Claims (9)

1.一种无级变速器中的液压控制***，所述液压控制***设有：用于供送液压流体的泵、主管路（41）、主管路压力阀（V3）、辅助管路（42）和辅助压力阀（V7），其中，所述主管路压力阀（V3）布置成能控制主管路（41）中的液压压力LP，为此所述主管路压力阀（V3）能够将由泵供送的液压流体的多余部分排放至辅助管路（42）中，其特征在于，辅助压力阀（V7）是可控的，从而，该辅助压力阀（V7）能够控制辅助管路（42）中的液压压力AP的改变。

2.如权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助压力阀（V7）布置成能根据主管路（41）中的液压压力LP来控制辅助管路（42）中的液压压力AP。

3.如权利要求1或2所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助压力阀（V7）例如借助于电磁体或螺线管（S3；S9）是可电控的。

4.如权利要求1或2所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助压力阀（V7）是液压可控的。

5.如权利要求4所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助压力阀（V7）设有液压连通管路，所述液压连通管路提供到主管路（41）的直接的液压连通。

6.如权利要求5所述的液压控制***，其特征在于，液压限流阀（46）设置在所述液压连通管路中。

7.如权利要求5或6所述的液压控制***，其特征在于，该液压控制***还设有压力限制阀（45），所述压力限制阀（45）布置成能限制辅助压力阀（V7）的阀控制管路（44）中的液压压力。

8.如权利要求7所述的液压控制***，其特征在于，所述压力限制阀（45）布置成能将液压流体从所述阀控制管路（44）排放至所述辅助管路（42）。

9.一种具有根据权利要求8的液压控制***的无级变速器，其特征在于，所述变速器包括液压操作的离合器（16；26；27）和液压操作的变速器单元（30），所述变速器单元（30）由主管路（41）供送液压流体，所述离合器（16；26；27）由辅助管路（42）供送液压流体。

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