CN106870724B - 自动变速器的液压供应*** - Google Patents

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Abstract

一种自动变速器的液压供应***，其可以包括：机械油泵，其流体连接至油盘，以将油供应到流体连接至机械油泵的第一排出路径和第二排出路径；第一开关阀，其流体连接至第一排出路径，并且将油选择性地供应到流体连接至第一开关阀的第一供应路径；第二开关阀，其流体连接至第一排出路径和第二排出路径，并且将第一供应路径中供应的油经由流体连接至第二开关阀的第二供应路径分别选择性地供应到变速器单元和压力控制阀；第一电磁阀致动器和第二电磁阀致动器，第一电磁阀致动器接合至第一开关阀，第二电磁阀致动器接合至第二开关阀；以及电动油泵，其流体连接至油盘，以将油供应到流体连接至第二供应路径的第三供应路径。

Description

自动变速器的液压供应***
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月14日提交的韩国专利申请第10-2015-0178595号的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的液压供应***。更具体而言，本发明涉及这样的一种用于车辆的自动变速器的液压供应***：其最大化地减少燃料消耗，并且将作为电动泵的辅助的机械油泵的容量最小化。
背景技术
近年来，随着世界范围内的高油价和废气排放规定变得更加严格，汽车制造商已经全力投入到了对环境友好并且可以改善燃料效率的技术的研发中。
自动变速器的燃料效率可以通过提高动力传递效率来进行改善，而动力传递效率可以通过最小化油泵中的不必要的动力消耗来提高。
然而，在常规的***中，由发动机的动力驱动的机械泵所泵送的液压受到压力控制值的控制，并随后供应到每个变速器单元，因此，油量不受控制，从而导致了不必要的动力损失。
尤其是，在高RPM区域的不必要液压的产生导致了动力损失，从而降低了燃料效率。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的液压供应***，其可以通过实现多个泵的工作模式而最大化燃料效率，并且可以最小化作为电动泵的辅助的机械油泵的容量。
在本发明的一个方面，一种用于车辆的自动变速器的液压供应***，其从存储于油盘中的油产生高压液压并且将液压供应到变速器单元，所述用于供应***可以包括：机械油泵，其流体连接至油盘，并且由发动机驱动以将存储于油盘中的油作为第一高压液压泵送，并且将机械油泵中的油供应到流体连接至机械油泵的第一排出路径和第二排出路径；第一开关阀，其流体连接至第一排出路径，并且将供应到第一排出路径的油选择性地供应到流体连接至第一开关阀的第一供应路径；第二开关阀，其流体连接至第一排出路径和第二排出路径，并且将第一供应路径中供应的油通过流体连接至第二开关阀的第二供应路径分别选择性地供应到变速器单元和压力控制阀；第一电磁阀致动器和第二电磁阀致动器，第一电磁阀致动器接合至第一开关阀以控制第一开关阀，第二电磁阀致动器接合至第二开关阀以控制第二开关阀；以及电动油泵，其流体连接至油盘，并且由电机驱动以将存储于油盘中的油泵作为第二高压液压送，并且将存储于油盘中的油供应到流体连接至第二供应路径的第三供应路径。
油盘、第一开关阀、第二开关阀、机械油泵以及电动油泵流体连接至回流路径。
第一开关阀设置为滑阀并且连接至机械油泵的第一排出路径，并且依据第一电磁阀致动器的开启或关断状态，将供应至第一排出路径的油选择性地供应到第一供应路径和回流路径。
第二开关阀设置为滑阀并且连接至机械油泵的第一供应路径，并且依据第二电磁阀致动器的开启或关断状态，将供应至第一供应路径的油选择性地供应到第二供应路径和回流路径。
在第三供应路径上设置有防止回流的单向阀。
根据本发明的示例性实施方案，依据驱动条件实现了五种工作模式，从而最大化了燃料效率。
另外，作为电动液压泵的辅助功能，机械液压泵的容量可以最小化，从而减小车辆的容积率和重量。
此外，通过在主驱动区域中仅使用电动液压泵的最优驱动，可以获得液压的稳定性。
此外，即使电动液压泵失效，由于提供了故障保护功能，也可以提高***的可靠性。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施方案的液压供应***的示意图；
图2显示了根据本发明的示例性实施方案的在第一工作模式(机械液压泵全排放(full-discharge)工作)下工作的液压供应***中的液压流；
图3显示了根据本发明的示例性实施方案的在第二工作模式(机械液压泵全排放工作，且电动液压泵工作)下工作的液压供应***中的液压流；
图4显示了根据本发明的示例性实施方案的在第三工作模式(机械液压泵半排放工作)下工作的液压供应***中的液压流；
图5显示了根据本发明的示例性实施方案的在第四工作模式(机械液压泵半排放工作，且电动液压泵工作)下工作的液压供应***中的液压流；
图6显示了根据本发明的示例性实施方案的在第五工作模式(仅电动液压泵工作)下工作的液压供应***中的液压流。
应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，在附图的多幅附图中，附图标记指本发明的相同的或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种可替选形式、修改形式、等同形式及其他实施方案。
下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
省略了与本发明无关的部分，以便清楚地解释本发明，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。
在下面的描述中，将部件的名称分为第一、第二等是因为部件的名称彼此相同而将名字分开，对其顺序并没有进行特定的限制。
图1是根据本发明的示例性实施方案的液压供应***的示意图。
参见图1，根据本发明的示例性实施方案的液压供应***，包括：机械液压泵OP1、电动液压泵OP2、第一开关阀SW1、第二开关阀SW2、第一电磁阀致动器SOL1、第二电磁阀致动器SOL2以及单向阀CV，分别从机械液压泵OP1和电动液压泵OP2泵送的液压可以各自供应到变速器单元TM，或者可以在预定的管路中汇合并且随后同时供应到变速器单元TM。
机械液压泵OP1是叶轮泵，并且在转子20的轴向对称的位置上设置了第一泵室21和第二泵室22，第一泵室21和第二泵室22分别包括第一进入口21a和第二进入口22a以及第一排出口21b和第二排出口22b。
第一进入口21a和第二进入口和22a分别经由第一进入路径21c和第二进入路径22c连接到油盘P，第一排出口21b和第二排出口22b分别连接到第一排出路径21d和第二排出路径22d。
第一排出路径21d将液压供应到第一开关阀SW1，第一开关阀SW1经由第一供应路径24将液压供应到第二开关阀SW2，第二开关阀SW2将液压供应到压力控制阀RV，该压力控制阀稳定地控制供应到变速器单元TM的液压。
第二排出路径22d连接第一供应路径24，并且将第二排出口22b排出的液压经由第二开关阀SW2供应到稳定地控制供应到变速器单元TM的液压的压力控制阀RV。
第一进入路径21c和第二进入路径22c可以各自连接油盘P，但是在本示例性实施方案中，第一进入路径21c和第二进入路径22c分别从单个的主进入回路MIP分出，然后连接第一进入口21a和第二进入口22a。
另外，在主进入路径MIP上还设置了过滤器F，以便过滤包含在油中的杂质，使得经过滤的油可以供应到机械液压泵OP1和电动液压泵OP2。
第一开关阀SW1设置为滑阀，并且连接至机械液压泵OP1的第一排出口21b，以及将供应到第一排出路径21d的液压供应到连接至第二开关阀SW2的第一供应路径24或供应到回流路径28。
另外，第一开关阀SW1受到第一电磁阀致动器SOL1的控制，当第一开关阀SW1被第一电磁阀致动器SOL1关闭时，第一排出路径21d被控制为连接至第一供应路径24，从而将机械液压泵OP1所供应的液压供应到第二开关阀SW2，而当第一开关阀SW1被第一电磁阀致动器SOL1打开时，第一排出路径21d可以被控制为连接至回流路径28，从而将机械液压泵OP1所供应的液压返回而不会供应到第二开关阀SW2。
第二开关阀SW2设置为滑阀，并且连接至第一供应路径24，以将供应到第一供应路径24的液压供应到连接变速器单元TM的第二供应路径26或供应到回流路径28。
另外，第二开关阀SW2受到第二电磁阀致动器SOL2的控制，当第二开关阀SW2被第二电磁阀致动器SOL2关闭时，第一供应路径24和第二供应路径26被控制为连接在一起，从而将机械液压泵OP1所供应的液压供应到变速器单元TM，而当第二开关阀SW2被第二电磁阀致动器SOL2打开时，第一供应路径24和回流路径28被控制为连接在一起，从而将机械液压泵OP1所供应的液压返回而不会供应到变速器单元TM。
当电动液压泵OP2受到附加的电机M的驱动时，电动液压泵OP2经由主进入路径MIP泵送来自油盘P的油，以便将所泵送的油经由第三供应路径30供应到第二供应路径26。
另外，在第三供应路径30上设置了单向阀CV，以阻止液压从变速器单元TM侧向后回流到电动液压泵OP2。
变速器单元TM指的是扭矩变换器、与变速器直接相关的行星齿轮系的每个摩擦元件(离合器、制动器等)、每个润滑部件以及每个冷却部件，所述扭矩变换器设置在稳定地控制机械液压泵OP1和电动液压泵OP2所供应的液压的压力控制阀RV的下游侧并且与车辆的变速器相关。
图2是根据本发明的示例性实施方案的在第一工作模式下的液压供应***的液压流图。
参见图2，在第一工作模式下，可以通过仅驱动机械液压泵OP1来将液压供应到变速器单元TM。
第一工作模式被控制在需求大量极低温度和极高温度的油的区域。
在该情况下，机械液压泵OP1被驱动，同时第一电磁阀致动器SOL1和第二电磁阀致动器SOL2关闭，在机械液压泵OP1中泵送的油量经由第一和第二排出路径21d和22d排出，然后供应到变速器单元TM。
图3是根据本发明的示例性实施方案的在第二工作模式下的液压供应***的液压流图。
参见图3，在第二工作模式下，机械液压泵OP1和电动液压泵OP2都被驱动。
第二工作模式被控制在由于在极低和极高的温度下换挡或突然加速而需求大量油的条件下，机械液压泵OP1和电动液压泵OP2都被驱动，同时第一电磁阀致动器SOL1和第二电磁阀致动器SOL2都关闭。
从而，机械液压泵OP1泵送的全部油量以及电动液压泵OP2泵送的全部油量供应到变速器单元TM。
图4是根据本发明的示例性实施方案的在第三工作模式下的液压供应***的液压流图。
参见图4，第三工作模式被控制在常温下和低扭矩的区域的最小流动，燃料消耗可以得到优化。
在这样的第三工作模式下，机械液压泵OP1被驱动并且电动液压泵OP2停止，同时第一电磁阀致动器SOL1打开并且第二电磁阀致动器SOL2关闭。
从而，经由机械液压泵OP1的第一排出路径21d排出的油量经由第一开关阀SW1和回流路径28而返回，仅经由第二排出路径22d排出的油量经由第二开关阀SW2供应到变速器单元TM。
图5是根据本发明的示例性实施方案的在第四工作模式下的液压供应***的液压流图。
参见图5，第四工作模式被控制在下述时候，在常温下和低扭矩区域的最小流动的条件下，需求在机械液压泵OP1的半排放与全排放之间的油量(即，用于换挡、减震器离合器控制等需求突然流动的条件下)。
在这样的第四工作模式下，第一电磁阀致动器SOL1打开，第二电磁阀致动器SOL2关闭，同时机械液压泵OP1和电动液压泵OP2都被驱动。
从而，经由机械液压泵OP1的第一排出路径21d排出的油量经由第一开关阀SW1和回流路径28而返回，经由第二排出路径22d排出的油量以及经由电动液压泵OP2排出的油量在第二供应路径26汇合，然后供应到变速器单元TM。
图6是根据本发明的示例性实施方案的在第五工作模式下的液压供应***的液压流图。
参见图6，第五工作模式被控制在主工作区域(即，燃料消耗区域，油温在20℃到100℃)、中等负载条件下的低压、以及用于怠速停止和起动(ISG)功能的怠速停止条件(即，发动机停止)下，仅电动液压泵OP2被驱动，电动液压泵OP2泵送的油量经由第三供应路径30和第二供应路径26供应到变速器单元TM。
在该情况下，第一电磁阀致动器SOL1和第二电磁阀致动器SOL2都打开，使得机械液压泵OP1所排出的油量经由第一开关阀SW1和第二开关阀SW2供应到回流路径28，然后返回。
因此，尽管机械液压泵OP1被驱动，但是液压经由回流路径28返回而没有阻力，使得机械液压泵OP1的驱动损失非常低。
在这样的第五工作模式下，电动液压泵OP2的转速得到了根据上述驱动条件的主动控制(即，按需控制)，从而可以获得最优的燃料消耗效率。
如上所述，根据本发明的示例性实施方案的液压供应***实现了根据驱动条件的五种泵的工作模式，从而可以有效地优化减少燃料消耗。
另外，最小化了作为电动液压泵的辅助泵的机械液压泵的容量，从而减小了车辆的容积率和重量。
此外，通过在主驱动区域中仅使用电动液压泵的最优驱动，可以获得液压的稳定性。
另外，即使电动液压泵失效，由于提供了故障保护功能，也能够提高***的可靠性。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (4)

1.一种用于车辆的自动变速器的液压供应***，该***从存储于油盘中的油产生高压液压并且将液压供应到变速器单元，该***包括：
机械油泵，其流体连接至油盘，并且由发动机驱动以将存储于油盘中的油作为第一高压液压泵送，该机械油泵将机械油泵中的油供应到流体连接至机械油泵的第一排出路径和第二排出路径；
第一开关阀，其流体连接至第一排出路径，并且将从第一排出路径供应的油选择性地供应到流体连接至第一开关阀的第一供应路径；
第二开关阀，其流体连接至第一供应路径和第二排出路径，并且将第一供应路径和第二排出路径中的油经由流体连接至第二开关阀的第二供应路径分别选择性地供应到变速器单元和压力控制阀；
第一电磁阀致动器和第二电磁阀致动器，第一电磁阀致动器接合至第一开关阀以控制第一开关阀，第二电磁阀致动器接合至第二开关阀以控制第二开关阀；以及
电动油泵，其流体连接至油盘，并且由电机驱动以将存储于油盘中的油作为第二高压液压泵送，并将电动油泵中的油供应到流体连接至第二供应路径的第三供应路径，
其中，所述第一开关阀设置为滑阀，其连接至机械油泵的第一排出路径，并且根据第一电磁阀致动器的开启或关断状态，将供应至第一排出路径的油选择性地供应到第一供应路径和回流路径。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的液压供应***，其中：回流路径流体连接至所述油盘、第一开关阀、第二开关阀、机械油泵以及电动油泵。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的液压供应***，其中：所述第二开关阀设置为滑阀，其连接至机械油泵的第一供应路径，并且根据第二电磁阀致动器的开启或关断状态，将供应至第一供应路径的油选择性地供应到第二供应路径和回流路径。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的液压供应***，其中：在第三供应路径上设置有防止回流的单向阀。
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