CN107532590A - 用于动力传动***的正排量泵组件以及结合该组件的液压控制*** - Google Patents

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Abstract

一种用于与车辆动力传动***(10)一起使用的正排量泵组件(28)，该正排量泵组件包括具有腔室(32)的定子(30)以及设置在该腔室(32)中并与该定子(30)相协作的叶片泵(34)，以便在该腔室(32)中限定至少三个泵送区域(38)，且该至少三个泵送区域(38)中的每个具有入口区域(40)和出口区域(42)，其中，该叶片泵(34)的旋转将流体转移通过该至少三个泵送区域(38)中的每个，以使得每个出口区域(40)提供独立的流体动力源至动力传动***(10)。

Description

用于动力传动***的正排量泵组件以及结合该组件的液压控 制***
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年4月17日提交的美国临时专利申请号62/148,771的优先权以及其产生的全部权益，该专利在此整体并入本申请作为参考。
技术领域
本发明通常涉及动力传动***，且更具体地，涉及用于动力传动***的正排量泵组件以及结合该组件的液压控制***。
背景技术
本领域中已知的传统车辆动力传动***典型地包括与变速器相旋转连接的发动机。该发动机产生旋转扭矩，该旋转扭矩被选择性地传递至变速器，其然后将旋转扭矩传递至一个或多个车轮。该变速器通过一系列预定齿轮组来使得由发动机产生的旋转速度和扭矩倍增，从而，齿轮组之间的变化使得车辆能够针对给定发动机速度以不同的车辆速度行驶。因而，变速器的齿轮组被配置成以使得发动机能够在特定的期望旋转速度下操作，以便优化性能和效率。
除了齿轮组之间的变化之外，变速器还被用于调节与发动机的接合，从而，变速器能够选择性地控制与发动机的接合，以便促进车辆操作。借助于实例，当车辆处于泊车或怠速状态下时，或者当变速器在齿轮组之间变化时，发动机与变速器之间的扭矩传递被典型地中断。在一些自动变速器中，经由流体动力装置来实现调节，例如液压扭矩变换器。然而，在其它自动变速器中，利用一个或多个电致动和/或液压致动的离合器(在本领域中有时称作为“双离合器”自动变速器)实现调节。典型地使用液压流体来控制自动变速器，且该自动变速器包括泵组件、一个或多个电磁阀、以及电子控制器。该泵组件提供流体动力源至电磁阀，其然后由控制器来致动，以便将液压流体选择性地引导通过自动变速器，以控制对由发动机产生的旋转扭矩的调节。电磁阀还典型地被用于在自动变速器的齿轮组之间变化，且还可被用于控制用于冷却和/或润滑操作中变速器的各个部件的液压流体。
取决于自动变速器的指定配置，离合器调节和/或齿轮致动可能使得操作该泵组件成为必需，以便以相对高的幅值来加压液压流体。相反地，润滑和/或冷却典型地需要显著较小的液压流体压力，从而，过大压力对变速器操作和/或效率具有不利影响。而且，在自动变速器的操作过程中，液压流体被加热，且液压流体的温度变化导致相应的液压流体的粘度发生变化。由此，当需要指定的液压压力来适当地操作自动变速器时，用于实现所需液压压力而所需的液压流体的量随操作温度而改变。进一步，当由动力传动***驱动泵组件时，流体流动正比于泵旋转速度。由于流体流动随着增加的旋转速度而增加，在特定操作状态下，由泵组件转移的大量流体必须被再循环，以维持通过自动变速器的合适的流体流动和压力需求，因而，导致不利的寄生损失，这将导致低效率。
以上描述类型的部件和***中的每个必须协作以有效地调节旋转扭矩从车辆的发动机至车轮的传递。另外，部件和***各种的每个必须被设计成不仅促进提高性能和效率，而且以便降低制造车辆的成本和复杂度。尽管本领域中已知的用于动力传动***的泵组件针对它们预期的使用通常能很好地实现，但本领域中需要泵具有优越的操作特征、降低的整体封装尺寸、降低的寄生损失、增加的效率，而且同时，降低制造车辆的成本和复杂度。
发明内容
本发明以用于与车辆动力传动***一起使用的正排量泵组件来克服本领域中的不利。该泵组件包括具有腔室的定子和叶片泵，该叶片泵设置在腔室中且与该腔室相协作以便在该腔室中限制至少三个泵送区域，且该至少三个泵送区域中的每个具有入口区域和出口区域。叶片泵的旋转使得流体转移通过至少三个泵送区域中的每个，以使得每个出口区域提供独立的流体动力源至动力传动***。
另外，本发明涉及一种用于与车辆动力传动***一起使用的液压控制***。该液压控制***包括正排量泵组件、与动力传动***相流体连通的主管线，以及切换阀。该正排量泵组件包括具有腔室的定子和叶片泵，该叶片泵设置在腔室中且与该腔室相协作以便在该腔室中限制至少三个泵送区域，且该至少三个泵送区域中的每个具有入口区域和出口区域。叶片泵的旋转使得流体转移通过至少三个泵送区域中的每个，以使得每个出口区域提供独立的流体动力源。该切换阀具有第一位置、第二位置和第三位置。在第一位置处，来自于出口区域中的一个的流体动力被引导至主管线，且来自于出口区域中的两个的流体动力被引导远离主管线。在第二位置处，来自于出口区域中的两个的流体动力被引导至主管线，且来自于出口区域中的一个的流体动力被引导远离主管线。在第三位置处，来自于出口区域中的三个的流体动力被引导至主管线。该切换阀在各位置之间是选择性可移动的，以便控制来自于出口区域的流体动力流至主管线。
以这种方式，本发明通过提供一种泵组件来显著地改善车辆动力传动***的效率，该泵组件能够在若干不同操作状态下以高效率操作，而且同时，提供优化的流体流动和压力至各个变速器部件和***。而且，本发明提供了增强车辆效率和减小重量的可能性，因而提供了车辆燃料经济性改善。进一步，本发明可结合若干不同类型的动力传动***，且以若干不同的方式使用。此外，本发明降低了制造车辆的成本和复杂度，该车辆具有优越的操作特征，例如高效率、减小的重量和封装尺寸、以及改善的部件寿命。
附图说明
结合附图阅读以下说明书之后，将更好地理解和更容易地认识到本发明的其它目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明的、包括正排量泵组件的车辆动力传动***的示意性平面图。
图2是根据本发明的、图1的正排量泵组件的第一实施例的剖面图。
图3是根据本发明的、图1的正排量泵组件的第二实施例的剖面图。
图4是根据本发明的、用于与图1的正排量泵组件一起使用的液压控制***的第一实施例的示意图。
图5是根据本发明的、用于与图1的正排量泵组件一起使用的液压控制***的第二实施例的示意图。
具体实施方式
现参考附图，其中相同的附图标记被用于指代相同的结构，除非有另外指示，在图1中以附图标记10来示意性地示出车辆动力传动***。动力传动***10包括与自动变速器14相旋转连接的发动机12。发动机12产生旋转扭矩，该旋转扭矩被选择性地传递至自动变速器14，其然后将旋转扭矩传递至一个或多个车轮，通常以附图标记16指示。为此目的，一对连续可变接头18将旋转扭矩从自动变速器14传递至车轮16。本领域技术人员将认识到，图1的发动机12和自动变速器14为在传统的动力传动***10(横向前轮驱动)中所采用的类型。而且，将意识到的是，发动机12和/或自动变速器14可为以任何合适方式配置的、足以产生并传递旋转扭矩以驱动车辆的任何合适类型，在不脱离本发明的范围的情况下。借助于非限制性实例，发动机12可实现为传统的内燃机，与一个或多个电动机(未示出，但本领域通常公知)相协作的“混合动力发动机”，或者一个或多个电动机。
自动变速器14通过一系列预定齿轮组20(未详细示出，但本领域公知)来使得由发动机12产生的旋转速度和扭矩倍增，从而，齿轮组20之间的变化使得车辆能够针对给定发动机12的速度以不同的车辆速度行驶。因而，自动变速器14的齿轮组20被配置成以使得发动机12能够在特定的期望旋转速度下操作，以便优化车辆性能和效率。除了齿轮组20之间的变化之外，自动变速器14还被用于调节与发动机12的接合，从而，变速器14能够选择性地控制与发动机12的接合，以便促进车辆操作。借助于实例，当车辆处于泊车或怠速状态下时，或者当变速器14在齿轮组20之间变化时，发动机12与自动变速器14之间的扭矩传递被典型地中断。在自动变速器14中，经由流体动力装置，例如液压扭矩变换器(未示出，但通常本领域公知)来实现发动机12与变速器14之间的旋转扭矩的调节。然而，当前本领域的趋势牵涉利用一个或多个液压致动离合器组件22(未详细示出，但通常本领域公知)来替代扭矩变换器。在本领域中，这种配置有时被称作为“双离合器”自动变速器。
不考虑动力传动***10的指定配置，典型地使用液压流体来控制自动变速器14。具体地，使用液压流体来冷却、润滑、致动自动变速器14，以及使用液压流体来调节扭矩。为此目的，自动变速器14典型地包括与一个或多个螺线管26(参见图1)相电连接的控制器24，该电磁阀被用于引导、控制或以其它方式来调节通过变速器14的流体流动，如以下更详细地描述。为了促进通过自动变速器14的液压流体流动，动力传动***10包括正排量泵组件，且根据本发明的一个实施例该正排量泵组件通常以附图标记28指示。以下将更详细地描述控制器24、螺线管26和泵组件28中的每个。
泵组件28适合于提供流体动力源至动力传动***10。具体地，泵组件28提供流体动力至自动变速器14的各个位置和部件，如在以下将更详细地描述。尽管在此泵组件28被描述为提供流体动力至动力传动***10的自动变速器14，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵组件28可结合任何合适的动力传动***10的部分来使用。借助于非限制性实例，本发明的泵组件28可被用于引导或以其它方式来提供流体动力源至发动机12、分动箱(未示出，但通常本领域公知)、或者任何其它采用流体来润滑、冷却、控制、致动和/或调节的动力传动部件。进一步，尽管本发明适合于与车辆(例如汽车)一起使用，应当理解的是，泵组件28可结合任何合适类型的车辆使用，例如重型卡车、火车、飞机、轮船、建筑车辆或设备、军用车辆、野营旅游车辆、或任何其它类型的车辆。
现参考图2和3，本发明的正排量泵组件28包括具有腔室32的定子30，以及在定子30的腔室32中设置的可旋转泵构件34。泵构件34以与动力传动***10呈扭矩传递关系而被设置。更具体地，泵构件34从动力传动***10的原动机36接收旋转扭矩(参见图1、4和5；未详细示出，但通常本领域公知)。在于此示出的代表性实施例中，泵构件34耦接至输入轴37，该输入轴然后设置成与原动机36相旋转连接。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵组件28可被不同地配置，使用或不使用输入轴37。而且，应当理解的是，泵构件34可以若干不同的方式从动力传动***10接收旋转扭矩。借助于非限制性实例，泵构件34可被直接地耦接至原动机36，或者一个或多个齿轮系(未示出，但通常本领域公知)可置于泵构件34与原动机36之间，以便调节它们之间的旋转速度和扭矩。
在于此示出的代表性实施例中，泵组件28设置成与原动机36相旋转连接，该原动机支撑在自动变速器14中。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，原动机36通过任何合适的动力传动***10的部件来实现。借助于非限制性实例，原动机36可由与发动机12和/或自动变速器14相旋转连接支撑的轴来实现，或者原动机36可以为电动机的轴(未示出，但本领域通常公知)。
如上所述，泵构件34设置在腔室32中，且与定子30相协作，以便限制至少三个泵送区域，通常以附图标记38指示。泵送区域38中的每个具有各自的入口区域40和相应的出口区域42。泵构件34在腔室32之内的旋转使得流体转移通过泵送区域38中的每个，以使得每个出口区域42提供相应的和独立的流体动力源至动力传动***10。因而，泵送区域38的数量相应于流体动力源的数量。以下将更详细地描述定子30、腔室32和泵构件34中的每个。应当理解的是，泵组件28可以若干不同的方式来配置。借助于非限制性实例，在此描述了泵组件28的两个不同的实施例，每个具有不同配置的定子30和泵构件34。为了清楚和一致起见，除非有其它指示，后续泵组件28的讨论将指代如在图2中所示的泵组件28的第一实施例。
在一个实施例中，泵构件34和腔室32协作，以便限定至少三个泵送区域38：具有第一入口区域40A和第一出口区域42A的第一泵送区域38A；具有第二入口区域40B和第二出口区域42B的第二泵送区域38B；以及具有第三入口区域40C和第三出口区域42C的第三泵送区域38C。然而，从以下后续说明将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵组件28可采用任何合适的其它数量的泵送区域38。借助于非限制性实例，动力传动***10的具体配置可能使得以下成为必需：多于三个泵送区域38被采用。
如上所述，泵构件34的旋转使得流体转移通过泵送区域38中的每个。在一个实施例中，在泵构件34的旋转过程中，大致相等量的流体被转移通过泵送区域38中的每个。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，定子30、腔室32和/或泵构件34可被配置成以便在泵构件34的旋转过程中，分别地将不同量的流体转移通过泵送区域38。借助于非限制性实例，两个泵送区域38A、38B可转移相同量的流体，且第三泵送区域38C可转移更大量的流体。
如在图2中示出，如上所述，泵构件34设置在定子30的腔室32之内，以使得泵构件34的旋转使得流体转移通过泵送区域38。在一个实施例中，泵构件34被定位成以便在腔室32之内大致同中心地对齐。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵构件34、腔室32和/或定子30可以被不同地配置，或者另外地以足以使得流体转移通过泵送区域38的任何适合的方式限定。在一个实施例中，定子30的腔室32通常为由弯曲轮廓(参见图2)形成具有顶点的三侧式。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，腔室32可具有任何合适的轮廓，该轮廓由任何合适的形状限定或具有任何足以与如上所讨论的泵构件34相协作的配置(将图2比作为在图3中示出的泵组件28的第二实施例)。而且，以及借助于示意性实例，其中需要三个以上的泵送区域38，可以想到的是，腔室32可具有由不同形状限定的轮廓，其相应于所需的泵送区域38的数量。
在于图2中示出的第一实施例中，腔室32限定内腔室表面44，入口区域40还被限定为入口端口46，且出口区域42还被限定为出口端口48。入口端口46设置成关于内腔室表面44呈隔开关系。类似地，出口端口48也设置成关于内腔室表面44呈隔开关系。在于此示出的代表性实例中，内部端口46布置在出口端口48之间，且相邻端口46、48中的每个彼此相互大致均匀地间隔开。然而，本领域技术人员将理解的的是，在不脱离本发明的范围的情况下，端口46、48可以任何合适的方式被布置、配置和/或间隔开。进一步，尽管入口端口46和出口端口48被设计成同样的尺寸，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，入口端口46和/或出口端口48可以每个以任何合适的方式设计尺寸、设计形状、或者另外地被配置。
在于图2中所示的泵组件28的实施例中，泵构件34为叶片泵，该叶片泵包括支撑多个叶片52的转子50。叶片52中的每个至少部分地接合内腔室表面44，且被布置成以使得转子50的旋转能够引起叶片52来穿过内腔室表面44，因而将流体从入口端口46中的每个转移至每个相应的出口端口48。本领域技术人员将意识到，本发明的正排量泵组件28的该实施例为具有通常在本领域称为的“叶片泵”配置。
叶片52关于转子50以间隔开的关系而设置。更具体地，叶片52关于转子50相环形地间隔开，且从该转子径向地延伸。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，叶片52可以任何合适的方式间隔开、布置和/或配置。在一个实施例中，转子50包括多个径向间隔开的槽54，且叶片52中的每个在相应的槽54中的一个之内可滑动地支撑且可移动。进一步，在一个实施例中，偏置构件(未示出)可置于转子50与叶片52中的每个之间，用于迫使叶片52抵靠内腔室表面44。该偏置构件可以为压缩弹簧。应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，偏置构件是可选的，且可以被不同地配置，或者可被全部省略。
在泵构件34与腔室32之内的完整旋转过程中，每个叶片52至少部分地接合流体，且相继地穿过每个入口区域40和每个出口区域42。因而，在一个实施例中，泵构件34设置成与入口区域40中的每个以及还与出口区域42中的每个相流体连通。然而，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵构件34可以以若干不同的方式配置，且因而，泵构件34可被设置成以不同的方式与泵送区域38相流体流通。具体地，在不脱离本发明的范围的情况下，且如从后续图3中所描绘的且在以下更详细描述的第二实施例的说明将理解的是，泵构件34可被配置成用于以便完全地省略叶片52。
如上所述，在图3中示出了本发明的正排量泵组件28的第二实施例。在随后的说明中，泵组件28的第二实施例的相同部件被提供具有与结合泵组件28的第一实施例所使用的相同的附图标记，且不同的部件被提供具有增加了100的附图标记。
现参考图3，在泵组件128的第二实施例中，泵构件134包括可旋转的驱动齿轮58以及关于该驱动齿轮58布置的多个从动齿轮60，以使得驱动齿轮58的旋转能够引起从动齿轮60的相应旋转。在该实施例中，入口区域140和出口区域142被布置成与从动齿轮60呈间隔开关系，以使得驱动齿轮58的旋转能够引起从动齿轮60来将流体从入口区域140中的每个转移至出口区域142中的每个。本领域技术人员将意识到，本发明的正排量泵组件128的该实施例为具有通常在本领域称为的“齿轮泵”配置。在该实施例中，定子130的腔室132包括用于容纳驱动齿轮58的中心袋62，以及多个外部袋64，该外部袋关于中心袋64布置并与之相结合，用于容纳相应的从动齿轮60。在该实施例中，泵送区域138、入口区域140、和/或出口区域142由袋62、64和/或齿轮58、60之间的间隙来限定。然而，如上所述，本领域技术人员将理解的的是，在不脱离本发明的范围的情况下，泵送区域138可以以任何合适的方式被限定。
如上所述，本发明还涉及一种根据本发明的液压控制***，且通常以附图标记66指示，其用于与动力传动***10一起使用。如以下更详细地描述，控制***66引导或另外地控制流体动力从泵组件28的泵送区域38A、38B、38C至动力传动***10。将理解的是，能够以若干不同的方式来配置液压控制***66。借助于非限制性实例，在此描述了液压控制***66的两种不同的实施例，每个被配置成用于以不同的方式将流体引导至自动变速器14。为了清楚和一致起见，除非有其它指示，后续液压控制***66的讨论将指代如在图4中所示的液压控制***的第一实施例。
现参考图4，结合自动变速器14示出了液压控制***66和泵组件28的第一实施例。如上所述，自动变速器14采用液压流体，用于润滑、致动、调节、和/或控制。为此目的，自动变速器14包括离合器致动回路68、齿轮变换致动回路70、离合器润滑回路72、以及齿轮箱润滑回路74。离合器致动回路68被用于选择性地致动离合器组件22，以便调节发动机12与自动变速器14之间的旋转扭矩。齿轮变换致动回路70被用于选择性地在自动变速器14的齿轮组20之间切换。离合器润滑回路72被用于控制至离合器组件22的液压流体的流动，用于冷却和润滑。类似地，齿轮箱润滑回路74被用于控制至贯穿自动变速器14的其它位置的液压流体的流动，例如轴、轴承、齿轮等类似装置(未详细示出，但本领域通常公知)，用于冷却和润滑。本领域技术人员将理解的是，以上所描述的回路可以若干不同的方式被配置。由此，回路68、70、72、74被一般性地描绘。而且，将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，液压控制***66可被用于引导流体源至任何合适数量的回路，以任何合适的方式被配置且用于动力传动***10的任何合适的目的。类似地，尽管在此示出的代表性实施例描述了作为与自动变速器14中的液压流体一起使用的液压控制***66，本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，液压控制***66和泵组件28可被适合于转移或另外地引导任何合适类型的流体至任何合适类型或配置的动力传动***10的任何合适的部件或***。
本领域技术人员将理解的是，回路68、70、72、74中的每个可能需要各自的不同压力和/或流动需求。借助于非限制性实例，在于此描述的液压控制***66的代表性实施例中，离合器致动回路68和齿轮变换致动回路70需要相对高的或第一液压流体压力(例如，～15-20bar)，离合器润滑回路72需要中间的或第二液压流体压力(例如，～2bar)，以及齿轮箱润滑回路74需要低的或第三液压流体压力(例如，<0.5bar)。为了促进回路68、70、72、74的矛盾的流动和压力需求，液压控制***66包括通常以附图标记76指示的主管线，以及切换阀78，该切换阀与泵组件28相协作。在于此示出的代表性实施例中，主管线76设置成与泵组件28的出口区域42A、切换阀78、以及离合器致动回路68和齿轮变换致动回路70相流体连通。应当理解的是，离合器致动回路68和齿轮变换致动回路70具有自动变速器14的最高相对液压流体压力需求。还应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，主管线76能够以任何合适的方式限定，且设置成与液压控制***66的任何合适的部件或回路相流体连通。
如上所述，液压控制***66包括切换阀78。切换阀78具有第一位置78A、第二位置78B和第三位置78C。在该实施例中，当切换阀78处于第一位置78A时，来自于出口区域42A中的一个的流体动力被引导至主管线76，且来自于另外两个出口区域42B、42C的流体动力被引导远离主管线76。当切换阀78处于第二位置78B时，来自于出口区域中的两个42A、42B的流体动力被引导至主管线76，且来自于另一出口区域42C的流体动力被引导远离主管线76。当切换阀78处于第三位置78C时，来自全部三个出口区域42A、42B、42C的流体动力被引导至主管线76。切换阀78在位置78A、78B、78C之间选择性地可移动，以便控制流体动力从泵组件28的出口区域42A、42B、42C流至主管线76。
如将从以下后续说明中将理解的是，以上所描述的切换阀78的位置78A、78B、78C使得泵组件28能够以预定的方式来组合来自三个出口区域42A、42B、42C的流体动力，以便确保自动变速器14的不同操作状态下主管线76处的合适的液压流体压力。在以上所描述并且在图4中示出的位置78A、78B、78C的示意性实施例中，当切换阀78处于第三位置78C时，液压控制***66将流体动力从全部的三个出口区域42A、42B、42C引导至主管线76。然而，本领域技术人员将理解的是，基于应用，自动变速器14和/或液压控制***66可具有显著的不同操作需求。因而，将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，切换阀78可配置有任何合适数量的位置，适合于以若干不同的方式引导来自泵组件28的流体。应当理解的是，液压控制***66可被配置成以使得当切换阀78处于特定位置时，来自全部的三个出口区域42A、42B、42C的流体动力被引导至某地(而并非引导至主管线76)。
在一个实施例中，液压控制***66包括用于提供液压流体源至泵组件28的入口区域40的贮槽80。更具体地，贮槽80适合于储存非加压液压流体，且设置成与泵组件28的全部的三个入口区域40A、40B、40C相流体连通。然而，尽管在此所描绘的液压控制***66采用了用于全部的三个入口区域40A、40B、40C的公共贮槽80，但应当理解的是，可采用多个贮槽80。借助于非限制性实例，每个入口区域40A、40B、40C能够被设置成与不同的贮槽(未示出，但本领域通常公知)相流体连通。在一个实施例中，当切换阀78处于第一位置78A和/或第二位置78B时，被引导远离主管线76的流体动力被至少部分地引导至贮槽80。类似地，当切换阀78处于第一位置78A和/或第二位置78B时，被引导远离主管线76的流体动力被至少部分地引导至离合器润滑回路72和/或至齿轮箱润滑回路74。
如上所述，液压控制***66引导来自公共贮槽80的液压流体。为了确保自动变速器14的长寿命，吸滤器82可在贮槽80与泵组件28的入口区域40之间相流体连通地设置。吸滤器82保护泵组件28免受颗粒和其它污染物(它们可在液压流体中聚集)的影响。同样，压力过滤器84可设置在切换阀78与回路68、70、72、74中的一个或多个之间，以便提供对污染物的附加过滤保护，例如通过泵组件28沉积在液压流体中的颗粒。类似地，一个或多个附加的辅助过滤器85可被用于保护电磁阀26免受污染。在一个实施例中，过滤器止回阀86与压力过滤器84相平行地设置。过滤器止回阀86允许流体在特定操作状态下有效地绕过压力过滤器84，例如，当压力过滤器84变得阻塞且将另外地限制液压流体的流动时。
在一个实施例中，液压控制***66包括相流体连通地置于主管线76与离合器润滑回路72和/或齿轮箱润滑回路74之间的压力调节器阀88。压力调节器阀88与切换阀78相协作，以便引导来自泵组件28的出口区域42A、42B、42C的流体动力，以便容纳回路68、70、72、74的压力和流动需求并保证不同操作状态下的合适操作。压力调节器阀88调节主管线76的管线压力，以响应于即时的离合器和齿轮变换压力需求。应当理解的是，通过压力调节器阀88调节和维持正确的管线压力，保证动力传动***10的合适操作。
具体地，在图4中示出的压力调节器阀88具有第一压力调节器位置88C、第二压力调节器位置88B、和第三压力调节器位置88A。当压力调节器阀88处于第一压力调节器位置88C时，当发动机处于低速时，例如怠速，流动被限制。压力调节器阀88完全地闭合，以使得来自泵组件28的所有流体被用于建立所需的压力。当压力调节器阀88处于第二压力调节器位置88B时，且发动机速度增加，由于泵组件28与原动机36之间的固定比，泵流成比例地增加。在该位置处，端口打开，且部分流体将被引导至离合器润滑回路72和/或齿轮箱润滑回路74，用于离合器和齿轮箱润滑/冷却目的。当压力调节器阀88处于第三压力调节器位置88A时，在非常高的发动机速度下，在满足管线压力需求和润滑/冷却需求之后，任何更多过量流体通过吸回流体回路返回至泵入口区域40，以防止高流体流动在离合器组件22和其它部件中引起更高拖曳扭矩。压力调节器阀88在调节器位置88A、88B、88C之间选择性地可移动，以便与如上所述的切换阀78相协作。本领域技术人员将理解的是，压力调节器阀88的位置88A、88B、88C可以与切换阀78的位置78A、78B、78C相关，或者可独立于并不考虑切换阀78的位置78A、78B、78C被选择。如以下更详细地描述，压力调节器阀88和切换阀78可以以若干不同的方式被控制、配置、定向或设置。应当理解的是，压力调节器阀88为比例阀，且当其连续调节时具有无数个位置，即使在这里仅仅描述了三个位置。还应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，压力调节器阀88可从液压控制***66省去。
如上所述，液压控制***66可包括与用于控制切换阀78的电磁阀26中的一个或多个相电连接的控制器24。在一个实施例中，切换阀78还限定为具有液压开关入口90的弹簧偏置阀构件。控制器24经由电磁阀26控制切换阀78，从而，电磁阀26相流体连通地置于主管线76与液压开关入口90之间。更具体地，在该实施例中，电磁阀26实施为比例电磁阀100，其适合于在位置78A、78B、78C之间移动切换阀78的阀构件。为此目的，控制器24适合于致动比例电磁阀100，以便在位置78A、78B、78C之间选择性地移动液压切换阀78。尽管在此描述了比例式阀，将理解的是，这里有本领域中公知的许多不同类型的电磁阀26。因而，在不脱离本发明的范围的情况下，切换阀78和/或比例阀100可为任何适合的类型，可以以任何合适的方式被控制。借助于非限制性实例，本领域中公知的电磁阀26可以是循环的，例如通过脉冲宽度调制(PWM)，或者可包括可变位置功能，例如使用步进电机或附加的螺线管(未示出，但本领域通常公知)致动。
控制器24，在本领域中有时称作为“电子控制模块”，还可被用于控制自动变速器14的其它部件。借助于非限制性实例，另一电磁阀26，例如第二比例电磁阀102，可被用于在压力调节器位置88A、88B、88C之间控制压力调节器阀88(参见图4)。进一步，在一个实施例中，液压控制***66包括至少一个传感器96，该传感器设置成与主管线76相流体连通，且设置成与控制器24相电连接(电连接未详细示出，但本领域通常公知)。传感器96产生信号，该信号代表液压压力、温度、粘度、和/或流率中的至少一种。控制器24可被配置成用于监测传感器96并致动比例电磁阀100，以响应于由传感器96产生的信号的预定变化，以便在位置78A、78B、78C之间移动切换阀78的阀构件。在一个实施例中，传感器96为压力传感器，用于产生代表在主管线76处发生的液压流体压力的信号。尽管在于此示出的代表性实施例中采用了单个传感器96，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，液压控制***66可包括任何合适数量的传感器，这些传感器为任何合适的类型，且以任何合适的方式布置。
如上所述，在图5中示出了本发明的液压控制***66的第二实施例。在随后的说明中，液压控制***的第二实施例的相同部件被提供具有与结合液压控制***66的第一实施例所使用的相同的附图标记，且不同的部件被提供具有增加了一百(100)的附图标记。
现参考图5，液压控制***166的第二实施例包括蓄能器98，该蓄能器设置成与主管线176相流体连通，用于储存加压液压流体。更具体地，蓄能器98适合于在自动变速器14的特定操作状态下储存液压流体，以使得在自动变速器14的不同操作状态下，加压流体能量能够后续在主管线176处可用。蓄能器98为传统的充气式液压蓄能器，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，蓄能器98可以为任何合适的类型，或者可被完全地省略。在一个实施例中，蓄能器止回阀100被用于防止流体从蓄能器98朝向切换阀178回流。在一个实施例中，液压控制***166还包括压力安全阀102，其相流体连通地设置在主管线176与贮槽180之间。应当理解的是，压力安全阀102被用于释放过量的液压压力，以便防止出现超压力状态。
以这种方式，本发明的正排量泵组件28、128和液压控制***66、166通过提供多个流体动力源而显著地改善了车辆动力传动***10的效率，而且同时，显著地减小了寄生损失、包装尺寸和重量。特别地，泵组件28、128促进补偿原动机速度和液压流体粘度中的变化而无需泵送并后续旁通大量流体，同时在不同的操作状态中提供足够的流体压力。因而，本发明以简单和划算的方式保证了动力传动***10的合适的响应和一致性操作。进一步，本发明降低了制造车辆的成本和复杂度，该车辆具有优越的操作特征，例如高效率、减小的重量、以及改善的排放、部件包装、部件寿命和车辆可驾驶性。
以示意性的方式已经描述了本发明。将理解的是，已经使用的术语意于表示描述的文字的本质而非限制。
根据以上教导，可对本发明进行许多修改和变型。因此，在所附权利要求的范围之内，本发明可以按照不同于特定描述的形式而实现。

Claims (18)

1.一种用于与车辆动力传动***(10)一起使用的正排量泵组件(28)，所述泵组件(28)包括：
具有腔室(32)的定子(30)；以及
叶片泵(34)，其设置在所述腔室(32)中并与所述定子(30)相协作，以便在所述腔室(32)中限定至少三个泵送区域(38)，且所述至少三个泵送区域(38)中的每个具有入口区域(40)和出口区域(42)，其中，所述叶片泵(34)的旋转将流体转移通过所述至少三个泵送区域(38)中的每个，以使得每个所述出口区域(42)提供独立的流体动力源至所述动力传动***(10)。
2.如权利要求1所述的正排量泵组件(28)，其中，所述叶片泵(34)与每个所述入口区域(40)和每个所述出口区域(42)相流体连通。
3.如权利要求1或2所述的正排量泵组件(28)，其中，所述叶片泵(34)与所述腔室(32)同中心地对齐。
4.如权利要求1-3中任一项所述的正排量泵组件(28)，其中，所述腔室(32)通常为由弯曲轮廓形成具有顶点的三侧式。
5.如权利要求1-4中任一项所述的正排量泵组件(28)，其中，所述腔室(32)限定内腔室表面(44)。
6.如权利要求5所述的正排量泵组件(28)，其中，所述入口区域(40)限定为入口端口(46)，所述入口端口设置成关于所述内腔室表面(44)呈间隔开的关系。
7.如权利要求6所述的正排量泵组件(28)，其中，所述出口区域(42)限定为出口端口(48)，所述出口端口设置成关于所述内腔室表面(44)呈间隔开的关系。
8.如权利要求7所述的正排量泵组件(28)，其中，每个所述入口端口(46)布置在一对每个所述出口端口(48)之间。
9.如权利要求7或8所述的正排量泵组件(28)，其中，所述叶片泵(34)包括支撑至少部分地接合所述内腔室表面(44)的多个叶片(52)的转子(50)，且布置成以使得所述转子(50)的旋转引起所述叶片(52)穿过所述内腔室表面(44)，因而，将流体从每个所述入口端口(46)转移至每个所述出口端口(48)。
10.如权利要求9所述的正排量泵组件(28)，其中，所述转子(50)包括多个槽(54)，且所述叶片(52)中的每个在所述槽(54)中的一个之内可滑动地支撑且可移动。
11.一种用于与车辆动力传动***(10)一起使用的液压控制***(66，166)，所述液压控制***(66，166)包括：
正排量泵组件(28)，所述正排量泵组件包括具有腔室(32)的定子(30)以及设置在所述腔室(32)中并与所述腔室相协作的泵构件(34)，以便限定至少三个泵送区域(38)，且每个所述泵送区域具有入口区域(40)和出口区域(42)，其中，所述泵构件(34)的旋转将流体转移通过所述至少三个泵送区域(38)中的每个，以使得每个所述出口区域(42)提供独立的流体动力源；
主管线(76，176)，其与所述动力传动***(10)相流体连通；以及
切换阀(78，178)，所述切换阀具有：
第一位置，其中，来自一个所述出口区域(42)的流体动力被引导至所述主管线(76，176)，且其中，来自每个所述出口区域(42)中的两个的流体动力被引导远离所述主管线(76，176)，
第二位置，其中，来自每个所述出口区域(42)中的两个的流体动力被引导至所述主管线(76，176)，且其中，来自一个所述出口区域(42)中的流体动力被引导远离所述主管线(76，176)，以及
第三位置，其中，来自每个所述出口区域(42)中的三个的流体动力被引导至所述主管线(76，176)；且
所述切换阀(78，178)在所述位置之间为选择性地可移动，以便控制流体动力从每个所述出口区域(42)至所述主管线(76，176)的流动。
12.如权利要求11所述的液压控制***(66，166)，还包括用于提供液压流体源至所述入口区域(40)的贮槽(80)。
13.如权利要求12所述的液压控制***(66，166)，其中，当所述切换阀(78，178)处于所述第一位置和/或所述第二位置时，被引导远离所述主管线(76，176)的流体动力被至少部分地引导至所述贮槽(80)。
14.如权利要求11-13中任一项所述的液压控制***(66，166)，还包括用于促进动力传动***(10)的动力传动润滑的润滑回路(74)；且
其中，当所述切换阀(78，178)处于所述第一位置和/或所述第二位置时，被引导远离所述主管线(76，176)的流体动力被至少部分地引导至所述润滑回路(74)。
15.如权利要求14所述的液压控制***(166)，还包括蓄能器(98)，所述蓄能器设置成与所述主管线(176)相流体连通，用于储存加压液压流体。
16.如权利要求14或15所述的液压控制***(166)，其中，所述切换阀(178)还限定为具有液压开关入口(90)的弹簧偏置阀构件；且
其中，所述液压控制***(166)还包括比例电磁阀(100)，所述比例电磁阀相流体连通地设置在所述主管线(176)与所述液压开关入口(90)之间，用于在所述位置之间移动所述阀构件。
17.如权利要求16所述的液压控制***(166)，还包括与所述比例电磁阀(100)相电连接的控制器(24)，所述控制器(24)适合于致动所述比例电磁阀(100)，以便在所述位置之间选择性地移动所述阀构件。
18.如权利要求17所述的液压控制***(166)，还包括至少一个传感器(96)，所述传感器设置成与所述主管线(176)相流体连通，以及设置成与所述控制器(24)相电连接，所述传感器(96)产生信号，所述信号代表液压流体压力、温度、粘度、和/或流率中的至少一种；且
其中，所述控制器(24)致动所述比例电磁阀(100)，至少部分地响应于由所述传感器(96)产生的所述信号的预定变化，以便在所述位置之间移动所述阀构件。
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