CN111183304B - 用于限滑差速器的液压控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元，该液压控制单元包括液压控制单元外壳、电机以及泵。液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分。歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置。蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件。蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳偏置组件的蓄能器室。电机设置在歧管外壳部分的第一侧上。泵设置在歧管部分的与第一侧相对的第二侧上。泵被构造成将流体泵送到蓄能器外壳部分的蓄能器室中。

Description

用于限滑差速器的液压控制单元

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2017年9月1日的美国临时申请62/553,329的优先权。上述申请的公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及限滑差速器，并且更具体地，涉及将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元。

背景技术

当两个驱动轮持续从发动机接收动力时，在车辆上提供差速器以允许外部驱动轮在转弯期间比内部驱动轮更快地旋转。虽然差速器在转弯时比较有用，但它们可使车辆失去牵引力，例如，在雪地或泥土或其他光滑介质中。如果任一驱动轮失去牵引力，其将高速自旋，而另一个轮可能根本不自旋。为了克服这种情况，开发了限滑差速器，以从失去牵引力并且自旋到未自旋的驱动轮的驱动轮转移动力。电子控制的限滑差速器可包括液压致动的离合器，以限制在差速器的输出轴之间的差速旋转。在一些构型中，液压递送装置可以远离差速器定位。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元，该液压控制单元包括液压控制单元外壳、电机以及泵。液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分。歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置。蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件。蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳偏置组件的蓄能器室。电机设置在歧管外壳部分的第一侧上。泵设置在歧管部分的与第一侧相对的第二侧上。泵被构造成将流体泵送到蓄能器外壳部分的蓄能器室中。

根据附加特征，泵为齿轮泵。歧管外壳部分和蓄能器部分配合以限定贮存器。贮存器为与蓄能器室不同的腔体。过滤器设置在贮存器中，该过滤器过滤流过贮存器的流体。过滤器的第一侧抵靠歧管外壳部分设置。过滤器的第二侧抵靠蓄能器外壳部分设置。过滤器包括支撑网片的框架。框架限定围绕其周边包覆模制的密封件。偏置组件包括第一偏置构件和第二偏置构件。第一偏置构件具有第一弹性比率。第二偏置构件具有不同于第一弹性比率的第二弹性比率。

根据其他特征，流体通路布置还限定第二流体通路。第一流体通路流体地连接泵、蓄能器组件和阀。第二流体通路流体地连接泵和贮存器。流体通路布置在限定在歧管外壳部分上的仅两个开口处是堵住的。

根据本公开的另一个示例构造的液压控制单元将液压流体递送到限滑差速器，并且包括液压控制单元外壳、电机以及贮存器。液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分。歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置。蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件。蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳偏置组件的蓄能器室。电机驱动泵。电机将流体泵送到蓄能器外壳部分的蓄能器室中。贮存器由歧管外壳部分和蓄能器外壳部分限定。贮存器不同于蓄能器室。

在其他特征中，过滤器设置在贮存器中，该过滤器过滤流过贮存器的流体。过滤器的第一侧抵靠歧管外壳部分设置。过滤器的第二侧抵靠蓄能器外壳部分设置。过滤器包括支撑网片的框架。框架限定围绕其周边包覆模制的密封件。偏置组件包括第一偏置构件和第二偏置构件。第一偏置构件具有第一弹性比率。第二偏置构件具有不同于第一弹性比率的第二弹性比率。

根据其他特征，流体通路布置还限定第二流体通路。第一流体通路流体地连接泵、蓄能器组件和阀。第二流体通路流体地连接泵和贮存器。流体通路布置在限定在歧管外壳部分上的仅两个开口处是堵住的。阀耦合到歧管外壳部分。阀位于蓄能器组件与将流体递送到限滑差速器的液压流体耦合器的中间。

附图说明

根据详细描述和附图，将更全面地理解本公开，其中：

图1为根据本公开的一个示例的限滑差速器、液压控制单元和控制器的示意图；

图2A为根据本公开的一个示例构造的液压控制单元的后透视图；

图2B为图2A所示的液压控制单元的前透视图；

图3为图2B的液压控制单元的后透视图，并且示出为了说明而移除泵；

图4为沿图2A的线4-4截取的液压控制单元的蓄能器的截面图；

图5为图2A的液压控制单元的后透视图，并且示出为了说明而移除蓄能器外壳和电机；

图6为沿图2A的线6-6截取的液压控制单元的贮存器的截面图；并且

图7为如图5所示的液压控制单元的另一个截面图，其具有根据所示本教导内容的一个示例构造的过滤器，该过滤器安装以用于过滤流过贮存器的流体。

具体实施方式

最初参考图1，示出了根据本公开的一个示例构造的液压控制单元，并且通常以参考标号10标识。如在本文将会理解，根据本公开的液压控制单元10提供可抵靠或相对于轴外壳(未具体示出)安装的单个单元。一般来讲，液压控制单元10可基于从控制器14传送的信号而将液压流体递送到限滑差速器12。限滑差速器12可通过液压流体耦合器20而容纳在轴外壳中。限滑差速器12可为具有离合器和活塞(未具体示出)的电子限滑差速器。

限滑差速器12可操作以驱动连接到一对相应驱动轮(未示出)的一对车轴。一般来讲，在正常操作状态期间，限滑差速器12用作传统的开式差速器，直到发生需要偏置扭矩的事件。当检测到或预料到牵引力损失时，可选择性地致动离合器，以便针对该情况生成最佳偏置比率。

限滑差速器12还可包括被构造在差速器壳中的差速器齿轮组件，该差速器齿轮组件用于允许车轴以不同的速度旋转。差速器齿轮组件12可包括一对侧齿轮(未具体示出)，它们被安装成与车轴(和驱动轮)一起旋转。在下文描述的打开构型中，差速器齿轮组件12用于使车轴以不同的速度旋转。

离合器将驱动轴输出与差速器齿轮组件12耦合。离合器可包括离合器套件(未具体示出)，该离合器套件具有交错在多个环状摩擦盘之间的多个环状板。多个环状板和环状摩擦盘彼此间交错并在离合器处于其打开位置时用于以基本上非接触的关系旋转经过彼此。然而，本领域技术人员将理解，如本文所用的术语“非接触”是相对的，并不意味着必须表明当离合器处于打开状态时环状板和环状摩擦盘绝对没有接触。环状板和环状摩擦盘可相对于彼此轴向移动成摩擦接合，从而当离合器处于闭合或部分闭合构型时减少在环状板和环状摩擦盘之间的相对旋转。以这种方式，当离合器处于其闭合位置时，侧齿轮以及车轴和驱动轮一起旋转。

离合器可以打开构型操作，以使侧齿轮彼此独立地旋转，例如以不同的速度旋转。离合器可也以闭合或部分闭合构型操作，其中侧齿轮一起旋转或部分地一起(也就是说，不独立地)旋转，例如以基本上相同的速度旋转。离合器为液压离合器，其利用从液压控制单元10通过液压流体耦合器20提供的加压液压流体来作用于活塞以在打开构型、闭合构型和部分闭合构型之间选择性地致动离合器套件。应当理解，上文所述的限滑差速器12仅为示例性的。就这一点而言，液压控制单元10可用于将液压流体递送到任何限滑差速器构型的致动器(活塞等)。

现在一般参考图1-图4，将更详细地描述液压控制单元10。液压控制单元10通常可包括液压控制单元外壳30，该液压控制单元外壳具有歧管外壳部分32、蓄能器外壳部分34以及电机外壳部分36。液压控制单元外壳30限定多个安装孔38以用于在将液压控制单元10螺栓固定到轴外壳上时接收紧固件。在液压控制单元10上提供电磁阀40。一般来讲，电磁阀40打开和闭合以允许使用限滑差速器12传送液压流体。

液压控制单元10包括泵组件50和蓄能器组件54。泵组件50具有电机56、泵58。根据本公开，电机56和泵58设置在歧管外壳部分32的相对侧上。具体地讲，电机56设置在歧管外壳部分32的第一侧60上，而泵58设置在歧管外壳部分32的第二侧62上。该布置提供了用于将流体泵送通过歧管外壳部分32的有效布置，如本文将描述的。

蓄能器组件54包括容纳在蓄能器室74内的偏置组件70和活塞72(图4)。偏置组件70包括第一偏置构件70A和第二偏置构件70B。第一偏置构件70A具有第一弹性比率，而第二偏置构件70B具有第二弹性比率。第一弹性比率和第二弹性比率配合在一起，以为偏置组件70提供期望的弹性比率。如在本文将会理解，将流体泵送到活塞72后面到蓄能器室74中，以使得活塞72朝向第一偏置构件70A和第二偏置构件70B平移。可以理解的是，当在与偏置组件70相对的活塞72的一侧上的蓄能器室中时，流体被加压。

现在参考图5-图7，歧管外壳部分32和蓄能器外壳部分34配合以限定贮存器80。贮存器80向大气排放。贮存器80为与蓄能器组件54不同的腔体，并且一般可位于蓄能器组件54的下方。通过将贮存器移动远离蓄能器室74，可更好地管理可由偏置组件70产生的碎屑和污染。具体地讲，歧管外壳部分32限定上游贮存器部分82，并且蓄能器外壳部分34限定下游贮存器部分84。过滤器88设置在歧管外壳部分32和蓄能器外壳部分34之间。当液压流体从上游贮存器部分82向下游贮存器部分84流过时，过滤器88过滤液压流体。过滤器88包括支撑网片94的框架92。密封件96可围绕框架92的周边包覆模制或以其他方式形成，并且作为在组装位置中的歧管外壳部分32和蓄能器外壳部分34之间的密封件来操作。过滤器88提供显著的流动面积以用于最佳地过滤液压流体同时最小化流量损失。

现在具体参考图2B和图3，现在将更详细地描述歧管外壳部分32。如在本文将会理解，歧管外壳部分32以最小的方向变化提供最小流体路径，以减少反应时间并简化制造。就这一点而言，歧管部分32限定具有第一流体通路102和第二流体通路104的流体通路布置100。歧管部分32还限定转储室106，在该转储室中，从差速器组件12返回的流体被传回到贮存器80。第一流体通路102流体地连接电磁阀40、蓄能器组件54和泵组件50。第二流体通路104将泵组件50流体地连接到贮存器80。流体通路被简化，并且需要仅在低压位置处堵住歧管外壳部分32中的开口。如图2B所示，示出了堵住第一开口的第一球108A，并且在图3和图5中示出了堵住第二开口的第二球108B。

在操作期间，低压流体从贮存器流过第二流体通路104。流体离开低压端口110(图3)，并且被泵58泵送到高压端口112外并且通过第一流体通路102泵送到蓄能器组件54。当流体致使活塞72进行冲程时，蓄能器组件54被称为“充能的”。当要求将流体递送到限滑差速器12时，阀40打开并且活塞72在从偏置组件70推动时被致使在如图4所示的向左方向上进行冲程。高压液压流体离开蓄能器室72，沿第一流体通路从蓄能器室72流到阀40，并且通过液压流体耦合器20流出到限滑差速器12的离合器。值得注意的是，流体在阀40处经历通常只需要一个方向变化。另外，阀40通常邻近或高于液压流体耦合器20定位，从而减小从蓄能器组件54传送液压流体并且将该液压流体传送到液压流体耦合器20外的必要距离。

液压控制单元10还可包括离合器活塞压力传感器、蓄能器压力传感器和三通比例调节阀。离合器活塞压力传感器可通过螺纹或以其他方式被液压控制单元外壳30牢固地接收。离合器活塞压力传感器可被构造成测量限滑差速器的活塞处的压力。蓄能器压力传感器可通过螺纹或以其他方式被液压控制单元外壳30牢固地接收。蓄能器压力传感器可被构造成测量蓄能器室74中的压力。三通比例调节阀可牢固地耦合到液压控制单元外壳30。三通比例调节阀可被构造成调节一体式液压控制单元外壳30内的流体压力。

电机56可操作泵58，并且可按常规构造。泵58为螺栓固定到歧管外壳部分32上的螺栓固定的齿轮泵。泵58可对液压控制单元外壳50的贮存器80中所包含的流体产生泵送作用。该泵送作用最终导致流体被泵送到蓄能器室74中。这样做时，偏置构件70A,70B至少部分地塌缩并且将预充能引入到***中。就这一点而言，电机56无需持续运转。当电磁阀40打开时(通过从控制器14发送的信号)，可通过作用于活塞72上的偏置构件70A,70B来将流体压力引入到限滑差速器12中。可在活塞72中提供减压阀130。减压阀130可通过在超压故障的情况下释放流体来保护***。

已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (17)

1.一种将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元，所述液压控制单元包括：

液压控制单元外壳，所述液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分，其中所述歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置，其中所述蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件，所述蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳所述偏置组件和所述活塞的蓄能器室，其中所述流体通路布置在限定在所述歧管外壳部分上的仅两个开口处是堵住的；

设置在所述歧管外壳部分的第一侧上的电机；和

设置在所述歧管外壳部分的与所述第一侧相对的第二侧上的泵，其中所述泵被构造成将流体泵送到所述蓄能器外壳部分的所述蓄能器室中。

2.根据权利要求1所述的液压控制单元，其中所述泵为齿轮泵。

3.根据权利要求1所述的液压控制单元，其中所述歧管外壳部分和所述蓄能器外壳部分配合以限定贮存器。

4.根据权利要求3所述的液压控制单元，其中所述贮存器为与所述蓄能器室不同的腔体。

5.根据权利要求4所述的液压控制单元，还包括设置在所述贮存器中的过滤器，所述过滤器过滤流过所述贮存器的流体。

6.根据权利要求5所述的液压控制单元，其中所述过滤器的第一侧抵靠所述歧管外壳部分设置，并且所述过滤器的第二侧抵靠所述蓄能器外壳部分设置。

7.根据权利要求6所述的液压控制单元，其中所述过滤器包括支撑网片的框架，所述框架限定围绕其周边包覆模制的密封件。

8.根据权利要求1所述的液压控制单元，其中所述偏置组件还包括：

具有第一弹性比率的第一偏置构件；和

具有第二弹性比率的第二偏置构件，其中所述第一弹性比率和所述第二弹性比率是不同的。

9.根据权利要求3所述的液压控制单元，其中所述流体通路布置还限定第二流体通路，其中所述第一流体通路流体地连接所述泵、所述蓄能器组件和阀，其中所述第二流体通路流体地连接所述泵和所述贮存器。

10.一种将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元，所述液压控制单元包括：

液压控制单元外壳，所述液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分，其中所述歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置，其中所述蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件，所述蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳所述偏置组件和所述活塞的蓄能器室；

电机，所述电机驱动泵，其中所述泵将流体泵送到所述蓄能器外壳部分的所述蓄能器室中；

由所述歧管外壳部分和所述蓄能器外壳部分限定的贮存器，所述贮存器不同于所述蓄能器室；和

设置在所述贮存器中的过滤器，所述过滤器过滤流过所述贮存器的流体，其中所述过滤器的第一侧抵靠所述歧管外壳部分设置，并且所述过滤器的第二侧抵靠所述蓄能器外壳部分设置。

11.根据权利要求10所述的液压控制单元，其中所述过滤器包括支撑网片的框架，所述框架限定围绕其周边包覆模制的密封件。

12.根据权利要求10所述的液压控制单元，其中所述偏置组件还包括：

具有第一弹性比率的第一偏置构件；和

具有第二弹性比率的第二偏置构件，其中所述第一弹性比率和所述第二弹性比率是不同的。

13.根据权利要求10所述的液压控制单元，其中所述流体通路布置还限定第二流体通路，其中所述第一流体通路流体地连接所述泵、所述蓄能器组件和阀，其中所述第二流体通路流体地连接所述泵和所述贮存器。

14.根据权利要求10所述的液压控制单元，其中所述流体通路布置在限定在所述歧管外壳部分上的仅两个开口处是堵住的。

15.根据权利要求14所述的液压控制单元，还包括阀，所述阀耦合到所述歧管外壳部分并且位于所述蓄能器组件与将流体递送到所述限滑差速器的液压流体耦合器的中间。

16.一种将液压流体递送到限滑差速器的液压控制单元，所述液压控制单元包括：

液压控制单元外壳，所述液压控制单元外壳具有歧管外壳部分和蓄能器外壳部分，其中所述歧管外壳部分限定用于沿至少第一流体通路传送流体的流体通路布置，其中所述蓄能器外壳部分容纳具有偏置组件和活塞的蓄能器组件，所述蓄能器外壳部分和歧管外壳部分配合以形成容纳所述偏置组件和所述活塞的蓄能器室；

设置在所述歧管外壳部分的第一侧上的电机；

设置在所述歧管外壳部分的与所述第一侧相对的第二侧上的泵，其中所述泵被构造成将流体泵送到所述蓄能器外壳部分的所述蓄能器室中；

由所述歧管外壳部分和所述蓄能器外壳部分限定的贮存器，所述贮存器不同于所述蓄能器室；和

设置在所述贮存器中的过滤器，所述过滤器过滤流过所述贮存器的流体，其中所述过滤器的第一侧抵靠所述歧管外壳部分设置，并且所述过滤器的第二侧抵靠所述蓄能器外壳部分设置。

17.根据权利要求16所述的液压控制单元，其中所述过滤器包括支撑网片的框架，所述框架限定围绕其周边包覆模制的密封件。