无级变速器液压控制系统的制作方法

文档序号:15515828发布日期:2018-09-25 18:05阅读:222来源:国知局

本发明涉及汽车领域,具体涉及一种无级变速器液压控制系统。



背景技术:

无级变速器(continuouslyvariabletransmission,简称cvt)由于其经济性、舒适性的特色,在小扭矩车型上的应用越来越多。

无级变速器的工作通过液压控制系统来控制,具体通过其油路中液压油的油压来实现无级变速器中各部件的动作。液压控制系统包括主油路以及与主油路连通的主动缸油路、从动缸油路等,主油路与油底壳连通,油底壳中的液压油从主油路进入液压控制系统,然后经由主油路进入主动缸油路、从动缸油路。主动缸油路、从动缸油路分别与无级变速器的主动缸、从动缸连通,以驱动主动轮、从动轮的动作,从而实现无级变速器的速比调节。

其中,主油路中设有主油路压力控制阀,用于调节主油路的油压;主动缸油路中设有主动缸压力控制阀,用于调节主动缸油路的油压;从动缸油路中设有从动缸压力控制阀,用于调节从动缸油路的油压。

从油底壳进入到主油路的液压油在主油路中经由主油路压力控制阀进行第一次调节,然后进入主动缸油路并经由主动缸压力控制阀进行第二次调节后进入主动缸,或者进入从动缸油路并经由从动缸压力控制阀进行第二次调节后进入从动缸。同时,主动缸油路、从动缸油路将第二次调节后的油压反馈至主油路压力控制阀,主油路压力控制阀根据反馈的油压来调节阀芯的位置以调节其开度。

主油路压力控制阀在调节开度时,需要先判断主动缸油路、从动缸油路的油压大小,并根据油压较高一方的油压来调节开度大小。为了实现这一功能,液压控制系统中还需要另外设置相关控制阀,导致控制阀的数量较多,成本较高。



技术实现要素:

本发明解决的问题是现有的无级变速器液压控制系统的控制阀数量多,成本高。

为解决上述问题,本发明提供一种无级变速器液压控制系统,包括:主油路,所述主油路中设有主油路压力控制阀;主动缸油路、从动缸油路,一端分别在所述主油路压力控制阀的下游与所述主油路连接并连通,所述主动缸油路中设有主动缸压力控制阀,所述从动缸油路中设有从动缸压力控制阀;还包括控制油路总成,所述控制油路总成包括:主动缸控制油路、从动缸控制油路,分别在主油路压力控制阀的下游与所述主油路连接并连通,所述主动缸控制油路的另一端连接至所述主动缸压力控制阀的阀芯控制端、以控制所述主动缸压力控制阀的阀芯移动,所述从动缸控制油路的另一端连接至所述从动缸压力控制阀的阀芯控制端、以控制所述从动缸压力控制阀的阀芯移动,所述主动缸控制油路中设有主动缸压力电磁阀,所述从动缸控制油路中设有从动缸压力电磁阀;梭阀,具有第一入口、第二入口以及出口,所述第一入口在所述主动缸压力电磁阀的下游与所述主动缸控制油路连接并连通,所述第二入口在所述从动缸压力电磁阀的下游与所述从动缸控制油路连接并连通,所述出口与所述主油路压力控制阀的阀芯控制端连接并连通。

可选的,所述主动缸控制油路中还设有:主动缸蓄能器,位于所述主动缸压力电磁阀的下游。

可选的,所述从动缸控制油路中还设有:从动缸蓄能器,位于所述从动缸压力电磁阀的下游。

可选的,还包括离合器油路,在主油路压力控制阀的下游与所述主油路连接并连通;所述离合器油路中设有开关电磁阀,以及设于所述开关电磁阀下游的手动阀。

可选的,还包括液力变矩器油路,在所述主油路压力控制阀的下游与所述主油路连接并连通;所述液力变矩器油路中设有液力变矩器压力控制阀,以及设于所述液力变矩器压力控制阀下游的液力变矩器滑阀。

可选的,还包括液力变矩器控制油路,在所述主油路压力控制阀的下游与所述主油路连接并连通;所述液力变矩器控制油路中设有液力变矩器压力电磁阀,所述液力变矩器压力电磁阀的下游通过两条油路分别连接至所述液力变矩器压力控制阀的阀芯控制端、所述液力变矩器滑阀的阀芯控制端。

可选的,还包括润滑油路,一端与所述主油路控制阀的出口连接并连通,另一端连接至所述液力变矩器滑阀的入口,所述液力变矩器滑阀的出口还用于与变速器润滑油道连接并连通。

可选的,所述控制油路总成还包括连接油路,用于将所述主动缸控制油路、所述从动缸控制油路分别连接至所述主油路,所述连接油路中设有减压阀。

可选的,还包括吸油油路,一端与所述主油路控制阀的出口连接并连通,另一端用于连接至油泵的入口。

与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:

本发明的液压控制系统中设置控制油路总成,控制油路总成包括主动缸控制油路、从动缸控制油路、梭阀,梭阀的第一入口通过第一支路与主动缸控制油路在主动缸压力电磁阀的下游连接并连通,梭阀的第二入口通过第二支路与从动缸控制油路在从动缸压力电磁阀的下游连接并连通,梭阀的出口通过第三支路与主油路压力控制阀的阀芯控制端连接并连通。

利用梭阀的特性来选取主动缸控制油路、从动缸控制油路中的油压较高的油路来对对主油路压力控制阀进行控制,从而实现对主油路的油压进行控制,相比于现有采用增设控制阀的方式,可以减少控制阀的数量,同时由于梭阀的成本相比于控制阀大幅降低,由此可以降低液压控制系统的成本。

附图说明

图1是本发明实施例的无级变速器液压控制系统的结构原理图;

图2是本实施例的无级变速器液压控制系统中梭阀的结构示意图;

图3示出了液力变矩器处于解锁状态时,液力变矩器滑阀所处的位置;

图4示出了液力变矩器处于锁止状态时、液力变矩器滑阀所处的位置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明中所称“上游”、“下游”,指的是沿油液流动方向的“上游”、“下游”。

本发明实施例提供一种无级变速器液压控制系统,参照图1所示,该液压控制系统包括主油路100以及与主油路100连通的主动缸油路120、从动缸油路130,如图1中粗实线部分所示。

主油路110的入口用于与油底壳1连通,油底壳1作为油液储存装置,向液压控制系统提供油液。主油路110在靠近入口的位置设有油泵2,油泵2由汽车中的发动机e驱动,以将油底壳1中的油液抽向主油路110。为了保证进入液压控制系统的油液的清洁度,主油路110在油泵2的上游还设有吸滤器3,用于对进入主油路110的油液进行过滤。

如图1,主油路110中设有主油路压力控制阀111,主油路压力控制阀111用于控制主油路110中的油压。主动缸油路120、从动缸油路130分别在主油路压力控制阀111的下游与主油路110连接并连通。

主动缸油路120的一端与主油路110连接并连通,另一端用于与无级变速器的主动缸11连接并连通,从动缸油路130的一端与主油路110连接并连通,另一端用于与无级变速器的从动缸12连接并连通。主动缸11作为无级变速器中主动轮的驱动油缸来驱动其运动,从动缸12作为无级变速器中从动轮的驱动油缸来驱动其运动,从而实现无级变速器的速比调节。

其中,主动缸油路120中设有主动缸压力控制阀121,从动缸油路130中设有从动缸压力控制阀131。

经油泵2进入主油路110的液压油先进入主油路110、并输送至主油路压力控制阀111,经主油路压力控制阀111进行第一次调节后进入主动缸油路120、从动缸油路130,并分别由主动缸压力控制阀121、从动缸压力控制阀131进行第二次调节后进入主动缸11、从动缸12。

无级变速器在变速调节时,由主动缸11、从动缸12在油压的作用下驱动主动轮、从动轮运动,以改变传动比。而主动缸11、从动缸12所需要的油压通过自动变速箱控制单元(transmissioncontrolunit,简称tcu)的控制信号来控制。主动缸油路120、从动缸油路130则根据tcu的控制信号向主动缸11、从动缸12输出油压。

为了控制主动缸油路120、从动缸油路130向主动缸11、从动缸12输出的油压,需要对主油路压力控制阀111、主动缸压力控制阀121、从动缸压力控制阀131的开度进行控制。因此,本实施例中还设有控制油路总成,用于对主油路压力控制阀111、主动缸压力控制阀121、从动缸压力控制阀131的开度进行控制。

继续参照图1,控制油路总成包括:连接油路210、主动缸控制油路220、从动缸控制油路230、梭阀310以及与梭阀310匹配的三条支路,包括第一支路320、第二支路330、第三支路340。

其中,连接油路210用于将主动缸控制油路220、从动缸控制油路230分别连接至主油路110。具体地,连接油路210的一端与主油路110在主油路压力控制阀111的下游连接并连通,另一端分别与主动缸控制油路220、从动缸控制油路230连接并连通。连接油路210中设有减压阀211,用于对流入连接油路210的液压油进行减压,避免主动缸控制油路220、从动缸控制油路230的油压过高。

主动缸控制油路220的另一端(即远离连接油路210的一端)连接至主动缸压力控制阀121的阀芯控制端、以控制主动缸压力控制阀121的阀芯移动,从而实现对主动缸压力控制阀121的开度调节。

主动缸控制油路220中设有主动缸压力电磁阀221,主动缸压力电磁阀221用于接收tcu的控制信号,并根据该控制信号来调节自身开度,以改变主动缸控制油路220的输出油压,从而改变施加在主动缸压力控制阀121的阀芯的油压、改变该阀芯的位置,以实现对主动缸压力控制阀121的开度调节。换言之,主动缸压力电磁阀221作为主动缸压力控制阀121的先导阀,对主动缸压力控制阀121进行先导控制。

从动缸控制油路230的另一端(即远离连接油路210的一端)连接至从动缸压力控制阀131的阀芯控制端、以控制从动缸压力控制阀131的阀芯移动,从而实现对从动缸压力控制阀121的开度调节。

从动缸控制油路230中设有从动缸压力电磁阀231,从动缸压力电磁阀231用于接收tcu的控制信号,并根据该控制信号来调节其自身开度、以改变从动缸控制油路230的输出油压,从而改变施加在从动缸压力控制阀131的阀芯的油压、改变该阀芯的位置,以实现对从动缸压力控制阀131的开度调节。换言之,从动缸压力电磁阀231作为从动缸压力控制阀131的先导阀,对从动缸压力控制阀131进行先导控制。

如图2所示,梭阀310具有第一入口311、第二入口312、出口313以及活塞314。根据梭阀310的特性,第一入口311、第二入口312中,如果第一入口311的油压较高,则由进入第一入口311的液压油来驱动活塞314运动,使得第一入口311与出口313连通,反之则由进入第二入口312的液压油驱动活塞314,使得第二入口312与出口313连通。

结合图1,第一支路320的两端分别与第一入口311、主动缸控制油路220连接并连通,第一支路320与主动缸控制油路220的连接位置在主动缸压力电磁阀221的下游。

第二支路330的两端分别与第二入口312、从动缸控制油路230连接并连通,第二支路330与从动缸控制油路230的连接位置在从动缸压力电磁阀231的下游。

第三支路340的两端分别与梭阀310的出口313、主油路压力控制阀111的阀芯控制端连接连通,用于推动主油路压力控制阀111中阀芯的运动,从而实现对主油路压力控制阀111的开度调节。

梭阀310的工作原理如下:如果主动缸压力电磁阀221的输出油压高于从动缸压力电磁阀231的输出油压,则梭阀310由进入第一入口311的液压油来驱动活塞314运动,使得第一入口311与出口313连通,第二入口312与出口313之间截断,梭阀310由第一支路320控制;反之则梭阀310由进入第二入口312的液压油来驱动活塞314运动,使得第二入口312与出口313连通,第一入口311与出口313之间截断,梭阀310由第二支路330控制。

可见,梭阀310则作为主油路压力控制阀111的先导阀,对主油路压力控制阀111进行先导控制,主油路压力控制阀111中的阀芯在主动缸压力电磁阀221、从动缸压力电磁阀231的输出油压的作用下被推动,从而调节其开度,以实现对主油路110的油压的控制。

由此可以得出,通过梭阀310的设置,利用梭阀的特性来选取主动缸控制油路、从动缸控制油路中的油压较高的油路来对主油路压力控制阀进行控制,从而实现对主油路110的油压进行控制,相比于现有采用增设控制阀对主油路的油压进行控制的方式,控制阀的数量更少,同时由于梭阀的成本相比于控制阀大幅降低,由此可以降低液压控制系统的成本。

继续参照图1所示,主动缸控制油路220中还设有:主动缸蓄能器222,位于主动缸压力电磁阀221的下游。主动缸蓄能器222可以吸收主动缸压力控制阀121、主动缸压力电磁阀221在调节油压时产生的瞬时压力冲击,使施加于主动缸11的压力更平顺。

从动缸控制油路230中还设有:从动缸蓄能器232,位于从动缸压力电磁阀231的下游。从动缸蓄能器232可以吸收从动缸压力控制阀131、从动缸压力电磁阀231在调节油压时产生的瞬时压力冲击,使施加于从动缸12的压力更平顺。

进一步,本实施例的液压控制系统还包括:离合器油路240。离合器油路240在主油路压力控制阀111的下游与主油路110连接并连通。具体地,离合器油路240一端连接至连接油路210的出口,另一端则分为两路分别用于连接至无级变速器的前进挡离合器13、锁止离合器14,以向前进挡离合器13、锁止离合器14输送液压油,从而控制对应的离合器动作。

离合器油路240中设有开关电磁阀241,以及设于开关电磁阀241下游的手动阀242,并在手动阀242的出口分为两路以分别连接至前进挡离合器13、锁止离合器14。手动阀242具有四个位置,分别为d/n/r/p,其中“d”对应前进挡,“n”对应为空挡,“r”对应为倒挡,“p”对应驻车挡。

手动阀242的位置由驾驶员通过位于驾驶室中的排挡杆进行控制。当手动阀242处于p挡或者n挡时,手动阀242关闭,离合器油路240与前进挡离合器13、锁止离合器14均断开,离合器不结合。当手动阀242处于d挡时,离合器油路240中的液压油进入前进挡离合器13,驱动前进挡离合器13结合。当手动阀242处于r挡时,离合器油路240中的液压油进入锁止离合器14,驱动锁止离合器14结合。

开关电磁阀241用于接收tcu的控制命令,并根据该控制命令执行开启或者关闭的动作,由此防止驾驶员误操作。具体地,当前进车速大于某一预设值,例如10km/h时,如果驾驶员误挂r档或者p档,tcu向开关电磁阀241发出关闭命令,控制开关电磁阀241关闭以阻止液压油通过,从而及时切断离合器油路240,防止液压油进入锁止离合器14导致其结合,从而避免齿轮打齿及安全事故的发生。

进一步,本实施例的液压控制系统还包括:液力变矩器油路250,在主油路压力控制阀111的下游与主油路110连接并连通,用于控制液力变矩器(图1中标号15所示)的工作。其中,液力变矩器油路250通过连接油路210与主油路110连接并连通。

液力变矩器油路250中设有液力变矩器压力控制阀251,以及设于液力变矩器压力控制阀251下游的液力变矩器滑阀252。

其中,液力变矩器压力控制阀251用于根据tcu的控制信号来控制液力变矩器滑阀252。液力变矩器滑阀252用于控制液力变矩器15的工作。具体地,液力变矩器15具有解锁腔a和锁止腔b,解锁腔a和锁止腔b单向导通,反向介质,油液只能从解锁腔a流向锁止腔b,但不能反向流动。

如图3,当液力变矩器滑阀252处于第一位置时,从图3中可以看出,液力变矩器滑阀252在左侧与液力变矩器15连通。此时液力变矩器油路250与解锁腔a连通,液力变矩器油路250的液压油进入解锁腔a,并流经锁止腔b后流出,流出的液压油可供回收或再利用。此时液力变矩器15处于解锁状态。

液力变矩器15处于解锁状态时,液力变矩器器15起作用,其输入端、输出端通过液力变矩器中的液力传动自动适应行驶阻力剧烈变化,使得汽车行驶更平稳,可以适用于汽车起步或者行驶在不良路面的情况。

如图4,当液力变矩器滑阀252处于第二位置时,从图4中可以看出,液力变矩器滑阀252在右侧与液力变矩器15连通。此时液力变矩器油路250与锁止腔b连通,液力变矩器油路250的液压油进入锁止腔b,此时解锁腔a的剩余油液将通过液力变矩器滑阀252的回油通道252a排出并可回收至油底壳1,此时液力变矩器15处于锁止状态。

液力变矩器15处于锁止状态时,液力变矩器15不起作用,其输入端、输出端彼此刚性连接,可以适用于汽车行驶在良好路面的情况。在锁止状态下,发动机输出的扭矩在液力变矩器中通过机械传动传递给车轮,扭矩损耗小,传递路径短,可以提高汽车行驶速度和燃油经济性。

为了实现液力变矩器压力控制阀251对液力变矩器滑阀252的控制,本实施例的液压控制系统还包括:液力变矩器控制油路260,在主油路压力控制阀111的下游与主油路110连接并连通。液力变矩器控制油路260中设有液力变矩器压力电磁阀261。

液力变矩器控制油路260在液力变矩器压力电磁阀261的下游分为两条油路,一条油路连接至液力变矩器压力控制阀251的阀芯控制端,以控制液力变矩器压力控制阀251中的阀芯运动,从而实现对液力变矩器油路250的油压控制;另一条油路连接至液力变矩器滑阀252的阀芯控制端,以控制液力变矩器滑阀252中的阀芯运动,以调节液力变矩器滑阀252的导通位置,从而实现对液力变矩器15在解锁和锁止两个状态之间的切换。

可见,液力变矩器压力电磁阀261一方面作为液力变矩器压力控制阀251的先导阀,用于接收tcu的控制信号,并根据该控制信号对液力变矩器压力控制阀251进行控制,从而调节进入液力变矩器滑阀252的油压;另一方面液力变矩器压力电磁阀261还作为液力变矩器滑阀252的调节阀来切换液力变矩器15的状态。

继续参照图1所示,还包括润滑油路400。润滑油路400的一端与主油路压力控制阀111的出口连接并连通,另一端连接至液力变矩器滑阀252的入口。液力变矩器滑阀252的出口还用于与变速器润滑油道60连接并连通。由此,当主油路110的油压较高时,主油路压力控制阀111可以向润滑油路400释放部分液压油,润滑油路400的液压油经过液力变矩器滑阀252后进入变速器润滑油道60。

变速器润滑油道60一般经过油冷器61、压滤器62连通至喷油嘴63,那么从润滑油路400中流出的液压油可以作为润滑油,依次经过油冷器61、压滤器62以及喷油嘴63后喷出,以进行润滑。

如图1,当液力变矩器滑阀252与解锁腔a连通时,液压油进入解锁腔a,并流经锁止腔b后流出,流出的润滑油流入变速器润滑油道60。此时润滑油路400中的液压油依次经过液力变矩器滑阀252、液力变矩器15后回到液力变矩器滑阀252,然后进入变速器润滑油道60。

如图2,当液力变矩器滑阀252与锁止腔b连通时,润滑油路400中的液压油经过液力变矩器滑阀252后直接进入变速器润滑油道60。

进一步,本实施例的液压控制系统还包括吸油油路500,吸油油路500的一端与主油路压力控制阀111的出口连接并连通,另一端用于连接至油泵2的入口。当主油路110的油压较高时,主油路压力控制阀111还可以向吸油油路500释放部分液压油,并由油泵2再次抽向主油路控制阀111。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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