限滑传动设备的制造方法
【专利说明】限滑传动设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明作为PCT国际专利申请于2014年8月22日提交，并要求2013年8月23日提交的美国临时申请N0.61/869，270的优先权，其内容在这里通过引用全文并入。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及限滑传动离合器。更特别的，本发明涉及用于限滑传动离合器的致动结构。
【背景技术】
[0004]传动离合器用于选择性地旋转连接第一和第二可旋转传动部件。限滑传动离合器是选择性连接第一和第二可旋转传动部件同时允许第一和第二可旋转传动部件之间相对旋转一受限/受控制量的传动离合器。限滑传动离合器的一种应用是在差动器中，这种情况下传动离合器用于限制在差动器中可能发生的旋转滑动。
[0005]差动器是桥总成的部件，其用于将扭矩从驱动轴传递到一对输出轴。该驱动轴通过与安装在差动器壳体上的齿圈啮合的锥齿轮的使用驱动该差动器。在汽车应用中，差动器允许安装在桥总成任一端上的轮胎以不同的速度旋转。当车辆改变方向时这是很重要的，因为外轮胎比内轮胎移动更远距离的弧线。因此，外轮胎必须比内轮胎以更大的速度旋转以对更大行程距离进行补偿。该差动器包括齿轮结构，其允许扭矩从驱动轴传递到输出轴，在此期间同时允许输出轴在需要时以不同的速度旋转。
[0006]虽然差动器在转弯中是有用的，但它们会让车辆失去牵引力，例如，在雪或泥浆或其他光滑介质中运行时。如果任一驱动轮失去牵引力，其将快速旋转而其他轮根本不旋转。为了克服这种情况，限滑差动器已经被研发为将动力从失去牵引力的轮胎转移到不旋转的轮胎。
[0007]限滑差动器已经研发为，其使用与栗流体连通的液压致动离合器以限制差动器的输出轴之间的差动旋转。电磁阀已经用于精确控制提供给离合器的致动压力并通常要求使用电子控制器和阀控制硬件/软件。然而，很多这样的系统要求栗或者与蓄能器一起操作和/或以比通过一个或多个固定的孔的使用在操作期间、在任意给定的时间通常要求的更高的输出水平下操作。如此，这样的系统安装和/或操作起来比较昂贵。
【发明内容】
[0008]公开了一种限滑离合器致动系统和用于控制限滑传动装置中的离合器的致动的方法。在一个方面，该限滑离合器致动系统可包括由变速驱动装置操作的液压栗，其中该栗配置成在包括致动离合器的致动支路的液压线路中生成液体流。该液压线路还可包括用于调节通过液压线路的液压流体流率/流速的流量调节阀，其中该流量调节阀配置成无论液压线路中的液压压力的大小如何，都防止液压流体流率超过设定的最大流率。
[0009]在一个方面，该液压线路可具有线性操作区域，在该区域中致动支线中的压力大致与栗的速度成线性关系。该液压线路还可具有非线性操作区域，在该区域中致动支线中的压力与栗的速度成非线性关系。在线性和非线性操作区域之间可存在过渡区域。
[0010]还可包括具有控制器的电子控制系统，该控制器配置成从位于致动支线内的压力传感器接收输入信号并配置成向栗变速驱动装置传送输出栗速信号。该电子控制系统可配置成基于命令的压力值和来自压力传感器的输入信号计算输出栗速度信号。该控制系统还可配置成当命令压力值对应于使液压线路处于非线性操作区域的压力时，将输出栗速度信号设定为使液压线路处于过渡区域的速度。
[0011]在该方法的一个步骤中，可提供液压栗，其由变速驱动装置操作并配置成在包括致动离合器的致动支线的液压线路中生成液压流。该方法的另一个步骤可提供流量调节阀以调节通过液压线路的液压流体流速，该流量调节阀配置成不管液压线路内的液压压力的量级为何，都防止液压流体流速不超过设定的最大流速。在另一个步骤中，提供包括控制器的电子控制系统，该控制器被配置成从位于致动支线中的压力传感器接收输入信号，并配置成向栗变速驱动装置传送输出栗速度信号。在一个步骤中，可在控制器接收命令压力值和压力传感器输入信号。另一个步骤可基于命令压力值和来自压力传感器的输入信号计算输出栗速度信号，其中当命令压力值对应于将液压线路置于非线性操作区域内的压力时，将输出栗速度信号设定为将液压线路置于过渡区域的速度。然后输出栗速度信号可被发送给变速驱动装置。
[0012]下面的说明书中将说明多个额外方面。这些方面可进一步涉及单独的特征以及特征的组合。将可以理解，前面的总体描述和接下来的详细描述仅是示例性和解释性的，并不用于限定本文公开实施例所基于的广泛概念。
【附图说明】
[0013]图1是根据本发明原理的限滑离合器致动系统的示意图。
[0014]图2是图1的限滑离合器致动系统的控制系统的一部分的示意图。
[0015]图3是图1的限滑离合器致动系统中示出的压力调节器的透视图。
[0016]图4是图3中示出的压力调节器的侧剖视图。
[0017]图5是图1的限滑离合器致动系统的液压系统操作曲线的图解描述。
[0018]图6示出操作图1的限滑离合器致动系统的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019]现在将详细参考附图中示出的本发明的示例方面。在可能的地方，相同的附图标记在所有的附图中用于指代相同的或相似的结构。
[0020]离合器致动系统
[0021]本发明总体涉及用于控制液压致动传动离合器的操作的方法和系统，该离合器用于限制第一和第二可旋转传动部件(未示出)之间的相对旋转。在一个示例中，该方法和系统可以涉及直接调节/控制(例如，限制)液压流体流速以限制第一和第二传动部件之间允许的旋转速度差异的量。虽然系统内的液压压力随着流速被调节而变化，在一些应用中优选不特别控制压力本身。在这样的情况下，栗速度/流速可为系统的受控参数。将可以理解，上述的基于栗速度/流速的控制策略允许第一和第二传动部件之间的旋转速度差异被有效控制(例如，受限的)，而不要求使用额外昂贵的设备，例如蓄能器系统，且不要求使用具有相关高操作成本的部件，例如一个或多个固定孔口。
[0022]如本文图1-6所公开的，示出根据本发明原理的限滑传动装置10和方法。可以理解，虽然该限滑传动装置10可应用于任意类型的、具有离合器70的传动装置，该离合器用于控制两个传动部件之间的相对旋转。如本文所使用，术语“离合器”指使用摩擦控制两个部件之间的相对旋转的任意结构。
[0023]图1示意性示出根据本发明原理的限滑传动装置10。一方面，该限滑传动装置10包括由致动结构80致动的离合器组件70(以模型的形式示出)。该限滑传动装置10进一步包括液压流体栗32，其通过液压致动线路34的致动支线35与致动结构80流体连通。流量调节阀42，在后所述，也设置在液压致动线路34中。在操作中，并如下面更详细解释的，液压流体栗32和流量调节阀42可以一起操作以选择性地经由致动结构80接合离合器组件70。
[0024]如图所示，致动结构80可包括安装在活塞壳体82中的活塞81。压力腔84可限定在活塞81和活塞壳体82之间。活塞81可沿着纵轴线相对于活塞壳体82移动。当液压流体栗32栗送液压流体通过液压致动线路34时，压力腔84被加压从而引起活塞81沿着其纵轴线朝向离合器组件滑动。在一个实施例中，当活塞81通过压力腔84内的液压压力被压靠在离合器组件上时，摩擦片和耳盘被压紧在一起，这样离合器70被致动。有意义的离合器70制动/启动不会发生，直到压力腔84内的液压压力达到预定水平。
[0025]可以理解，限滑离合器装置10配置成允许差动器和第一输出轴之间发生有限数量的相对旋转，同时防止该相对旋转超过预定的速度。在一个实施例中，允许的相对旋转的预定最大量可为约每分钟60转。相对旋转的这个速度适于允许车辆的车轮以不同的速度旋转以适应变向/转弯。比相对旋转预定最大值更大的相对旋转速度表示车轮之一正打滑(例如在冰上或其他滑的介质上)并以高速旋转，而其他车轮由于缺少扭矩已经停止或大大减速。在第二车轮打滑而第一车轮停止的情况下，液压栗32和流量调节阀一起工作，经过致动线路34栗送流体以致动离合器70。在这种情况下，离合器70的致动使增加的扭矩从差动器壳体传递到第一输出轴，从而引起第一输出轴和第一车轮的旋转。在第一车轮打滑而第二车轮停止的情况下，液压栗32栗送且流量调节阀42操作以保证通过致动线路34的流体足够致动离合器70。在这种情况下，离合器70