专利名称：锁止泵作用离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆变速器，所述变速器具有带有储能器的锁止 泵作用离合器回路，以提供后部增压。
背景技术：
在具有自动变速器的车辆中，离合器组件平稳地将旋转发动机曲 轴接合到静止的驱动轴以用于将动力传送到驱动轮，而且离合器组件 分离各个轴以中断它们间的动力传送，从而允许例如行星齿轮组的各 个齿轮间的平稳切换。离合器组件或离合器是通常具有位于离合器壳 体内并由离合器活塞驱动的一系列摩擦元件(即离合器封装)的扭矩 传送装置，所述活塞由液压流体源供给动力或供给能量。液压流体源 通常由可控泵加压。当液压离合器压力减小时，释放或分离离合器， 同样当离合器压力增加时，驱动或接合离合器。液压系统还可以受控 以驱动其它传动元件，例如自动变速器内的专用离合器或一系列离合器。一种这样的液压驱动离合器是锁止泵作用离合器(LPAC)。在含 有LPAC的自动变速器中，可控泵压力接合LPAC同时关闭锁止阀，从 而获得和基本上密封LPAC回路内的加压液压流体的供给。 一旦在 LPAC回路内获得或密封足够的离合器作用压力，则可以如所需地减小 主泵回路中的可控压力，以最小化变速器中别处的旋转损失，而不会 减小LPAC回路内的可用离合器压力。密封LPAC回路内的泄漏或系列泄漏可引起可用离合器作用压力 的减小或降低，其影响随着回路中的泄漏严重性和/或数目改变。泄漏 或旁路可以出现在回路内的若千点处(包括围绕活塞密封，阀体垫圈， 各种部件连接)，锁止阀内，或通过浇铸变速器部件的固有孔隙。特 别在相对硬或低柔性系统中，这些泄漏能耗尽LP AC回路内的可用离合 器作用压力。特别当应用于旋转式离合器时，固定活塞用于紧夹或作 用于旋转离合器总成，许多推力轴承通常用于允许相对运动，而没有 过度增加的滞后。但在这些情形下，推力轴承旋转损失可能随离合器
作用压力的增加 一 起增加。 发明内容因此，提供一种在车辆变速器中使用的LPAC回路，所述LPAC 具有带有离合器作用压力的离合器、与可控泵相流体连通的至少一个 阀、和与离合器和阀相流体连通用于给LPAC回路增加柔性或弹性的储 能器。储能器提供可运用的后部增压，以升高或增加离合器作用压力， 从而在需要增加的扭矩容量期间快速适应瞬时压力峰值。在本发明的一方面，LPAC回路具有与可控泵和储能器相流体连通 的换档型阀，用于允许后部增压通往储能器。在本发明的另一方面，LPAC回路具有与可控泵和离合器活塞相流 体连通的无泄漏锁止型阀，用于允许离合器作用压力通往LPAC回路。在本发明的另一方面，可控机电装置可操作地连接到储能器，以 独立作用直接的力或增加压力，从而驱动置于可耗尽的储能器内的离 合器作用活塞。当根据以下用于实现本发明的最优模式的详细说明并结合附图 时，本发明的以上特征和优点、以及其它特征和优点更容易显而易见。
图1A是根据本发明的液压回路示意图；图1B是描述图1A的液压回路的操作的表格；图2是根椐本发明的另一个实施例的液压回路的示意图；图3是示出典型时段期间用于LPAC的三个离散锁止压力水平(TPL)的图表；以及图4是示出了根据本发明的LPAC系统的曲线图，LPAC系统具有离散的锁止压力水平和后部储能器压力。
具体实施方式
参照附图，其中相同的参考数字在整个附图中表示相同或类似部 件，在图1A中示出与锁止泵作用离合器(LPAC)回路10相流体连通 的主液压泵回路15。主泵回路15包括可操作地连接到主储液池32的 可控液压泵28。泵28优选为容积泵，但是可选择地可以为定排量泵、 变量泵、或其它适于在自动变速器中使用的泵。主储液池32包含液压 流体48,在图1A中由储液池32内的虚线表示。流体48通过第一流体 通道36从储液池32中吸出，然后由泵28加压到控制压力，由箭头29 表示，用于与第二流体通道37相流体连通。第二通道37与LPAC回路 10的第三和第四流体通道38、 39相流体连通，而且可选地供给另外的 离合器回路或其它部件。第三流体通道38与第一阀18相流体连通，阀18优选为电^P兹驱动 无泄漏锁止型阀，其可操作以允许具有控制液压(箭头29)的流体48 从主泵回路15到LPAC回路10，然后锁止或关闭，从而按需要获得并 密封回路10中的加压流体48形式的管路压力，其中流体48的压力然 后可用于影响流体48的离合器作用压力，由箭头23表示。另外，第 四流体通道39与第二阀22相连通，阀22优选为电磁驱动切换型阀， 其可操作以在两个主状态(打开/关闭)间转换或切换，而且构造成选 择性地使流体48排回或流回到储液池32。另外，第五流体通道24与 第二阀22和储能器20相流体连通，将储能器20置于通道24和第六流 体通道16之间。储能器20是用于在压力作用下保持流体48的压力储存源或存贮 器，优选为弹簧加栽式设计，其中储能器弹簧13由流体48的压力增 能，用于对置于储能器20容积内的储能器活塞17施加压缩力或后部 增压力，由箭头21表示。储能器20与第六流体通道16相流体连通， 储能器20还可操作以建立和积累储能器20容积内的流体48的可运用 的备用或后部增压(箭头21)，以在需要时快速补充或增加离合器作 用压力(箭头23),例如在LPAC通路10内泄漏引起的压力损失期间。 最后，第六流体通道16与具有内置离合器活塞14的离合器缸30相流 体连通，其中驱动时离合器活塞14可操作以接合旋转液压离合器12。在设计如上所述的且由图1A描述的LPAC回路中的一个因素是离 合器作用回路响应时间和通过例如置于LAPC回路IO内离合器12两侧 上的推力轴承50、 51的旋转损失之间的折衷。例如，如果离合器作用 压力(箭头23)设在离合器12的最大设计容量上，可能导致相对高的 旋转损失，特别是通过LPAC回路10的推力轴承50、 51的旋转损失。 同样地，如果离合器作用压力(箭头23)设在最大离合器设计容量以 外的更理想点，从而可以最小化通过推力轴承50、 51的旋转损失，可 是变速器扭矩中的瞬时增加或峰值可能导致离合器打滑的可能性增 大。因此，为了平衡在需要增大的扭矩容量的瞬态时段期间的响应时间与旋转损失，优选地LPAC具有多个如图3所示的离散离合器扭矩容 量水平。转到图1B，其示出了可用于图1A的实施例的各种操作状态，其 中2状态切换型电磁阀用作阀22，状态1表示离合器12处于接合过程 中，即已开始离合器接合，但是:i^没有完全完成，阀18打开，阀22 关闭。在该初始状态，LPAC回路内的流体48的离合器作用压力(箭 头23)利用主泵回路15的控制压力(箭头29)建立或增加。在进入 状态2时，完全接合离合器12。关闭18以锁止或密封离合器作用缸30 内的流体48的离合器作用压力(箭头23)。然后可以打开阀22，因 此允许储能器20用作柔性装置。特别在如图4的曲线图所示的在瞬时 扭矩容量中需要快速和脉动增加或峰值的情况下，储能器20也可操作 地连接于流体48的控制压力(箭头29),因此能够提供流体48的易 获得的后部增压(箭头21),以用于调整离合器12的扭矩容量，而且 没有打开阀18。通过使用在此描述的储能器20，将柔性或弹性加入LP AC回路 10，以便例如回路内的小泄漏或多个泄漏对可用离合器扭矩容量或流 体48的离合器作用压力(箭头23)具有较少的负面影响，因此有助于 保持LPAC响应时间和获得的车辆驱动性能。离合器活塞14优选为使 用双侧流体密封的非旋转活塞，以最小化用于离合器缸30内的流体泄 漏或旁路的可能性。在需要增加的扭矩容量期间，例如图4所示的阶 跃节流状态期间，当流体48的离合器作用压力(箭头23)不足以适当 地接合离合器12时，流体48的后部增压(箭头21 )将可操控。当旋转离合器12开始分离但还没完全分离或释放时，LPAC回路 10进入状态3，其中两个阀18、 22都打开到控制压力(箭头29)，而 且通过阀22将储能器20内流体48的后部增压(箭头21)排放到储液 池32。因此离合器12到达流体48的控制压力(箭头29)水平直到完 全分离，或图1B的状态4。在进入完全分离状态时，阀18、 22都关闭， 流体48的离合器作用压力(箭头23)最小，而且储能器20中流体48 的后部压力(箭头21 )完全排空。然后如此所述地重复接合/分离循环。在图2中所示的第二实施例中，其中主液压泵回路ll5与锁止泵
作用离合器(LPAC)回路U0相流体连通，机电装置40通过直接对置 于储能器120的容积内的储能器活塞U7施加作用力，来对LPAC回路 110内的液压储能器120供能或加压。可控泵128通过第一通道136与 包含液压流体148的主储液池132相流体连通。泵128将流体148加压 到控制压力，由箭头129表示，而且将流体148传输通过第二流体通 道137、通过第三流体通道138，且传输到阀118，阀118优选为无泄 漏锁止阀，其可操作以允许控制压力(箭头129)从主泵回路115通往 LPAC回路UO。然后阀118锁止或关闭，从而如所需地获得和密封回 路110中的控制压力。然后封住的控制压力可用作离合器作用压力， 由箭头123表示。流体通道137可以可选择地供给如所示的变速器中别处另外的离合器回路或其它部件。阀118通过第四流体通道116与离合器缸130相流体连通，缸130 具有置于其中的离合器活塞1M。活塞U4可操作以接合或驱动置于推 力轴承150、 151之间的旋转离合器112，如图2所示。储能器120与 第四流体通道116相流体连通，储能器120还具有排出孔44,排出孔 构造为连续将流体148(和任何夹带的空气)排出或流回主储液池132。 储能器120可操作地连接到机电装置40,所述装置40优选为电动滚珠 丝杠，用于当离合器作用压力(箭头123)不足以驱动或接合离合器 112时，将流体148的后部增力或增压(由箭头Ul表示)直接作用到 储能器活塞117。以这种方式，当需要时增压(箭头121 )可以增加或 升高离合器作用压力(箭头123)。虽然已详细描述用于实现本发明的最优模式，本发明所属领域的 技术人员将认识到在所附权利要求的范围内用于实现本发明的各种替 换设计和实施例。
权利要求
1.一种锁止泵作用离合器回路，所述回路包括可由离合器作用压力操作的离合器；以及具有可运用的后部增压的储能器；其中所述储能器与所述离合器相流体连通，且可操作以将所述增压传送给所述离合器，从而响应于预定状态辅助或增加所述离合器作用压力。
2. 根据权利要求1所述的回路，包括第一阀，所述第一阀与所述 离合器相流体连通，并且可操作以允许至少部分所述离合器作用压力 通往所述回路，并且其中所述第一阀为无泄漏锁止型阀。
3. 根据权利要求1所述的回路，包括与所述储能器相流体连通的 第二阀，其中所述第二阀可操作以允许所述可运用的后部增压通往所述储能器。
4. 根据权利要求1所迷的回路，包括可操作地连接到所述储能器 上的机电装置，所述机电装置可操作以独立产生所述后部增压。
5. 根据权利要求4所述的回路，其中所述机电装置是电动滚珠丝杠。
6. —种车辆变速器，包括 可控泵；与所述泵相流体连通的离合器，所述离合器包括 有离合器作用压力的离合器缸；和 置于所述缸内的离合器活塞；与所述泵和所述离合器活塞相流体连通的储能器，所述储能器可 操作以蓄积可运用的后部增压，并将所述增压传送到所述离合器活 塞；和多个阀，包括与所迷泵和所述储能器相流体连通的第一阀，用 于允许加压流体实现所述储能器内的可运用的后部增压；和与所述泵 和所述活塞相流体连通且位于它们之间的第二阀，用于允许所述加压 流体实现至少部分所述离合器作用压力。
7. 根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，所述第一阀是可 耗尽的切换型阀，所述第二阀是无泄漏锁止型阀。
8. 根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，当所述离合器作 用压力下降到低于预定水平时，所述可运用的后部压力可传送到所述 活塞。
9. 根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，当所述离合器完 全接合或在分离的过程中时所述第一阀打开，并见其中当所述离合器 处于接合或分离的过程中时所述第二阀打开，否则所述两个阀保持关 闭。
10. —种车辆变速器，包括 可控泵；与所述泵相流体连通的锁止作用离合器回路，所述离合器回路包括由离合器作用压力操作且具有离合器活塞的离合器缸；与所述泵和所述离合器缸相流体连通的储能器；可操作地连接到所述储能器上且可操作以直接在其中作用可运用 的后部增压的机电装置；和与所述泵和所述活塞相流体连通用于允许至少部分所述离合器作 用压力通往所述回路的阀；其中所述储能器可操作以将所述可运用的后部增压传送到所述离 合器缸，从而增加所述离合器作用压力。
11. 根据权利要求IO所述的变速器，其特征在于，所述阀为无泄 漏锁止型阀。
12. 根据权利要求IO所述的变速器，包括主储液池，其中所述储能器连续排放到所述主储液池。
13. 根据权利要求IO所述的变速器，其特征在于，当所述离合器作用压力下降到低于预定水平时，所述后部增压可传送到所述活塞。
全文摘要
提供一种用于车辆变速器的锁止泵作用离合器回路，该变速器具有可控泵、可控泵压力和主储液池，锁止泵作用回路包括离合器、置于气缸内的离合器活塞、多个流体通道、储能器、和一个或多个与储能器相流体连通用于在储能器内建立后部增压的电磁阀。所述后部增压用于在需要增加的扭矩容量的瞬态期间增加、升高、或以其他方式辅助锁止泵作用离合器回路内的离合器作用压力。所述回路可以包括替代的机电装置，所述机电装置用于独立于可控泵压力直接作用可控后部增压。
文档编号F16D25/12GK101131187SQ20071014684
公开日2008年2月27日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者C·E·卡里, J·B·博尔格森, J·M·哈特 申请人:通用汽车环球科技运作公司