专利名称：用于设置有内燃机的车辆传动系的液压致动的无级变速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的无级变速装置。
背景技术：
这种无级变速装置是公知的，例如在申请人的国际专利公开
W0-A-2006/016797中描述。己知的无级变速装置，可以是多种已知类 型中的一种，通过它的适合的致动而提供一定的传动比，该传动比可以 被控制到由所述变速装置覆盖的变速比的一定范围内的任意值。除了这 种传动比控制，变速装置的所述致动还包括可以由变速装置传递的扭矩 的控制。通常，变速装置致动要求液压流体以相对高的压力水平的相对 大的流动。虽然这种高压水平本身可以实现并被控制同时在已知的变速 装置中没有非常大的困难，但是，需要流体以这种高压水平的大的流动 用于变速装置的动态操作，即用于改变它的传动比，这造成了变速装置 的液压系统的布局和/或部件的显著的负担(strain)。当变速装置的液 压泵被机械驱动时，即被变速装置应用于其中的车辆传动系的内燃机直 接驱动时，这种负担更加强烈。
因此在上述国际公开中提出了通过下面的方式来减轻这种负担， 为变速装置设置机械驱动的泵和电驱动的泵，即由电动机驱动，该电动 机通过变速装置应用于其中的车辆的电池或发电机/交流发电机被供应 电能，后一个泵与机械驱动的泵串行结合，即通过机械驱动的泵被供应 以流体。这种已知的布置中，变速装置所谓的辅助液压功能，例如离合 器加压和部件润滑，通过机械驱动的泵被直接供应以流体，然而，它的 主要液压功能，即所述变速装置致动，通过电驱动的泵被供应以流体。
这种已知的布置已经发现为无级变速装置提供了相当的能量效率 和安静的电-液压控制系统。然而，当应用在车辆传动系中时，已知的变速装置受到这样的限 制，即对于它的液压致动，机械驱动的泵和电驱动的泵必须同时工作。 这个特征因此阻止内燃机以所谓的启动/停止操作模式被控制，即防止 自动停止，即即使在传动系的连续使用过程中，例如当车辆静止但是没 有驻车时(例如当等待红灯时)，或者当车辆暂时电驱动时(例如当在 装配有所谓的混合动力传动系的车辆中以低速驱动时，该传动系包括内 燃机和电动机)。
在德国专利申请DE-A-41 34 268中描述了一种具有电-液压控制 系统的无级变速装置，当发动机停止时，它能够进行变速装置致动。然 而，后一种系统在能量效率和产生噪声方面不具有上述布置的优点。例 如，当机械驱动的泵停止时，通过这个泵会从电驱动的泵的出口或者(加 压)排出侧到液压流体的储存器发生显著的泄露。
发明内容
本发明目的是改进上述电-液压控制系统，特别是至少当内燃机停 止时用于允许系统独立于内燃机而工作，同时提供能量效率和安静的操 作。
根据本发明，通过权利要求1的无级变速装置来实现这个目的。 这个变速装置的液压控制系统布置成使得它可以操作，即至少所述变速 装置的致动的主液压功能可以实现，即使当发动机停止时也一样。本发 明因此允许无级变速装置有利地应用于(混合动力)传动系中，其中在 传动系的连续工作过程中发动机停止，用于节省燃料。
根据本发明，通过仅仅增加止回阔，电驱动的泵可以继续操作， 止回阀同样已知为单向(方向)阀，将它的入口或者抽吸侧连接到流体
存储器。这种布置中，当机械驱动的泵停止并且因此不再将流体供应到 电驱动的泵时，后一个泵事实上可以直接从储存器抽吸流体。同样，另 一个阀可位于辅助液压用户和电驱动的泵的入口之间，这防止当机械 驱动电泵停止时，并且通过电驱动的泵的连续操作，辅助压力降低，这 否则会不利地影响变速装置的辅助液压功能。
在本发明的另一个实施例中，液压控制系统设置有开关阀，所述
5开关阀位于辅助压力阔和电驱动泵的出口之间，并且可以根据电驱动泵 入口处的压力水平而转换，当所述压力水平相对低时，所述开关阀形成 了液压连通，并且当所述压力水平相对高时，断开它。在液压控制系统 的后一种布置中，有利地实现了当机械驱动的泵停止时，变速装置的 辅助液压功能可以继续被控制，因为它们通过电驱动泵被供应以流体。
下面参考附图描述本发明，附图中
图1是现有技术并且有待改进的无级变速装置的示意图，
图2示出了根据本发明的新式变速装置的基本液压结构，和
图3示出了根据本发明的新式变速装置的另一种液压结构。
具体实施例方式
附图中，根据具体的情况，相同的附图标记表示相对应的技术特 征或结构。粗线表示液压管路，即用于液压流体的通道，而虚线表示用 于控制的压力控制管路，即各种液压阀的偏压。
图1示意性示出了无级变速装置1，包括机械系统TM，用于实 现和改变变速装置1的输入轴2和输出轴3之间的物理传动比；和液压 系统TH，用于操作和控制变速装置1。液压系统TH设置用于致动所述 机械系统TM和控制变速装置1的所有辅助液压用户Ul和U2，例如离 合器加压和部件润滑。变速装置1可以结合在内燃机IC和负荷L之间， 例如机动车的传动系中，用于在可能的传动比的连续范围内改变内燃机 IC和负荷L之间的速度和扭矩传动比。
在这个特定的说明性实例中，现有变速装置1的机械系统TM包括 连续的柔性带4，巻绕在两个带轮5和6之间，每个带轮连接到变速装 置1的输入轴2或者输出轴或者副轴3。带4通过夹持力与相应带轮5、 6的带轮盘摩擦接合，所述夹持力通过施加在活塞-缸组件的压力腔7 或8中的液压压力产生，所述组件与相应的带轮5、 6相连，即所谓的 主压力腔7与连接到输入轴2的带轮5相连，或者所谓的副压力腔8与 连接到输入轴3的带轮6相连。已有变速装置1的液压系统TH包括机械驱动的主泵PM和电驱动 的辅助泵PE，后一个泵PE可以根据请求在可变的程度上被启动，特别 是在变速装置1的机械系统TM的动态操作过程中。另一方面，机械驱 动的泵PM被发动机IC直接和连续驱动，因此供应的流体流取决于发动 机驱动轴的转速。
机械驱动的泵PM通过它的入口或者抽吸侧从用于液压流体的储存 器10吸入流体。这个流体通过泵PM的出口或者排出侧被供应到液压系 统TH的主管路ll。电驱动的泵PE与机械驱动的泵PM串行设置，即机 械驱动的泵PM的下游，从而，它从主管路ll通过它的入口抽吸流体， 并且将它供应给液压系统TH的变速装置致动管路20，用于控制变速装 置1的主压力腔7中的主压力Ppri和副压力腔8中的副压力Psec。为 此，通过实例，致动管路20连接到主阀23和副阀27，主阀23位于电 驱动的泵PE和主压力腔7之间，用于将主压力Ppri控制到适合水平， 副阀位于电驱动的泵PE和副压力腔8之间，用于将副压力Psec控制到 适合水平。两个所述阀23和27在公知的阀偏压装置的影响下操作，该 偏压装置在这个实例中包括相应的阀控制压力导管23c和27c，以及相 应的机械弹簧23b和27b。从而，各个导管23c和27c中的实际阀控制 压力通过相应的电磁操作的另外的阀(未示出)而被影响。通过主和副 阀23和27，相应的压力水平Ppri、 Psec可以控制在周围压力即流体 储存器10中的压力水平和致动管路20中的管路压力水平Pline之间， 所述管路压力Pline受到电驱动泵PE的适合的、受控的启动的影响。
另外，类似电驱动的泵PE，同样，变速装置1的辅助液压用户U1、 U2通过主管路11连接到机械驱动的泵PM，即通过机械驱动的泵PM经 由主管路11被供应以流体。主管路11中的压力水平从而通过辅助压力 调节阀16保持在相对低的辅助压力Paux，该压力在液压系统TH的这 种结构中被设置在由相应的阀偏压装置确定的恒定水平，阀偏压装置包 括辅助压力Paux反馈管路16a和机械弹簧16b。液压系统TH的本实例 中，机械驱动的泵PM产生的任何过多的流体流通过辅助压力调节阀16 被直接返回到流体储存器10。
虽然这种现有的变速装置为无级变速装置提供了相当的能量效率和安静的电-液压控制系统，但是它受到这样的限制，即电驱动的泵PE 通过机械驱动的泵PM被供应以加压流体。这个特征阻止了驱动后一个 泵PM的发动机IC停止，至少不能同步停止所述电驱动的泵PE，并且 因此使变速装置停止工作(deactivated本发明通过下面有利的措施 克服了这种限制，使得上述装置的特定优点基本不受影响，这种措施如 图2所示。
图2主要对应于图1，然而，增加了另外的液压管路30，表示为 供应管路30，其设置在电驱动泵PE的入口和流体储存器10之间，并 且连接它们，并且由单向阀或者止回阀31断开，所述阀31阻止流体流 向储存器10。当泵PM停止时，或者至少当泵PM排出的流体流被电驱 动的泵PE被完全吸入时，供应管路30和单向阀31允许电驱动的泵PE 直接从储存器10抽吸流体，绕过机械驱动的泵PM。
同样，图2的液压系统TH的结构中，示出了另外的单向阀32，其 位于辅助液压用户Ul、 U2和主管路11之间，防止流体流从所述用户 Ul、 U2通过主管路11朝着电驱动的泵PE的入口流动。根据本发明的 变速装置1的这个特征防止了当机械驱动的泵PM停止时，通过电驱 动泵PE的连续操作，流体从辅助液压用户U1、 U2被抽吸，从而辅助压 力Paux将被不利地降低。
可替换的，另外的压力控制阀33可用于代替所述另外的单向阀32， 这种情况中，相对于(将由)机械驱动的泵PM产生的流体流动，即沿 着流体流动的方向观察，液压系统TH设置成使得所述另外的压力控制 阀33位于辅助压力阀16的上游，但是位于电驱动泵PE的入口的下游。 液压系统TH的这后一种结构在图3中示意性示出。它的优点是机械 驱动的泵PM的排出压力可以被设置成高于辅助压力Paux，用于支撑电 驱动泵PE的操作，例如当变速比在高的传动扭矩负荷下改变时。为此， 所述另外的压力控制阀33设置有阀偏压装置，该装置包括阀控制压力 导管33c、机械泵压力Ppm反馈管路33a和机械弹簧33b。
同样，图3中，示出了根据本发明的液压系统TH的另一个改进， 其包括增加了另外的液压管路34，称为连接管路34，设置在电驱动泵 PE的出口和辅助液压用户Ul、 U2之间，并连接它们，并且其由开关阀35断开。所述开关阀通过阀偏压装置设置并操作(转换)，阀偏压装置 包括阀控制压力导管34c和机械弹簧34b，导管34c承载着机械泵压力 Ppm，从而当机械泵Pm停止时，即当机械泵压力Ppm降至低于(适合的) 辅助压力Paux时，在电驱动泵PE的出口和辅助液压用户Ul、 U2之间 形成上述液压连通，并且当这种压力水平Ppm相对高时，断开所述液压 连通。这后一种结构优点是变速装置的辅助液压功能可以继续被控制， 即使当机械驱动的泵PM停止时也一样，因为它们通过电驱动的泵PE被 供应以流体。
权利要求
1. 一种无级变速装置(1)，用于将发动机(IC)的驱动力传递到待驱动的负荷(L)，特别是在机动车的传动系中，设置有一组液压泵(PM，PE)，用于实现液压流体的加压供应，至少用于通过施加在变速装置(1)的压力腔(7，8)中的液压压力(Ppri，Psec)在变速比的一定范围内致动变速装置(1)，所述一组液压泵(PM，PE)包括机械驱动的泵(PM)，可由发动机(IC)驱动；和电驱动的泵(PE)，可由电动机独立于所述发动机(IC)驱动，其中，机械驱动的泵(PM)设置成将液压流体从用于液压流体的储存器供应到变速装置(1)的主液压管路(11)，其中，电驱动的泵(PE)设置成将液压流体从主管路(11)供应到致动液压管路(20)，压力腔(7，8)从所述致动管路(20)被供应以流体，其中，另外的液压管路(30)设置在主管路(11)和流体储存器(10)之间，在所述另外的液压管路中，设置有单向阀(31)，至少当机械驱动的泵(PM)停止时，单向阀(31)允许流体从流体储存器(10)通过主管路(11)流向电驱动的泵(PE)的所述入口，并且防止沿着相反方向的流体流动，并且其中，机械驱动的泵(PM)还将液压流体供应到变速装置(1)的至少一个辅助液压用户(U1，U2)，其特征在于，在所述用户(U1，U2)和电驱动泵(PE)的入口之间，设置有另外的阀(32；33)，至少当机械驱动的泵(PM)停止时，所述另外的阀防止流体从所述用户(U1；U2)流向所述电驱动泵(PE)的入口。
2. 如权利要求l所述的无级变速装置(1)，其特征在于，所述另 外的阀(32; 33)是单向阀(32)。
3. 如权利要求l所述的无级变速装置(1)，其特征在于，所述另 外的阀(32; 33)是压力控制阀(33),其调节所述主管路(11)中的 液压流体的压力(Pm)，即机械驱动泵(PM)的排出压力(Ppm)。
4. 如权利要求l、 2或3所述的无级变速装置(1)，其特征在于， 液压连接管路(34)设置在致动管路(20)和辅助液压用户(Ul; U2)之间，因此将电驱动泵(PE)的出口连接到所述用户(Ul; U2)，并且 开关阀(35)设置在所述连接管路(34)中，当机械驱动泵(PM)停止 时，其允许流体从致动管路(20)流向所述用户(Ul; U2)，并且当机 械驱动泵(PM)在工作时，断开这种流动。
全文摘要
一种无级变速装置(1)，设置有一组液压泵(PM，PE)，包括机械驱动的泵(PM)，可由发动机(IC)驱动；和电驱动的泵(PE)，可由电动机独立于所述发动机(IC)驱动，机械驱动的泵(PM)设置成将液压流体从用于液压流体的储存器供应到电驱动泵(PE)以及变速装置(1)的辅助液压用户(U1；U2)，电驱动的泵(PE)设置成将液压流体从主管路(11)供应到致动液压管路(20)，即使当机械驱动的泵(PM)停止时也一样。另外的阀(32；33)设置在所述用户(U1；U2)和主管路(11)之间，至少当机械驱动的泵(PM)停止时，所述阀(32；33)防止流体从所述用户(U1；U2)通过主管路(11)流向电驱动的泵(PE)。
文档编号F16H61/662GK101490445SQ200780025952
公开日2009年7月22日 申请日期2007年6月8日 优先权日2006年6月9日
发明者F·M·A·范德斯勒伊斯 申请人:罗伯特·博世有限公司