专利名称：变速器液压回路、设有该液压回路的变速器以及装备有该变速器的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器液压回路、一种设有该液压回路的变速器、以及装备有该 变速器的车辆，更具体地，涉及一种变速器液压回路中所使用的液压油的冷却技术。
背景技术：
日本专利申请特开No. 2001-227631 (JP-A-2001-227631)介绍了一种无级变速器 (CVT)的液压控制装置。在该液压控制装置中，油泵的吸入口通过滤油器与油盘相连通。油 泵的排出口通过管路压力路径连接于供油口，并连接于二级阀的二级压力口。润滑压力路 径连接于二级阀的排出口，并且液压油通过该润滑压力路径供给到前-后切换机构、带润 滑单元等。润滑压力路径的润滑压力由润 滑压力阀基于二级阀的排出压力来调节。在能够 通过切换阀与润滑压力路径相连通的冷却路径中设有油冷却器。JP-A-2001-227631介绍了呈以下构造形式的另一个实施方式，其中在油冷却器的 下游连接有润滑油供给路径，已经通过该润滑油供给路径经过油冷却器的液压油被供给到 前后进切换机构的润滑单元。当已经蓄积在油盘中的液压油被油泵从油盘中抽吸并循环通过变速器后，便返回 到油盘。这里，当因为油冷却能力不足而造成液压油的温度上升时，由于液压油体积膨胀造 成油盘中油位上升。当油盘中的油位上升时，由于油对旋转体的搅动的阻力增大造成油温 进一步上升，从而导致油盘内的油位进一步上升。油盘中油位的上升导致因对旋转体搅动 的阻力增大而造成的变速器效率降低。因此，在上述JP-A-2001-227631公开的液压控制装置中，由于油经过油冷却器的 流率低，所以存在不能够确保足够的油冷却能力的可能。另外，将现有的油冷却器替换成具 有更高冷却效率的油冷却器会导致成本增加。
发明内容
本发明提供一种能够以低成本改善油冷却能力的变速器液压回路、一种设有该液 压回路的变速器、以及一种装备有该变速器的车辆。在本发明的第一方面中，本发明涉及一种变速器液压回路。该变速器液压回路设 有油盘，液压油蓄积在该油盘中；油路，液压油流过该油路；润滑单元，润滑单元从油路接 收液压油作为润滑油，并且构造成能够将润滑油排出到油盘；以及液压控制阀，该液压控制 阀构造成能够通过将一部分油从油路中排出而调节油路内的液压压力。该变速器液压回路 还设有冷却器，该冷却器布置在润滑单元和液压控制阀的上游，并且构造成能够对从油路 流到润滑单元和液压控制阀中的液压油进行冷却。根据上述方面，液压控制阀通过将一部分油从油路中排出而调节油路内的油压。 由于能够冷却液压油的冷却器布置在油路中润滑单元和液压控制阀的上游，所以与仅对供 给到润滑单元的液压油进行冷却的液压回路相比，通过冷却器的油量增加。因此，根据该液压回路，能够以低成本有效地冷却液压油而无需提供单独的高性能冷却器。在上述方面中，变速器液压回路还可以设有泵，该泵用于通过抽吸蓄积在油盘中 的液压油而产生油压；以及回流回路，该回流回路构造成能够将从液压控制阀排出的油供 给到泵的吸入口。在上述方面中，变速器液压回路还可以设有设置在油盘和泵之间的滤油器。回流 回路可连接在滤油器和泵之间。根据上述方面，由于设置了回流回路，从液压控制阀排出的已冷却的油被重新供 给到泵中而不是落到油盘中。因此，根据该液压回路，能够降低泵的抽吸负载。另外，稳定 了通过液压回路循环的液压油的温度(温度降低)。在上述方面中，变速器液压回路还可以设有平衡油路，该平衡油路在冷却器与润 滑单 元之间从油路分支，并且构造成能够将液压油供给到平衡室，该平衡室用于产生与由 于变速器的旋转体的旋转而产生的离心油压相反的油压。冷却器可对从油路流到润滑单 元、液压控制阀和平衡油路的液压油进行冷却。根据上述方面，还设有在冷却器与润滑单元之间从油路分支的平衡油路。由于冷 却器布置在润滑单元、油压控制阀和平衡油路的上游，所以进一步增加了通过冷却器的油 量。因此，根据该液压回路，能够更加有效地冷却液压油。本发明的第二方面涉及一种变速器液压回路。该变速器液压回路设有油盘，液压 油蓄积在油盘中；油路，液压油流过油路；润滑单元，润滑单元从油路接收液压油作为润滑 油，并且构造成能够将润滑油排出到油盘；以及液压控制阀，液压控制阀构造成能够通过将 一部分油从油路中排出而调节油路内的液压压力。变速器液压回路还设有冷却器，该冷却 器布置在油路中润滑单元和液压控制阀之间的分支点的下游且在润滑单元的上游或下游， 并且该冷却器构造成能够对从油路流到润滑单元的液压油进行冷却；冷却器，该冷却器布 置在油路中润滑单元和液压控制阀之间的分支点的下游且在液压控制阀的上游或下游，并 且该冷却器构造成能够对从油路流到液压控制阀的液压油进行冷却。在上述方面中，变速器液压回路还可设有泵，该泵用于通过抽吸蓄积在油盘中的 液压油而产生油压；以及回流回路，该回流回路构造成能够将从液压控制阀或冷却器排出 的油供给到泵的吸入口。在上述方面中，变速器液压回路还可以设有设置在油盘和泵之间的滤油器。回流 回路可连接在滤油器和泵之间。在上述方面中，变速器液压回路还可以设有平衡油路，该平衡油路在冷却器的下 游从油路分支，并且构造成能够将液压油供给到平衡室，该平衡室用于产生与由于变速器 的旋转体的旋转而产生的离心油压相反的油压。冷却器可对从油路流到润滑单元和平衡油 路的液压油进行冷却。本发明的第三方面涉及一种变速器。该变速器设有如上述第一方面和第二方面所 述的液压回路。根据上述方面，由于与具有仅对供给到变速器润滑单元的液压油进行冷却的液压 回路的变速器相比，增加了通过冷却器的油量，所以能够有效且低成本地冷却液压回路的 液压油，而无需设置单独的高性能冷却器。因此，根据该变速器，抑制了油盘中的油位上升， 并且因此能够防止变速器的效率降低。
本发明的第四方面涉及一种装备有变速器的车辆。装备有变速器的车辆设有如上 述第一方面和第二方面所述的液压回路。根据上述方面，由于装备了与具有仅对供给到变速器润滑单元的液压油进行冷却 的液压回路的变速器相比，能够增加通过冷却器的油量的变速器，所以能够有效且低成本 地冷却变速器中液压回路的液压油，而无需设置单独的高性能冷却器。因此，根据该车辆， 抑制了油盘中的油位上升，并且因此能够通过防止变速器的效率降低而防止差的燃料消
^^ ο 根据上述方面，能够有效且低成本地冷却液压油而无需设置单独的高性能冷却 器。因此，能够通过防止变速器的效率降低而防止差的燃料消耗。
从结合附图对优选实施方式的以下描述中，本发明的前述和其它目的、特征和优 点将变得明显，在附图中相似的数字来表示相似的元件，其中图1是用于示意性地介绍车辆的传动机构的框图，其中该车辆装备有设有根据本 发明第一实施方式的液压回路的变速器；图2是示出图1所示的液压回路的构造的回路图；图3是示出根据第二实施方式的液压回路的构造的图；图4是示出根据第三实施方式的液压回路的构造的图；图5是示出根据第四实施方式的液压回路的构造的图；图6是示出根据第五实施方式的液压回路的构造的图；图7是示出根据第六实施方式的液压回路的构造的图。
具体实施例方式以下参照附图，提供了对本发明实施方式的详细介绍。此外，在图中，相同的数字 用于指代相同或等效的元件，且不再重复介绍。第一实施方式图1是用于示意性地介绍车辆的传动机构的框图，其中该车辆装备有设有根据本 发明第一实施方式的液压回路的变速器。此外，虽然图1示出了前置前驱(FF)车辆的代表 性介绍，但本发明也能够应用于除FF车辆以外的车辆。车辆10设有动力产生装置20、变速器30、驱动轴60以及后轮70。变速器30包括 变速单元40和液压回路50。动力产生装置20将用于驱动车辆的动力输出到变速器30。驱动产生装置20例如 为发动机、旋转马达、或组合使用发动机和旋转马达的混合系统。变速器30的变速单元40通过利用由液压回路50供给的油压形成期望的档位而 将来自动力产生装置20的输出转速变成期望转速。变速单元40例如由行星齿轮单元构成。 变速单元40的输出通过未示出的差动齿轮输出到驱动轴60。此外，也可将使用成对的滑轮 和带的CVT——而不是行星齿轮单元——用于换挡单元40。变速器30的液压回路50产生油压以重新设置摩擦接合元件(如离合器或制动 器)，从而在变速单元40中形成期望的档位。另外，液压回路50将润滑油供给到变速单元40中需要润滑的润滑单元。此外，以下将提供对液压回路50的详细介绍。驱动轴60将从变速器30输出的驱动力传递到后轮70。后轮70接收来自驱动轴 60的驱动力而使车辆10行驶。图2是示出图1所示液压回路50的构造的图。液压回路50包括油盘100、滤油器 110、油泵120、液压控制单元130以及液压油路140。另外，液压回路50还包括调节阀160、 油冷却器180、润滑单元200、卸压阀210以及油路150、170和190。油盘100蓄积在变速器30中循环的液压油。此外，已经蓄积在油盘100中的液压 油被变速单元40(图1)中的旋转体(未示出)搅动。因此，当液压油的温度上升时，由于 液压油的体积膨胀，油盘100中的液压油的油位上升，从而导致由于油盘100中的液压油对 搅动的阻力增大而使变速器30效率降低。因此，在该第一实施方式中，采用了如以下所描 述的改善液压油冷却能力的措施。滤油器110构造成能够去除油泵120从油盘100抽吸的液压油中所含有的外界物 质。油泵120抽吸蓄积在油盘100中的液压油经过滤油器110并通过产生油压而将液压油 供给到液压控制单元130。此外，油泵120可以利用动力产生装置20 (图1)的输出来驱动， 或者可以是电驱动。
液压控制单元130在变速单元40 (图1)中产生调节后的管路压力，以便通过从油 泵120接收被油泵120加压的液压油而致动摩擦接合元件(如离合器或制动器)。另外，液 压控制单元130将液压油供给到液压回路140，液压回路140用于将液压油供给到包含锁止 离合器和其它液压设备的液压系统。调节阀160设置在从液压回路140分支的油路150中，其调节液压回路140内的 油压。作为其示例，调节阀160由阀体和弹簧构成，并且当油路150中的油压超过由弹簧确 定的设定压力时，阀体操作以允许液压油从油路150流到油路170，从而将液压回路140中 的油压调节至恒定压力。油冷却器180布置在油路170和油路190之间。油冷却器180对从调节阀160经 由油路170供给的液压油进行冷却，并将冷却过的液压油供给至油路190。润滑单元200概括地指示变速器30 (图1)中供给有润滑油的部位，如旋转部件、 滑动部件或轴承等。润滑单元200从油路190接收由油冷却器180冷却的、呈润滑油形式 的液压油。然后，供给到润滑单元200的润滑油被排出到油盘100。卸压阀210与用于将由油冷却器180冷却过的液压油(润滑油)供给到润滑单元 200的油路190相连接，并调节供给到润滑单元200的液压油的油压(润滑压力)。更具体 地，卸压阀210通过将一部分液压油从油路190中排出而调节油路190内的油压。作为其 示例，卸压阀210由阀体和弹簧构成，并且当油路190中的油压超出由弹簧确定的设定压力 时，阀体操作以打开排出口，从而将液压回路190中的油压调节至恒定压力。从卸压阀210 排出的液压油由油盘100回收。在该液压回路50中，油冷却器180布置在润滑单元200和卸压阀210的上游。即， 除了对供给到润滑单元200的液压油(润滑油)进行冷却之外，它还对由卸压阀210排出 到油盘100中的不供给到润滑单元200的液压油进行冷却。特意将由卸压阀210排出到油 盘100中以调节润滑压力的液压油由油冷却器180进行冷却的原因是为了增加通过油冷却 器180的油量。
当仅考虑润滑单元中的润滑性能时，通过仅对供给到润滑单元的润滑油进行冷 却，并非必然需要对排出到油盘中的不供给到润滑单元的液压油进行冷却。然而，在这种类 型的液压回路中，由于通过油冷却器的油量仅限于润滑油，所以在液压回路内循环的液压 油不能得到有效冷却。当在液压回路内循环的液压油的整体温度上升时，因油盘中的液压 油体积膨胀而造成油盘中的液压油的油位上升，从而导致因油盘中的液压油对搅动的阻力 增大而使变速器效率降低。因此，在第一实施方式中，由于将 油冷却器180设置在润滑单元200和卸压阀210 的上游，使得由卸压阀210排出到油盘100中而没有供给到润滑单元200的液压油也通过 油冷却器180，从而增大了通过油冷却器180的液压油的量，使得通过液压回路50循环的液 压油能够得到有效冷却。如上所述，在该第一实施方式中，由于油冷却器180布置在润滑单元200和卸压 阀210的上游，所以与仅供给到润滑单元的液压油受到冷却的液压回路相比，通过油冷却 器180的油量增大。因此，根据该第一实施方式，能够有效且低成本地冷却液压油，而无需 设置单独的高性能冷却器。另外，由于在第一实施方式中液压油得到有效的冷却，所以抑制了油盘中的油位 上升。因此，根据该第一实施方式，能够防止变速器30的效率降低。结果，还能够防止差的 燃料消耗。第二实施方式图3是示出根据第二实施方式的液压回路50A的构造的图。该液压回路50A在根 据图2所示第一实施方式的液压回路50的构造中还包含回流回路220。该回流回路220的一端连接于卸压阀210的排出口，而另一端连接在滤油器110 与油泵120之间。回流回路220使从卸压阀210排出的液压油回流到油泵120，而非排到油 盘100中。此外，液压回路50A的其它组成部分与液压回路50相同。同样，在该液压回路50A 中，油冷却器180布置在润滑单元200和卸压阀210的上游。即，除了对供给到润滑单元 200的液压油(润滑油)进行冷却以外，油冷却器180还对从卸压阀210排出的不供给到润 滑单元200的液压油进行冷却。在该液压回路50A中，从卸压阀210排出的冷却过的液压 油被重新供给到油泵120，而非返回到油盘100。结果，由于来自卸压阀210的油压也作用 在回流回路220上，所以降低了油泵120上的抽吸负载。另外，稳定(降低)了通过液压回 路50A循环的液压油的温度。因此，根据该第二实施方式，能够降低油泵120上的抽吸负载。另外，能够稳定循 环的液压油的温度。第三实施方式图4是示出根据第三实施方式的液压回路50B的构造的图。该液压回路50B在根 据图2所示第一实施方式的液压回路50的构造中还包含平衡油路230和平衡室240。平衡油路230在油冷却器180与润滑单元200之间从油路190分支，因此平衡油 路230将液压油供给到平衡室240。平衡室240是用于产生与伴随变速单元40 (图1)中 的旋转体(未示出)的旋转所产生的离心油压相反的油压的油室。即，当旋转体旋转时， 向摩擦接合元件供给油压的油室也旋转，从而因离心力作用而产生与液压压力分离的离心油压。该离心油压会削弱摩擦接合元件的可控性。因此，设有与旋转体一起旋转的平衡室 240，从而产生离心油压，该离心油压平衡向摩擦接合元件供给油压的油室中所产生的离心 油压。此外，可将常规构造用于该平衡室240的构造。供给到平衡室240的液压油被排出 到油盘100。此外，液压回路50B的其它组成部分与液压回路50相同。在该液压回路50B中， 平衡油路230在油冷却器180与润滑单元200之间从油路190分支。S卩，油冷却器180布 置在润滑单元200、卸压阀210和平衡室240的上方。除了对供给到润滑单元200的液压 油(润滑油)和从卸压阀210排出的液压油进行冷却之外，油冷却器180还对供给到平衡 室240的液压油进行冷却。因此，进一步增加了通过油冷却器180的油量。因此，根据该第三实施方式，能够更加有效地冷却液压油。第四实施方式
图5是示出根据第四实施方式的液压回路50C的构造的图。该液压回路50C在根 据图4所示第三施方式的液压回路50B的构造中还包含回流回路220。回流回路220如前 所述。因此，同样，在该第四实施方式中，能够降低油泵120上的抽吸负载。另外，稳定 (降低)了通过液压回路50C循环的液压油的温度。第五实施方式图6是示出根据第五实施方式的液压回路50D的构造的图。该液压回路50D具有 布置在润滑单元200和润滑单元200与卸压阀210之间的分支点之间的油冷却器180，并且 在根据图2所示第一施方式的液压回路50的构造中还包含位于卸压阀210下游的油冷却 器 250。在该液压回路50D中，卸压阀210连接于油路170。油冷却器180对从油路170供 给的液压油进行冷却，冷却后的液压油以润滑油的形式供给到润滑单元200。油冷却器250连接于卸压阀210的排出口。油冷却器250将从卸压阀210排出的 液压油排出到油盘100中。此外，液压回路50D的其它组成部分与液压回路50相同。在该液压回路50D中， 卸压阀210在油冷却器180上游连接于油路170，且油冷却器180仅冷却供给到润滑单元 200的液压油。流到卸压阀210的液压油由油冷却器250冷却。因此，同样，根据该第五实施方式，由于与仅冷却润滑油的液压回路相比增加了被 冷却的油的量，所以能够有效地冷却液压油。另外，由于有效地冷却液压油抑制了油盘中的 油位上升，所以能够防止变速器30的效率下降。第六实施方式图7是示出根据第六实施方式的液压回路50E的构造的图。该液压回路50E在根 据图6所示第五施方式的液压回路50D的构造中还包含回流回路220。回流回路220如前 所述。因此，同样，根据该第六实施方式，能够降低油泵120上的抽吸负载。另外，稳定 (降低)了通过液压回路50E循环的液压油的温度。此外，在每个前述实施方式中，油路190可视为等同于本发明中的“油路”，而卸压 阀210可视为等同于“液压控制阀”。另外，油冷却器180可视为等同于本发明中的“冷却器”，而油泵120可视为等同于本发明中的“泵”。虽然已经结合本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明并 不局限于上述实施方式或构造。相反，本发明意在覆盖各种变型和等效布置。另外，虽然以 多种示例性的组合和构造示出了所公开的发明的各个元件，但是包含更多、更少或仅仅单 个元件的其它组合和构造也落在权利要求的范围内。在图6所示的第五实施方式中，油冷却器180和油冷却器250可分别布置在润滑 单元200和卸压阀210的上游或下游，只要它们在润滑单元200和卸压阀210的分支点下 游即可。 在图6所示的第五实施方式和图7所示的第六实施方式中，可包含在油冷却器180 下游从油路190分支、用于将液压油供给到平衡室240的平衡油路230。
权利要求
一种变速器液压回路，包括油盘，液压油蓄积在所述油盘中；油路，所述液压油流过所述油路；润滑单元，所述润滑单元从所述油路接收所述液压油作为润滑油，并且所述润滑单元构造成能够将所述润滑油排出到所述油盘；以及液压控制阀，所述液压控制阀构造成能够通过将一部分油从所述油路排出而调节所述油路内的液压压力，所述变速器液压回路的特征在于包括冷却器，所述冷却器布置在所述润滑单元和所述液压控制阀的上游，并且所述冷却器构造成能够对从所述油路流到所述润滑单元和所述液压控制阀中的所述液压油进行冷却。
2.如权利要求1所述的变速器液压回路，还包括泵，所述泵用于通过抽吸蓄积在所述油盘中的所述液压油而产生油压；以及 回流回路，所述回流回路构造成能够将从所述液压控制阀排出的油供给到所述泵的吸 入口。
3.如权利要求2所述的变速器液压回路，还包括 设置在所述油盘和所述泵之间的滤油器，其中，所述回流回路连接在所述滤油器和所述泵之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的变速器液压回路，还包括平衡油路，所述平衡油路在所述冷却器和所述润滑单元之间从所述油路分支，并且所 述平衡油路构造成能够将所述液压油供给到平衡室，所述平衡室用于产生与由于所述变速 器的旋转体的旋转而产生的离心油压相反的油压，其中，所述冷却器对从所述油路流到所述润滑单元、所述液压控制阀以及所述平衡油 路的所述液压油进行冷却。
5.一种变速器液压回路，包括 油盘，液压油蓄积在所述油盘中； 油路，所述液压油流过所述油路；润滑单元，所述润滑单元从所述油路接收所述液压油作为润滑油，并且所述润滑单元 构造成能够将所述润滑油排出到所述油盘；以及液压控制阀，所述液压控制阀构造成能够通过将一部分油从所述油路中排出而调节所 述油路内的液压压力，所述变速器液压回路的特征在于包括冷却器，所述冷却器布置在所述油路中所述润滑单元和所述液压控制阀之间的分支点 的下游且在所述润滑单元的上游或下游，并且所述冷却器构造成能够对从所述油路流到所 述润滑单元的所述液压油进行冷却；以及冷却器，所述冷却器布置在所述油路中所述润滑单元和所述液压控制阀之间的分支点 的下游且在所述液压控制阀的上游或下游，并且所述冷却器构造成能够对从所述油路流到 所述液压控制阀的所述液压油进行冷却。
6.如权利要求5所述的变速器液压回路，还包括泵，所述泵用于通过抽吸蓄积在所述油盘中的所述液压油而产生油压；以及回流回路，所述回流回路构造成能够将从所述液压控制阀或所述冷却器排出的油供给 到所述泵的吸入口。
7.如权利要求6所述的变速器液压回路，还包括 设置在所述油盘和所述泵之间的滤油器，其中，所述回流回路连接在所述滤油器和所述泵之间。
8.如权利要求5至7中任一项所述的变速器液压回路，还包括平衡油路，所述平衡油路在所述冷却器的下游从所述油路分支，并且所述平衡油路构 造成能够将所述液压油供给到平衡室，所述平衡室用于产生与由于所述变速器的旋转体的 旋转而产生的离心油压相反的油压，其中，所述冷却器对从所述油路流到所述润滑单元和所述平衡油路的所述液压油进行 冷却。
9.一种变速器，其特征在于包括如权利要求1至8中任一项所述的液压回路。
10.一种装备有变速器的车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至8中任一项 所述的液压回路。
11.一种变速器液压回路，包括 油盘，液压油蓄积在所述油盘中； 油路，所述液压油流过所述油路；润滑单元，所述润滑单元从所述油路接收所述液压油作为润滑油，并且所述润滑单元 构造成能够将所述润滑油排出到所述油盘；液压控制阀，所述液压控制阀构造成能够通过将一部分油从所述油路排出而调节所述 油路内的液压压力；以及冷却器，所述冷却器布置在所述润滑单元和所述液压控制阀的上游，并且所述冷却器 构造成能够对从所述油路流到所述润滑单元和所述液压控制阀中的所述液压油进行冷却。
12.一种变速器液压回路，包括 油盘，液压油蓄积在所述油盘中； 油路，所述液压油流过所述油路；润滑单元，所述润滑单元从所述油路接收所述液压油作为润滑油，并且所述润滑单元 构造成能够将所述润滑油排出到所述油盘；液压控制阀，所述液压控制阀构造成能够通过将一部分油从所述油路排出而调节所述 油路内的液压压力；冷却器，所述冷却器布置在所述油路中所述润滑单元和所述液压控制阀之间的分支点 的下游且在所述润滑单元的上游或下游，并且所述冷却器构造成能够对从所述油路流到所 述润滑单元的所述液压油进行冷却；以及冷却器，所述冷却器布置在所述油路中所述润滑单元和所述液压控制阀之间的分支点 的下游且在所述液压控制阀的上游或下游，并且所述冷却器构造成能够对从所述油路流到 所述液压控制阀的所述液压油进行冷却。
全文摘要
一种液压回路(50)设有油冷却器(180)、润滑单元(200)、卸压阀(210)和油盘(100)。润滑单元(200)接收由冷却器(180)冷却的液压油作为润滑油，并将其排出到油盘(100)。卸压阀(210)通过将一部分液压油从油路(190)中排出而调节油路(190)内的油压。油冷却器(180)布置在润滑单元(200)和卸压阀(210)的上游，并且对流到润滑单元(200)和卸压阀(210)的液压油进行冷却。
文档编号F16H57/04GK101970906SQ200980108504
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月10日
发明者安中聪 申请人:丰田自动车株式会社