自动变速器中的密封型低泄漏控制系统的制作方法

本公开涉及在汽车自动变速器中使用的控制系统。

背景技术：

本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以或未必构成现有技术。

多速自动变速器通常提供单个高压液压流体泵以向变速器的部件提供所有液压流体流。变速器的部分诸如控制系统等需要高压小容量流体流。变速器的其它部分诸如离合器组件和变矩器等仅需要低压，但是也需要高流速的液压流体。因此，单个高压液压流体泵以必须被调节为较低压力以供大部分用途的压力提供流体流，由此固有地引起系统低效。

已知的自动变速器的离合器组件还通常包括需要旋转密封件的旋转离合器构件。旋转密封件固有地泄漏，这使得系统进一步低效和有损耗。

因此，虽然当前的自动变速器控制系统实现它们的预期目的，但是需要一种用于减少高压油使用量并且由此改进燃料经济性的新型且改进型系统和方法。

技术实现要素：

根据若干方面，一种变速器密封型低泄漏控制系统包括控制系统，该控制系统具有由第一泵提供的用于该控制系统的操作的流体。提供了变速器输入轴。至少一个行星齿轮组由至少一个离合器组件连接至该变速器输入轴。第二泵提供用于所述至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体。

在本公开的附加方面中，用于该控制系统的操作的流体不同于用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体。

在本公开的另一个方面中，用于该控制系统的操作的流体是合成流体，且用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体是不同于合成流体的液压流体。

在本公开的另一个方面中，该第一泵限定以大于或等于大约100psi的压力操作的高压泵，且该第二泵限定以小于或等于大约50psi的压力操作的低压泵。

在本公开的另一个方面中，包括第一蓄液器和第二蓄液器。用于该控制系统的操作的流体被收集在该第一蓄液器中并且与用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体被该第二蓄液器分隔开。

在本公开的另一个方面中，该第一泵限定高压泵，且该第二泵限定以小于高压泵的压力的压力操作的低压泵。该高压泵和该低压泵这二者均直接由发动机驱动轴驱动。

在本公开的另一个方面中，变矩器连接至该变速器输入轴，其中该第二泵进一步向该变矩器提供流体。

在本公开的另一个方面中，该至少一个离合器组件包括活塞；与该至少一个离合器组件共同旋转的盘毂；以及旋转轴承，其将活塞的移位运动直接传递至该盘毂。

在本公开的另一个方面中，该至少一个离合器组件包括偏压构件，该偏压构件用于将该盘毂连续地偏压远离该至少一个离合器组件的摩擦构件。

在本公开的另一个方面中，变速器壳体具有活塞腔室，其中该活塞可滑动地设置在该活塞腔室内。

在本公开的另一个方面中，提供了一种活塞密封件，其中该活塞可在该变速器壳体的活塞腔室中可滑动地移动并且由该活塞密封件密封抵靠该活塞腔室。

在本公开的另一个方面中，该第一泵连接至发动机驱动轴并且直接由于发动机驱动轴的旋转而旋转。

在本公开的另一个方面中，该第二泵连接至该发动机驱动轴并且直接由于该发动机驱动轴的旋转而旋转。

在本公开的另一个方面中，一种变速器密封型低泄漏控制系统包括控制系统，该控制系统具有由第一泵以第一压力提供的用于该控制系统的操作的流体。提供了一种变速器输入轴和至少一个行星齿轮组。至少一个离合器组件将该至少一个行星齿轮组连接至该变速器输入轴。该至少一个离合器组件包括：可滑动移位活塞；以及盘毂，其与该至少一个离合器组件共同旋转并且在离合器接合条件下被该活塞接触。第二泵以小于第一压力的第二压力提供用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体。

根据若干方面，用于该控制系统的操作的流体不同于用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体。

在本公开的另一个方面中，用于该控制系统的操作的流体被存储在第一蓄液器中，且用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的流体被存储在第二蓄液器中。

在本公开的另一个方面中，该第一泵由链条连接至发动机驱动轴并且直接由于该发动机驱动轴的旋转而旋转。

在本公开的另一个方面中，该第二泵连接至该发动机驱动轴并且直接由于该发动机驱动轴的旋转而旋转。

在本公开的另一个方面中，该至少一个离合器组件进一步包括旋转轴承，其将该活塞的移位运动直接传递至该盘毂。

根据若干方面，一种变速器密封型低泄漏控制系统包括控制系统，该控制系统具有由第一泵以第一压力提供的用于该控制系统的操作的流体。提供了一种变速器输入轴和至少一个行星齿轮组。至少一个离合器组件将该至少一个行星齿轮组连接至该变速器输入轴。第二泵以小于第一压力的第二压力提供不同于第一流体的用于该至少一个离合器组件的冷却和润滑的第二流体。变矩器连接至该变速器输入轴，其中该第二泵进一步向该变矩器提供第二流体。

从本文所提供的描述中将明白进一步应用领域。应当理解的是，该描述和具体实例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是具有本公开的密封型低泄漏控制系统的变速器的局部横截面前正视图；

图2是在图1的区域2处截取的局部横截面前正视图；以及

图3是具有本公开的密封型低泄漏控制系统的另一个方面的局部横截面前正视图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开、应用或用途。

参考图1，提供变速器12中的变速器密封型低泄漏控制系统10，该变速器从原动机14(诸如往复式发动机或电动机)接收驱动力。变矩器16传递原动机14的旋转能量，并且通常包括位于变矩器壳体24内的泵18、涡轮20和定子22。泵18联接至变矩器壳体24并且由原动机驱动部件26驱动。涡轮20通过泵18的旋转被流体地驱动。定子22位于泵18与涡轮20之间并且用于将变矩器16内的转矩倍增。来自变矩器16的输出被输送至关于纵向旋转轴线30可旋转地设置的变速器输入轴28。

变速器12可包括一个或多个齿轮组，并且根据若干方面包括第一行星齿轮组32、第二行星齿轮组34以及第三行星齿轮组36，这些行星齿轮组全部定位在变速器壳体38中并且向变速器输入轴28输送输出转矩。行星齿轮组的数量不限于此。换档与前进和后退方向变化一起使用多个离合器组件的组合来完成，该多个离合器组件可包括第一离合器组件40、第二离合器组件42、第三离合器组件44、第四离合器组件46以及第五离合器组件48。应该注意的是，在变速器12中已经完全消除了旋转离合器壳体，以消除对旋转密封件的需要并且使与旋转密封件相关联的液压流体损耗最小化。

在若干离合器组件中，使用静止的活塞组件代替旋转密封件。例如，第四离合器组件46由第一静止活塞组件50致动，且第五离合器组件48由第二静止活塞组件52致动。第一静止活塞组件50和第二静止活塞组件52由于以下事实而被限定为“静止”部件组件：它们不会独立于变速器壳体旋转并且因此在它们关于变速器壳体38的安装位置处不需要旋转密封件。

用于变速器12的操作的液压流体是由定位于变速器壳体38的控制系统壳体部分56中的控制系统54提供。用于控制系统54的操作的高压“p1”流体是由第一或高压泵58提供，该第一或高压泵可被定位为由连接至链轮62的链条60(仅部分示出)驱动的离轴泵，该链轮通过发动机驱动轴64的旋转而直接旋转。根据若干方面，高压泵58可被机械地驱动或也可被电驱动。电动高压泵的使用还将实现“启动-停止”和“起航”操作。通过消除旋转密封件、与已知的旋转离合器壳体的空间外壳相比，第一静止活塞组件50和第二静止活塞组件52所需的容量外壳减小，可在变速器壳体38内靠近第一静止活塞组件50和第二静止活塞组件52处使用附加空间外壳。第二或低压泵66被定位在此可用空间外壳内，该泵通过发动机驱动轴64使用例如花键68直接驱动。

低压泵66连续地操作以将润滑变速器12的部件所需的大容量、低压“p2”(例如，大约30psi)的流量以及液压流量进给至变矩器16。这允许将需要诸如控制系统54的操作所需的小容量、高压(例如，大约300psi)流体的部件中的低压部件所需的液压流体分离。较低粘度的第一流体“f1”(诸如，由德国汉堡的pentosin-werkegmbh制造的合成变速器流体)可用于小容量、高压控制系统54，该第一流体被收集在第一蓄液器70或贮槽中。第一流体“f1”与限定不同于第一流体“f1”的液压流体的第二流体“f2”分隔开，该第二流体是由用于收集用于低压部件的流体的第二蓄液器72或贮槽接收。根据若干方面，第一泵58限定以大于或等于大约100psi的压力“p1”操作的高压泵，且第二泵66限定以小于或等于大约50psi的压力“p2”操作的低压泵。

参考图2且再次参考图1，第一静止活塞组件50和第二静止活塞组件52的操作可不同于剩余离合器组件的操作。第一静止活塞组件50包括活塞76，其可在变速器壳体38的活塞腔室78中可滑动地移动并且由活塞密封件80密封。作用在活塞缸82中的加压流体使活塞76移位，这经由旋转轴承84直接将该活塞的移位运动传递至毂86，该盘毂进而又将第四离合器组件46的摩擦构件移位。当盘毂86移位时，偏压构件88压缩使得当加压流体从活塞缸82排出时，偏压构件88的偏压力将盘毂86和活塞76返回至左侧，如图2中所见。旋转轴承84允许活塞76的滑动移位连接至第四离合器组件46的旋转摩擦部件。

类似地，第二静止活塞组件52包括活塞90，其可在变速器壳体38的活塞腔室92中可滑动地移动并且由活塞密封件94密封。作用在活塞缸96中的加压流体使活塞90移位，这经由旋转轴承98直接将该活塞的移位运动传递至毂100，该盘毂进而又将第五离合器组件48的摩擦构件移位。当盘毂100移位时，偏压构件102压缩使得当加压流体从活塞缸96排出时，偏压构件102的偏压力将盘毂100和活塞90返回至左侧，如图2中所见。旋转轴承98允许活塞90的滑动移位连接至第五离合器组件48的旋转摩擦部件。

与第四离合器组件46和第五离合器组件48相反，剩余离合器组件(包括第三离合器组件44)不需要旋转轴承。第三离合器组件44包括直接接触第三离合器组件44的摩擦部件的活塞104。被接收在活塞缸106中的加压流体使活塞104克服偏压构件108的偏压力移位。

离合器组件旋转密封件的消除允许低压泵66定位在通常用于容纳位于变速器壳体部分112与变速器盖114之间的离合器组件旋转密封件的腔体110中。可使用一个或多个泵密封件116以将腔体110中的低压泵66与变速器输入轴64分离。

参考图3且再次参考图1至2，变速器密封型低泄漏控制系统118是由变速器密封型低泄漏控制系统10改造而成，具有使用单引号标示的公共物体，因此本文将仅进一步讨论差异。变速器密封型低泄漏控制系统118包括具有变速器壳体122和变速器盖124的变速器120。第一行星齿轮组126、第二行星齿轮组128以及第三行星齿轮组130可旋转地连接至变速器输入轴132。变速器120包括六个离合器组件，包括第一离合器组件134、第二离合器组件136、第三离合器组件138、第四离合器组件140、第五离合器组件142以及第六离合器组件144。第四离合器组件140是由具有旋转轴承84'的第一静止活塞组件50'和具有旋转轴承98'的第二静止活塞组件52'致动。

经由流体分配路径146和与流体分配路径146连通的多个单独的流动通道148对包括行星齿轮组的各种部件提供低压液压流体流。类似于变速器密封型低泄漏控制系统10，低压泵66'由发动机驱动轴150使用例如花键152直接驱动。离合器组件旋转密封件的消除允许低压泵66'定位在通常用于容纳位于变速器壳体部分156与变速器盖124之间的离合器组件旋转密封件的腔体154中。

应该注意的是，本公开的密封型低泄漏控制系统提供了若干优点，包括提供高压和低压泵这二者。优点还包括提高效率、消除需要连续润滑的离合器上的旋转密封件以及降低高压换档系统回路中的泵送损耗。与旋转密封件相关联的泄漏减少，且提供低压泵用于润滑、变矩器冷却和tcc应用系统降低了对高压泵的需求。本公开的密封型低泄漏控制系统还允许在变速器中使用第二、较低成本的油，诸如但不限于例如换档/控制系统中的型合成油，不限制在齿轮箱中保持的齿轮和轴承的操作所需的润滑和冷却油。因为静止的活塞明显短于旋转活塞，所以本公开的静止活塞设计还减小了变速器的长度和直径，由此使机动车的包装得以改进。高压控制泵可为电驱动或机械驱动的。电动高压泵的使用还将实现“启动停止”和“起航”操作。

根据本公开的若干方面，密封型低泄漏控制系统10包括控制系统54，该控制系统具有由第一泵58以第一压力“p1”提供的用于该控制系统的操作的第一流体f1。变速器输入轴28和至少一个行星齿轮组32、34、36设置有将至少一个行星齿轮组32、34、36连接至变速器输入轴28的至少一个离合器组件40、42、44、46、48。第二泵66以小于第一压力“p1”的第二压力“p2”提供不同于第一流体f1的用于该至少一个离合器组件40、42、44、46、48的冷却和润滑的第二流体f2。变矩器16连接至变速器输入轴28，且第二泵66进一步向变矩器16提供第二流体f2。

本发明的描述在本质上仅仅是示例性的且不脱离本发明的主旨的变化旨在属于本发明的范围。此类变化不应被视为脱离本发明的精神和范围。