可变节距定子和双液压通道控制的制作方法

1.本公开涉及一种汽车变速器，并且更具体地涉及一种具有可变节距定子的变矩器及其控制。


背景技术：

2.本部分中的陈述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可不构成现有技术。
3.变矩器是将诸如内燃发动机的动力源连接到诸如自动变速器的负载的一种液力联轴节。变矩器典型地包括连接到发动机的曲轴的泵轮(也称为泵)、围绕变速器轴线的呈环面形状的涡轮以及定子。
4.变矩器可在输出转速较低时通过允许离开涡轮的弯曲叶片的流体在定子抵靠其单向离合器时偏离定子来增加扭矩，从而提供减速齿轮的功能。变矩器包括旁通离合器，以在发动机的曲轴和变速器的速度几乎相等时将曲轴连接到变速器，以便避免滑移和由此产生的效率损失。
5.变矩器中已经使用可变节距定子来改善性能和燃料经济性。定子的叶片的迎角可响应于发动机转速和负载的变化而改变，以改变由变矩器产生的扭矩倍增量。在法向迎角下，定子使变矩器产生适度的倍增量，但具有更高的效率水平。如果驾驶员突然打开节气门，则阀可将定子节距切换到不同的迎角，从而以效率为代价来增加扭矩倍增。
6.变矩器典型地使用四通道系统来控制旁通离合器和定子的叶片的节距，两个通道用于独立地控制旁通离合器的接合/分离，而另外两个通道用于独立地控制定子的叶片的节距。四通道系统需要对涡轮轴、定子轴和/或泵轴以及与这些通道相关联的附加密封件进行大量修改，从而使变矩器的结构复杂化并且增加制造成本。
7.此外，在流体通道的可用空间有限的情况下，难以在小型变矩器中使用四通道系统。此外，典型的可变节距变矩器可仅允许两个节距控制位置，即，完全收紧位置和完全松开位置。因此，虽然通常被称为可变节距变矩器，但这种典型的变矩器将被更准确地描述为开关节距变矩器。仅使用两个节距位置无法实现变矩器的最佳性能。
8.本公开解决了与将具有变矩器的混合模块组装到变速器总成中相关联的这些和其他问题。


技术实现要素：

9.本部分提供了对本公开的总体概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
10.在一种形式中，根据本公开的教导，一种车辆传动系部件包括变矩器。所述变矩器包括壳体、泵轮、涡轮轴、涡轮轮毂、涡轮、定子、致动器和离合器。所述壳体被支撑为围绕轴线旋转。所述泵轮联接到所述壳体以随其围绕所述轴线共同旋转。所述涡轮轴围绕所述轴线设置。所述涡轮轮毂围绕所述涡轮轴的第一端部部分设置并且联接到所述第一端部部分以围绕所述轴线共同旋转。所述涡轮联接到所述涡轮轮毂以围绕所述轴线共同旋转。所述
定子包括能够在多个节距位置之间移动的多个定子叶片。所述致动器包括致动器活塞，所述致动器活塞能够在致动器腔室内滑动并且将所述致动器腔室分成松弛腔室和收紧腔室。所述致动器活塞驱动地联接到所述定子叶片以使所述定子叶片在所述多个节距位置之间移动。所述离合器被配置为将所述涡轮选择性地联接到所述泵轮。所述离合器包括离合器弹簧、离合器活塞以及联接到所述离合器活塞的摩擦材料。所述离合器活塞至少部分地限定施加腔室和释放腔室。所述施加腔室被联接为与所述变矩器的流体动力腔室流体连通。所述流体动力腔室被联接为与所述收紧腔室流体连通。所述释放腔室被联接为与所述松弛腔室流体连通。所述离合器活塞能够在接合位置与脱离位置之间移动，在所述接合位置，所述摩擦材料抑制所述壳体与所述涡轮之间的相对旋转，在所述脱离位置，所述涡轮相对于所述壳体旋转。所述离合器弹簧由所述涡轮轮毂支撑并且使所述离合器活塞朝向所述脱离位置偏置。
11.根据多种替代形式：所述离合器弹簧是围绕所述涡轮轮毂设置的蝶形弹簧；所述离合器包括卡环并且所述涡轮轮毂限定凹槽，所述卡环被接纳在所述凹槽中并抑制所述蝶形弹簧在远离所述离合器活塞的轴向方向上的轴向移动；所述涡轮轮毂包括肩部并且所述蝶形弹簧的径向向内部分接触所述肩部，所述肩部抑制所述蝶形弹簧的所述径向向内部分在远离所述离合器活塞的轴向方向上的轴向移动；所述涡轮轮毂限定多个第一孔，所述多个第一孔提供所述释放腔室与所述松弛腔室之间的流体连通；所述涡轮轴限定穿过所述涡轮轴的所述第一端部部分的轴向端部中的孔口开放的中心通路，所述孔口提供所述中心通路与所述第一孔之间的流体连通；所述第一孔通向环形空腔，所述环形空腔径向地在所述涡轮轮毂与所述涡轮轴之间；所述第一孔相对于所述轴线以一定角度延伸，使得所述第一孔在相对于所述轴线具有轴向和径向分量的方向上从所述环形空腔纵向地延伸；所述涡轮轴限定至少一个第二孔，所述至少一个第二孔延伸穿过所述涡轮轴的侧壁以将所述松弛腔室联接到所述中心通路以与其流体连通；所述车辆传动系部件还包括：定子轴，所述定子轴围绕所述涡轮轴设置；以及泵轴，所述泵轴围绕所述定子轴设置并且联接到所述泵以围绕所述轴线共同旋转，所述泵轴和所述定子轴进行协作以限定环形通路，所述环形通路将所述流体动力腔室和所述收紧腔室联接到电磁阀以与其流体连通；所述致动器包括致动器弹簧，所述致动器弹簧被配置为将所述定子叶片偏置到所述多个节距位置中的预定节距位置；所述预定节距位置是完全松弛位置，并且所述致动器弹簧的弹簧常数被配置为允许所述致动器活塞在所述施加腔室中的压力大于完全收紧压力时处于完全收紧位置，其中所述离合器弹簧的弹簧常数被配置为允许所述离合器活塞在所述施加腔室中的压力达到施加压力时从所述脱离位置移动到所述接合位置，并且其中所述施加压力大于所述完全收紧压力；所述收紧腔室中的允许在所述完全松弛位置与所述完全收紧位置之间移动的压力范围是低压力状态，其中所述施加压力处于高压力状态；所述车辆传动系部件还包括电磁阀，所述电磁阀包括与所述收紧腔室处于流体连通的第一入口/出口和与所述松弛腔室处于流体连通的第二入口/出口，其中所述电磁阀被配置为在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述螺线管将所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的压力差控制在第一压力范围内以在完全松弛位置、完全收紧位置和它们之间的多个中间位置之间调整所述致动器活塞的位置，其中所述电磁阀被配置为在第二模式下操作，在所述第二模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差处于所述致动器活塞位于
所述完全收紧位置且所述离合器活塞位于所述脱离位置的第二压力范围内，其中所述螺线管被配置为在第三模式下操作，在所述第三模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差达到所述离合器活塞位于所述接合位置的施加压力，其中所述施加压力大于所述第二压力范围；所述致动器弹簧被配置为使得当所述收紧腔室中的压力为零时，所述致动器活塞位于所述完全松弛位置；所述螺线管被配置为将所述压力差维持在所述第一压力范围内的多个中间压力。
12.在根据本公开的教导的另一种形式中，一种车辆传动系部件包括变矩器。所述变矩器包括壳体、泵轮、涡轮轴、涡轮轮毂、涡轮、定子、致动器和离合器。所述壳体被支撑为围绕轴线旋转。所述泵轮联接到所述壳体以随其围绕所述轴线共同旋转。所述涡轮轴围绕所述轴线设置。所述涡轮轮毂围绕所述涡轮轴的第一端部部分设置并且联接到所述第一端部部分以围绕所述轴线共同旋转。所述涡轮轮毂限定多个第一孔，所述多个第一孔相对于所述轴线以一定角度纵向地延伸穿过所述涡轮轮毂。所述涡轮联接到所述涡轮轮毂以围绕所述轴线共同旋转。所述涡轮轮毂限定凹槽。所述定子包括能够在多个节距位置之间移动的多个定子叶片。所述致动器包括致动器活塞，所述致动器活塞能够在致动器腔室内滑动并且将所述致动器腔室分成松弛腔室和收紧腔室。所述致动器活塞驱动地联接到所述定子叶片以使所述定子叶片在所述多个节距位置之间移动。所述离合器被配置为将所述涡轮选择性地联接到所述泵轮。所述离合器包括蝶形弹簧、卡环、离合器活塞以及联接到所述离合器活塞的摩擦材料。所述离合器活塞至少部分地限定施加腔室和释放腔室。所述施加腔室被联接为与所述变矩器的流体动力腔室流体连通。所述流体动力腔室被联接为与所述收紧腔室流体连通。所述第一孔将所述释放腔室联接到所述松弛腔室以使它们之间进行流体连通。所述离合器活塞能够在接合位置与脱离位置之间移动，在所述接合位置，所述摩擦材料抑制所述壳体与所述涡轮之间的相对旋转，在所述脱离位置，所述涡轮相对于所述壳体旋转。所述蝶形弹簧围绕所述涡轮轮毂设置，并且所述卡环被接纳在所述涡轮轮毂的所述凹槽中并抑制所述蝶形弹簧在远离所述离合器活塞的所述轴向方向上的轴向移动。所述蝶形弹簧使所述离合器活塞朝向所述脱离位置偏置。
13.根据多种替代形式：所述车辆传动系部件还包括电磁阀，所述电磁阀包括与所述收紧腔室处于流体连通的第一入口/出口和与所述松弛腔室处于流体连通的第二入口/出口，其中所述电磁阀被配置为在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述螺线管将所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的压力差控制在第一压力范围内以在完全松弛位置、完全收紧位置和它们之间的多个中间位置之间调整所述致动器活塞的位置，其中所述电磁阀被配置为在第二模式下操作，在所述第二模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差处于所述致动器活塞位于所述完全收紧位置且所述离合器活塞位于所述脱离位置的第二压力范围内，其中所述螺线管被配置为在第三模式下操作，在所述第三模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差达到所述离合器活塞位于所述接合位置的施加压力，其中所述施加压力大于所述第二压力范围；所述涡轮轴限定穿过所述涡轮轴的所述第一端部部分的轴向端部中的孔口开放的中心通路，所述孔口提供所述中心通路与所述第一孔之间的流体连通；所述第一孔通向环形空腔，所述环形空腔径向地在所述涡轮轮毂与所述涡轮轴之间。
14.根据本文中提供的描述，另外的适用领域将变得明显。应理解，描述和具体示例仅
意图用于说明目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
15.为了可很好地理解本公开，现在将参考附图通过举例的方式描述本公开的各种形式，在附图中：
16.图1是根据本公开的教导构造的变矩器的示意性截面图；
17.图2是根据本公开的教导构造的变矩器的一部分的示意性截面图，示出了涡轮轮毂中的凹槽和被接纳在凹槽中的卡环以用于抑制离合器弹簧的轴向移动；
18.图3是根据本公开的教导构造的变矩器的涡轮轮毂的透视图；
19.图4是根据本公开的教导构造的变矩器的一部分的示意性截面图，示出了涡轮轮毂包括肩部以用于抑制离合器弹簧的轴向移动；
20.图5是示出图1的变矩器的第一通道和第二通道中的流体压力以及与螺线管操作电流相关的变矩器中的扭矩容量的图；并且
21.图6是根据本公开的教导构造的变矩器的变体的一部分的示意性截面图。
22.本文中描述的附图仅用于说明目的，而并非意图以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
23.以下描述本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用或用途。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似或对应的零件和特征。
24.参考图1，围绕轴线x设置并且根据本公开的教导构造的变矩器20包括固定到变矩器输入轴26的壳体22、固定地联接到壳体22且可随变矩器输入轴26旋转的泵轮32、固定地联接到涡轮轮毂24的涡轮34、设置在泵轮32与涡轮34之间的用于改变从涡轮34返回到泵轮32的流体流的定子36。
25.变矩器输入轴26驱动地联接到内燃发动机(未示出)的曲轴(未示出)以从其接收输入扭矩。在一种形式中，变矩器输入轴26固定地联接到曲轴以共同旋转。涡轮轮毂24围绕涡轮轴28的端部固定地安装，所述涡轮轴向变速器(未示出)供应动力。涡轮34邻近泵轮32设置以在其间限定流体动力腔室30，其中定子36设置在流体动力腔室30中。泵轮32也固定地联接到空心泵轴42。定子36联接到空心定子轴38。涡轮轴28同轴地设置在定子轴38内并且可在所述定子轴内旋转。泵轴42围绕空心定子轴38同轴地且可旋转地安装。
26.定子36通过单向离合器40联接到定子轴38。当定子36接收到沿一个旋转方向的扭矩时，单向离合器40脱离，使得定子36可相对于定子轴38自由地旋转。当定子36接收到沿相反的旋转方向的扭矩时，单向离合器40接合，并且由单向离合器40通过抑制定子36相对于定子轴38的旋转来保持定子36不旋转。定子轴38固定到固定部件(未示出)，诸如变速器的固定轴或壳体，并且相对于变矩器20是静止的。
27.当涡轮轴28静止或与曲轴相比缓慢旋转时，单向离合器40保持定子36不旋转。泵轮32的旋转迫使流体在泵轮32、涡轮34和定子36之间移动。流体在涡轮34上施加流体动力扭矩。定子36提供反作用力，从而致使涡轮34上的扭矩大于泵轮32上的扭矩。当涡轮34的转速接近泵轮32的转速时，环面中的流体围绕变矩器20的中心线周向流动，从而致使单向离合器40超越，使得定子36可相对于单向离合器40旋转，而不阻碍流体流。
28.变矩器20还包括旁通离合器44。旁通离合器44包括环形离合器活塞46、设置在离合器活塞46上的面向壳体22的一部分的摩擦材料48以及离合器弹簧52。离合器活塞46围绕涡轮轮毂24设置并且联接到涡轮轮毂24以围绕轴线x共同旋转，同时允许相对于涡轮轮毂24在脱离位置(在图1中示出)与接合位置之间轴向平移，在所述接合位置，摩擦材料48接合壳体22以抑制离合器活塞46与壳体22之间的相对旋转。因此，旁通离合器44的接合抑制变矩器输入轴26与涡轮轴28之间的相对旋转。离合器弹簧52使离合器活塞46轴向远离壳体22偏置，使得旁通离合器44默认脱离。离合器弹簧52可以是围绕涡轮轮毂24设置的蝶形弹簧。
29.参考图2和图3，涡轮轮毂24可限定设置在蝶形离合器弹簧52的前面(即，在朝向发动机的方向上)的凹槽54。卡环56被接纳在凹槽54中以抑制蝶形离合器弹簧52远离离合器活塞46的轴向移动。通过使用卡环56，蝶形离合器弹簧52可安装到现有的涡轮轮毂，以在节距控制阶段期间将离合器活塞46和旁通离合器44偏置在脱离位置。
30.参考图4，替代地，涡轮轮毂24可形成为具有肩部58以接触蝶形离合器弹簧52的中心部分，使得肩部58抑制蝶形离合器弹簧52远离离合器活塞46的轴向移动。肩部58可以任何合适的方式形成在轮毂24上或连接到所述轮毂。在一个示例中，肩部58可经由肩部58上的螺纹(未示出)和轮毂24上的配合螺纹(未示出)拧到轮毂24上。在另一个示例中，肩部58可焊接到轮毂24上。
31.返回参考图1，离合器活塞46部分地限定施加腔室94和释放腔室90并设置在这两者之间。施加腔室94与释放腔室90之间的压力差以及离合器弹簧52的弹簧力对离合器活塞46的轴向位置(即，脱离或接合位置)有影响。旁通离合器44默认脱离，并且经由泵轮32与涡轮34之间的液力耦合作用建立从泵轮32到变速器的第一旋转动力流动路径。当施加腔室94与释放腔室90之间的压力差足以克服离合器弹簧52的偏置力时，施加腔室94中的较高压力对抗离合器弹簧52的偏置力而推动离合器活塞46，从而致使摩擦材料48接合壳体22。当旁通离合器44接合时，变矩器输入轴26联接到涡轮轴28，从而提供从发动机到变速器的第二机械动力流动路径。
32.旁通离合器44的扭矩容量与摩擦材料48压靠在壳体22上的力成比例。当车辆以中等速度巡航时，所需的动力通常较低并且燃料效率很重要。旁通离合器44可在巡航期间接合以高效地将发动机扭矩传递到涡轮轴28。然而，当车辆以具有高齿轮箱传动比的较低速度操作时，旁通离合器44可脱离以利用由变矩器的流体动力流动路径提供的扭转振动隔离和扭矩倍增。因此，当车辆以较低速度操作时，变矩器效率很重要。
33.通过流体动力流动路径的动力流由泵轮32的转速和涡轮34的转速控制。转速和扭矩之间的关系是泵轮、涡轮和定子的环面几何形状和叶片角度的复函数。在恒定的涡轮转速下，泵轮扭矩和涡轮扭矩两者随着泵轮转速增加而增加。
34.被设计成在给定的泵轮和涡轮转速下在泵轮上施加较高阻力扭矩的变矩器被称为较刚性或较紧的变矩器，而被设计成在相同的泵轮和涡轮转速下施加较低扭矩的变矩器被称为较松的变矩器。变矩器的刚度可被表达为将泵轮扭矩与泵轮转速相关的k系数或容量特性。低k系数指示收紧变矩器，而高k系数指示松弛k系数。涡轮扭矩与泵轮扭矩的比通常随着泵轮转速与涡轮转速的比增加而增加。然而，基于动力守恒，扭矩比永远不会大于传动比。传动比和扭矩比的乘积是变矩器效率，所述变矩器效率根据泵轮转速和涡轮转速而在零和一之间变化。涡轮静止时的扭矩比被称为失速扭矩比。变矩器设计通常涉及在实现
期望的刚度、将效率最大化和将扭矩比最大化之间的折衷。对于不同的车辆工况，最有利的特性组合是不同的。
35.当车辆停止时，期望松弛变矩器以减少发动机上的负载，从而改善燃料经济性并减少怠速时的振动。涡轮增压发动机也可能期望松弛变矩器，因为它允许涡轮增压器更快地加速。当驾驶员请求高动力以将发动机转速快速增加到能够产生更多动力的范围时，也可能期望松弛转换器。一旦车辆开始移动，就可能需要更紧的变矩器以降低发动机转速。在具有带固定叶片的定子的典型变矩器中，选择折衷的k系数以便在以发动机更高效的较低转速(即，较紧状态)操作发动机与以发动机产生更多动力的较高转速(即，较松状态)操作发动机的竞争目标之间进行平衡。
36.然而，可通过修改定子36的叶片的节距来调整具有可变节距定子的变矩器的特性(即，k系数和扭矩比)，以优化变矩器在不同工况下的性能。一般来讲，变矩器通过闭合定子的叶片(即，减少通过定子的流体流)而变得更松，并且通过打开定子的叶片(即，增加通过定子的流体流)而变得更紧。
37.如图1进一步所示，变矩器20还包括环形节距活塞62，所述环形节距活塞围绕轴线x设置并且连接到定子36的叶片，使得叶片的节距取决于节距活塞62的轴向位置。可由电磁阀70基于工况来控制节距活塞62的位置以及因此控制定子36的叶片的节距。最佳变矩器特性在特定车辆的不同工况之间是不同的。通过改变定子36中的叶片的角度(即，节距)，可改变变矩器特性。
38.定子36限定环形活塞腔室。节距活塞62被接纳在活塞腔室中并且将活塞腔室分成收紧腔室64和松弛腔室66。节距活塞62连接到位于松弛腔室66中的复位弹簧68，并且可在所述腔室内轴向地移动以改变收紧腔室64和松弛腔室66的体积。当节距活塞62朝向松弛腔室66移动时，定子叶片的节距移动到与较紧特性相关联的位置。松弛腔室66的体积减小并且收紧腔室64的体积增加。相反，当节距活塞62朝向收紧腔室64移动时，定子叶片的节距移动到与较松特性相关联的位置。收紧腔室64的体积减小并且松弛腔室66的体积增加。
39.如图1进一步所示，变矩器20还包括用于控制第一通道72和第二通道74中的流体流的电磁阀70。电磁阀70可在第一模式(在图1中示出)和第二模式下操作。在第一模式下，电磁阀70将泵76联接到第一通道72以与其流体连通，并且将流体贮存器78的返回管线77联接到第二通道74以与其流体连通。泵76与贮存器78流体连通并且被配置为从贮存器78泵送液压流体。在第二模式下，电磁阀70将泵76联接到第二通道74以与其流体连通，并且将返回管线77联接到第一通道72以与其流体连通。
40.收紧腔室64与第一通道72处于流体连通。第一通道72与流体动力腔室30处于流体连通。流体动力腔室30与施加腔室94处于流体连通。松弛腔室66与第二通道74处于流体连通。第二通道74与释放腔室90处于流体连通。在离合器活塞46与壳体22之间存在小的泄放通道91，以在旁通离合器44脱离时允许少量流体在释放腔室90与施加腔室94之间泄放。能够流过泄放通道91的流体量显著小于泵76的泵送容量，使得泵能够增加施加腔室94中的压力以将离合器活塞46移动到接合位置。
41.因此，第一通道72和第二通道74进行协作以形成双路径共用液压回路。第一通道72和第二通道74以及电磁阀70用于通过改变第一通道72和第二通道74中的流体的压力来控制节距活塞62的位置和旁通离合器44的接合/脱离。电磁阀70基于螺线管压力而在不同
的模式下操作，以选择性地经由第一通道72在泵76与收紧腔室64之间建立流体连通，并且经由第二通道74在泵76与松弛腔室66之间建立流体连通。
42.第一通道72包括在定子轴38与泵轴42之间限定的环形通路72-1、在环形通路72-1与流体动力腔室30之间连通的径向通路72-2。环形通路72-1与收紧腔室64处于流体连通。因此，在第一模式下，流体可从电磁阀70穿过环形通路72-1、径向通路72-2、流体动力腔室30并流入施加腔室94中并且还从环形通路72-1流到收紧腔室64。在第二模式下，流体可从施加腔室94和收紧腔室64在相反方向上流回到电磁阀70，并且可经由返回管线77返回到贮存器78。
43.第二通道74包括在涡轮轴28中沿着轴线x的中心轴向通路74-1、邻近涡轮轮毂24的端部的径向通路74-2、以一定角度穿过涡轮轮毂24形成的一组第一孔或孔口74-3以及邻近定子轴38的端部和涡轮轮毂24的径向通路74-4。虽然仅示出了一个，但是第一孔74-3的数量可以是任何合适的数量。在一种形式中，四个第一孔74-3围绕轴线x等距地间隔设置，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可使用任何数量。第一孔74-3相对于轴线x以不垂直于轴线x的角度延伸。换句话说，第一孔74-3可在相对于轴线x具有轴向和径向分量的方向上纵向地延伸。第一孔74-3可穿过涡轮轮毂24从径向地限定在涡轮轴28之间的环形腔室86延伸到涡轮轮毂24的相对轴向侧上的环形腔室88，所述环形腔室可径向地在涡轮轴28与松弛腔室66之间。第一孔74-3建立释放腔室90与邻近松弛腔室66的空间之间的流体连通，从而使得第二通道74中的压力能够到达松弛腔室66。在第二模式下，流体可从电磁阀70穿过轴向通路74-1和径向通路74-2流入释放腔室90中，并且还从径向通路74-2穿过第一孔74-3、穿过径向通路74-4流入松弛腔室66中。在第二模式下，流体可从释放腔室90和松弛腔室66在相反方向上流回到电磁阀70，并且可经由返回管线77返回到贮存器78。在所提供的示例中，在涡轮轮毂24与涡轮轴28之间存在花键连接，但它们间没有密封件。密封件98设置在涡轮轴28与定子轴38之间。
44.在所提供的示例中，电磁阀70具有阀体71，所述阀体在电磁阀70处于第一模式时位于第一位置、在电磁阀70处于第二模式时位于第二位置，并且在电磁阀70以第三模式操作时位于第三位置。在图1所示的第一位置，阀体71允许从第一通道72到返回管线77以及从第二通道74到返回管线77的自由流动。在该第一位置，阀体71可抑制泵76与第一通道72和第二通道74之间的流体连通，或者可将泵76连接回到贮存器78以简单地在其中循环流体。在第二位置，阀体71允许从泵76到第一通道72以及从第二通道74到返回管线77的自由流动。在第二位置，阀体71允许从泵76到第二通道74以及从第一通道72到返回管线77的自由流动。电磁阀70也可在中间模式下操作，在所述中间模式下，阀体71位于第一位置与第二位置之间或第一位置与第三位置之间的中间位置，以通过控制被允许穿过阀体71的流动量来调整第一通道72和第二通道74中的压力。
45.控制器73与电磁阀70进行通信以控制其操作，并且还可与泵76进行通信以控制泵76的操作。阀体71可诸如通过弹簧75朝向第一位置偏置，并且控制器73可通过调整供应到电磁阀70的电流以克服弹簧75来控制阀体71的位置以及因此控制第一通道72和第二通道74中的压力。
46.参考图1和图5，流体地联接到释放腔室90和松弛腔室66的第二通道74中的压力遵循曲线p2，因为它与供应到电磁阀70的电流有关。流体地联接到施加腔室94和收紧腔室64
的第一通道72中的压力遵循曲线p1，因为它与电磁阀70供应的电流有关。
47.电磁阀70可在第三模式下操作，使得向第二通道74供应压力。由于通过泄放通道91的压力降，压力p2大于压力p1。从该状况开始，在s0处，螺线管电流可从零开始，并且离合器弹簧52将离合器活塞46保持到释放位置，而第二通道74中的压力p2将节距活塞62保持到完全松弛位置。随着螺线管电流增加，两个压力以相同的速率减小，直到达到阈值电流s
t
为止。超过阈值后，阀体71开始处于泵76随着螺线管电流增加而增加第一通道72中的压力p1的位置。
48.节距活塞62上的压力平衡使得当螺线管电流低于s
l
时，流体动力将定子节距保持在最松位置。复位弹簧68被配置为使得对于高于s
l
的螺线管电流，定子节距远离最松位置移动。当螺线管电流增加超过s
l
时，节距活塞62继续朝向较紧位置移动。在螺线管电流sh下，节距活塞62处于完全收紧位置。s
l
与sh之间的螺线管电流范围被称为负载相关区域。
49.当螺线管电流增加超过sh时，在sh与螺线管电流sc之间存在被称为延迟区的区域，其中压力开始克服离合器弹簧52并且开始接合旁通离合器44。通过旁通离合器44传递的扭矩量由曲线c1指示。在延迟区中，压力p1继续增加，而节距保持完全收紧并且离合器保持脱离。
50.因此，当电磁阀70以第一电流范围(0《s《s
l
)内的电流s操作时，阀体71处于第一位置，以允许流体从第一通道72和第二通道74排放到贮存器78。在该范围内，第一通道72中的流体压力p1以一定速率减小，使得p1与p2之间的压力差仍不足以克服离合器弹簧52。因此，旁通离合器44保持脱离。由于第二通道74与松弛腔室66处于流体连通并且第一通道72与收紧腔室64处于流体连通，因此收紧腔室64的压力是p1并且松弛腔室66的压力是p2。在该螺线管电流范围内，p1与p2之间的压力差不足以克服复位弹簧68，并且节距活塞62保持在完全松弛位置。
51.随着螺线管电流继续增加到高于s
l
，第二通道74中的压力p2继续降低。第二通道74中的减小的压力p2变得不足以将节距活塞62保持在完全松弛位置。然后，复位弹簧68的复位力致使节距活塞62略微远离完全松弛位置移动。
52.随着螺线管电流在第二压力范围(s
l
《s《sh)内逐渐增加，阀体71现在朝向第二位置移动以在第二模式下操作，其中允许泵76与第一通道72之间的流体连通。在第二压力范围内，随着流体继续从第二通道74排放到贮存器78，第二通道74中的流体压力p2逐渐降低到零并保持零，而第一通道72中的压力p1继续逐渐降低到零，并且然后在螺线管电流s
t
下，随着阀体71开始将更多的流体从泵76引导到第一通道72而不是从第一通道72引导到返回管线77，所述压力逐渐增加。在该第二螺线管电流范围内，节距活塞62的位置由第一通道72与第二通道74之间的压力差以及复位弹簧68的偏置力/复位力控制。在该范围内的压力被认为是低压力。复位弹簧68使得对于一些发动机扭矩和速度比，可通过控制螺线管电流以将定子节距控制在最松位置和最紧位置之间的位置来控制来自流体动力的节距活塞62上的压力平衡。这被称为负载相关区域。在该负载相关区域中，旁通离合器44保持脱离。
53.在第三螺线管电流范围(sh《s《sc)内，随着螺线管电流继续增加，阀体71移动到第三位置，并且电磁阀70在第三模式下操作，其中流体从泵76自由地流动到第一通道72并且流体继续从第二通道74排放到返回管线77。在螺线管电流sh下的压力p1足以将节距活塞62定位在完全收紧位置。第一通道72中的压力p1随着螺线管电流增加到高于sh而继续逐渐增
加，而压力p2保持为零。在该螺线管电流范围(也被称为延迟区)内，压力p1不足以克服离合器弹簧52。
54.当第一通道72中的压力p1在螺线管电流sc下达到施加压力pa时，施加腔室94与释放腔室90之间的压力差也达到施加压力pa。施加腔室94中的施加压力克服了离合器弹簧52的偏置力，从而致使旁通离合器44接合。第一通道72中的压力p1还将节距活塞62保持在完全收紧位置。
55.离合器弹簧52和复位弹簧68被配置为使得离合器弹簧52比复位弹簧68刚度大得多，并且因此使离合器活塞50进行冲程所需的压力高于使节距活塞62进行冲程所需的压力大得多。因此，用于致动定子的叶片的较低压力不足以致使旁通离合器44接合。此外，复位弹簧68被配置为具有弹簧常数，使得当施加腔室94中的压力小于施加压力时，节距活塞62可移动到完全收紧位置。因此，在旁通离合器44从脱离位置移动到接合位置之前，节距活塞62移动到完全收紧位置。控制器可在负载相关范围s
l
至sh内调整供应到电磁阀70的电流，以微调定子叶片的节距。
56.随着第一通道72中的压力p1在螺线管电流sc下达到施加压力pa之后继续增加，施加腔室94中的压力p1致使摩擦材料48更牢固地压靠在壳体22上。将压力p1增加超过该点sc也增加了离合器扭矩容量。离合器容量用虚线示出为c1，并且与第一通道72中的压力p1成比例。
57.参考图6，在另一种配置中，除了该组第一孔73-1之外，穿过涡轮轴28的径向通路74-5可提供松弛腔室66与第二通道74之间的附加的流体连通。
58.根据本公开的教导的变矩器仅使用两个液压回路或通道和单个电磁阀来通过改变第一通道和第二通道中的压力并且通过在不同的螺线管电流水平下操作电磁阀来控制节距活塞的位置和旁通离合器的接合/脱离。电磁阀选择性地建立在泵、通向贮存器的返回管线、第一通道和第二通道之间的流体连通。因此，双通道系统允许变矩器控制旁通离合器的接合/脱离和节距活塞的位置，而无需对现有的涡轮轴、定子轴进行显著修改，从而降低制造成本。
59.此外，双通道系统可容易地结合到空间有限的小型变矩器中。此外，变矩器允许节距活塞移动到完全松弛位置、完全收紧位置和多个中间位置，从而使其真正地可变节距，这与节距活塞只能移动到两个位置(即，完全收紧或完全松弛)的典型变矩器相反。
60.除非本文另有明确指示，否则指示机械/热性质、组成百分比、尺寸和/或公差或其他特性的所有数值在描述本公开的范围时应理解为由词语“约”或“大约”修饰。出于各种原因期望进行这种修饰，所述原因包括：工业实践；材料、制造和组装公差；以及测试能力。
61.如本文所使用，短语a、b和c中的至少一者应被解释为使用非排他性逻辑“或”表示逻辑(a或b或c)，并且不应被解释为表示“a中的至少一者、b中的至少一者以及c中的至少一者”。
62.本公开的描述本质上仅是示例性的，并且因此不脱离本公开的实质的变型意图在本公开的范围内。不应将此类变型视为脱离本公开的精神和范围。
63.根据本发明，提供了一种车辆传动系部件，所述车辆传动系部件具有：变矩器，所述变矩器包括：壳体，所述壳体被支撑为围绕轴线旋转；泵轮，所述泵轮联接到所述壳体以随其围绕所述轴线共同旋转；涡轮轴，所述涡轮轴围绕所述轴线设置；涡轮轮毂，所述涡轮
轮毂围绕所述涡轮轴的第一端部部分设置并且联接到所述第一端部部分以围绕所述轴线共同旋转；所述涡轮轮毂限定多个第一孔，所述多个第一孔相对于所述轴线以一定角度纵向地延伸穿过所述涡轮轮毂；涡轮，所述涡轮联接到所述涡轮轮毂以围绕所述轴线共同旋转，所述涡轮轮毂限定凹槽；定子，所述定子包括能够在多个节距位置之间移动的多个定子叶片；致动器，所述致动器包括致动器活塞，所述致动器活塞能够在致动器腔室内滑动并且将所述致动器腔室分成松弛腔室和收紧腔室，所述致动器活塞驱动地联接到所述定子叶片以使所述定子叶片在所述多个节距位置之间移动；以及离合器，所述离合器被配置为将所述涡轮选择性地联接到所述泵轮，所述离合器包括蝶形弹簧、卡环、离合器活塞以及联接到所述离合器活塞的摩擦材料，所述离合器活塞至少部分地限定施加腔室和释放腔室，所述施加腔室被联接为与所述变矩器的流体动力腔室流体连通，所述流体动力腔室被联接为与所述收紧腔室流体连通，其中所述第一孔将所述释放腔室联接到所述松弛腔室以使其之间进行流体连通，其中所述离合器活塞能够在接合位置与脱离位置之间移动，在所述接合位置，所述摩擦材料抑制所述壳体与所述涡轮之间的相对旋转，在所述脱离位置，所述涡轮相对于所述壳体旋转，其中所述蝶形弹簧围绕所述涡轮轮毂设置并且所述卡环被接纳在所述涡轮轮毂的所述凹槽中且抑制所述蝶形弹簧在远离所述离合器活塞的轴向方向上的轴向移动，所述蝶形弹簧使所述离合器活塞朝向所述脱离位置偏置。
64.根据一个实施例，本发明的特征还在于电磁阀，所述电磁阀包括与所述收紧腔室处于流体连通的第一入口/出口和与所述松弛腔室处于流体连通的第二入口/出口，其中所述电磁阀被配置为在第一模式下操作，在所述第一模式下，所述电磁阀将所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的压力差控制在第一压力范围内以在完全松弛位置、完全收紧位置和它们之间的多个中间位置之间调整所述致动器活塞的位置，其中所述电磁阀被配置为在第二模式下操作，在所述第二模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差处于所述致动器活塞位于所述完全收紧位置且所述离合器活塞位于所述脱离位置的第二压力范围内，其中所述电磁阀被配置为在第三模式下操作，在所述第三模式下，所述电磁阀允许所述第一入口/出口与所述第二入口/出口之间的所述压力差达到所述离合器活塞位于所述接合位置的施加压力，其中所述施加压力大于所述第二压力范围。
65.根据一个实施例，所述涡轮轴限定穿过所述涡轮轴的所述第一端部部分的轴向端部中的孔口开放的中心通路，所述孔口提供所述中心通路与所述第一孔之间的流体连通。
66.根据一个实施例，所述第一孔通向环形空腔，所述环形空腔径向地在所述涡轮轮毂与所述涡轮轴之间。