专利名称：汽车自动传动装置保养的装置和方法
背景技术：
发明领域本发明涉及用于自汽车的一个系统中实现流体更换的装置和方法。例如，该装置和方法可用于自汽车自动传动装置中更换自动传动液(ATF)。该装置和方法也可用于自汽车动力转向装置中更换动力转向液。更具体地说，本发明涉及用新鲜ATF更换自动传动装置的旧ATF或用新鲜流体，更换旧动力转向液的无故障设备和其操作方法及用途，这种设备制造便宜，作业耗能少，附合环保要求，供汽车技术人员使用特别方便。
相关技术在自汽车自动传动装置中排出旧ATF而同时以新的替代旧流体方面，现时有许多常规的设备和方法。这些装置和方法是对下述广泛持有的认识的一种反应在更换滤清器时单纯地从自动传动装置中滴落在油槽中(或排空装有泄放栓的这些传动装置的油槽)，然后用新液体重新将传动装置充满到适当的液面高度，导致一半以上旧的污染的ATF剩留在传动装置中。情况就是这样，因为，例如离合器操作器，一些控制阀，各种泵，ATF冷却器和连接导管和传动装置的扭矩变换器仍然保持着旧ATF。为了从该传动装置中抽出旧的ATF，在传动装置的工作液体更换进行期间，汽车发动机必须运转。
这种汽车发动机的运转通常是在底盘转鼓试验台上进行的，以允许驱动轮转动和传动装置的一些离合器循环工作。汽车发动机的运转对传动装置的内部流体泵提供动力，同时便于ATF流经扭矩变换器和传动装置的其它部分，有效地将旧ATF冲洗出，并以新流体替代它。或者，汽车发动机可以在传动装置处在“空挡”或“停车”状况下运转，用这种方法(即驱动轮不传动或传动装置离合器不循环工作)，大多数的旧ATF得到更换。在后者的情况下，旧ATF仍会从扭矩变换器，ATF冷却器和传动装置的连接导管中被冲洗掉。
不幸的是，这种汽车发动机的运转产生一种危险，即传动装置由于干运转会被损伤或破坏。这就是说，若旧传动液被放出，而传动装置并没有同时重新充以充足的新液，因而在传动装置中液面降得太低，则传动装置可能由于干运转而损坏。在某些情况下，通过在汽车发动机运转时开通ATF冷却器连接导管，可使旧ATF排出，并且仅当观察到空气泡还带有ATF自传动装置中排出时，在传动装置的充注管中灌注新ATF。这些气泡是传动装置的液面低得足以使其内部泵在抽吸空气的一种显示。此时，一剂新传动液经传动装置的充注管加入其内。在此情况下，也许会使新传动液部分或完全排出(或许由于某些理由在保养人员注意力不集中或不在时)而可能损坏传动装置。为安全进行，该方法要求两名保养人员全工作日的注意-一各注意排出ATF，以出现气泡为信号，而另一名根据第一保养人员的信号向充注管内充注新ATF。显然，该方法即费力又易出错。
在其它情况方面，适于保养设备的新ATF源不充足或被允许完全流出该保养设备(例如保养人员可能不查看新ATF槽实际保持充足的贮存量)。再者，在保养过程中，注入传动装置中的新ATF可能不充分，导致汽车传动装置的损坏。
或者，在保养过程中可能出现传动装置保养设备的外部电力故障；此时被保养的汽车仍在运转。这可导致汽车在其传动装置中没有充分的ATF情况下运转或在其传动装置外部冷却回路开通的情况下流体自传动装置被泵至废液槽。再有，除非保养人员相当早地发觉这一情况。
因此，希望安全和经济地用新ATF替代自动传动装置中基本上所有的旧ATF。不幸的是，为此用途的许多现存的设备和方法在其传动装置保养方面具有一个或多个效率低的缺陷(即容许某些旧液体剩留在传动装置中)，若不密切注意可能导致传动装置损坏，或使其结构或运转复杂。
例如，按照授与We-Yu Chem的1994年8月16日颁布的美国专利NO.5,337,708，已知一种汽车自动传动装置的清理设备。认为该专利公开了一种传动液更换设备，其中传动装置的外部ATF循环回路开通，完成该回路的设备部分处在运转模式。旧的传动液，或许混有传动装置冲洗液，在由设备完成的外部循环回路中循环。当按更换/补充模式运转时，该设备接收旧传动液，并以选定的压力容积输送率供应新液体。
该设备预定用被保养的汽车或其它机动车的12伏电源工作。该装备的新传动液槽似乎没有一液面检测器，因此，若新ATF液面降得太低的话，该系统能被返回到回路接法(滤清/冲洗)。采用一外部电力驱动泵，将新ATF自该液槽泵送到被保养的传动装置。然而，按照该专利中并不清楚在对该设备供电中断或该泵停止工作的情况下，该设备的线路接法返回到回路方式，使被保养的汽车传动装置不因此不充足的ATF运转而不受损伤。虽然该专利宣称在电力故障的情况下，会使该设备返回到回路接法，在接法方面这种变更是如实现或供以电力的，似乎并没有给以解释。
另一种传动液更换设备为授与James P.Viken于1994年6月7日颁布的美国专利N0.5,318,080所公开。认为该专利公开了一种由压力贮槽构成的新ATF源的设备，该槽由被传动装置本身的内部泵自传动装置泵送的旧ATF的流量物加压。该贮槽有一个腔，它由一柔性壁(即一旋转膜活塞)分隔成二个相对膨胀和收缩的子腔。当旧ATF自传动装置被收入一个子腔内时，新的ATF自另一子腔被置换到传动装置。
该设备的另一实施例采用二个单独的槽，一个接收旧ATF，而另一保存新ATF。自这一个槽被置换的空气按规定路线流入另一个。在理想的情况下该空气会将新ATF驱入传动装置。备有加压空气，以协助新液体的输送。对于这些设备，新液体输送率与由保养的传动装置的旧液体排出率的真正配合，存在着相当的不确定性。
按照授与Zachary T.Parker的于1994年12月6日颁布的美国专利NO.5,370,160也可知道一种传动装置保养设备。认为该专利公开了这样一种保养设备，其中，传动装置的外部ATF流体返回回路由一槽完成，用一泵自该槽中抽吸液体。因此，在保养时泵运转中断的情况下，该被保养的汽车继续运转，该汽车的传动装置由于干运转而处于损坏的危险中。采用一单独的泵将新ATF输送给传动装置，但该泵可能遭遇同样的电力供应中断，因此该传动装置仍然处于因干运转而损坏的危险中。该专利似乎并没有为被保养的传动装置提供一封闭的外部ATF循环回路(并不依赖一外部电力驱动泵的运转)，并且并不采用一个三通阀以实现或开通一外部ATF循环回路。
按照授与Eduardo Betancourt的于1995年9月5日颁发的美国专利No.5,447,184，已知另一种更换汽车传动液的设备。认为该专利公开了这样一种设备，其中，设有新ATF槽，因此输给传动装置的新液体容积可能超过被排出的容积。该专利似乎包含一个检测器它操作一个铃，使保养人员注意新ATF源处于流出的危险。然而，若保养人员或者不在近处因而不能听到该铃声或者不注意，当传动装置正在被冲洗时如果有新ATF源流出，则该传动装置仍然可能被损坏。此外，认为该专利所公开的设备并没有设置任何防护装置，这种防护装置在该传动的装置运转周期正被冲洗时，在对该设备的电力供应发生故障的情况下保护该自动传动装置。
最后，按照1995年12月5日颁布的美国专利NO.5,472,064，已知另一种自动传动装置冲洗设备。该专利似乎对该技术领域作出贡献的特点是采用了普通的定向流动控制阀。该流动控制阀被插入连接保养设备和传动装置外部回路的流体流动导管内，并允许该设备连接于传动装置的外部ATF循环回路(即ATF冷却器回路)，而无需注意该回路中流体循环的方向。若该设备的内部流体流动方向碰巧如所连接那样正确，则无需变更该阀的位置。在该设备的内部流体流动方向与传动装置连接的方向相反的情况下，则返回流体控制方向阀的位置会使该内部流动方向与传动装置的外部ATF流动回路中的流体流动方向相匹配。该设备需要保养人员的注意和人工干预以校正流体流动方向，因此，偶尔在这些和传动装置的连接不正确的情况下，首先可开始保养。
发明概述鉴于传统技术的种种缺陷，本发明的主要目的是要避免这些缺陷中的一个或几个缺陷。
另一个目的是要提供一种无故障自动传动装置保养设备。
再一个目的的是提供一种用新液体更换汽车动力转向装置中旧液体的设备。
因此，本发明提供一种用新ATF更换汽车自动传动装置中旧ATE的方法，该自动传动装置具有一内部泵和一外部液体循环回路，并对能被更换的ATF容积没有限制，该方法包括如下步骤提供一个新ATF源；将一排液马达/泵组件接入所述外部流体循环回路，因此，由于由所述传动装置内部泵产生的压力，所述回路开通，而旧的ATF自传动装置经马达/泵组件的马达部流到废液槽，并驱动所述马达/泵组件的泵部；将新的ATF自所述源经所述马达/泵组件的泵部输至所述自动传动装置，以实现外部流体循环回路的准封闭，从而借助于所述马达/泵组件以来自所述源的新ATF按等容积连续替换自所述内部泵自所述传动装置泵出的旧ATF。
按照另一个方面，本发明为汽车自动传动装置提供一种无故障传动液更换设备，该自动传动装置包括一内部泵，经一外部循环回路输送自动传动液(ATF)，所述设备包括一根导管，来自所述外部ATF循环回路引导ATF；一个三通阀，在第一位置上，将经第一导管自所述外部循环回路中接收的ATF连通到第二导管，该第二导管将ATF返回到所述外部ATF循环回路，所述三通阀在其第二位置上自所述外部ATF循环回路将ATF与废液槽连通；一个可弹性偏压反向驱动的操作器，当操作时，它将三通阀自其第一位置移至其第二位置，而操作器无效时，依靠其自身的偏压将三通阀返回到第一位置；一个容器，用以保存新ATF源；一个检测器，用以指示何时所述容器保存充足的新ATF源；一个泵，自所述容器接收新ATF，并将所述加压的新ATF经第二导管输送送到所述外部ATF循环回路；一个控制系统，连接所述检测器和操作器，以允许操作所述操作器，仅当所述检测器指示有充足的新ATF源时，才将三通阀置于第二位置，在新ATF源不充足的情况下，所述控制系统使所述操作器无效，以允许依靠所述操作器的自身器偏压使三通阀返回到第一位置。
通过连同附图一起阅读本发明的下列单个示例性优先实施例的说明，会获得对本发明的更清楚地理解。应当明白，这些附图和随后的本文说明仅涉及本发明的一个示例性实施例，因此，不应被看作意味对本发明的一种限制。
附图简介
图1是用本发明的设备对汽车自动传动装置进行保养的局部图解和简略描绘；图2是汽车动力装置(发动机和传动装置)和图1所示传动装置保养设备的简图，并描绘在传动装置保养期间所采用的另一操作模式(或流体流动途径)；图3是在图1和2中所示的传动装置保养设备中所采用的马达/泵的透视图，为清晰起见，用虚线表示该马达/泵的壳体；图4是在利用本发明的设备和方法以新流体更换旧流体的保养期间汽车动力转向系统的简图。
本发明示例性优先实施例详述参照图1，它表示利用本发明的自动无故障设备12保养汽车10的自动传动装置。可以理解，该汽车10仅是例证性的，可以采用设备12来保养其它型式的汽车传动装置。例如，一些重型卡车和公共汽车采用自动传动装置，也可用下列方法进行保养。
总的来说，可以看到设备12在两个方面与汽车10连接。第一方面，如将要说明的设备12由一对软管14和16连于汽车10的传动装置冷却流体回路。此外，在本例中，设备12由一电缆18进行电连接，以便自车辆10上接收电功率。电缆用卡子18a连于汽车电瓶的适当端子上。该设备12不需要在线功率(即例如不要求110伏或220伏交流电压)，而从汽车10上仅使用小电流能量来操作该设备的防故障功能。如将看到的，可提供设备12的另一实施例，它甚至不需要与汽车10的这种电连接，而且，该设备12无须任何外部电功率输入来操作。
该设备12包括一个小柜20，小柜有轮子22和把手24，以便，在保养区范围内推动小柜，例如到紧挨待保养汽车的合适位置。将会看到设备12有极低的重心，因此它易于倾斜移动，并且在静止时和在保养区范围内以其轮子倾斜移动时都能稳定。这种低重心是由设备12提供的，因为该小柜的整个较低部分28基本上限定了新鲜传动装置流体槽，为设备12提供了极低的重心。设备12的前面板设有垂直延伸的观察玻璃28a(实际上由抗碎塑料管材制成)，为设备12的流体槽部28内的液面提供指示。再看图1，可以看到，在汽车10的传动装置保养期间，汽车发动机被开动，汽车可处在空档或停车状态，或可在底盘转鼓试验台上，允许汽车驱动轮旋转，而汽车不动。在此情况下，传动装置的内部泵便会运转。而旧的ATF便会自汽车传动装置经软管14流至设备12。在最初传动冲洗工作模式期间，用旧的ATF(可能带有为这传动装置清理期间所添加的冲洗化学制剂，使传动装置中的柒皮和碎屑松脱便于带走)经软管16流回到传动装置。换言之，在冲洗工作模式中，设备12完成了传动装置的外部封闭流体流动回路。
然而，当保养技术人员操作开关30时，设备12进入ATF更换工作模式。在此更换操作模式中，旧的ATF自传动装置流到设备12，然后经软管34流到容器32，作再循或适当地处理。软管34可仅仅按规定路线通至为某些保养设备为此目的而保持的大的废液贮槽。在此情况下，保养区会有一些通至该贮槽的许多简易入口的通路，而无需容器32。同时，新的ATF自槽28经软管16被设备12输入汽车的传动装置。在ATF更换过程进行的同时，软管14和16中的流体流量由设备12保持基本上彼此匹配。因此，汽车10传动装置中的流体液面不可能降得太低，由于干运转引起的传动装置损坏不可能出现。
在槽28用光新ATF的情况下，设备12或者会不进入更换模式，或者会自该模式回复冲洗槽(即再循环模式)。再者，汽车传动装置的干运转不可能出现。同样，万一对设备12的供电中断(即，例如，若卡子18a中的一个分离了)，此时，设备12瞬即回复到冲洗模式，无需保养人员的人为注意，无需供电来回复冲洗模式。
现在注意图2，它简略表示设备12的管路系统和功能构件。分别以10a和10b表示汽车10的发动机和传动系统。在该相关技术中普通熟练的人员会明白传动系统10b是与汽车10的传动装置流体冷却器36相联的。通常，该传动装置冷却器36被制成汽车冷却水箱的一部分，因此是一种ATF一发动机冷却液型式。或者可将该传动装置冷却器36制成一单独的ATF一空气换热器，它通常安装在汽车散热器护栅的后面。在某些情况下，汽车装备两种ATF冷却器。冷却器36经导管38和40与传动装置10b成流体连通，在这些状态下，ATF流动方向在图2中以箭头指示。导管38、40和冷却器36相互配合限定传动装置10b的外部封闭的ATF循环回路，该外部封闭的流体循环回路在图2中以数码39指示。
导管38在图2中以虚线描绘的专线部分表示。当汽车10处于正常运转中，导管38的虚线部分连在一起，流体自传动装置沿该导管流至冷却器36。然而，在利用设备12对传动装置进行保养期间，导管38或40中的一根和图2所暗示的那样被阻断，设备12连接到冷却器36的先前关闭的ATF循环回路39。在图2中，导管38是供连接设备12用的所示开通的一根。然而，导管38或40中的任一根可被这样开通，取决于哪一根最易达到。在待保养的特定汽车上的保养技术人员。可通过导管38和40中的任一根来对传动装置进行保养，在完成保养的有效性方面绝对没有什么不同。在传动装置准备保养和进行保养期间，导管38或40中所使用的一根被阻断，而在完成保养后，导管的连接被恢复到其原始的流体流动连续性。
设备12包括一流体流量流器组件，以数码42表示。该整流器组件包括4个结点(或流体流动汇合点和分叉点)，分别以数码44、46、48和50表示；还包括4个止回阀，分别以相应的数码52表示。这些止回阀52分别配置在一对相连结点44-50之间，并按图2中所示定向。如图2中所示，软管14连于结点44，软管16连于结点50。止回阀50各自被定向，因此流体只能流至结点48，且只能从结点46离开。因此，不管用哪种方法将软管14和16连接到导管38和40中的被阻断的一根的开通端，ATF流动总是从结点44或50中的一个到结点48，并从结点44和50中的另一个到结点46。结点48经包括一压力计54和一流量计68的导管52连接到弹簧加载三通电磁阀56的公共部分。流量计68有一显露式的流体流量指示器68a，它被显示在设备12的前面机上，如图1所示。
电磁阀56有一常开(N.O.)端口，导管58由此连接到结点46。因此，设备12提供了一种封闭回路流体流动连接，它完成了回路39。设备12内的回路在图2中用标以数码39a和39b的回路箭头表示。在上述冲洗操作模式期间，设备12通过在以图2中的数码39a和39b表示的内回路中的ATF流动完成了循环回路39。在设备12中的ATF的这一循环期间，保养技术人员能在压力计上观察到由传动装置10b的内部泵产生的有效压力，这在图1中的设备12的前面板上可看到。
进一步研究该三通电磁阀56，可以看到，该电磁阀包括一阀部56a和一电磁线圈作动器部56b。电磁线圈作动器部56b包括一电枢件58，可移动地配置在电磁线圈60内，一弹簧62将电枢58偏置于第一位置。电枢件58与部56a相互作用，因此，当电枢58处于其第一位置时，该公共部分仅连于阀部56a的常开端口。当用电激磁电磁线圈60时，电枢件58被移到第二位置(未示)，在该位置上，阀部56b的公共部分仅连于该阀部的常闭端口。电磁阀56的常闭端口经一导管64连于马达/泵组件66的一部分(马达部分)。流体自该马达部分(以数码66a表示)经一软管34流至废流体容器32。
设备12在槽28上还设有一浮动开关70，只有在该槽中有足够容积的新ATF时，在电学上它才允许电磁阀56的公共部分连接于该常闭端口，而在新鲜的ATF液面降得太低时，它关闭。浮动开关70控制控制具有开关30，电磁线圈60和经电缆18的汽车10电瓶的电路中的继电器72。当保养人员关闭开关30时，若继电器72允许(即若浮动开关70指示在槽28中有足够高的新ATF液面)，则激磁电磁线圈60，而电磁阀56的公共部分从连通常开部被切换到连通常闭部。这样，设备12的内部封闭的ATF循环回路(回想箭头39a和39b)被开通，而废ATF自传动装置10b流至废液容积32。
现在研究图3，可以看到马达/泵组件66包括一个限定一输入道74a和自马达部66a引出的输出道74b的壳体74。与此类同，壳体74限定一个泵部66b的输入道74c和输出道74d。马达部66a和泵部66b分别由一对啮合小齿轮(分别用数码76，78，80和82表示)限定。壳体74限定这些啮合齿轮的密配合的腔，这是在小齿轮泵和马达的技术中是常见的。然而，在此情况下，壳体74还同轴承支承一对连接轴，以数码84和86指示。轴84和86以驱动方式连接所示的小齿轮，使转动一致，如图3中箭头所示。这样，废ATF流经马达/泵组件66的马达部66a(自输入道74a至输出道74b)，迫使齿轮76和78按所示方向转动，在转动中经轴84和86驱动齿轮80和82。马达/泵组件66是一种排液流体马达/泵组件，相对于齿轮76-82的每转，各侧同样具有相同的流体排量(忽略可能自组件的马达部漏到泵部的某些些微不大的流体容积)。
继续上面的研究，可以看到，按照组件66的一个所示实施例，壳体74一对长细的滑动轴颈轴承88(为图示清晰起见，在图3中看到的仅各自的一部分)。这些轴颈轴承88紧密和精确与轴84和86配合，因此，这些轴(和齿轮76-82)能极自由地转动。重要的是，这些轴颈轴承跟轴的密配合是可靠的，在马达/泵66的马达侧和原侧之间实现充分的流体密封，这样，在不采用接触式密封件的情况下只有无关紧要的少量ATF沿轴84、86流动。因此，在马达/泵组件66内的ATF和新ATF不发生明显的混合。在该相关技术内普通熟练的人员会认识到在马达/泵组件66内可能有另外的密封手段，它为该组件的内部部件的自由转动创造了条件。例如，在依然没有采用接触式密封装置的情况下，沿轴84和86的长度可采用迷宫密封装置以阻止该组件的马达部和泵部之间的流体流动。或者，在轴84、86上可采用低磨擦型接触式密封元件。例如，可采取碳环面密封装置的形式，即一种配置在壳体74和各轴84、86之间的低摩擦径向唇密封装置。在所有情况下，只要采用由传动装置10b的内部泵产生的流体压力，马达/泵组件66便能实现电动回转和泵送作业。这使得传动装置即使在发动机10a怠速的情况下也能进行保养。
因此，在流体更换模式期间，新的ATF自槽28被抽出，自马达/泵组件66的泵部66b的输入道74c流至输出道74d，并终止回阀90被输送到回路39b。新的ATF流至结点46，然后流到软管14和16中的一根，该根软管正连于导管38和40的具有低压力的连接处。
鉴于上面所述可以想到，在图2中所看到的设备中的流体流动正完全受汽车传动装置10b的内部泵的推动。因此，在整个流动路径的长度有渐变的压力降，而由于这种流体压差，在各连接点流到导管38和40中的一根流体流量将会彼此不同。因此，不管导管38和40中的哪一根在传动器检测期间受阻，也不管软管14和16以哪一种方法连于受阻的导管38或40的开通端，旧ATF的流量将来自受阻导管38或40的这些开通端之一，而新ATF的流量将由设备12输入到该受阻导管的另一开通端。
换言之，在冲洗模式期间，传动装置的循环回路39是完备的，而在更换模式期间看来也是完备的，但新的ATF按照在更换模式期间由传动装置10b泵出的旧ATF的相应容积正由设备12输送。在这流体更换模式作业期间，技术人员通过观察流量计68的指示器68a能验证流体在流动。最好，该流量计是一种带透明壁的透平式的，通过该壁，技术人员不仅能看到转动着的透平，而且能观察到自传动装置流到废液槽的ATF的颜色和混浊度(即从图1中知道的，在设备12的前面板上可以看见)。这样，当观察到流动的ATF从旧流体的混浊过热阴影区转变成新流体的清洁的鲜红色时，技术人员知道冲洗和流体更换作业是完好的。
重复一遍，万一在保养过程中，液槽28内的新ATF的液面降得太低，即使技术人员不在时，浮动开关70会电动开启，结果，弹簧加载电磁线圈会将阀56a退回到仅将该公用端口连接到常开端口的位置。这是由于它本身的弹簧偏压及电磁线圈操作器56b能被该弹簧偏压反向驱动才发生的。这样，万一设备12的操作中止(例如由于供电中断)或新鲜传动液短缺，回路39便恢复，传动装置流体停止排出，于是传动装置10b便不能耗尽流体或由于干运转而损坏。
当上述过程完好时，技术人员在和导管38或40之一的连接点断开设备12，恢复循环回路39，并输送传动装置旧流体供处理或输到再循环设备。
图4简略图示本发明的另一实施例，其中利用一设备来保养汽车动力转向装置，用新流体从该装置中更换旧流体。为了用标号来描绘本发明的另一实施例，与上述所描绘或描写的零件在结构或功能上相同或相似的零件，在图4中采用相同的数码加100标注。
现在参看图4，汽车包括一发动机110a，借助于一皮带94驱动一动力转向泵92。泵92包括一个大致配置在泵92上方的槽部96。槽部96有一充液口98，由盖100封闭。此外，一低压软管140连接于槽部96本体上的一连接件，以允许进入该槽的低压动力转向液返回。在发动机运转期间，泵92自槽部96抽吸动力转向液，并经高压软管或导管138将该加压的液体输送到一动力转向组件102。该动力转向组件102被连接到汽车的可操纵方向盘，并有来自方向盘104的转向输入。
现在，为允许设备112用于更换在图4中看到的来自动力转向装置的液体，在其连接到槽部96上的连接件的连接处阻断或断开低压软管140。断开软管140允许它连接于设备112的软管114或116中的一根。鉴于对液压整流器42的上述说明，可以理解，可连接软管114或116以便从上述装置接收低压动力转向液。来自设备112的另一软管114或116或者连于断开了软管140的槽96上的连接件，或者仅按规定路线连接，以便将液体经充液口98输入槽96。
因此，当发动机110a运转时，对泵传输动力，从而将高压动力转向液输送到组件102。低压动力转向液自组件102流经软管140，但按规定路线流至设备112，而不是流入槽96。该动力转向液按规定路线流至设备112，如上所述，在那里它将动力传给一马达/泵组件。设备112备有一个新鲜动力转向液源，根据上面就对设备12装备一自动传动液源的说明，这将易于理解。设备112的马达/泵组件以匹配的容积比率经软管116将新的动力转向液输送到泵92的槽96内。使人想起，软管114和116在功能上可以颠倒，根据上述设备12的液压整流器的操作，是可以理解的。这样，旧动力转向液从图4所示装置中被排除而使该装置备有新的动力转向液。
虽然已描绘、描述并参照本发明的一个特定的优先实施例限定了本发明，然而这种参照并不意味着对本发明的限制，因此并没有限制的含意。本发明在形式和功能方面能有相当多的修改、替换和等同物，如在该相关技术中的普通熟练人员所想到的那样。例如，显然，可以提供该设备12的一替代实施例，它根本无需电功率来操作。这就是说，电磁线圈56可被手动操作的三通阀代替。在此情况下，当完成将新ATF输送到传动装置同时，保养技术人员必须将设备自更换模式手工回复到冲洗模式。
或者，可将手动操作三通阀用弹簧加载到其完成内部回路39a/b的位置，并可锁住在其实现设备的更换模式的位置。在该替代实施例中，可采用一触发装置，根据槽28内浮体的下降使锁住的三通阀开启，并使设备回复到冲洗模式。例如，可采用一浮动开关，设备12的一内部电瓶可触发一电磁线圈，后者松开三通阀的锁住。或者，自该槽上可将一浮体触发器直接连接到一机械锁住释放机构(即扣机)，以释放被锁住的三通阀，并允许其本身的弹簧将设备返回到冲洗模式。这样，可监测设备12是无故障的，而且或者不需要自汽车上取得电功率(即由于在设备12内部采用一电瓶)，或者采用一机械锁闩机构和释放装置(即浮体触发器替代物)，这样，只需要保养人员的最少注意力，而仍然确保无故障作业。
另一替代方案是提供一个与马达/泵组件66连接或驱动关系的力矩马达。可将该力矩马达安排成加速该马达/泵组件的转动，但沿保养时由被泵出传动装置的旧ATF驱动的方向并不驱动该马达/泵组件的转动。因此，对于具有一个仅保持在无辅助装置时多半不足以驱动该马达/泵组件的较低流体压力的内部泵的那些汽车，仍能用本发明的设备进行保养。通过这种力矩马达的工作，对马达/泵组件66的轻微加速会在本发明传动装置内部泵的推动下足以仍然完成排液流体更换。
因此，所描绘和描述的本发明的优先实施例仅仅是例证性的，因而对本发明的范围不是穷举的。因此，本发明仅受所附权利要求书的精神和范围的限制，在所有方面给于等同物充分的认定。
权利要求
1.一种在汽车自动传动装置中用新ATF更换旧ATF的方法，该装置具有一内部泵和外部液体循环回路，对可更换的ATF容积没有限制，所述方法包括如下步骤提供一个新ATF源；将一排液马达/泵组件接入所述外部流体循环回路，因此，由于由所述传动装置内部泵产生的压力，所述回路开通，而旧的ATF自传动装置经马达/泵组件的马达部流到废液槽，并驱动所述马达/泵组件的泵部；将新的ATF自所述源经所述马达/泵组件的泵部输至所述自动传动装置，以实现外部流体循环回路的准封闭，从而借助于所述马达/泵组件以来自所述源的新ATF按等容积连续替换由所述内部泵自所述传动装置泵出的旧ATF。
2.一种自动传动装置中更换ATF的无故障方法，所述方法包括如下步骤为传动装置提供一条外部循环回路；在所述内部ATF循环回路中包含一个三通阀，处在第一位置上与所述外部ATF循环回路中的ATF连通，而处在第二位置上开通所述外部ATF循环回路，并自该传动装置将ATF导至废液槽；弹性地将三通阀偏置到所述第一位置；提供一个操作装置，当操作时，可换向地将三通阀移至其第二位置；提供一个新的ATF源；提供一个检测器，指示新ATF源何时充足；操作一个泵，将新ATF添加到传动装置中，提供一个控制系统，仅当所述检测器指示新ATF源充足时才允许操作所述操作装置；在所述控制装置使所述操作装置无效的情况下；利用所述弹性偏压装置将三通控制阀自第二位置回复到第一位置，从而恢复所述外部ATF循环回路。
3.一种汽车自动传动装置的无故障传动液更换设备，该自动传动装置包括一内部泵，经一外部循环回路输送自动传动液(ATF)，所述设备包括一根导管，自所述外部ATF循环回路引导ATF；一个三通阀，在第一位置上将经第一导管自所述外部循环回路中接收的ATF连通到第二导管，该第二导管将ATF返回到所述外部ATF循环回路，所述三通阀在其第二位置上自所述外部ATF循环回路将ATF与废液槽连通；一个可弹性偏压反向驱动的操作器，当操作时，它将三通阀自其第一位置移至其第二位置，而当操作器无效时，依靠其自身的偏压将三通阀返回到第一位置；一个容器，用以保存新ATF源；一个检测器，用以指示何时所述容器保存充足的新ATF源；一个泵，自所述容器接收新ATF，并将所述加压的新ATF经第二导管输送到所述外部ATF循环回路；一个控制系统，连接所述检测器和操作器，以允许操作所述操作器，仅当所述检测器指示有充足的新ATF源时，才将三通阀置于第二位置，在新ATF源不充足的情况下，所述控制系统使所述操作器无效，以允许依靠所述操作器的自身偏压使三通阀返回到第一位置。
4.按权利要求3所述的无故障传动液更换设备，其特征在于还包括一个液压马达，它由被所述内部泵自所述传动装置泵压的旧ATF驱动，并驱动所述流体更换设备的所述泵。
5.按权利要求4所述的无故障传动液更换设备，其特征在于流体更换设备的马达和泵被制一个马达/泵组件，在每一泵腔和马达腔内有一对啮合齿轮；一根受马达腔内的所述一对啮合齿轮驱动的轴，所述一对啮合齿轮与泵腔内的一对齿轮按驱动关系连接，所述壳体装有一轴颈轴承，该轴承与所述轴配合限定一种与所述轴的自由转动配合，在不采用接触式密封件的情况下它阻止所述两腔之间的流体流动。
6.按权利要求3所述的无故障传动液更换设备，其特征在于还包括一个液压整流器，它允许第一导管或第二导管中的一根连接于传动装置的外部流体循环回路内，以接收由传动装置的内部泵泵送的旧ATF。并允许第一和第二导管中的一根连接到传动装置外部流体循环回路内，以便将新ATF输送到该循环回路内。所述液压整流器包括四个流体流动结点，四个结点中的每一个与所述四个结点中的另外两个或直接的流体流动连通，所述两个结点为双向结点，它们可自传动装置接收流体，或将流体输送到传动装置，所述四个结点中的不同两个分别为所述设备在该处自传动装置接收旧ATF的一流入结点和该设备将新ATF输送到该处的一流出结点，第一和第二导管分别连于所述双向结点中的相应一个；四个止回阀分别置于两直接连通的结点之间，这些止回阀这样配置，以允许自每一双向结点仅流至流入结点，而仅自流出结点流至每一双向结点。
7.按权利要求4所述的无故障传动液更换装置，其特征在于，所述流体更换设备的马达和泵彼此按驱动关系偶合，以便一致地同时运转所述马达和泵分别排出等容积的流体。
8.在用新ATF自汽车自动传动装置更换旧ATF的设备中，该设备包括一个新ATF源；一个泵组件，自所述源将新ATF泵送到自动传动装置；一个液压整流器，包括四个流体流动结点，四个结点中的每一个与所述四个结点中的另外两个或直接的流体流动连通；所述两个结点为双向结点，它们可自传动装置接收旧ATF或将新ATF输送到传动装置，所述四个结点的不同两个分别为自传动装置接收旧ATF的一流入结点和该设备将新ATF输送到那里的一流出结点；四个止回阀分别配置在两直接连通的结点之间，这些止回阀这样配置，以允许自每一双向结点仅流至流入结点，而仅自流出结点流至每一双向结点。
9.在汽车动力转向装置中用新的动力转向液更换旧的动力转向液的方法，该转向装置具有一个动力转向泵和一条包含一动力转向传动装置和一流体槽的流体循环回路，所述方法包括如下步骤提供一新的动力转向液源；将排液马达/泵组件接入所述流体循环回路中；因此，由于由所述动力转向泵产生的压力所述回路是开通的，而旧的动力转向液自所述动力转向传动装置经马达/泵组件的马达部流到废液槽；并驱动所述马达/泵组件的泵部；将新的动力转向液自所述源经所述马达/泵组件的泵部输送到所述槽，从而由动力转向泵自动力转向传动装置泵出的旧动力转向液借助于所述马达/泵组件被来自所述源的的新动力转向液按等容积连续地替代。
10.一种更换汽车中动力转向液的无故障设备，该车包括一个具有一动力转向泵的动力转向装置；一个给动力转向泵提供动力转向液的槽；和一个动力转向传动装置，它自动力转向泵经一高压导管接收了高压动力转向液，并将低压动力转向液经一低压导管返回到所述槽，所述设备包括一个第一导管，将旧动力转向液自低压导管引至一三通阀；所述三通阀在第一位置上使经该第一导管接收的动力转向液连通一第二导管，该第二导管将动力转向液返回到所述槽，三通阀在其第二位置上使动力转向液连通到废油槽；一个可弹性偏压反向驱动的操作器，当操作时，它将三通阀自其第一位置移至其第二位置，而当操作器无效时，依靠其自身的偏压将三通阀返回到第一位置；一个用以保存新动力转向液源的容器；一个用以指示何时所述容器保存充足的新动力转向液源的检测器；一个自所述容器接收新动力转向液并将所述新动力转向液经第二导管输送到所述槽的泵；一个控制系统，连接所述检测器和操作器，以允许操作所述操作器，仅当所述检测器指示在所述容器内有充足的新动力转向液源时，才将三通阀置于第二位置，在新动力转向液源不充足的情况下，所述控制装置使所述操作器无效，以允许所述三通阀依靠所述操作器的自身偏压返回到第一位置。
11.按权利要求10所述的无故障动力转向液更换设备，其特征在于还包括一个液压马达，它由被所述动力转向泵自所述动力转向装置泵送的旧动力转向液驱动，并驱动所述设备的所述泵。
12.按权利要求10所述的无故障动力转向液更换设备，其特征在于还包括一个液压整流器，它允许所述第一导管或第二导管中的一根连于所述动力转向装置的低压导管，以便自哪里接收低压动力转向液，并允许第一或第二导管中的一根将新动力转向液输入所述槽；所述液压整流器包括四个流体流动结点，四个结点中的每一个与所述四个结点中的另外两个成直接的流体流动连通，所述结点中的两个为双向结点，它们可自动力转向装置接收流体，或将流体输送到动力转向装置，所述四个结点中的不同两个分别为该设备在该处自汽车动力转向装置接收旧动力转向液的一流入结点和该设备将新动力转向液输送到该处的一输出结点，第一和第二导管分别连于所述双向结点中的相应一个；四个止回流，分别置于两直接连通的结点之间，这些止回阀这样配置，以允许自每一双向结点仅流至流入结点，而仅自流出结点流至每一双向结点。
13.一种汽车自动传动装置的无故障传动液更换设备，该自动传动装置包括一内部泵，经一外部循环回路输送自动传动液(ATF)，所述设备包括一根导管，自所述循环回路将ATF引导到一个三通阀的公共端口，所述三通阀在第一位置上将经第一导管自所述循环回路中接收的ATF经一常开端口连通到第二导管，该第二导管将ATF返回到所述循环回路，所述三通阀在其第二位置上将ATF自所述循环回路经一常闭端口与废液槽连通；一个可弹性偏压反向驱动的操作器，当操作时，它将三通阀自其第一位置移至其第二位置，而当操作的无数时，依靠其自身的偏压将三通阀返回到第一位置；一个容器，用以保存新ATF源；一个检测器，用以指示何时所述容器保存充足的新ATF源；一个马达/泵组件，具有一个按流体流动串连配置在所述三通阀常闭端口和废液槽之间由自所述传动装置泵出的ATF驱动的马达部；一个自所述容器接收新ATF并经第二导管将所述加压的新ATF输送到所述循环回路的泵部，所述马达/泵组件的马达部和泵部按驱动关系彼此耦合，以便一致地同时运转，每个取代等容量的流体；一个控制系统，连接所述检测器和操作器，以允许操作所述操作器，仅当所述检测器指示有充足的新ATF源时，才将三通阀置于第二位置，在新ATF源不充足的情况下，所述控制装置使所述操作器无效，以允许依靠所述操作器的自身偏压使三通阀返回到第一位置；一个液压整流器，允许所述第一导管或第二导管中的一个连于所述传动装置的循环回路中，以接收由该传动装置的内部泵泵送的旧ATF，并允许第一或第二导管中的一个连于所述传动装置的循环回路中，以便将新ATF输送到该循环回路；所述液压整流器包括四个流体流动结点，所述四个结点中的每一个与所述四个结点中的另外两个处于直接的流体流动连通，所述结点中的两个为双向结点，它们可自所述传动装置接收流体，或将流体送至所述传动装置，所述四个结点中的共同两个分别为所述设备在该处自传动装置接收旧ATF的一流入结点和该设备将新ATF输送到该处的一流出结点，第一和第二导管分别连于所述双向结点中的相应一个；四个止回阀分别置于两直接连通的结点之间，这些止回阀这样配置，以允许自每一双向结点仅流至流入结点，而仅自流结点流至每一双向结点。
全文摘要
一种无故障保养设备(12),在汽车发动机运转的时间允许旧ATF(32)从传动装置(10B)内被泵出,并可靠地将一匹配的新ATF容积泵入该传动装置,因此,不可能出现传动装置的干运转。若新ATF源(28)流出或若供给该保养设备的电力被中断,则该设备返回到传动装置的封闭回路流体循环。一液压整流器(42)在汽车的传动装置冷却器(36)流体循环回路和保养设备(12)之间提供软管(14,16)的万向连接。该设备的另一实施例允许从汽车上进行动力转向液(112)的类似的无故障更换。
文档编号F16H41/30GK1255188SQ98804896
公开日2000年5月31日 申请日期1998年3月9日 优先权日1997年3月13日
发明者P·L·狄克逊, T·M·朗兹, M·J·卡马乔 申请人:温恩石油公司