[发明专利]自动变速装置的液力变矩器中的液压控制

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于自动变速装置的液力变矩器，并且， 尤其涉及一种向变矩器供油、驱动液力变矩器的叶轮离合器并且向 变速装置组件连续提供液压润滑剂的液压系统。

背景技术

液力变矩器是液压液力联轴器的改良形式，并且像液力联轴器 一样，用于将来自原动机(例如内燃机或电动机)的旋转动力传送 到旋转的从动负载。当在输入和输出转动速度之间存在实质差别 时，液力变矩器能够增加转矩，从而提供减速齿轮的同等作用。

液力变矩器包括至少三个转动元件：叶轮，由原动机机械地驱 动；涡轮，驱动负载；和定子，设置在叶轮和涡轮之间以便它能改 变从涡轮返回到叶轮的油流以便增加转矩。定子设置在超越离合器 (overrunning clutch)上，该超越离合器阻止定子逆向转动原动机， 但是允许正向转动。液力变矩器被封闭在外壳中，该外壳容纳自动 变速装置液(ATF)，该自动变速装置液有时是指如“油”、“润滑油” 或“润滑剂”。

在液力变矩器中的液压寄生损失降低功效并且产生废热。在现 代汽车应用中，这个问题通常通过使用支路离合器(bypass clutch) (也称做锁止离合器)而消除，该支路离合器物理连接叶轮和涡轮， 有效地将变矩器改变为纯机械连接。从而，没有动力传递损耗 (slippage)、实际上没有能量损耗并且改善燃料成本。

液力变矩器离合器的设计包括两个基本类型，封闭式活塞设计 和开放式活塞设计。封闭式活塞设计要求有通往液力变矩器的专用 的液压回路，该液压回路只和离合器活塞的使用侧连通。当压力高 时，离合器应用。当压力低时，离合器释放。一个更罕见的形式是 将液压回路设置在在释放侧，此处，高压时释放离合器而低压时应 用离合器。

当液力变矩器增大转矩时，功率损耗出现，这极大地增加了液 力变矩器中ATF的温度，而其必须在返回到变速装置前冷却下来。 冷却器回程油通常被送入变速器润滑剂回路以便冷却内部离合器、 齿轮组和轴承。润滑剂回路通常也被用来填充或加载平衡隔层，该 平衡隔层用于当内部转动速度增大时防止脱开的离合器活塞移动。

控制液力变矩器的液压系统的基本原理负责几个功能，包括： 1)供应足够的压力给变矩器以便防止变矩器气蚀(cavitating)，2) 使足够的油流过变矩器以便去除在环面和离合器中产生的热，3) 控制锁止离合器活塞中的压力，4)向冷却和润滑剂回路供给油， 并且5)当不是必需的情况下，最小化用于流动和压力的系统抽吸 要求。许多控制系统不是完全控制所有这些功能。

在工业中，存在的需求是通过使用简单的阀布置控制封闭式活 塞液力变矩器的支路离合器，以改善离合器控制，在不给变速装置 润滑剂系统带来风险的情况下降低变矩器的流动要求。

发明内容

一种用于控制供应到变速装置的液力变矩器的液压机液体(或 液压液)的系统，该系统包括：液力变矩器，该液力变矩器包括容 纳有叶轮和涡轮的室；具有可变最大转矩的支路离合器；可变控制 压力源；响应在打开状态和锁定状态之间交替的可变控制压力而变 化的锁止阀，其中在打开状态，锁止阀产生低压输出，而在在锁定 状态，锁止阀产生高压输出；响应于低压输出和高压输出限制室中 交替处于两个压力值的液压的第一阀；以及响应用于调节液压值的 可变控制压力的第二阀，该可变控制压力驱动支路离合器并且改变 离合器的最大转矩。

该系统只包括两个调节阀而不是三个，以便控制变矩器的加载 压力、变矩器离合器压力和冷却器/润滑剂控制，因此降低调节器之 间的相互影响、调节器不稳定性、调节器粘性和压力易变性的可能 性。

该系统也允许用于变矩器回路、冷却器回路和润滑剂回路的独 立并可调节的液流。

常规的双行程(two-pass)和三回程(three pass)变矩器直接 向变速装置油槽发送锁定的变矩器油流。而这个系统通过将油送到 变速装置机油冷却器和变速装置润滑剂回路来节约油，有效地节约 了在不同情况下被要求用于抽吸大量油的能量，允许低突缘(lug) 限制，并且节省了燃料。在自动变速装置中，在第六档以1000rpm 的速度运行的情况下，该流速大约是每分钟两升，这个速度导致在 锁定期间流向变矩器、冷却器和润滑剂回路的油流减小了33％。

当变矩器离合器被锁定、强锁定或调节在变矩器的叶轮和涡轮 之间传递的转矩时，该系统允许调节流向冷却器和润滑剂回路的 油。