[发明专利]用于自动变速器的高流量高压液压螺线管阀

说明书

一种高流量高压液压螺线管阀(26)包括：比例螺线管(56)；阀体(30)，其与螺线管(56)可操作地相关联，该阀体(30)具有阀孔(32)和与该阀孔(32)流体连通的至少一个流体入口端口(38)以及与该阀孔(32)流体连通的至少一个流体出口端口(40)；阀构件(42)，其轴向地和滑动地设置在该阀孔(32)内，该阀构件(42)具有沿着该阀构件(42)轴向地间隔开的多个阀元件(44)；以及具有计量面(76a、76c)的阀元件(44)中的至少一个，该计量面适于控制该阀体(30)的至少一个流体入口端口(38)与至少一个流体出口端口(40)之间的加压流体的压力，并且包括流动力补偿环形空隙(78a、78c)以计量输出从至少一个流体入口端口(38)到至少一个流体出口端口(40)的流体流量以在高流量条件期间最小化该阀构件(42)上的液压稳态流动力。

技术领域

本发明总体上涉及自动变速器，并且更具体地涉及一种用于自动变速器的高流量高压液压螺线管阀。

相关技术的说明

本领域中已知的常规车辆通常包括具有旋转输出的发动机，该旋转输出将旋转输入提供到变速器中，诸如用于车辆的动力系系统的自动变速器。变速器通过一系列预定齿轮组改变由发动机的输出产生的转速和转矩以将动力传输到车辆的一个或多个车轮，由此在齿轮组之间的改变使得车辆能够在给定不同发动机转速的情况下以不同车速行驶。

除了齿轮组之间的改变之外，自动变速器还用于调节与发动机的接合，由此变速器可以选择性地控制与发动机的接合以便促进车辆操作。作为示例，发动机与自动变速器之间的转矩传递通常在车辆停放或空转时或者在变速器在齿轮组之间改变时中断。在常规的自动变速器中，经由诸如液力变矩器等流体动力装置实现调节。然而，现代自动变速器可以用一个或多个电子和/或液压致动离合器(在本领域中有时称为“双离合器”自动变速器)代替变矩器。自动变速器通常使用液压流体来控制，并且包括泵组件、一个或多个液压螺线管阀以及电子控制器。泵组件向螺线管阀提供流体动力源，该螺线管阀继而由控制器致动以便选择性地引导整个自动变速器中的液压流体以控制由发动机输出产生的旋转转矩的调节。螺线管阀通常还用于在自动变速器的齿轮组之间改变，并且还可以用于控制用于在操作中冷却和/或润滑变速器的各种部件的液压流体。

一种类型的自动变速器被称为无级变速器(CVT)。通常，这种变速器采用两个可调滑轮的形式，每个滑轮具有轴向固定的槽轮和可相对于固定槽轮轴向移位或移动的另一个槽轮。金属或弹性材料的柔性带或链条用于使滑轮相互联接。滑轮槽轮的内表面是倾斜的或倒角的，使得当可轴向移位槽轮移动时，调整槽轮之间的距离以及因此有效的滑轮直径。可移位槽轮包括流体约束腔室以用于接收流体以增加有效滑轮直径，并且当流体从该腔室中排放时，滑轮直径减小。通常，当一个滑轮的有效直径在一个方向上变化时，在另一个方向上调整第二滑轮的有效直径，由此实现联接到输入滑轮的输入轴与联接到输出滑轮的输出轴之间的驱动比的变化。结果，轴之间的驱动比可以连续平滑的方式变化。螺线管阀通常还用于致动无级自动变速器的滑轮，并且还可以用于控制用于在操作中冷却和/或润滑变速器的各种部件的液压流体。

用于汽车中的自动变速器的液压控制件的可变力螺线管(VFS)阀的设计或功能可行性通常受可用封装空间、电池电压、压力范围以及所需流速的约束。例如，VFS阀具有中压(～20巴)和中等流量(～15lpm)用于变速器离合器直接作用控制件，VFS阀具有低压(<10巴)和低流量(<10lpm)用于两级(先导)控制件，并且VFS阀具有高压(>40巴)和低流量(～10lpm)用于清洁和低粘度流体环境。

另外，这些螺线管阀具有设置在阀壳体的阀孔中的阀体。阀孔具有大体单直径圆形横截面以接纳阀体。阀壳体具有通向阀体的大体矩形流动路径，并且阀体具有两个大体弓形且相对侧面。现有的阀体和阀壳体设计不会在滑阀周围提供大的环空流动区域，并且在高压和高流量应用中导致在滑阀或阀构件上的过度侧向负载，这是不希望的。