本申請要求2015年12月14日提交的韓國專利申請第10-2015-0178595號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的液壓供應(yīng)系統(tǒng)。更具體而言,本發(fā)明涉及這樣的一種用于車輛的自動變速器的液壓供應(yīng)系統(tǒng):其最大化地減少燃料消耗,并且將作為電動泵的輔助的機(jī)械油泵的容量最小化。
背景技術(shù):
近年來,隨著世界范圍內(nèi)的高油價和廢氣排放規(guī)定變得更加嚴(yán)格,汽車制造商已經(jīng)全力投入到了對環(huán)境友好并且可以改善燃料效率的技術(shù)的研發(fā)中。
自動變速器的燃料效率可以通過提高動力傳遞效率來進(jìn)行改善,而動力傳遞效率可以通過最小化油泵中的不必要的動力消耗來提高。
然而,在常規(guī)的系統(tǒng)中,由發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動的機(jī)械泵所泵送的液壓受到壓力控制值的控制,并隨后供應(yīng)到每個變速器單元,因此,油量不受控制,從而導(dǎo)致了不必要的動力損失。
尤其是,在高RPM區(qū)域的不必要液壓的產(chǎn)生導(dǎo)致了動力損失,從而降低了燃料效率。
公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強(qiáng)對本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于車輛的自動變速器的液壓供應(yīng)系統(tǒng),其可以通過實(shí)現(xiàn)多個泵的工作模式而最大化燃料效率,并且可以最小化作為電動泵的輔助的機(jī)械油泵的容量。
在本發(fā)明的一個方面,一種用于車輛的自動變速器的液壓供應(yīng)系統(tǒng),其從存儲于油盤中的油產(chǎn)生高壓液壓并且將液壓供應(yīng)到變速器單元,所述用于供應(yīng)系統(tǒng)可以包括:機(jī)械油泵,其流體連接至油盤,并且由發(fā)動機(jī)驅(qū)動以將存儲于油盤中的油作為第一高壓液壓泵送,并且將機(jī)械油泵中的油供應(yīng)到流體連接至機(jī)械油泵的第一排出路徑和第二排出路徑;第一開關(guān)閥,其流體連接至第一排出路徑,并且將供應(yīng)到第一排出路徑的油選擇性地供應(yīng)到流體連接至第一開關(guān)閥的第一供應(yīng)路徑;第二開關(guān)閥,其流體連接至第一排出路徑和第二排出路徑,并且將第一供應(yīng)路徑中供應(yīng)的油通過流體連接至第二開關(guān)閥的第二供應(yīng)路徑分別選擇性地供應(yīng)到變速器單元和壓力控制閥;第一電磁閥致動器和第二電磁閥致動器,第一電磁閥致動器接合至第一開關(guān)閥以控制第一開關(guān)閥,第二電磁閥致動器接合至第二開關(guān)閥以控制第二開關(guān)閥;以及電動油泵,其流體連接至油盤,并且由電機(jī)驅(qū)動以將存儲于油盤中的油泵作為第二高壓液壓送,并且將存儲于油盤中的油供應(yīng)到流體連接至第二供應(yīng)路徑的第三供應(yīng)路徑。
油盤、第一開關(guān)閥、第二開關(guān)閥、機(jī)械油泵以及電動油泵流體連接至回流路徑。
第一開關(guān)閥設(shè)置為滑閥并且連接至機(jī)械油泵的第一排出路徑,并且依據(jù)第一電磁閥致動器的開啟或關(guān)斷狀態(tài),將供應(yīng)至第一排出路徑的油選擇性地供應(yīng)到第一供應(yīng)路徑和回流路徑。
第二開關(guān)閥設(shè)置為滑閥并且連接至機(jī)械油泵的第一供應(yīng)路徑,并且依據(jù)第二電磁閥致動器的開啟或關(guān)斷狀態(tài),將供應(yīng)至第一供應(yīng)路徑的油選擇性地供應(yīng)到第二供應(yīng)路徑和回流路徑。
在第三供應(yīng)路徑上設(shè)置有防止回流的單向閥。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案,依據(jù)驅(qū)動條件實(shí)現(xiàn)了五種工作模式,從而最大化了燃料效率。
另外,作為電動液壓泵的輔助功能,機(jī)械液壓泵的容量可以最小 化,從而減小車輛的容積率和重量。
此外,通過在主驅(qū)動區(qū)域中僅使用電動液壓泵的最優(yōu)驅(qū)動,可以獲得液壓的穩(wěn)定性。
此外,即使電動液壓泵失效,由于提供了故障保護(hù)功能,也可以提高系統(tǒng)的可靠性。
通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式,本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖;
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第一工作模式(機(jī)械液壓泵全排放(full-discharge)工作)下工作的液壓供應(yīng)系統(tǒng)中的液壓流;
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第二工作模式(機(jī)械液壓泵全排放工作,且電動液壓泵工作)下工作的液壓供應(yīng)系統(tǒng)中的液壓流;
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第三工作模式(機(jī)械液壓泵半排放工作)下工作的液壓供應(yīng)系統(tǒng)中的液壓流;
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第四工作模式(機(jī)械液壓泵半排放工作,且電動液壓泵工作)下工作的液壓供應(yīng)系統(tǒng)中的液壓流;
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第五工作模式(僅電動液壓泵工作)下工作的液壓供應(yīng)系統(tǒng)中的液壓流。
應(yīng)當(dāng)了解,所附附圖并不必須是按比例繪制的,其呈現(xiàn)了某種程度上經(jīng)過簡化的說明本發(fā)明的基本原理的各個特征。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
在這些圖形中,在附圖的多幅附圖中,附圖標(biāo)記指本發(fā)明的相同的或等同的部件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的各個實(shí)施方案,這些實(shí)施方案的示例被示出在附圖中并描述如下。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)了解,本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反,本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案,而且覆蓋可以包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種可替選形式、修改形式、等同形式及其他實(shí)施方案。
下文將參考所附附圖對本發(fā)明進(jìn)行更為全面的描述,在這些附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到,可以對所描述的實(shí)施方案進(jìn)行各種不同方式的修改,所有這些修改將不脫離本發(fā)明的精神或范圍。
省略了與本發(fā)明無關(guān)的部分,以便清楚地解釋本發(fā)明,并且在整個說明書中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
在下面的描述中,將部件的名稱分為第一、第二等是因?yàn)椴考拿Q彼此相同而將名字分開,對其順序并沒有進(jìn)行特定的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的液壓供應(yīng)系統(tǒng),包括:機(jī)械液壓泵OP1、電動液壓泵OP2、第一開關(guān)閥SW1、第二開關(guān)閥SW2、第一電磁閥致動器SOL1、第二電磁閥致動器SOL2以及單向閥CV,分別從機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2泵送的液壓可以各自供應(yīng)到變速器單元TM,或者可以在預(yù)定的管路中匯合并且隨后同時供應(yīng)到變速器單元TM。
機(jī)械液壓泵OP1是葉輪泵,并且在轉(zhuǎn)子20的軸向?qū)ΨQ的位置上設(shè)置了第一泵室21和第二泵室22,第一泵室21和第二泵室22分別包括第一進(jìn)入口21a和第二進(jìn)入口22a以及第一排出口21b和第二排出口22b。
第一進(jìn)入口21a和第二進(jìn)入口和22a分別經(jīng)由第一進(jìn)入路徑21c和第二進(jìn)入路徑22c連接到油盤P,第一排出口21b和第二排出口22b分別連接到第一排出路徑21d和第二排出路徑22d。
第一排出路徑21d將液壓供應(yīng)到第一開關(guān)閥SW1,第一開關(guān)閥SW1經(jīng)由第一供應(yīng)路徑24將液壓供應(yīng)到第二開關(guān)閥SW2,第二開關(guān) 閥SW2將液壓供應(yīng)到壓力控制閥RV,該壓力控制閥穩(wěn)定地控制供應(yīng)到變速器單元TM的液壓。
第二排出路徑22d連接第一供應(yīng)路徑24,并且將第二排出口22b排出的液壓經(jīng)由第二開關(guān)閥SW2供應(yīng)到穩(wěn)定地控制供應(yīng)到變速器單元TM的液壓的壓力控制閥RV。
第一進(jìn)入路徑21c和第二進(jìn)入路徑22c可以各自連接油盤P,但是在本示例性實(shí)施方案中,第一進(jìn)入路徑21c和第二進(jìn)入路徑22c分別從單個的主進(jìn)入回路MIP分出,然后連接第一進(jìn)入口21a和第二進(jìn)入口22a。
另外,在主進(jìn)入路徑MIP上還設(shè)置了過濾器F,以便過濾包含在油中的雜質(zhì),使得經(jīng)過濾的油可以供應(yīng)到機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2。
第一開關(guān)閥SW1設(shè)置為滑閥,并且連接至機(jī)械液壓泵OP1的第一排出口21b,以及將供應(yīng)到第一排出路徑21d的液壓供應(yīng)到連接至第二開關(guān)閥SW2的第一供應(yīng)路徑24或供應(yīng)到回流路徑28。
另外,第一開關(guān)閥SW1受到第一電磁閥致動器SOL1的控制,當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閥SW1被第一電磁閥致動器SOL1關(guān)閉時,第一排出路徑21d被控制為連接至第一供應(yīng)路徑24,從而將機(jī)械液壓泵OP1所供應(yīng)的液壓供應(yīng)到第二開關(guān)閥SW2,而當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閥SW1被第一電磁閥致動器SOL1打開時,第一排出路徑21d可以被控制為連接至回流路徑28,從而將機(jī)械液壓泵OP1所供應(yīng)的液壓返回而不會供應(yīng)到第二開關(guān)閥SW2。
第二開關(guān)閥SW2設(shè)置為滑閥,并且連接至第一供應(yīng)路徑24,以將供應(yīng)到第一供應(yīng)路徑24的液壓供應(yīng)到連接變速器單元TM的第二供應(yīng)路徑26或供應(yīng)到回流路徑28。
另外,第二開關(guān)閥SW2受到第二電磁閥致動器SOL2的控制,當(dāng)?shù)诙_關(guān)閥SW2被第二電磁閥致動器SOL2關(guān)閉時,第一供應(yīng)路徑24和第二供應(yīng)路徑26被控制為連接在一起,從而將機(jī)械液壓泵OP1所供應(yīng)的液壓供應(yīng)到變速器單元TM,而當(dāng)?shù)诙_關(guān)閥SW2被第二電磁閥致動器SOL2打開時,第一供應(yīng)路徑24和回流路徑28被控制為連接在一起,從而將機(jī)械液壓泵OP1所供應(yīng)的液壓返回而不會供應(yīng)到變速 器單元TM。
當(dāng)電動液壓泵OP2受到附加的電機(jī)M的驅(qū)動時,電動液壓泵OP2經(jīng)由主進(jìn)入路徑MIP泵送來自油盤P的油,以便將所泵送的油經(jīng)由第三供應(yīng)路徑30供應(yīng)到第二供應(yīng)路徑26。
另外,在第三供應(yīng)路徑30上設(shè)置了單向閥CV,以阻止液壓從變速器單元TM側(cè)向后回流到電動液壓泵OP2。
變速器單元TM指的是扭矩變換器、與變速器直接相關(guān)的行星齒輪系的每個摩擦元件(離合器、制動器等)、每個潤滑部件以及每個冷卻部件,所述扭矩變換器設(shè)置在穩(wěn)定地控制機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2所供應(yīng)的液壓的壓力控制閥RV的下游側(cè)并且與車輛的變速器相關(guān)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第一工作模式下的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的液壓流圖。
參見圖2,在第一工作模式下,可以通過僅驅(qū)動機(jī)械液壓泵OP1來將液壓供應(yīng)到變速器單元TM。
第一工作模式被控制在需求大量極低溫度和極高溫度的油的區(qū)域。
在該情況下,機(jī)械液壓泵OP1被驅(qū)動,同時第一電磁閥致動器SOL1和第二電磁閥致動器SOL2關(guān)閉,在機(jī)械液壓泵OP1中泵送的油量經(jīng)由第一和第二排出路徑21d和22d排出,然后供應(yīng)到變速器單元TM。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第二工作模式下的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的液壓流圖。
參見圖3,在第二工作模式下,機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2都被驅(qū)動。
第二工作模式被控制在由于在極低和極高的溫度下?lián)Q擋或突然加速而需求大量油的條件下,機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2都被驅(qū)動,同時第一電磁閥致動器SOL1和第二電磁閥致動器SOL2都關(guān)閉。
從而,機(jī)械液壓泵OP1泵送的全部油量以及電動液壓泵OP2泵送的全部油量供應(yīng)到變速器單元TM。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第三工作模式下的液壓 供應(yīng)系統(tǒng)的液壓流圖。
參見圖4,第三工作模式被控制在常溫下和低扭矩的區(qū)域的最小流動,燃料消耗可以得到優(yōu)化。
在這樣的第三工作模式下,機(jī)械液壓泵OP1被驅(qū)動并且電動液壓泵OP2停止,同時第一電磁閥致動器SOL1打開并且第二電磁閥致動器SOL2關(guān)閉。
從而,經(jīng)由機(jī)械液壓泵OP1的第一排出路徑21d排出的油量經(jīng)由第一開關(guān)閥SW1和回流路徑28而返回,僅經(jīng)由第二排出路徑22d排出的油量經(jīng)由第二開關(guān)閥SW2供應(yīng)到變速器單元TM。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第四工作模式下的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的液壓流圖。
參見圖5,第四工作模式被控制在下述時候,在常溫下和低扭矩區(qū)域的最小流動的條件下,需求在機(jī)械液壓泵OP1的半排放與全排放之間的油量(即,用于換擋、減震器離合器控制等需求突然流動的條件下)。
在這樣的第四工作模式下,第一電磁閥致動器SOL1打開,第二電磁閥致動器SOL2關(guān)閉,同時機(jī)械液壓泵OP1和電動液壓泵OP2都被驅(qū)動。
從而,經(jīng)由機(jī)械液壓泵OP1的第一排出路徑21d排出的油量經(jīng)由第一開關(guān)閥SW1和回流路徑28而返回,經(jīng)由第二排出路徑22d排出的油量以及經(jīng)由電動液壓泵OP2排出的油量在第二供應(yīng)路徑26匯合,然后供應(yīng)到變速器單元TM。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的在第五工作模式下的液壓供應(yīng)系統(tǒng)的液壓流圖。
參見圖6,第五工作模式被控制在主工作區(qū)域(即,燃料消耗區(qū)域,油溫在20℃到100℃)、中等負(fù)載條件下的低壓、以及用于怠速停止和起動(ISG)功能的怠速停止條件(即,發(fā)動機(jī)停止)下,僅電動液壓泵OP2被驅(qū)動,電動液壓泵OP2泵送的油量經(jīng)由第三供應(yīng)路徑30和第二供應(yīng)路徑26供應(yīng)到變速器單元TM。
在該情況下,第一電磁閥致動器SOL1和第二電磁閥致動器SOL2都打開,使得機(jī)械液壓泵OP1所排出的油量經(jīng)由第一開關(guān)閥SW1和第 二開關(guān)閥SW2供應(yīng)到回流路徑28,然后返回。
因此,盡管機(jī)械液壓泵OP1被驅(qū)動,但是液壓經(jīng)由回流路徑28返回而沒有阻力,使得機(jī)械液壓泵OP1的驅(qū)動損失非常低。
在這樣的第五工作模式下,電動液壓泵OP2的轉(zhuǎn)速得到了根據(jù)上述驅(qū)動條件的主動控制(即,按需控制),從而可以獲得最優(yōu)的燃料消耗效率。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的液壓供應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)驅(qū)動條件的五種泵的工作模式,從而可以有效地優(yōu)化減少燃料消耗。
另外,最小化了作為電動液壓泵的輔助泵的機(jī)械液壓泵的容量,從而減小了車輛的容積率和重量。
此外,通過在主驅(qū)動區(qū)域中僅使用電動液壓泵的最優(yōu)驅(qū)動,可以獲得液壓的穩(wěn)定性。
另外,即使電動液壓泵失效,由于提供了故障保護(hù)功能,也能夠提高系統(tǒng)的可靠性。
為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求,術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”是用于參考圖中顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方案的特征。
前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的,也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式,顯然,根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠利用并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其各種可替選形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定。