[发明专利]用于多速变速器的分压复式泵液压流体供应系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压流体控制系统，即用于多速变速器的油供应系统，该多速变速器具有与调节阀一致运行并且由调节阀控制的复式泵。

背景技术

汽车及商业车辆包括动力系统，该动力系统包括发动机、多速变速器及差动驱动件或最终驱动件。多速动力变速器要求供应加压流体，以便正确地运行。加压流体可用于这些功能，比如冷却、润滑及扭矩转换器操作。这是众所周知的：变速器的油路系统的润滑及冷却能力极大地影响变速器的可靠性与耐用性。此外，多速动力变速器要求液压系统在多种扭矩传递机构的所需要进度中提供受到控制的接合与脱离，该多种扭矩传递机构运行，以便在内部齿轮结构内建立速度比。

变速器传统地通过湿槽(即单泵内部储油箱)、与发动机油路系统分离的级联油路系统来供应液压流体。流体典型地存储于主储油箱或主集油箱内，流体在此而引入拾取管或进入管，以便与单液压泵导通。泵运行以便对流体进行加压，以便使流体随后与变速器导通。

在多速变速器内使用一个或多个固定排量(或者根据行业惯例为“PF”)泵是众所周知。当回路由于PF型泵的正排量特性而打开的时候，PF泵可为液压回路产生相对瞬间压力及流动。

高压PF泵起着许多重要作用。首先，已经传统地要求高油压来维持扭矩转换器的充油压力，该压力为变速器中心线处的扭矩转换器油进入压力。有必要维持此压力，以避免气穴现象，该气穴现象不仅低效，而且可以损坏扭矩转换器的内部构件。更特别地，高压泵供应必要的流体压力，从而使流体压力选择性地作用于变速器的扭矩传递机构。单个PF泵需要同时满足高压/低流要求，并且同时满足低压/高流要求。单个PF泵在需要高压流体的应用中效率低下，因为甚至当仅需要低压及/或低流的时候，单个PF泵持续传递高流、高压流体。因此，单个PF泵耗费了与其总输出流量及压力相等的动力，虽然变速器仅仅使用了流量中的一部分。这种附加损失引起了不必要且来自马达车辆发动机或电池的动力消耗，并且趋向于减小泵的综合寿命。

在液压回路具有减压阀的系统中，当流体流被单个PF泵抽吸的时候，阀将“倒出”多余的流体流，因此在液压流体内产生不需要的热量。通过根据运行状态而使可被调遣的不同泵传递所需要的流体流或压力，多个PF泵被设计成减小这种不需要的行为。然而，具有多个泵的PF系统仍然具有上述高压缺陷。

一种用于多速变速器的普通类型的PF泵是盖劳特泵(“GP”，gerotor pump)。盖劳特泵包括由泵壳支撑的环形齿轮。此外，小齿轮转动地安装在环形齿轮的内部，用于围绕平行且侧向地分开的中心线转动。相应齿轮上的轮齿一致运行，以便限定多个可变容积抽吸腔室。在齿轮部件转动的过程中，每个抽吸腔室在进入半部扩张，而在排放半部则坍陷(collapse)。流体从盖劳特泵的低压进入端口抽吸到容积不断增加的抽吸腔室内。但抽吸腔室的容积减小的时候，根据进一步的转动，流体经由泵的排出端口或排放端口而以更高的压力推出去。进入端口与排放端口成角度地或“定时地”分开，以防止泵腔同时与进入端口及排放端口交叠。

使用单个可变排量(根据行业惯例或者为“PV”)泵来满足多速变速器的液压流体需求是众所周知的。PV泵根据需要而产生可变流率。因此，在待机状态下，PV泵没有使更多的液压流体循环。

单个PV泵传统地采用转子，其具有多个周向地围绕转子设置的槽口，槽口内滑动地设置有多个叶片；及用于改变传递到液压工作回路的流体体积的滑动部件。滑动部件偏心地偏离转子，以便产生由叶片、转子及滑动件内表面限定的流体腔室。连接到滑动件周缘调节臂上的压缩弹簧对滑动件进行定位，从而如缺省情况那样产生巨大的流体腔室。当变速器需要较少的流体时，压力调节器将流体从泵的输出管路导向至PV泵内的调节腔室内。调节腔室内的压力抵靠弹簧力而枢转滑动件，以便更精密地将转子的中心与滑动件的中心对齐，从而减小了偏心率偏差，进而减小了流体腔室尺寸。这减小了从流体储存器抽吸到泵内的流体量，并且类似地减小了泵输出的流体量。

发明内容

提供一种液压流体供应系统，其利用了与第一泵及第二泵协同运行的分压(split-pressure)工作回路配置，从而根据两个独立工作回路的单独需求而持续地传递可变流率的高压流体及固定流率的低压流体。