專利名稱：用于多速變速器的分壓復(fù)式泵液壓流體供應(yīng)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓流體控制系統(tǒng)，即用于多速變速器的油供應(yīng)系 統(tǒng)，該多速變速器具有與調(diào)節(jié)閥 一致運(yùn)行并且由調(diào)節(jié)閥控制的復(fù)式 泵。
背景技術(shù)：
汽車及商業(yè)車輛包括動(dòng)力系統(tǒng)，該動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、多速變 速器及差動(dòng)驅(qū)動(dòng)件或最終驅(qū)動(dòng)件。多速動(dòng)力變速器要求供應(yīng)加壓流 體，以便正確地運(yùn)行。加壓流體可用于這些功能，比如冷卻、潤(rùn)滑及扭矩轉(zhuǎn)換器操作。這是眾所周知的變速器的油路系統(tǒng)的潤(rùn)滑及冷卻 能力極大地影響變速器的可靠性與耐用性。此外，多速動(dòng)力變速器要 求液壓系統(tǒng)在多種扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的所需要進(jìn)度中提供受到控制的接 合與脫離，該多種扭矩傳遞機(jī)構(gòu)運(yùn)行，以便在內(nèi)部齒輪結(jié)構(gòu)內(nèi)建立速 度比。變速器傳統(tǒng)地通過(guò)濕槽(即單泵內(nèi)部?jī)?chǔ)油箱)、與發(fā)動(dòng)機(jī)油路系統(tǒng) 分離的級(jí)聯(lián)油路系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)液壓流體。流體典型地存儲(chǔ)于主儲(chǔ)油箱或 主集油箱內(nèi)，流體在此而引入拾取管或進(jìn)入管，以便與單液壓泵導(dǎo)通。 泵運(yùn)行以便對(duì)流體進(jìn)行加壓，以便使流體隨后與變速器導(dǎo)通。在多速變速器內(nèi)使用 一個(gè)或多個(gè)固定排量(或者根據(jù)行業(yè)慣例為 "PF，)泵是眾所周知。當(dāng)回路由于PF型泵的正排量特性而打開的時(shí) 候，PF泵可為液壓回路產(chǎn)生相對(duì)瞬間壓力及流動(dòng)。高壓PF泵起著許多重要作用。首先，已經(jīng)傳統(tǒng)地要求高油壓來(lái) 維持扭矩轉(zhuǎn)換器的充油壓力，該壓力為變速器中心線處的扭矩轉(zhuǎn)換器 油進(jìn)入壓力。有必要維持此壓力，以避免氣穴現(xiàn)象，該氣穴現(xiàn)象不僅低效，而且可以損壞扭矩轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部構(gòu)件。更特別地，高壓泵供應(yīng) 必要的流體壓力，從而使流體壓力選擇性地作用于變速器的扭矩傳遞 機(jī)構(gòu)。單個(gè)PF泵需要同時(shí)滿足高壓/低流要求，并且同時(shí)滿足低壓/高流要求。單個(gè)PF泵在需要高壓流體的應(yīng)用中效率低下，因?yàn)樯踔?當(dāng)僅需要低壓^/或低流的時(shí)候，單個(gè)PF泵持續(xù)傳遞高流、高壓流體。 因此，單個(gè)PF泵耗費(fèi)了與其總輸出流量及壓力相等的動(dòng)力，雖然變 速器僅僅使用了流量中的一部分。這種附加損失引起了不必要且來(lái)自 馬達(dá)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或電池的動(dòng)力消耗，并且趨向于減小泵的綜合壽命。在液壓回路具有減壓閥的系統(tǒng)中，當(dāng)流體流被單個(gè)PF泵抽吸的 時(shí)候，閥將"倒出"多余的流體流，因此在液壓流體內(nèi)產(chǎn)生不需要的 熱量。通過(guò)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)而使可被調(diào)遣的不同泵傳遞所需要的流體流 或壓力，多個(gè)PF泵凈皮設(shè)計(jì)成減小這種不需要的行為。然而，具有多 個(gè)泵的PF系統(tǒng)仍然具有上述高壓缺陷。一種用于多速變速器的普通類型的PF泵是蓋勞特泵("GP'，， gerotor pump)。蓋勞特泵包括由泵殼支撐的環(huán)形齒輪。此外，小齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在環(huán)形齒輪的內(nèi)部，用于圍繞平行且側(cè)向地分開的中心線 轉(zhuǎn)動(dòng)。相應(yīng)齒輪上的輪齒一致運(yùn)行，以便限定多個(gè)可變?nèi)莘e抽吸腔室。 在齒輪部件轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，每個(gè)抽吸腔室在進(jìn)入半部擴(kuò)張，而在排力丈 半部則坍陷(collapse)。流體從蓋勞特泵的低壓進(jìn)入端口抽吸到容積不 斷增加的抽吸腔室內(nèi)。但抽吸腔室的容積減小的時(shí)候，根據(jù)進(jìn)一步的 轉(zhuǎn)動(dòng)，流體經(jīng)由泵的排出端口或排放端口而以更高的壓力推出去。進(jìn) 入端口與排放端口成角度地或"定時(shí)地"分開，以防止泵腔同時(shí)與進(jìn) 入端口及排放端口交疊。使用單個(gè)可變排量(根據(jù)行業(yè)慣例或者為"PV")泵來(lái)滿足多速變 速器的液壓流體需求是眾所周知的。PV泵根據(jù)需要而產(chǎn)生可變流率。 因此，在待機(jī)狀態(tài)下，PV泵沒(méi)有使更多的液壓流體循環(huán)。單個(gè)PV泵傳統(tǒng)地采用轉(zhuǎn)子，其具有多個(gè)周向地圍繞轉(zhuǎn)子設(shè)置的 槽口，槽口內(nèi)滑動(dòng)地設(shè)置有多個(gè)葉片；及用于改變傳遞到液壓工作回路的流體體積的滑動(dòng)部件?；瑒?dòng)部件偏心地偏離轉(zhuǎn)子，以便產(chǎn)生由葉片、轉(zhuǎn)子及滑動(dòng)件內(nèi)表面限定的流體腔室。連接到滑動(dòng)件周緣調(diào)節(jié)臂 上的壓縮彈簧對(duì)滑動(dòng)件進(jìn)行定位，從而如缺省情況那樣產(chǎn)生巨大的流 體腔室。當(dāng)變速器需要較少的流體時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器將流體從泵的輸出 管路導(dǎo)向至PV泵內(nèi)的調(diào)節(jié)腔室內(nèi)。調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的壓力抵靠彈簧力而 樞轉(zhuǎn)滑動(dòng)件，以便更精密地將轉(zhuǎn)子的中心與滑動(dòng)件的中心對(duì)齊，從而 減小了偏心率偏差，進(jìn)而減小了流體腔室尺寸。這減小了從流體儲(chǔ)存 器抽吸到泵內(nèi)的流體量，并且類似地減小了泵輸出的流體量。發(fā)明內(nèi)容提供一種液壓流體供應(yīng)系統(tǒng)，其利用了與第一泵及笫二泵協(xié)同運(yùn)行的分壓(split-pressure)工作回路配置，從而根據(jù)兩個(gè)獨(dú)立工作回路的 單獨(dú)需求而持續(xù)地傳遞可變流率的高壓流體及固定流率的低壓流體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于將加壓流體供應(yīng)給多速 變速器的分壓液壓流體供應(yīng)回路。變速器具有用于驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的動(dòng) 力源及一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)液壓流體并將液壓流體供應(yīng)給系統(tǒng)的儲(chǔ) 存器。分壓液壓流體供應(yīng)回路包括笫一泵、笫二泵、低壓回路部分及 高壓回路部分。笫一泵同時(shí)具有進(jìn)入端口和排出端口，并且由動(dòng)力源 所驅(qū)動(dòng)，以便以固定速率提供加壓液壓流體的持續(xù)流動(dòng)。第二泵具有 進(jìn)入端口、排出端口及調(diào)節(jié)器端口，并且由動(dòng)力源所驅(qū)動(dòng)，以便以可 變速率提供加壓液壓流體的持續(xù)流動(dòng)。低壓回路部分包括與第 一泵流 通地配接的低壓工作回路。低壓回路部分優(yōu)選地適于供應(yīng)多速變速器 所需要的所有低壓液壓流體。高壓回路部分包括與第二泵流通地配接 的高壓工作回路。高壓回路部分優(yōu)選地適于供應(yīng)多速變速器所需要的 所有高壓液壓流體。進(jìn)一步優(yōu)選地，高壓工作回路與低壓工作回路之 間沒(méi)有流體配接。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一泵是固定排量("PF")泵，而第二泵 是可變排量("PV")泵。然而，兩個(gè)泵均為PV泵也認(rèn)為是在本發(fā)明范圍內(nèi)。優(yōu)選地，高壓工作回路沒(méi)有流通地配接到第一泵，而低壓工 作回路沒(méi)有流通地配接到第二泵。在該優(yōu)選實(shí)施例中，發(fā)明將變速器 的低流率高壓需求從高流率低壓需求中分成了單獨(dú)的工作回路，并且 優(yōu)化了單獨(dú)地用于每個(gè)回路部分的泵設(shè)計(jì)，從而使傳動(dòng)效率得以最大化。PF泵與PV泵的組合具有優(yōu)點(diǎn)即固定排量泵所固有的即時(shí)作用 流體傳遞及可變排量泵可獲得的高壓低馬力消耗特性。泵系統(tǒng)的組合 因此而使性能、效率及可靠性得以最大化，同時(shí)減少成本。在第二個(gè)實(shí)施例中，提供一種油泵組件。油泵組件包括固定排量 PF泵、可變排量PV泵、調(diào)節(jié)器及一個(gè)或多個(gè)連接到油泵組件上的動(dòng) 力源。 一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存器流通地配接到油泵組件，以便存儲(chǔ)液壓流體 并且將液壓流體同時(shí)供應(yīng)給PF泵及PV泵。動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)著固定排量泵 與可變排量泵，以便供應(yīng)液壓壓力。油泵組件包括多個(gè)液壓管路，用于將油傳輸?shù)絇F泵及PV泵，并 且從PF泵及PV泵傳輸油。第一管路限定了低壓工作回路，用于在4氐 壓并以固定速率供應(yīng)持續(xù)油流。低壓工作回路流通地配接到PF泵， 但沒(méi)有流通地配接到PV泵。第二管路限定了高壓工作回路，用于在 高壓并以可變速率供應(yīng)持續(xù)油流。低壓工作回路流通地配接到PV泵， 但沒(méi)有流通地配接到PF泵。優(yōu)選但不是必然地，低壓工作回路僅僅 以高流率供應(yīng)低壓液壓流體，而高壓工作回路則以高流率或低流率僅 僅供應(yīng)高壓液壓流體。油泵組件也包括第三管路，其限定了與調(diào)節(jié)器及PV泵流通地配 接的減少回路，用于減小流體到高壓工作回路的流動(dòng)。優(yōu)選地，減少 回路與PF泵之間或與儲(chǔ)存器之間均沒(méi)有流體配接。油泵組件優(yōu)選地 也包括限定了過(guò)剩回路的笫四管路。過(guò)?；芈妨魍ǖ嘏浣拥秸{(diào)節(jié)器及 PV泵，但沒(méi)有流通地配接到PF泵。過(guò)?；芈窞?后備"特征，用于 當(dāng)減少回路位于全容量，而PV泵仍然抽吸多于高壓工作回路所需要 流體的時(shí)候，進(jìn)一步減小流體到高壓工作回路的流動(dòng)。本發(fā)明的另外方面是提供 一 種新穎的方法，用于將可變流率的加壓液壓流體供應(yīng)給多速變速器。方法包括步驟使用固定排量泵將固 定流率的低壓流體抽吸到低壓工作回路；使用可變排量泵將可變流率 的高壓流體抽吸到高壓工作回路；以及運(yùn)行固定排量泵，以便在與可 變排量泵將流體供應(yīng)給高壓工作回路大致相同的時(shí)間將流體供應(yīng)給 低壓工作回路。優(yōu)選地，高壓工作回路沒(méi)有流通地配接到低壓工作回 路或PF泵。方法也可以包括另外的步驟，即借助減少回路調(diào)節(jié)高壓 流體到高壓工作回路中的流動(dòng)，減少回路流通地配接到PV泵，但沒(méi) 有流通地配4妄到低壓工作回路或儲(chǔ)存器。當(dāng)結(jié)合附圖，并從優(yōu)選實(shí)施例及實(shí)施發(fā)明的最佳模式的以下詳述 出發(fā)，本發(fā)明的上述特征與優(yōu)點(diǎn)及其它特征與優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


圖1為分壓復(fù)式泵油組件的局部透視圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的可 變泵，可變泵面對(duì)面地安裝在變速器殼體上的固定排量泵上；圖2為根據(jù)圖1中的分壓復(fù)式泵油組件的分壓復(fù)式泵液壓流體供 應(yīng)回路的示意性解釋；圖3為根據(jù)圖1與圖2中的實(shí)施例的可變排量泵的示例性葉片型 可變排量泵的前部透視圖；及圖4為根據(jù)圖1與圖2中的實(shí)施例的固定排量泵的示例性蓋勞特 型泵的前部透3見(jiàn)圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖，其中類似的標(biāo)號(hào)在所有視圖中指的是類似的構(gòu)件，圖 l展示了根據(jù)本發(fā)明且大體上以IO顯示的油泵組件或油泵系統(tǒng)。文中 描述的用于將液壓流體供應(yīng)到汽車(圖未示)的多速動(dòng)力變速器(圖未 示)的油泵組件10也可以應(yīng)用于其它多種應(yīng)用中，比如4元空交通工具 (例如飛機(jī)、直升機(jī)等)、農(nóng)業(yè)車輛(例如聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)等)、施工 車輛(例如叉車、挖掘裝載機(jī)、挖掘機(jī)等)及靜態(tài)機(jī)器(例如液壓機(jī)床、10液壓鉆床等)。油泵組件10包括分別具有相對(duì)的前面和后面14、 16(圖l)的組件 殼體12及與第二泵20面對(duì)面的第一泵18。正如本領(lǐng)域的那些技術(shù)人 員所理解的那樣，第一泵18(展示于圖4中的示例性實(shí)施例中)優(yōu)選地 為正排量類型(文中也稱為"PF")的固定排量泵，而第二泵20(展示于 圖3中的示例性實(shí)施例中)為可變排量泵(文中也稱為"PV")。泵18、 20都是PV泵也認(rèn)為是在本發(fā)明范圍之內(nèi)。第一泵18包括具有分別 相對(duì)的前面24和后面26(如圖4所示)的泵體22。第二泵20包括泵體 28，泵體28具有分別相對(duì)的前面30和后面32(如圖3所示)。如圖1 所示，笫二泵20的前面30借助比如螺計(jì)全34而以面對(duì)面的形式固定 于組件殼體12的后面16上。如圖3所示，第一泵18的前面24借助 比如螺栓36而固定到第二泵20的后面32上。那些具有本領(lǐng)域普通 技術(shù)的人員將理解圖1所示的殼體組件12可以包括通常與變速器 或周圍車輛結(jié)構(gòu)(圖未示)相關(guān)聯(lián)的任何便利結(jié)構(gòu)部件。油泵組件10也包括示意性地展示于圖2中的動(dòng)力源38，用于將 驅(qū)動(dòng)力同時(shí)傳導(dǎo)給第一泵18與第二泵20。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)圖2僅為示例 性表示，并且備選的泵驅(qū)動(dòng)方法是可獲得的包括比如車輛結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng) 機(jī)、電馬達(dá)等。此外，油泵組件10可以包括多個(gè)用于驅(qū)動(dòng)第一泵18 與第二泵20中的每一個(gè)的動(dòng)力源。油泵組件10優(yōu)選地包括或者以流體的形式與單個(gè)內(nèi)部?jī)?chǔ)存器導(dǎo) 通，內(nèi)部?jī)?chǔ)存器大體上展示為圖2中的40,通常稱為集油箱，該集油 箱通過(guò)拾取回路或儲(chǔ)存器回路46而以流體的形式與第一泵18的進(jìn)入 端口 42及與第二泵20的進(jìn)入端口 44導(dǎo)通。然而，油泵組件10可以 包括多個(gè)儲(chǔ)存器，并且儲(chǔ)存器40可以包裝在泵組件10外部的位置處。 儲(chǔ)存器40存儲(chǔ)并供應(yīng)液壓流體41(即油)，液壓流體41借助油泵組件 10而被加壓并饋送到變速器，正如那些熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解 的那樣。附圖中的圖2展示了根據(jù)圖1中的油泵組件IO且大體上以11表示的復(fù)式泵分壓液壓流體供應(yīng)回路的局部示意圖。此后稱為DPSP11的復(fù)式泵分壓液壓流體供應(yīng)回路包括大體上由虛線框48標(biāo)示的低壓 側(cè)或回路部分及大體上由虛線框50標(biāo)示的高壓側(cè)或回路部分。低壓回路部分48包括通過(guò)排出端口 56而流通地與第一泵18配 接起來(lái)的低壓工作回路52。第一泵18由動(dòng)力源38驅(qū)動(dòng)，從而根據(jù)低 壓工作回路52的需求而以固定速率提供持續(xù)或非中斷的加壓液壓流 體41的流動(dòng)。低壓回路部分48優(yōu)選地適于供應(yīng)多速變速器所需要的 所有^氐壓液壓流體。高壓回路部分50包括通過(guò)排出端口 58而流通地與第二泵20配 接起來(lái)的高壓工作回路54。第二泵20也包括具有開孔62的調(diào)節(jié)器端 口 60，并且第二泵20由動(dòng)力源38驅(qū)動(dòng)，從而根據(jù)高壓工作回路54 的需求而以可變速率提供持續(xù)或非中斷的加壓液壓流體41的流動(dòng)。 開孔62定位于笫二泵20的調(diào)節(jié)器端口 60與調(diào)節(jié)器閥94之間。開孔 62作為液壓阻尼器和排出器而發(fā)揮作用。高壓回路部分50優(yōu)選地適 于供應(yīng)多速變速器所需要的所有高壓液壓流體。換句話"i兌，DPSP11 將變速器的高壓需求從低壓需求中分離成單獨(dú)的工作回3各，并且將單 獨(dú)地用于每一側(cè)或回路部分48、 50的泵設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，從而使傳動(dòng) 效率最大化，并且減小了附加損失。通過(guò)分別將高、低壓工作回路52、 54分開，并且通過(guò)使用用于 供應(yīng)高壓工作回路54的第二泵20，油泵系統(tǒng)10更加有效，因?yàn)榈诙?泵20可選擇性地被調(diào)節(jié)以便供應(yīng)低速流動(dòng)，而第一泵18則輸出高速 流動(dòng)。當(dāng)扭矩傳遞結(jié)構(gòu)(即離合器，圖未示)4皮填充的時(shí)^f'美，僅僅間歇 性地需要高流率/高壓液壓流體，而高流率/低壓流體則持續(xù)地需要用 于潤(rùn)滑及冷卻目的。油泵組件10消耗了較少的功率，因?yàn)榈蛪夯芈?部分48從高壓回路部分50中分離出來(lái)。因此，低壓回^各部分48不 需要如在傳統(tǒng)濕槽、級(jí)聯(lián)油路系統(tǒng)中那樣，在高壓下初始地供應(yīng)液壓 流體41，并且此后分級(jí)成4交低壓力，傳統(tǒng)濕槽、級(jí)聯(lián)油3各系統(tǒng)不必要 地消耗了功率并產(chǎn)生熱量，如上文所解釋。應(yīng)當(dāng)注意高壓工作回路54并不受限于滿足上述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。同樣地，低壓工作回路52并不受限于冷卻及潤(rùn)滑目的。正如被熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣，可以想象出工作回路可包括一個(gè)或多個(gè)靜液或液壓傳動(dòng)裝置(圖 未示)、方向控制裝置(圖未示)及任何其它由非特定流體運(yùn)行的設(shè)備。 舉例而言，可以釆用低壓工作回路52來(lái)為扭矩轉(zhuǎn)換器(圖未示)供應(yīng)液 壓流體41,并且高壓工作回路54可以具有另外的且需要高壓液壓流 體41的內(nèi)部促動(dòng)器(圖未示)。如圖2所示，高壓工作回路54與低壓工作回路52之間沒(méi)有流體 配接。同時(shí)優(yōu)選地，高壓工作回路54沒(méi)有流通地配接到第一泵18， 而低壓工作回路52沒(méi)有流通地配接到第二泵20?，F(xiàn)在參考附圖中的圖3，根據(jù)圖1到圖2中的實(shí)施例的第二(PV) 泵20在示例性實(shí)施例中展示為葉片型PV泵。第二(PV)泵20包括安 裝在泵體28上的樞轉(zhuǎn)銷釘70。也稱為滑動(dòng)件72的環(huán)形部件樞轉(zhuǎn)地安 裝于樞轉(zhuǎn)銷釘70上?；瑒?dòng)件72借助壓縮彈簧74而纟皮推擠到圖3所 示的位置，壓縮彈簧74設(shè)置于形成于泵體28內(nèi)的圓柱形開口 76中， 并且與形成于滑動(dòng)件72上的調(diào)節(jié)臂78鄰接。示意性地在圖2中展示為80的泵驅(qū)動(dòng)軸借助滾針軸承(圖未示) 等而轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到組件殼體12上。驅(qū)動(dòng)軸80驅(qū)動(dòng)地連接到配接結(jié)構(gòu) 比如形成于泵轉(zhuǎn)子82內(nèi)的花4建81上，轉(zhuǎn)子82滑動(dòng)地設(shè)置在滑動(dòng)件 72的內(nèi)周緣側(cè)上。泵轉(zhuǎn)子82具有多個(gè)形成于其內(nèi)且周向地設(shè)置的徑 向槽84。葉片部件68滑動(dòng)地設(shè)置在每個(gè)槽口 84內(nèi)。葉片68凈皮葉片 定位環(huán)(圖未示)及朝著滑動(dòng)件72內(nèi)圓柱形表面86的離心力徑向向外 地推擠。泵體28具有形成于其內(nèi)的一對(duì)腎狀端口，其用作進(jìn)入端口 88和 排出端口90。多個(gè)流體腔室92由轉(zhuǎn)子82、葉片68及滑動(dòng)件72內(nèi)圓 柱形表面86所形成，并且連續(xù)地連接到進(jìn)入及排出端口 88、 90上。 腔室92與轉(zhuǎn)子82(由圖2中的方向箭頭表示)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由于滑動(dòng) 件72與轉(zhuǎn)子82之間的偏心偏移而在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中擴(kuò)張并收縮。腔室92在接收來(lái)自儲(chǔ)存器40的液壓流體41的進(jìn)入端口 88區(qū)域內(nèi)擴(kuò)張， 并且將液壓流體41傳給腔室92。此后，腔室92在排出端口 90區(qū)域 內(nèi)收縮，用于經(jīng)由排出端口 90而將液壓流體41排放到高壓工作回路 54。再次參考圖2，高壓工作回路部分50進(jìn)一步包括借助調(diào)節(jié)器端口 60而流通地連接到調(diào)節(jié)器閥94及第二(PV)泵20的減少回路64。減少 回路64用作第二(PV)泵20的"反饋回路"，其基本上通過(guò)調(diào)節(jié)器端 口 60而將液壓流體41 /人調(diào)節(jié)器閥94再次導(dǎo)向回滑動(dòng)件72中。當(dāng)幾 乎沒(méi)有來(lái)自高壓工作回路54的需求時(shí)，高壓工作回路54內(nèi)的壓力將 開始上升，因?yàn)橐簤毫黧w41開始阻塞。 一旦背壓達(dá)到一定的第一閾 值，調(diào)節(jié)器閥94被促動(dòng)(或者"沖擊，，)到第一位置96，從而借助減少 回路64而將液壓流體41中的一部分流量再次導(dǎo)向回笫二(PV)泵20。 當(dāng)減少回路64中的壓力增加的時(shí)候，滑動(dòng)件72與第二(PV)泵20的轉(zhuǎn) 子82之間的離心率減小。當(dāng)離心率減小的時(shí)候，腔室92的尺寸也減 小，從而減小了傳輸?shù)脚懦龆丝?90的流體體積。結(jié)果，從第二(PV) 泵20傳遞到高壓工作回路54的液壓流體41的體積減小(即較小的流 率及相同的高壓)。繼續(xù)參考圖2，高壓工作回路部分50優(yōu)選地也包括主過(guò)剩回^各 66,其流通地連接到調(diào)節(jié)器閥94及進(jìn)入端口 44上。在第二(PV)泵20 被完全解除沖擊("de-stroked")(即滑動(dòng)件72與轉(zhuǎn)子82之間的離心率 位于其物理最小值)，并且第二(PV)泵20繼續(xù)輸出比高壓工作回路54 所要求的液壓流體41更多的液壓流體41的情況中，高壓工作回路54 內(nèi)的壓力將再次開始增加。 一旦背壓達(dá)到笫二閾值，調(diào)節(jié)器閥94將 沖擊到第二位置98,并且因此將剩余的液壓流體41從高壓回路54轉(zhuǎn) 移到主過(guò)剩回路66。優(yōu)選地，主過(guò)?；芈?6又將液壓流體41再次導(dǎo) 向至進(jìn)入端口44,而不是導(dǎo)向至儲(chǔ)存器40，以便避免液壓流體41的 "周轉(zhuǎn)"。相反地，可構(gòu)思出主過(guò)?；芈?6將液壓流體41再次導(dǎo) 向至儲(chǔ)存器40,而沒(méi)有損害發(fā)明的范圍與目的。關(guān)于這一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)注意主過(guò)剩回路66不僅僅是調(diào)節(jié)器閥94內(nèi)的后備特征，而且對(duì)于本 發(fā)明的功能來(lái)講并不是關(guān)鍵特征。此外，調(diào)節(jié)器閥94在圖4中展示 為單個(gè)機(jī)械閥。然而，這也在本發(fā)明范圍之內(nèi)利用備選裝置來(lái)調(diào)節(jié) 液壓流體41到高壓工作回路54的流動(dòng)，比如舉例而言， 一個(gè)或多個(gè) 電動(dòng)機(jī)械閥(即螺線管，圖未示)、電液閥(圖未示)等。
在示例性實(shí)施例中，第一(PF)泵18在圖4中展示為蓋勞特型滑油 泵。蓋勞特泵18包括環(huán)形齒輪120，環(huán)形齒輪120具有與泵體22的 圓柱形內(nèi)表面126協(xié)作的圓柱形外表面124，該圓柱形外表面124支 撐著環(huán)形齒輪120，以便圍繞第一軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)。蓋勞特泵18的小齒 輪設(shè)置在環(huán)形齒輪的內(nèi)部，并且通過(guò)連接點(diǎn)(圖未示)而配接 到驅(qū)動(dòng)軸80，用于作為一個(gè)整體而與驅(qū)動(dòng)軸80 —起圍繞第二軸線B 轉(zhuǎn)動(dòng)。第一軸線A以固定的偏心率徑向地偏離第二軸線B,其產(chǎn)生了 兩個(gè)齒輪120、 128的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合，這在蓋勞特型泵中是普遍的。
兩個(gè)軸線A、 B之間的側(cè)向間隔在環(huán)形齒輪120與小齒輪128之 間限定了月牙形腔體132，其同時(shí)通過(guò)組件殼體12的后面16及外側(cè) 蓋37(圖l)而流體密封于相對(duì)側(cè)上。腔體132的兩個(gè)端部通過(guò)小齒輪 的輪齒134而互相分開，輪齒134與環(huán)形齒輪的輪齒136完全嚙合。 小齒輪128的齒數(shù)比環(huán)形齒輪120少一個(gè)。隨著環(huán)形齒輪120和小齒 輪128的轉(zhuǎn)動(dòng)(由圖2中的方向箭頭表示)，小齒輪的輪齒134與環(huán)形 齒輪的輪齒136協(xié)作，從而將腔體132分割成進(jìn)入半部138和排》文半 部140。小齒輪128與環(huán)形齒輪120上的輪齒134、 136協(xié)作運(yùn)行，從 而限定了蓋勞特泵18的多個(gè)腔室142，腔室142在進(jìn)入半部138內(nèi)擴(kuò) 張，而在月牙形腔體132的排放半部140內(nèi)則枬陷。
液壓流體41通過(guò)低壓進(jìn)入端口 144而抽吸到體積正在增加的抽 吸腔室142(在進(jìn)入端口 138處)內(nèi)。根據(jù)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)抽吸腔室 142的體積減小的時(shí)候，液壓流體41通過(guò)泵的排出端口或排放端口 146而以更高的壓力推^^出去。進(jìn)入端口、排;改端口 144、 146分別成 角度地或"定時(shí)地"分開，以防止泵腔142同時(shí)與進(jìn)入端口 144及排放端口 146交疊，正如那些熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣。
雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了用于實(shí)施發(fā)明的最佳模式，那些熟悉與發(fā) 明有關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到多種用于實(shí)施發(fā)明的備選設(shè)計(jì)及 實(shí)施例，而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于多速變速器的分壓液壓流體供應(yīng)回路，所述變速器具有動(dòng)力源及至少一個(gè)液壓流體儲(chǔ)存器，所述分壓液壓流體供應(yīng)回路包括第一泵，其具有進(jìn)入端口和排出端口，所述第一泵可操作地連接到所述動(dòng)力源并且可操作以便提供固定流率的加壓液壓流體；第二泵，其具有進(jìn)入端口、排出端口及調(diào)節(jié)器端口，所述第二泵可操作地連接到所述動(dòng)力源并且可操作以便提供可變流率的加壓液壓流體；低壓回路部分，其包括與所述第一泵的排出端口可操作地連接的低壓工作回路，并且適用于將低壓液壓流體供應(yīng)給所述多速變速器；及高壓回路部分，其包括與所述第二泵的排出端口可操作地連接的高壓工作回路，并且適用于將高壓液壓流體供應(yīng)給所述多速變速器，其中所述高壓工作回路的特征在于，其沒(méi)有流體配接到所述低壓工作回路。
2. 如權(quán)利要求1所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述第二泵包括可變排量泵。
3. 如權(quán)利要求2所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述第 一 泵包括固定排量泵與可變排量泵中的至少 一種。
4. 如權(quán)利要求3所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述低壓工作回路沒(méi)有流通地配接到所述第二泵。
5. 如權(quán)利要求4所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述高壓工作回路沒(méi)有流通地配接到所述第 一 泵。
6. 如權(quán)利要求5所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述第一泵在與所述可變排量泵將液壓流體供應(yīng)給所述高壓工作回路 大致相同的時(shí)間將液壓流體供應(yīng)給所述低壓工作回路。
7. 如權(quán)利要求6所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所述低壓工作回路僅僅以高流率供應(yīng)低壓流體，而所述高壓回路部分則 以高流率或低流率僅僅供應(yīng)高壓流體。
8. 如權(quán)利要求6所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述高壓回路部分進(jìn)一步包括減少回路，所述減少回路流通地配接到所 述調(diào)節(jié)器端口及調(diào)節(jié)器閥，而沒(méi)有流通地配接到所述第一泵，用于減 小流體到所述高壓工作回路的流動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求7所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于，所 述高壓回路部分進(jìn)一步包括過(guò)?；芈?，所述過(guò)?；芈妨魍ǖ嘏浣拥剿?述調(diào)節(jié)器閥及所述第二泵的進(jìn)入端口 ，而沒(méi)有流通地配接到所述第一 泵，用于減小流體到所述高壓工作回路的流動(dòng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的分壓液壓流體供應(yīng)回路，其特征在于， 所述至少一個(gè)液壓流體儲(chǔ)存器借助拾取回路而同時(shí)流通地配^J妄到所 述第一泵的進(jìn)入端口和所述第二泵的進(jìn)入端口 。
11. 一種油泵組件，其包括； 固定排量泵，其配置成供應(yīng)液壓壓力； 可變排量泵，其配置成供應(yīng)液壓壓力； 調(diào)節(jié)器；至少一個(gè)動(dòng)力源，其可操作地連接到所述固定排量泵和所述可變 排量泵，并且配置成選擇性地驅(qū)動(dòng)所述固定排量泵和所述可變排量 泵；至少一個(gè)儲(chǔ)存器，其流通地配接到所述固定排量泵和所述可變排 量泵，并且配置成將液壓流體供應(yīng)給所述固定排量泵和所述可變排量 泵；第一管路，其限定了低壓工作回路，所述〗氐壓工作回路流通地配 接到所述固定排量泵，而沒(méi)有流通地配接到所述可變排量泵，用于以固定的速率供應(yīng)低壓液壓流體的持續(xù)流動(dòng)；第二管路，其限定了高壓工作回路，所述高壓工作回路流通地配接到所述可變排量泵，而沒(méi)有流通地配接到所述固定排量泵，用于以可變的速率供應(yīng)高壓液壓流體的持續(xù)流動(dòng)；及笫三管路，其限定了減少回路，所述減少回路流通地配接到所述 調(diào)節(jié)器與所述可變排量泵，用于減小高壓流體到所迷高壓工作回路的流動(dòng)。
12. 如權(quán)利要求11所述的油泵組件，其特征在于，所述低壓工作 回路僅僅以高流率供應(yīng)低壓液壓流體。
13. 如權(quán)利要求12所述的油泵組件，其特征在于，所述高壓工作 回路以高流率或低流率僅僅供應(yīng)高壓液壓流體。
14. 如權(quán)利要求11所述的油泵組件，其特征在于，所述減少回3各 的特征在于沒(méi)有流體配接到所述固定排量泵及所述儲(chǔ)存器。
15. 如權(quán)利要求14所述的油泵組件，其特征在于，進(jìn)一步包括 第四管路，其限定了過(guò)?；芈罚鲞^(guò)?；豬 各流通地配接到所述調(diào)節(jié)器及所述可變排量泵，但沒(méi)有流通地配接到所述固定排量泵，用 于減小流體到所述高壓工作回路的流動(dòng)。
16. 如權(quán)利要求15所述的油泵組件，其特征在于，包括至少一個(gè) 動(dòng)力源，其配置成選擇性地驅(qū)動(dòng)所述固定排量泵，并且至少一個(gè)動(dòng)力 源配置成選擇性地驅(qū)動(dòng)所述可變排量泵。
17. 如權(quán)利要求16所述的油泵組件，其特征在于，所述至少一個(gè) 儲(chǔ)存器借助限定了拾取回路的第五管路而同時(shí)流通地配接到所述可 變排量泵和所述固定排量泵。
18. 如權(quán)利要求17所述的油泵組件，其特征在于，所述固定排量 泵包括蓋勞特泵。
19. 一種將可變流率的加壓液壓流體供應(yīng)給多速變速器的方法， 包括使用固定排量泵將固定流率的低壓流體抽吸到低壓工作回路； 使用可變排量泵將可變流率的高壓流體抽吸到高壓工作回路，其 中所述高壓工作回路的特征在于，沒(méi)有流體配接到所述低壓工作回路；及運(yùn)行所述固定排量泵，以便在與所述可變排量泵將流體供應(yīng)給所 述高壓工作回路大致相同的時(shí)間將流體供應(yīng)給所述4氐壓工作回路。 20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 借助減少回路調(diào)節(jié)高壓流體到所述高壓工作回路中的流動(dòng)，所述 減少回路流通地配接到所述可變排量泵，但沒(méi)有流通地配接到所述低 壓工作回路或所述儲(chǔ)存器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于多速變速器的分壓復(fù)式泵液壓流體供應(yīng)系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括可操作地與固定排量泵連接的低壓工作回路及可操作地與可變排量泵連接的高壓工作回路。系統(tǒng)也包括借助減少回路而流通地配接到可變排量泵的調(diào)節(jié)器閥及用于調(diào)節(jié)流體到高壓工作回路流動(dòng)的過(guò)?；芈贰１景l(fā)明包括將系統(tǒng)的高壓需求從系統(tǒng)的低壓需求中分離成單獨(dú)的工作回路，并且將單獨(dú)用于每個(gè)工作回路的泵設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，從而使得傳動(dòng)效率最大化，并且減小了附加損失。同時(shí)提供一種方法，用于以可變流率及壓力將液壓流體供應(yīng)給多速變速器。
文檔編號(hào)F16H61/48GK101280845SQ20081008838
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者D·E·伊爾哈特, D·L·羅杰斯二世 申請(qǐng)人:通用汽車公司