用于設(shè)有內(nèi)燃機(jī)的車輛傳動(dòng)系的液壓致動(dòng)無級(jí)變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如下述權(quán)利要求1的前述部分所限定的無級(jí)變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的無級(jí)變速器被公知，并且例如在以申請(qǐng)人名義的國際公布W0-A-2006/016797中被描述。作為多種已知類型之一的一種已知無級(jí)變速器提供這樣的速度比:該速度比通過變速器適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)被控制為變速器所覆蓋的速度比范圍內(nèi)的任意值。除了這樣的速度比控制以外，變速器的致動(dòng)進(jìn)一步包括變速器的可傳遞扭矩的控制。通常而言，這樣的傳動(dòng)比和扭矩的控制需要相對(duì)較高壓力水平處的流量相對(duì)較大的液壓流體。盡管這樣的高壓水平在已知的變速器中可無特別困難地被實(shí)現(xiàn)和控制，但是特別地在于正是變速器的動(dòng)態(tài)操作所需的、即用于改變它的速度比所需的這樣的高壓力水平下的大流量流體向變速器的液壓系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)和/或部件施加顯著的壓力。這樣的壓力在變速器的液壓泵由機(jī)械驅(qū)動(dòng)、即直接由應(yīng)用變速器的車輛傳動(dòng)系的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合中被更明顯地感測(cè)到。
[0003]由此在上述提及的國際公布中，建議通過使變速器不僅設(shè)置機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵還設(shè)置電驅(qū)動(dòng)泵、例如由設(shè)置變速器的車輛的電池或發(fā)電機(jī)/交流發(fā)電機(jī)提供電力的電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)泵來緩解這樣的壓力，其中，后一種泵、即電驅(qū)動(dòng)泵設(shè)置在機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵的下游，也即，電驅(qū)動(dòng)泵由機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵供應(yīng)流體。在這種已知的結(jié)構(gòu)中，所謂的變速器的輔助液壓功能、如離合器的增壓和移動(dòng)部件的潤(rùn)滑由機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵供應(yīng)流體，而變速器的主液壓功能、即所述的傳動(dòng)比控制和扭矩控制還通過電驅(qū)動(dòng)泵供應(yīng)流體。這種已知結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)可以向無級(jí)變速器提供能量效率相對(duì)優(yōu)越并且安靜的電子液壓控制系統(tǒng)。
[0004]當(dāng)已知的變速器應(yīng)用在車輛傳動(dòng)系中時(shí)，會(huì)遇到這樣的限制:電驅(qū)動(dòng)泵不得不一直運(yùn)行并且此外還要不得不具備提供變速器的主液壓功能所需的全部流體流量的功能。根據(jù)本發(fā)明，已知的變速器可通過在其中加入根據(jù)下述權(quán)利要求1的特征部分的手段而得以顯著的改進(jìn)。通過這樣的手段，也即通過能夠使電驅(qū)動(dòng)泵選擇性切換為位于機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵下游或與機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵并聯(lián)，變速器的功能和整體效率相對(duì)于W0-A-2006/016797的已知的變速器得以提高。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的變速器在已知的變速器所提供的兩種已知液壓模式基礎(chǔ)上增加另外兩種液壓模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]首先，根據(jù)本發(fā)明的變速器提出:通過使電驅(qū)動(dòng)泵與機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵切換為并聯(lián)而使得機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵支持電驅(qū)動(dòng)泵，從而提供變速器的主液壓功能所需的流體流量。相反地，在已知的變速器中，這樣的主液壓功能所需的流體的總流量流過電驅(qū)動(dòng)泵、也即由電驅(qū)動(dòng)泵泵送。這意味著電驅(qū)動(dòng)泵的規(guī)格(例如它的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、沖程容積、泵送速度等方面)由主液壓功能在變速器的動(dòng)態(tài)操作期間的基本流量和壓力要求所決定。通過得以將機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵切換為與電驅(qū)動(dòng)泵并聯(lián)，至少在變速器的這樣的“動(dòng)態(tài)操作”液壓模式期間，電驅(qū)動(dòng)泵的所需的所述規(guī)格減小，并且由此變速器的總成本得以減少。
[0006]其次，根據(jù)本發(fā)明的變速器提出:如果電驅(qū)動(dòng)泵故障，車輛可被繼續(xù)使用或操作。電驅(qū)動(dòng)泵的這樣的故障可例如發(fā)生在難以獲取足夠的電力用于電驅(qū)動(dòng)泵的要求操作的情況下。在變速器的這樣的“電動(dòng)泵故障”液壓模式中，電驅(qū)動(dòng)泵再一次切換為與機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵并聯(lián)由此使得機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵提供變速器的所述主液壓功能所需的液壓流體。
[0007]并且，德國專利申請(qǐng)DE-A-4134268描述了一種具有電子液壓控制系統(tǒng)的無級(jí)變速器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，該電子液壓控制系統(tǒng)能夠致動(dòng)變速器。然而，這種變速器系統(tǒng)既沒有根據(jù)本發(fā)明的變速器的能力也沒有根據(jù)本發(fā)明的變速器的優(yōu)點(diǎn)。例如，這種已知的變速器系統(tǒng)缺乏使下游的電驅(qū)動(dòng)泵與機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵串聯(lián)的高能量效率選擇。
[0008]在本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展中，單向閥或止回閥設(shè)置在機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵和/或電驅(qū)動(dòng)泵的排出口或出口以有利地防止這樣的情況出現(xiàn):當(dāng)相應(yīng)的泵沒有在操作時(shí)，沒有流體朝著這樣的泵的吸入口或進(jìn)口泄漏，也即漏回到流體貯存器。
[0009]在本發(fā)明的另一進(jìn)一步的發(fā)展中，機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵設(shè)置為可變流量泵，該可變流量泵產(chǎn)生可在零和取決于驅(qū)動(dòng)該泵的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度的一最大值之間變化的流體流量。以這種方式，適應(yīng)性和響應(yīng)性非常好的液壓系統(tǒng)被獲得，該液壓系統(tǒng)不僅能夠在四種不同的液壓模式下操作，并且在這樣的四種液壓模式的每一種中，由當(dāng)時(shí)操作的一個(gè)或多個(gè)泵產(chǎn)生的流體流量可適應(yīng)于變速器的流體流量要求。
【附圖說明】
[0010]本發(fā)明現(xiàn)在將進(jìn)一步參考附圖予以闡述。所述附圖為:
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中受改進(jìn)的無級(jí)變速器的示意圖，并且
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明的變速器的液壓結(jié)構(gòu)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在各圖中，相同的標(biāo)記視情況涉及相應(yīng)的技術(shù)功能或技術(shù)結(jié)構(gòu)。粗線表示液壓管線、即液壓流體的通道，而破折線表示用于各種液壓閥的控制、即偏置的壓力控制管線。
[0014]圖1示意性地示出已知的無級(jí)變速器I，該無級(jí)變速器I包括用于實(shí)現(xiàn)和改變變速器I的輸入軸2和輸出軸3之間的速度比的機(jī)械系統(tǒng)TM、以及用于變速器I的操作和控制的液壓系統(tǒng)TH。液壓系統(tǒng)TH布置用于所述機(jī)械系統(tǒng)TM的致動(dòng)并且用于變速器I的所有輔助液壓使用部件Ul、U2、如離合器增壓和移動(dòng)部件的潤(rùn)滑的控制。變速器I可設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)IC和載荷L之間、例如設(shè)置在電機(jī)車輛傳動(dòng)系中，用于在可能速度比的連續(xù)范圍內(nèi)改變發(fā)動(dòng)機(jī)IC和載荷L之間的速度比。
[0015]在這一具體示例中，已知的變速器I的機(jī)械系統(tǒng)TM包括繞著兩個(gè)帶輪5和6纏繞的環(huán)形柔性帶4，每個(gè)帶輪連接至變速器I的輸入軸2或者輸出軸或次軸3。帶4通過與相應(yīng)帶輪5、6關(guān)聯(lián)的活塞-缸組件的相應(yīng)的壓力腔7、8中的液壓壓力、也即與連接至輸入軸2的帶輪5關(guān)聯(lián)的所謂的主壓力腔7或者與連接至輸出軸3的帶輪6關(guān)聯(lián)的所謂的次壓力腔8中的液壓壓力所產(chǎn)生的夾持力與相應(yīng)帶輪5、6的帶輪盤摩擦接合。
[0016]已知的變速器I的液壓系統(tǒng)TH包括機(jī)械驅(qū)動(dòng)主泵PM和電驅(qū)動(dòng)輔助泵PE，其中電驅(qū)動(dòng)輔助泵PE可根據(jù)要求并且以可變程度啟動(dòng)、特別是在變速器I的機(jī)械系統(tǒng)TM的動(dòng)態(tài)操作期間啟動(dòng)。在另一方面，機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM由發(fā)動(dòng)機(jī)IC直接且連續(xù)地驅(qū)動(dòng)，由此機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM所供應(yīng)的流體的流量決定于發(fā)動(dòng)機(jī)IC的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度。
[0017]機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM通過它的進(jìn)口或吸入口從液壓流體的貯存器10抽取流體。該流體通過泵PM的出口或排出口供應(yīng)至液壓系統(tǒng)TH的分配管線11。電驅(qū)動(dòng)泵PE設(shè)置在機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM的下游，由此使得該電驅(qū)動(dòng)泵PE通過它的進(jìn)口 39從分配管線11抽取流體并且將流體供應(yīng)至液壓系統(tǒng)TH的主致動(dòng)管線20，所述主致動(dòng)管線20用于控制變速器I的主壓力腔7的主壓力Ppri和次壓力腔8中的次壓力P 為此，舉例而言，主致動(dòng)管線20連接至主閥23和次閥27，其中，所述主閥23位于電驅(qū)動(dòng)泵PE和主壓力腔7之間用于將主壓力Ppri控制至期待的水平，所述次閥27位于電驅(qū)動(dòng)泵PE和次壓力腔8之間用于將次壓力P.控制至期待的水平。所述閥23和27均在一般包括相應(yīng)的閥控制管和彈簧的普遍知曉的閥偏置裝置的作用下操作。在此，施加在相應(yīng)的閥控制管上用于操作相應(yīng)的閥23、27的閥控制壓力通過相應(yīng)的螺線管操作式附加閥(未示出)予以實(shí)現(xiàn)。借助主閥23和次閥27，相應(yīng)的壓力水平Ppr1、Pse?？稍诃h(huán)境壓力即流體貯存器10中分布的壓力水平、與主致動(dòng)管線20中分布的主致動(dòng)壓力水平Part之間控制，其中，主致動(dòng)壓力P art受到適當(dāng)操作、即電驅(qū)動(dòng)泵PE的受控操作的影響。替代地，例如為了提高主致動(dòng)壓力Pac;t的準(zhǔn)確性和/或響應(yīng)性，能夠在液壓系統(tǒng)TH中包含致動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥。
[0018]變速器I的輔助液壓使用部件Ul、U2可通過另一壓力調(diào)節(jié)閥33連接至分配管線11，由此使得至少當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM正在運(yùn)行并且分配管線11中的壓力水平可通過液壓系統(tǒng)TH的輔助壓力調(diào)節(jié)閥16保持在輔助壓力水平Paux處時(shí)，這些輔助液壓使用部件Ul、U2從分配管線11被供以流體。
[0019]在液壓系統(tǒng)TH的本示例中還具有的是，由機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM產(chǎn)生的流體流量的任何盈余由輔助壓力調(diào)節(jié)閥16返回至流體貯存器10。然而，還常見的是將所述流量的盈余引導(dǎo)至變速器I的一個(gè)或一個(gè)以上移動(dòng)部件用于所述移動(dòng)部件的潤(rùn)滑和/或冷卻。
[0020]為了允許即使在機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM停止時(shí)使已知的變速器I繼續(xù)操作一一這一情況尤其發(fā)生在當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)IC在傳動(dòng)系的繼續(xù)操作期間停止時(shí)，例如為了在車輛停泊時(shí)或在車輛的混合傳動(dòng)系中的電驅(qū)動(dòng)期間節(jié)約燃料一一液壓系統(tǒng)TH還設(shè)置有另外的液壓管線30，在下文中由供應(yīng)管線30表示。這一供應(yīng)管線30在分配管線11和流體貯存器10之間設(shè)置并連接分配管線11和流體貯存器10，并且允許電驅(qū)動(dòng)泵PE直接從貯存器10抽取流體，從而當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM停止時(shí)旁通機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM。單向閥或止回閥31設(shè)置在供應(yīng)管線30上，從而當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM正在運(yùn)行時(shí)、S卩當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM正在將流體從貯存器泵送入分配管線11時(shí)，防止流體直接從分配管線11流至(流回)貯存器10。
[0021]為了已知的變速器I的繼續(xù)操作，進(jìn)一步地，另外的壓力控制閥33被布置，用于至少當(dāng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM停止時(shí)關(guān)閉分配管線11和輔助液壓使用部件U1、U2之間的(直接)液壓連接部，從而防止電驅(qū)動(dòng)泵PE從輔助液壓使用部件U1、U2抽取流體。為了在機(jī)械驅(qū)動(dòng)泵PM停止時(shí)仍向輔助液壓使用部件Ul、U2供應(yīng)流體，已知的變速器I的液壓系統(tǒng)TH還設(shè)置有另外的液壓管線34，由管線34表示，該另外的液壓管線34在電驅(qū)動(dòng)泵PE的出口 40與輔助液壓使用部件U1、U2之間設(shè)置并連接電驅(qū)動(dòng)泵PE的出口 40與輔助液壓使用部件U1、U2，