[发明专利]用于变速器的按需响应式液压泵及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆动力系中的变速器的液压系统 的按需响应式(on-demand)二元定容液压泵以及操作该液压系统的方 法。

背景技术

用于车辆变速器的液压系统起到变速器操作所需的重要 润滑、冷却和离合器启动的作用。通常，液压系统内的液压和流量是 由发动机驱动的液压泵提供，该发动机驱动的液压泵具有与发动机转 速成比例的转速。液压泵必须设计成在变速器换档、高温发动机怠速 静态换档期间以及在某些变速器中在电子变速器档位选择器(ETRS) 系统中的液压停车模式期间满足最大需求例如液压流体需求。另外， 在发动机(且因此发动机驱动的泵)停止的时候，例如在机电混合动 力系的纯电动模式中，变速器的液压需求仍然存在。泵转矩和泵功率 需求随着泵转速增大而上升，并且对燃料经济性有相关的副作用；因 而，希望尽可能地限制泵的流量传递。按需响应式泵，其可包括二元 泵，可以全容积输出或部分容积输出操作。因而，这种泵在有可能的 情况下就以节省燃料的部分输出操作，只在必要时才以全输出操作。

最后，装配空间在某些车辆结构中非常受限制，使得可 用的泵的位置并且可能使得其尺寸和类型也受到限制。例如，一种″同 轴(on-axis)″液压泵具有与变速器的输入元件的旋转轴线(即变速器 轴线)对齐的(即，同轴的)旋转轴线。同轴泵会延长变速器的总长。 一种″偏轴(off-axis)″泵具有偏离变速器轴线且与变速器轴线不同心 或同轴的旋转轴线。偏轴泵为装配位置提供灵活性。然而，在后轮驱 动的车辆中，如果在车辆中前后延伸的变速器″隧道″(即，分配给变速 器的装配空间，通常是隧道形状的并且在车辆底盘下面)具有相对小 的自由装配空间，要装配大小适于应付变速器的液压需求的偏轴泵是 很难或是不可能的。

发明内容

为了解决提供一种用于变速器且满足需要的液压系统的 挑战，在前轮驱动的车辆或后轮驱动的车辆(即，发动机通过变速器 向后轮提供动力的车辆)上为动力系提供一种定容二元泵(即，在需 要时能传递全部或部分容积输出的泵)。一种液压系统可操作地连接至 泵的第一和第二排放口并且可操作成交替地允许流体流过这两个排放 口(即，泵的全排量或容积输出)或者允许流体只流过第一排放口(即， 泵的部分排量或容积输出)。较小的泵排量(与二元泵在部分输出下操 作时一样)会需要较少的转矩和较少的功率来操作泵，这会在车辆的 稳态工况期间得到较好的燃料经济性。一种二元定容泵能提供快速响 应，这对启动在变速器稳态工况期间的部分输出与瞬态事件例如变速 器换档期间所需的全部输出之间转换的控制而言是需要的。这种响应 会比例如变容叶片泵(VDVP)的更快，因为它不需要像VDVP中与移 动滑片相关的延迟。由于省去了移动滑动而降低了内部泄露，因此与 VDVP相比，进一步的优点是提高了容积效率。

该二元泵可以是平衡叶片泵，其带有彼此成约180度定位 的两个入口和彼此成约180度定位的两个排放口或出口，从而平衡泵上 的流体力的影响。替换性地，该二元泵可以是另一种泵，比如两个背 靠背的齿轮泵，每个泵均提供所述两个排放口中的一个，或者可以使 是滚子叶片泵。该液压泵可以是同轴泵或是偏轴泵。在一个实施例中， 该液压泵是平衡叶片泵并且在用于后轮驱动车辆的动力系中布置成偏 轴。来自分开出口的流体流会被引导至变速器中的同一部件或分开的 部件。

为了减轻装配限制，特别是在偏轴后轮驱动的实施例中， 但又不是限于此，定容液压泵可以构造成容纳在变速器壳体的支撑部 分的空腔内。该壳体限定出从该空腔伸出的第一通道，并且该液压泵 的第一排放口与该第一通道流体连通。第二排放口与该空腔流体连通， 但在该泵装在所述空腔中时，第二排放口不与第一通道流体连通。因 此，该泵可以在二元模式下操作，因为这些排放口被互相独立地引导。 该变速器壳体可还限定出入口通道，该入口通道与液压泵的第一和第 二入口均流体连通。在这种布置中，空腔内的流体压力，也就是由从 第二排放口流动的流体所引起的流体压力，充填着在该壳体与该泵之 间的所述空腔的一部分并且将该泵偏压成与壳体密封接合以减小旋转 部件以及壳体这两者内的内部泵渗漏。