[发明专利]用于在自动变速器控制模块中使用的液压阀

说明书

技术领域

本发明总体上涉及液压阀，并且更确切地涉及在自动变速器控制模块中使用的液压阀。

背景技术

一般而言，陆地车辆要求由三个基本部件构成的动力传动系。这些部件包括一个动力设备(如一台内燃发动机)、一个动力传输系、以及多个车轮。动力传输部件典型地被简称为“变速器”。发动机的扭矩和速度是根据车辆的牵引功率要求而在变速器中进行转换的。

多数自动变速器是通过液压地致动这个变速器内的多个不同部件来控制的。因此重要的是为这些装置提供稳定的液压力。为此，采用一个泵来为变速器的控制和致动提供增压的液压流体。此外，离合器和齿轮组件是通过液压流体的二次流动而被润滑和冷却的。典型的是，由一种取自发动机的动力来机械地驱动这个泵。因此，当泵的速度响应于发动机转速的增加而增加时，从这个泵传送的液压力增加。由于液压致动的装置以一种对于所施加的用来致动它们的给定压力而言是预定的和精确的方式来进行响应，所以对液压力的不准确的控制会导致自动变速器的不准确的运作和控制。

为了着手解决在发动机转速变化时由泵传送的液压力的变化，自动变速器典型地包括一个液压控制模块，这个模块采用多个液压阀。在变速器的液压回路中通常采用的多种此类型的阀可以包括一个被可滑动地置于阀体内的阀构件。这个阀构件在阀体的多个不同的端口上来回移动以便引导和控制流体在这些端口之间的流动。这些阀体典型地被接收在这个控制模块中形成的多个对应的孔中。

这些液压阀可以通过多种方式来固定地安装到这个控制模块上。例如，这个阀组件可以采用一个凸缘，这个凸缘用多个紧固件螺栓连接到这个控制模块上。可替代地，这个阀可以采用多个O形环或者围绕这个阀体的外周安置的多个其他密封件，并且它们与在控制模块中形成的孔的内径密封地接合。

虽然这些安装系统就其预期的目的而言总体上已经起到作用，但在使用这些安装策略时存在着某些缺陷。例如，凸缘安装的阀会遭受的缺点是与将多个阀安装到这个控制模块上所需要紧固件的数量相关联的高成本。此外，存在一种持续的需要来最小化与变速器的多个部件(包括这个控制模块)相关联的空间或“封装”。然而，凸缘安装的液压阀和O形环密封的液压阀二者均会遭受的缺点是它们是相对长的并且因此呈现一种较大的轮廓。这就要求更大的空间以便将它们安装到控制模块上，并且由此增大了控制模块的“包装”。

部分地由于这些缺陷，多种液压阀被开发成具有“滑动配合(slip fit)”进入这些形成于控制模块中的孔中的阀体。阀体与孔之间的公差被设计为使得这些阀组件被固定地保持在孔中。这种“滑动配合”安装方案允许了较短的阀体并且因此允许了一种较低轮廓的阀组件。这还允许了这个控制模块的尺寸或“包装”被减小。

不幸的是，被滑动配合安装到在自动变速器中使用的控制模块上的阀组件会遭受的缺点是，它们趋于围绕这个孔中的阀体的外径发生泄漏。当考虑到一个变速器控制单元所采用的液压阀的数量时，这种类型的泄漏就不是无关紧要的了。因此，已经采用了较大排量的泵以便将这种缺陷考虑在内。然而，较大排量的泵具有更高的制造成本，并且要求更多的能量来运行。可替代地，可以通过在阀体与控制模块中的孔之间采用更紧的间隙和更小的公差来减少泄漏。然而，这就要求额外的机械加工并且还增加了阀和控制模块的制造成本。就这种减少费用并且改进燃料经济性的持续需要而言，将液压阀安装到变速器控制模块上的这种滑动配合方案已经被认为是有问题的。

因此，在本领域中对于可以通过低成本、被快速地并且容易地滑动配合的安装到自动变速器的液压控制模块的液压阀仍存在着一种需要，并且这个液压阀具有低的轮廓并且对于控制模块而言便于较小的包装。此外，在本领域中仍存在对具有改进的泄漏特性的滑动配合安装的液压阀一种需要，从而使得可以使用具有较低能量要求的较小排量的泵来对变速器的液压回路加压。

发明内容