[发明专利]用于自动变速器的具有带流动力补偿的面积受控式切换致动阀的液压回路

说明书

本申请是基于原申请号为201080036259.1(国际申请号为PCT/US2010/047604)、原申请日为2010年9月2日的发明名称为“用于自动变速器的具有带流动力补偿的面积受控式切换致动阀的液压回路”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于自动变速器的液压回路。并且更确切地说，涉及一种具有带流动力补偿的面积受控式切换致动阀的液压回路。

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。

自动变速器典型地包括多个齿轮组，这些齿轮组在变速器壳体中被支持在多个轴上。同步器被用来协调变速器中所选齿轮的接合。根据所选择的档位，扭矩从发动机以不同的传动比通过变速器来传递。多数自动变速器是液压控制和致动的。然而，已经发现，对自动变速器进行控制和调整以便通过一种有效率的且有成本效益的方式来实现所希望的车辆乘员舒适性目标是一件复杂的事情。在变速器中为了使每一次换档平稳并有效地进行存在着大量的事件要适当地定时和执行。

此外，由于对自动变速器的控制是通过液压地致动该变速器中的这些不同的部件来实现的，所以重要的是提供一个稳定的液压压力。利用泵来提供加压的液压流体用于变速器的控制和致动。另外，离合器和齿轮组件是由液压流体的二次流动来润滑和冷却的。典型的是，由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压力增加。因为多个液压致动的装置以一种预定的并且精确的方式来对所提供的用于使它们致动的这种给定的压力作出反应，所以对该液压压力的不精确的控制导致该变速器不精确的操作和控制。至此，在一个自动变速器中建立并保持一个稳定的液压压力已经证实是成问题的。

常规变速器的液压供应回路典型地包括多个液压阀。然而，这些阀的设计和操作总体上没能适当地考虑液压回路中的液压流体的不同的流动作用，并且不提供对于确保变速器上的准确控制所必须的这种精确并且稳定的液压压力。更确切地说，为了提供一种稳定的系统压力，这些液压阀就必须响应于流动力(flowforce)的变化，而这种流动力的变化是由于管线压力侧以及阀的返回或吸入侧中的液压流动变化而在回路中发生的。

液压流体流动力的变化能够具体地影响这些切换致动阀对于这些同步器的致动进行控制的操作并且由此影响多个邻近的齿轮间的对应切换。这种流动力是当流体移动通过这个阀时作用在阀构件的这些肩台上的液压流体的相关的力。当流体流动移动通过阀本体时，这些流动力在切换致动阀上的作用是清楚的。当液压流体移动通过这些阀时，固有的流动力作用在阀构件的这些物理表面上，并且所施加的力可以物理地影响阀构件在阀本体中的位置，从而使其在这些阀中移动并且产生不稳定性。例如，来自泵的流体流动的增加可以作用在这些阀构件的表面上从而迫使它们进一步打开，或者泵抽吸的增加可以使阀构件以一种不受控的方式来移动。由流动力引起的这种阀构件的移动导致了管线压力的不稳定性并且当阀构件设法改正时在流动中引起进一步的变化。

在自动变速器中对于液压切换致动阀所采用的常规方法依然是效率低的且易受波动的影响的并且对液压压力的控制是不准确的，从而导致了对于同步器的不准确的控制并且这可以影响变速器中的任何齿轮的平滑切换。因此，在相关技术中对于具有带流动力补偿的切换致动阀的自动变速器仍存在一种需要，这种流动力补偿既为稳态流动又为瞬态流动状况提供了稳定的液压压力。另外，在相关技术中对于具有切换致动阀的一种改进的液压回路仍存在一种需要，其中这些切换致动阀中的孔口的面积是以一种受控的形式来被打开的，以便提供液压压力到同步器从而由此更好地控制齿轮之间的切换同时保持低的系统成本。

发明内容