CN101479496B - 用于液压操纵的三位置控制螺线管 - Google Patents

用于液压操纵的三位置控制螺线管 Download PDF

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Abstract

一种液压系统具有液压操纵的离合器组件、与离合器组件处于流体连通当中的压力装置、以及与压力装置和离合器组件处于流体连通当中的多位置操纵装置。该操纵装置的位置至少包括用于使压力装置与离合器组件流体连通的第一位置、用于维持离合器组件中的流体压力的第二位置以及用于液压系统放气的第三位置。

Description

用于液压操纵的三位置控制螺线管
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年6月27日提交的美国临时申请No.60/816,778的权益。
技术领域
液压离合器被用于自动变速器和分动箱中,用于将力矩由车辆发动机传递到轮轴。这些离合器的操纵方式有很多种,其中一种方式是连同液压流体回路使用电动机。
在将液压系统用于任何类型的应用时会出现的一个问题是空气进入液压系统并影响液压系统的性能。空气是一种可压缩的流体,它会影响流体压力如何通过该系统进行传送并且会延长该系统施加期望压力值所花费的时间。该系统偶尔需要被“放气”,此时液压系统中的空气被放泄,这样,液压系统维持所希望的性能水平。允许系统放气的已有方法包括使用人工操作的放气阀。人工操作的放气阀是一个闭环液压系统的一部分,该放气阀用于在运行前从系统中放泄空气。
同样存在多种液压系统,它们带有用于从液压系统中放泄空气的自动操作式放气阀。这些自动操作式放气阀一般在液压通道中使用止回阀,在这里,液压流体与空气之间的密度差将迫使空气到达阀门顶部。于是,空气经过止回阀离开液压系统,止回阀只允许沿一个方向流过该阀门。这样,在该液压系统运行时,液压系统中的压力通过使用第一阀门而增大,而空气在某些工作状况中通过止回阀被放泄。然而,止回阀的使用需要一个附加的阀门,用于从液压流体中放泄空气。
因此,希望开发一种液压系统,其中同一个阀门被用来改变液压系统中的液压流体压力并从液压流体中放泄空气。
发明内容
本发明是一种液压系统,该液压系统具有液压操纵的离合器组件、与该离合器组件处于流体连通中的压力装置、以及与该压力装置和该离合器组件处于流体连通中的多位置操纵装置。
该操纵装置的位置至少包括:第一位置,用于使该压力装置与该离合器组件流体连通;第二位置,用于维持离合器组件中的流体压力;以及第三位置,用于液压系统的放气。
本发明的进一步适用范围将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解,虽然详细的说明和具体的实例表明了本发明的优选实施方案,但它们仅仅旨在用于说明的目的,并非要限制本发明的范围。
附图说明
从详细的说明和附图中,人们将更彻底理解本发明,在附图中:
图1是车辆传动系的俯视图,该车辆传动系具有根据本发明的液压操纵系统;
图2是根据本发明的一个优选实施方案的液压操纵系统的示意图,其中活塞是处于缩回位置;以及
图3是根据本发明的一个优选实施方案的液压操纵系统的示意图,其中活塞是处于伸出位置。
具体实施方式
以下的一个或多个优选实施方案的描述在本质上仅仅是示例性的,并非旨在以任何方式限制本发明及其应用或用途。
参见图1,结合本发明的车辆传动系总体上以10表示。车辆10具有发动机12和变速器13,它们分别可操作地连接到前轮轴14和后轮轴16上。通常,多个车轮18安置在前轮轴14和后轮轴16的两端上。这样,当力矩由发动机12施加到轮轴14、16上时,轮轴14、16的旋转致使这些车轮18旋转并允许车辆10行驶。
通常,分动箱或联轴节20被连接到发动机12与后轮轴16之间的传动轴22上。控制单元24被用来控制通过联轴节20施加到后轮轴16上的力矩。此外,差速器组件26置于后轮轴16上,用于控制通过传动轴22传递给后轮轴16的力矩。第二传动轴23同样被连接到联轴节20上,它将动力从联轴节20传递给前轮轴14。
提到前轮轴14和后轮轴16仅仅是为了说明的目的。应该认识到后轮轴16可直接连接到发动机12上,而差速器组件26安置在前轮轴14上,或者如图1所示,除了后轮轴16具有差速器26外,前轮轴14可以具有差速器组件26。
参见图1和图2,电动液压离合器总成总体上以28表示。电动液压离合器总成28一般位于差速器组件26中。电动液压离合器总成28具有成离合器盘组30形式的离合器组件、以32总体表示的压力装置以及成电磁阀34形式的操纵装置。这样,电动液压离合器总成28被用于将力矩由传动轴22传递给在后轮轴16的相反两端上的多个车轮18。
电磁阀34包括螺线管部分34a和阀门部分34b。电磁阀34可操作地与压力装置32和离合器盘组30相连,因而为了控制流体流经电动液压离合器总成28的方向,电磁阀34阀门部分34b的位置被改变。在一个优选实施方案中,电磁阀34是三位置电磁阀,这样,电磁阀34中的阀门部分34b可被置于多个位置,这取决于车辆状况以及所希望的传递给车轮18和后轮轴16的力矩。在一个优选实施方案中,阀门部分34b是滑阀。然而,在本发明的范围内可利用其它类型的三通电磁阀,这没有超出本发明范围。
压力装置32具有驱动机构36、滚珠丝杠38、以及活塞40。通常,驱动机构36是双向电动机和齿轮减速器,它允许驱动机构36驱动滚珠丝杠38转动。滚珠丝杠38通过使用滚珠螺母42可操作地连接到活塞40上,这样,当滚珠丝杠38转动时,滚珠螺母42和活塞40在汽缸44中移动。于是,活塞40可滑动地安置在汽缸44中。环绕活塞40的是密封件45,当活塞40在汽缸44中移动时,该密封件沿汽缸44的内表面滑动。当活塞40在汽缸44内滑动时,最终传递给离合器盘组30的液体压力被增大或者减小。
电磁阀34处于在离合器盘组30与压力装置32之间的流体通路当中。第一液压通道46流通连接压力装置32和电磁阀34,而第二液压通道48将电磁阀34流通连接到离合器盘组30上。电磁阀34中的阀门部分34b被定位在多个位置之一,以允许或者防止油从压力装置32经液压通道46、48流到离合器盘组30。电磁阀34中的阀门部分34b的位置通过传输给螺线管部分34a的电流来改变。这样,可以使用任何适当的电磁阀34,从而当电流加到螺线管部分34a上时,由螺线管部分34a的线圈提供的磁通量增加,以改变阀门位置。
当电磁阀34的阀门部分34b处于第一位置或加压位置时,由压力装置32形成的液压被允许与离合器盘组30相连通。这种液压增大致使离合器盘组30接合后轮轴16并使从发动机12传递给后轮轴16的力矩增大。离合器盘组30在一个范围中接合后轮轴16,该范围处于分离位置和完全接合位置之间(包括部分接合位置),取决于液流压力。这样,当离合器盘组30与后轮轴16分离时,没有力矩从发动机12传递给后轮轴16。当离合器盘组30处于完全接合位置时,最大力矩由发动机12被传递给后轮轴16。
当电磁阀34的阀门部分34b处于第二位置或保持位置时,阀门部分34b的位置能使第二液压通道48相对第一液压通道46被密封隔离。当电磁阀34的阀门部分34b密封第二液压通道48时,第二液压通道48中的液压保持恒定,以维持由发动机12传递给后轮轴16的力矩为常量。被保持或维持的力矩大小可以是在离合器盘组30的分离位置至完全接合位置的范围内的任何值,并且可以取决于在操作过程中某个时刻所需要的或所期望的力矩大小。
当电磁阀34的阀门部分34b处于第三位置或放气位置时,液压流体经电磁阀34进入第三液压通道50,第三液压通道与贮罐52处于流体连通当中。当液压流体在第三液压通道50中时,液压流体中的空气从电动液压离合器总成28中被放泄。此外,当电磁阀34的阀门部分34b处于放气位置时,压力装置32减小传输至离合器盘组30的液压量。于是,置于贮罐52中的液压流体通过压力装置32返回到第一液压通道46。
在运行中,驱动机构36可在汽缸44内的两个方向上驱动活塞40移动。在图2中,活塞40处于缩回位置。在此缩回位置,流体能够流入汽缸44。当活塞40移动到伸出位置时,如图3所示,活塞40移动越过贮罐52,此时贮罐能将流体送入汽缸44,并且压力在汽缸44中积蓄,迫使流体在压力作用下进入第一液压通道46。密封件45防止流体被汽缸44中的活塞40压射出。
此外,压力传感器54与第二液压通道48相连,用于确定第二压力通道48中的液压。通常,压力传感器54与控制单元24相连,用于将来自压力传感器54的信号传输到控制单元24,以便让控制单元24确定第二液压通道48中的液压。控制单元24然后将一个信号或电流传输给电磁阀34,以改变电磁阀34的阀门位置。控制单元24例如(并不限于)是发动机控制单元或是连接到发动机控制单元上的任何其它控制单元。
以上对本发明的说明实质上仅仅是示例性的,因此,不超出本发明宗旨的多种变化都旨在处于本发明范围内。这些变化不应被认为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (17)

1.一种液压系统,包括:
一个离合器组件,所述离合器组件是液压致动的;
一个压力装置,所述压力装置与所述离合器组件处于流体联通;以及
一个多位置致动器装置,所述致动器装置与所述压力装置以及所述离合器组件处于流体联通;所述致动器装置具有一个第一位置,以便用于所述压力装置与所述离合器组件进行流体联通;一个第二位置,用于维持所述离合器组件中的流体压力;以及一个第三位置,用于从所述液压系统中清除空气;
其中所述压力装置具有一个汽缸,所述汽缸带有在其中可滑动地安置的一个活塞,并且所述活塞在所述汽缸内滑动以便增加或减少传输到所述离合器组件上的流体压力;
所述压力装置具有一个驱动机构和由所述驱动机构驱动的一个滚珠丝杠机构,所述滚珠丝杠机构通过使用一个滚珠螺母可运行地连接到所述活塞上,当所述滚珠丝杠机构被所述驱动机构转动时,所述滚珠螺母与所述活塞在所述汽缸中平移。
2.权利要求1所述的液压系统,所述致动器装置进一步包括一个三位置电磁阀。
3.权利要求1所述的液压系统,其中所述驱动机构是一台双向电动机,并且所述滚珠丝杠机构包括一个轴,其上安装一个齿轮,所述齿轮是一个齿轮减速组件的一部分,该齿轮减速组件被连接到所述双向电动机上用于驱动所述滚珠丝杠机构。
4.权利要求1所述的液压系统,其中当所述致动器装置被定位在所述第一位置中时,所述致动器装置被定位以允许由所述压力装置形成的流体压力与所述离合器组件联通。
5.权利要求1所述的液压系统,进一步包括至少一个液压通道,该液压通道通过所述致动器装置将所述压力装置流体地连接到所述离合器组件。
6.权利要求5所述的液压系统,所述至少一个液压通道进一步包括将所述压力装置与所述致动器装置流体连接的一个第一液压通道。
7.权利要求5所述的液压系统,所述至少一个液压通道进一步包括一个第二液压通道,该第二液压通道将所述致动器装置与所述离合器组件流体连接,并且当所述致动器装置被定位在所述第二位置中时,所述致动器装置被定位为将所述第二液压通道密封以便维持被传输到所述致动器装置上的流体压力。
8.权利要求5所述的液压系统,其中所述致动器装置被定位在所述第三位置,所述致动器装置被定位为将所述至少一个液压通道中的空气释放到大气中。
9.权利要求8所述的液压系统,所述至少一个液压通道进一步包括一个第三液压通道,其中液压流体通过所述第三液压通道到达一个贮槽并返回所述压力装置。
10.一种液压系统,包括:
一个离合器组件,所述离合器组件是液压致动的;
一个压力装置,所述压力装置与所述离合器组件处于流体联通;
一个三位置电磁阀,所述电磁阀具有与所述压力装置以及所述离合器组件处于流体联通的一个阀门部分,其中所述电磁阀中的所述阀门部分的位置能从多个位置上进行改变,以便使所述压力装置与所述离合器组件进行流体联通,并且将空气从所述液压系统中清除;以及
至少一个液压通道,它与所述离合器组件、所述压力装置、以及所述三位置电磁阀处于流体联通;
其中所述压力装置具有一个汽缸,所述汽缸带有在其中可滑动地安置的一个活塞,并且所述活塞在所述汽缸内滑动以便增加或减少传输到所述离合器组件上的流体压力;
所述压力装置具有一个驱动机构和由所述驱动机构驱动的一个滚珠丝杠机构,所述滚珠丝杠机构通过使用一个滚珠螺母可运行地连接到所述活塞上,当所述滚珠丝杠机构被所述驱动机构转动时,所述滚珠螺母与所述活塞在所述汽缸中平移。
11.权利要求10所述的液压系统,所述阀门部分的所述多个位置之一进一步包括一个被增压的位置,这样所述阀门部分被定位为允许由所述压力装置形成的流体压力与所述离合器组件进行联通。
12.权利要求10所述的液压系统,所述阀门部分的所述多个位置之一进一步包括一个保持位置,这样所述阀门部分被定位为将流体地连接所述电磁阀与所述离合器组件的所述至少一个液压通道密封,以便维持被传输到所述离合器组件上的流体压力。
13.权利要求10所述的液压系统,所述阀门部分的所述多个位置之一进一步包括一个放气位置,这样所述阀门部分被定位为将所述至少一个液压通道中的空气释放到大气中,并且所述流体通过所述至少一个液压通道到达一个贮槽并返回所述压力装置。
14.一种液压系统,包括:
一个车辆差速器,所述差速器具有至少一个液压致动的离合器组件;
一个压力装置,它与所述至少一个液压致动的离合器组件处于流体联通,所述压力装置位于所述差速器中,所述压力装置进一步包括一个驱动机构、一个滚珠丝杠、以及一个活塞,所述活塞可滑动地安置在一个汽缸中;
一个三位置电磁阀,它具有与所述压力装置以及所述至少一个液压致动的离合器组件处于流体联通的一个阀门部分,其中所述电磁阀中的所述阀门部分的位置从一个或多个位置进行改变,以便使所述压力装置与所述至少一个液压致动的离合器组件进行流体联通并且将空气从所述液压系统中清除;以及
至少一个液压通道,它与所述至少一个液压致动的离合器组件、所述压力装置、以及所述三位置电磁阀处于流体联通。
15.权利要求14所述的液压系统,所述阀门部分的所述一个或多个位置进一步包括一个被增压的位置,这样所述阀门部分被定位为允许由所述压力装置形成的流体压力联通到所述至少一个液压致动的离合器组件。
16.权利要求14所述的液压系统,所述阀门部分的所述一个或多个位置进一步包括一个保持位置,这样所述阀门部分被定位为将流体地连接所述电磁阀和所述至少一个液压致动的离合器组件的所述至少一个液压通道密封,以便维持被传输到所述至少一个液压致动的离合器组件上的流体压力。
17.权利要求14所述的液压系统,所述阀门部分的所述一个或多个位置进一步包括一个放气位置,这样所述阀门部分被定位为将所述至少一个液压通道中的空气释放到大气中,并且流体通过所述至少一个液压通道到达一个贮槽并返回所述压力装置。
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