离合器系统及包括该离合器系统的变速器
技术领域
本发明总体上涉及一种离合器系统以及控制该液压控制阀的方法，该离合器系统包括用于控制流体的提捞系统和被动液压控制阀。
背景技术
常规的车辆包括与离合器系统可操作地联接的发动机。离合器系统通常包括离合器板、阀和泵。该泵构造成将流体移动到阀，给离合器板提供润滑。在传统的离合器系统中，离合器板在被发动机启动时旋转，过量的流体落到贮槽中。
传统的车辆可以使用泵将流体从贮槽移回穿过阀，用于润滑离合器板。然而，使用泵来重新使用已经落到贮槽中的流体需要额外的动力使用和额外的材料，这给车辆增加了不希望的重量。因此，仍然需要在不使用泵或其它电子器件的情况下重新使用来自离合器板的过量流体。另外，仍然需要一种液压控制阀，其在离合器滑动之后被动地允许流体流到离合器，而不使用电子器件。
发明内容
公开了一种可操作地联接到车辆发动机的离合器系统。该离合器系统包括离合器板，该离合器板构造成当发动机启动时旋转。离合器系统还包括与离合器板联接的储存器。该储存器被构造成在离合器板旋转时接收从离合器板提捞出的过量流体。离合器系统还包括与离合器板和储存器流体联接的液压控制阀。第一流体流动路径限定在离合器板和储存器之间。此外，液压控制阀包括限定与储存器流体联接的孔口的突出部和构造成在第一流体流动路径被阻塞的关闭位置和第一流体流动路径完全打开的打开位置之间移动的润滑油阀。另外，当润滑油阀处于关闭位置或处于关闭位置和打开位置之间时，在液压控制阀中限定腔。最后，使用来自储存器的流体来控制润滑油阀在关闭位置和打开位置之间的移动，来自储存器的流体被构造成流动通过孔口并且进入腔中。
公开了一种离合器系统，其可操作地联接到车辆发动机并且布置在漏斗状罩内。该离合器系统包括离合器板，该离合器板构造成当发动机启动时旋转。离合器系统还包括与离合器板联接的储存器。该储存器被构造成在离合器板旋转时接收从离合器板提捞出的过量流体。离合器系统还包括与离合器板和储存器流体联接的液压控制阀。第一流体流动路径限定在离合器板和储存器之间。此外，液压控制阀包括限定与漏斗状罩流体联接的孔口的突出部和构造成在关闭位置和打开位置之间移动的润滑油阀，其中在关闭位置中第一流体流动路径被阻塞，在打开位置中第一流体流动路径完全打开。另外，当润滑油阀处于关闭位置或处于关闭位置和打开位置之间时，在液压控制阀中限定腔。最后，使用来自漏斗状罩的流体来控制润滑油阀在关闭位置和打开位置之间的移动，来自漏斗状罩的流体构造成流动通过孔口并且流进腔中。
公开了一种可操作地联接到车辆发动机的车辆变速器系统。该变速器系统包括联接至车辆发动机的车辆变速器并且包括漏斗状罩。另外，车辆变速器系统包括设置在漏斗状罩内的离合器系统。还公开了一种控制离合器系统中的液压控制阀的方法。
利用包括离合器板和储存器的提捞系统向离合器板提供润滑的能力提供了从贮槽中泵出过量流体用于润滑离合器的所有益处，而无需增加费用、能量使用或使用泵的空间要求。
附图说明
本发明的其它优点将很容易理解，当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本发明的其它优点将变得更好理解，图中：
图1是具有动力系统的车辆的截面图；
图2A是离合器系统的示意图；
图2B是离合器系统的示例性离合器板的透视图；
图2C是离合器系统的提捞系统的透视图；
图3A是离合器系统的一部分的壳体的透视图；
图3B是离合器系统的壳体的顶视图；
图4是离合器系统的截面图；
图5是具有处于关闭位置的润滑油阀的离合器系统的截面图；
图6是具有处于打开位置的润滑油阀的离合器系统的截面图；
图7是具有在关闭位置和打开位置之间的润滑油阀的离合器系统的截面图；
图8是具有返回到关闭位置的润滑油阀的离合器系统的截面图；
图9是根据另一个实施例的离合器系统的截面图；
图10是根据又一实施例的离合器系统的截面图；以及
图11是根据又一实施例的离合器系统的截面图。
具体实施方式
现在参见附图，其中除非另有说明，否则相同的附图标记用于表示相同的结构，车辆的动力系统在附图中以10示意性地示出。如图1所示，动力系统10包括与变速器14旋转连通的发动机12。变速器14可以是任何类型的变速器，包括本领域普通技术人员已知的手动、自动或半自动变速器。在一个示例性实施例中，变速器14是手动变速器；然而，可以设想，变速器14可以是任何类型的自动或半自动变速器，包括但不限于双离合器变速器(DCT)。还应当理解，图1的发动机12和变速器14是在传统的“横向前轮驱动”动力系统中采用的类型。还应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，发动机12和/或变速器14可以以足以产生和转换旋转扭矩以便驱动车辆10的任何合适的方式构造。
发动机12产生选择性地转化到变速器14的旋转扭矩，变速器14又转而通过离合器系统16将旋转扭矩转化到一个或多个车轮。通常使用液压流体来控制变速器14。为此，使用液压控制阀22控制流体到离合器系统16，更具体地，到离合器系统16的离合器板20的流动。
仍然参见图1所示的实施例，离合器系统16流体联接至动力系系统10并且被构造成用于在需要时将液压流体移动至离合器板20，用于冷却和/或润滑的目的。如图1中最佳示出的，离合器系统16典型地布置在变速器14的漏斗状罩24中，该漏斗状罩通常邻近发动机12并且邻近变速器的其余部分布置。离合器系统16通常是湿式离合器系统，但可以是本领域普通技术人员已知的任何类型的离合器系统，包括但不限于任何类型的摩擦离合器系统。
离合器系统16包括具有离合器板20的离合器。在图2所示的实施例中，离合器板20是具有穿过中心限定的孔的圆盘形板。然而，还可以设想，离合器板20可以是另一种形状，或者可以具有任何数量的孔，或者可以不具有孔，如本领域普通技术人员所期望的。此外，如图2B所示，离合器板20的顶面26包括从其延伸的至少一个突起28。在图2B所示的实施例中，顶面是离合器板20的平坦表面，然而，可以设想顶面26可以是离合器板20的任何表面，包括但不限于盘形离合器板的平坦表面或弯曲表面。在图2B所示的实施例中，离合器板20的顶面26包括围绕离合器板20设置的多个周向间隔开的突起28。在图2B所示的实施例中，突起28从孔向离合器板20的顶面26的远端边缘径向延伸。然而，还可以设想，突起28可以设置成另一种布置，包括但不限于交替的突起布置、三角形布置或四等分布置。另外，可以设想，突起28可以从离合器板20的顶面26的远端边缘的孔沿着直线延伸，或者突起28可以包括一个或多个弯曲部分。此外，可以设想，突起28并不一直延伸到孔和/或一直延伸到离合器板20的顶面26的远端边缘，而是仅延伸其一部分。另外，可以设想，多个突起中的每一个可以具有彼此相同的形状、尺寸和/或构造，或者多个突起中的每一个可以具有彼此不同的形状、尺寸和/或构造，或者二者组合。
突起28还具有限定为突起28从离合器板20的顶面26延伸的距离的高度。可以设想，突起28可以具有恒定的高度，或者可以具有随着突起28朝向离合器板20的顶面26的远侧边缘延伸而变化的高度。在图2B所示的实施例中，突起28的高度随着突起28朝向顶面26的远端边缘延伸而增加。然而，还可以设想，突起28的高度可以随着突起28朝向顶面26的远端边缘延伸而减小。此外，可以设想，当突起28朝向顶面26的远端边缘延伸时，突起28的高度可以增加然后减小。
此外，突起28还具有限定为突起28的第一侧壁30和突起28的第二侧壁32之间的距离的厚度。可以设想，突起28可以具有恒定的厚度，或者可以具有随着突起28朝向离合器板20的顶面26的远侧边缘延伸而变化的厚度。在图2B所示的实施例中，突起28的厚度随着突起28朝向顶面26的远端边缘延伸而减小。然而，还可以设想，突起28的厚度可以随着突起28朝向顶面26的远端边缘延伸而增加。此外，可以设想，当突起28朝向顶面26的远端边缘延伸时，突起28的厚度可以增加然后减小。
如上所述，离合器板20构造成当发动机12启动时旋转。此外，当离合器板20旋转时，离合器板20上的突起28构造成利用由离合器板20旋转产生的向心力将过量流体朝向期望的位置引导，以便再利用过量流体。这样，可以设想，突起28可以是本领域普通技术人员所希望的任何形状、尺寸、构造和数量，将过量流体导向所希望的位置。
图2示意性地示出了提捞系统34的一个实施例，其包括离合器板20和储存器36。在提捞系统34的另一个实施例中，离合器板20包括固定地连接到离合器板的提捞盘，使得当发动机启动离合器板20时，提捞盘也旋转。此外，在该实施例中，提捞盘包括突起28，该突起28构造成在旋转时将过量流体引导到储存器36中。在图2所示的实施例中，离合器板20的突起28构造成在离合器板20旋转时将过量流体引导到储存器36中。可以设想，储存器36可以通过一个或多个入口孔接收过量流体或通过本领域普通技术人员已知的另一方法接收过量流体，其中一个或多个入口孔限定在储存器36、封闭管、开口通道38中。在图2C所示的实施例中，突起28构造成将过量流体引导到通道38中，通道38将过量流体输送到储存器36中。在图2C所示的实施例中，通道38是管，其一端具有开口以接收来自离合器板20的流体，另一端具有开口以允许流体流入储存器36。还可以设想，通道38可以是开口通道，使得过量流体可以沿着通道38的长度在任何地方被接收到通道38中。此外，如本领域普通技术人员所期望的，可以想到的是，突起28被构造成在不使用通道38的情况下将流体直接引导到储存器36中。另外，可以设想，如本领域普通技术人员所希望的，过量流体可以被同时引导到通道38中并且直接引导到储存器36中。另外，可以设想的是，离合器系统30可以包括多个储存器36，这些储存器以任何布置方式进行布置，收集来自旋转离合器板20的流体。
如图3A和3B最佳所示，储存器36和液压控制阀22设置在壳体40中。在图3A和3B所示的实施例中，壳体40是大致矩形的壳体40，其具有用于与其它设备联接的多个孔。可以设想，壳体40可以具有本领域普通技术人员所希望的任何数量的孔。另外，可以设想，壳体40可以由钢制成。然而，还可以设想，壳体40可以包括任何材料，包括但不限于不锈钢、铝或塑料聚合物。
在图4所示的实施例中，储存器36具有大致矩形的横截面，然而可以设想，储存器36可以是本领域普通技术人员所期望的任何尺寸或形状。如图1所示，储存器36通常设置在漏斗状罩24中，使得漏斗状罩24的尺寸和形状可以限定储存器36的尺寸和形状。然而，还可以设想，储存器36可以设置在动力系统中的其它地方。另外如图4所示，储存器36包括多个出口。在图4所示的实施例中，储存器36包括第一出口42和第二出口44，然而，可以包括任何数量的出口。
现在参见图4-9，储存器36与液压控制阀22流体联接。液压控制阀22流体联接到离合器板20和储存器36两者，并且构造成控制从储存器36到离合器板20的流体流动。在图5-9所示的实施例中，液压控制阀22包括第一入口46和第二入口48以及第一出口50和第二出口52。然而，也可以设想，如本领域普通技术人员所期望的，液压控制阀22可以包括任何数量的入口和/或出口。液压控制阀22还限定第一流体流动路径54，第一流体流动路径54构造成当需要时向来自储存器36的离合器提供润滑。更具体地，第一流体流动路径54是其中流体被构造成从储存器36的第一出口42流动，通过液压控制阀22的第一入口46，通过液压控制阀22的第一出口50流动到离合器的路径。
液压控制阀22还包括润滑油阀60。润滑油阀60可以是活塞或构造成在关闭位置62和打开位置64之间移动的其它设备。在图4-9所示的实施例中，当润滑油阀60处于关闭位置62中时，如图6所示，润滑油阀60完全阻塞第一流体路径，使得没有流体流向离合器。此外，如图4-9所示的实施例，当润滑油阀60处于打开位置64中时，如图7所示，第一流体流动路径54完全打开，使得润滑油阀60不阻塞第一流体流动路径54。在图6中所示的实施例中，润滑油阀60通常为圆柱形，具有切口部分，当润滑油阀60处于打开位置64时，该切口部分与第一流体流动路径54对准，允许流体从中流过。然而，还可以设想，润滑油阀60可以具有构造成在关闭位置62阻塞第一流体路径并在打开位置64允许流体流过第一流体路径的任何其它形状，包括但不限于环形、圆锥形、盘形或矩形。在图4-9所示的实施例中，润滑油阀60由钢组成，然而，也可以设想，如本领域普通技术人员所期望的，润滑阀60可以由包括但不限于不锈钢、塑料聚合物或铝的另一种材料构成。在图4-9所示的实施例中，润滑油阀60是弹簧偏压阀，使得润滑油阀60包括弹簧66。在一个实施例中，弹簧66允许润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。
如图4-9所示，液压阀组件还包括致动阀70。致动阀70构造成在静止位置和致动位置74之间移动。此外，致动阀70构造成将润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。在图4-9所示的实施例中，致动阀70大致为圆柱形，并邻近润滑油阀60设置。还可以设想，致动阀70可以是任何形状，包括但不限于圆锥形、盘形或矩形。在图4-9所示的实施例中，致动阀70由钢制成，然而，如本领域普通技术人员所期望的，也可设想致动阀70可由包括但不限于不锈钢、塑料聚合物或铝的另一种材料制成。在图4-9所示的实施例中，致动阀70是弹簧偏压阀，使得致动阀70包括弹簧76。
在一个实施例中，离合器输入80作用在弹簧76上以将致动阀70从静止位置移动到致动位置74，使得润滑油阀60从关闭位置62到打开位置64的移动由离合器输入80致动。在一个实施例中，离合器输入80与离合器踏板联接，当驾驶员希望换档时，离合器踏板被致动。还可以设想，离合器输入80可以是任何类型的输入80，包括但不限于液压输入、机械输入或电子输入。在图5-9所示的实施例中，离合器输入80致动致动阀70以从静止位置移动到致动位置74，这使润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。更具体地，在图5-9所示的实施例中，致动阀70包括致动销82，致动销82构造成接合润滑油阀60，将润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。如在图6中最佳示出的，可以设想，润滑油阀60可以包括凹口84或其他接合元件，该凹口84或其他接合元件被构造成允许致动销82接合润滑油阀60并且将润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。如图7所示，致动阀70可以独立于润滑油阀60，使得致动阀70可以独立于润滑油阀60从致动位置74移动回到静止位置。
液压控制阀22还限定第二流体流动路径86。在第二流体流动路径86中，流体被构造成从储存器36的第二出口44流动，通过液压控制阀22的第二入口48，并且进入在液压控制阀22中限定的腔88中。腔88限定在润滑油阀60和液压控制阀22的壁之间的液压控制壁中。另外，液压控制阀22包括设置在液压控制模块的第二入口48和腔88之间的孔口90。孔口90的尺寸和形状允许流体以预定速率流入腔88。在图5-9所示的实施例中，孔口90由延伸到第二流体流动路径86中的突出部91限定，该突出部91具有穿过其被限定的孔口90以允许流体继续流入腔88中。突出部91可以是大致U形的，使得突出部的一部分与入口48对齐。突出部91的其余部分通常是平的，具有穿过其被限定的孔口90。在图5-9所示的实施例中，孔口是圆形的并且居中地限定在突出部91上，然而，还可以设想，孔口可以是任何形状、尺寸或位置，允许流体进入腔88中所需的流速。还可以设想，限定孔口的突出部可以是本领域普通技术人员所希望的任何形状和尺寸。在一些实施例中，在不脱离本发明的精神的情况下，另外设想流入腔的流体是空气或另一种气体。
在另一个示例性实施例中，第二流体流动路径86被限定为流体流动路径，该流体流动路径从漏斗状罩24通过液压控制阀22的第二入口48并且进入在液压控制阀22中限定的腔88。在该实施例中，可以设想，流体可以是与上述相同的液体流体，或者流体可以是空气，使得来自漏斗状罩24的环境空气流入腔88。在这个实施例中，孔口流体联接到漏斗状罩24上，并且使用来自漏斗状罩24的流体来控制润滑油阀在关闭位置与所述位置之间的移动，该来自漏斗状罩24的流体被构造成流过孔口并且进入腔中。
如图5-9所示的实施例所示，当离合器输入80被致动并且润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64时，润滑油阀60将腔88中的流体推向液压控制阀22的第二出口52。可以设想，液压控制阀22的第二出口52可以包括止回阀96。在图5-9所示的实施例中，止回阀96是球形止回阀，然而，可以设想止回阀96可以是构造成防止回流的任何类型的阀。此外，可以设想，第二出口52可以流体联接到流体储存器36，使得离开第二出口52的流体流向贮槽。另外，还可以设想，第二出口52流体联接到贮槽，使得当流体离开第二出口52时，流体移动到贮槽。
当离合器输入80停用时，致动阀70移动回到静止位置。如上所述，致动阀70构造成独立于润滑油阀60从致动位置74移动回到静止位置。因此，润滑油阀60保持在允许流体保持流向离合器的打开位置64。然而，致动阀70移动回到静止位置产生真空力，该真空力迫使流体从储存器36通过液压控制阀22的第二入口48，通过孔口90，进入腔88。随着更多的流体进入腔88，润滑油阀60缓慢地返回到关闭位置62。然而，通过在离合器输入80停用时不立即返回到关闭位置62，在离合器输入80已停用之后向离合器供应润滑。
在操作中，如图5-9所示，当发动机12启动时，离合器板20开始旋转。旋转离合器板20使用突起28将过量流体从离合器板20引导到储存器36中。当离合器输入80启用时，即，通过驾驶员按压离合器踏板，致动阀70从静止位置移动到致动位置74，这使润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。当润滑油阀60处于打开位置64时，流体在第一流体流动路径54中自由流动，使得来自储存器36的流体穿过阀到达离合器。当离合器输入80停用时，即，通过驾驶员放开离合器踏板，致动阀70从致动位置74移动回到静止位置。致动阀70移动回到静止位置，使得流体流过储存器36的第二出口44，通过孔口90，进入腔88。当腔88填充时，流体将润滑油阀60推回关闭位置62。流体从储存器36流到腔88是由孔口90控制的，使得润滑油阀60移动回到关闭位置62减慢，这将额外的流体提供给离合器。该额外的流体允许冷却离合器和减少阻力。当离合器输入80再次启动时，致动阀70从静止位置移动到致动位置74，这使润滑油阀60从关闭位置62移动到打开位置64。润滑油阀60向打开位置64的移动推动流体从腔88通过止回阀96，到达出口。在离合器输入80已经被停用之后允许流体保持流向离合器，这允许流向离合器的流动被被动地计量并且不需要额外的电子器件。另外，使用提捞系统34来重新使用过量流体，这消除了对泵的需要，同时仍然重新使用过量流体。
现在参见图9-11，还设想了液压控制阀122、222、322的各种实施例。图9-11所示的液压控制阀122、222、322可用于代替上述液压控制阀22。如图9-11所示，腔188、288、388，润滑油阀160、260、360和致动阀170、270、370的各种构造以及孔口190、290、390的各种位置已经被设想。
更具体地，图9所示的实施例包括润滑油阀160、致动阀170和第三阀198。在图9所示的实施例中，第三阀198独立于润滑油阀160和致动阀170，而润滑油阀160和致动阀170的移动彼此依赖。
在图10所示的实施例中，液压控制阀222包括类似于上述液压控制阀22的润滑油阀260和致动阀270。然而，在图10所示的实施例中，孔口290和止回阀296被限定/布置在润滑油阀内。在图10所示的实施例中，润滑油阀和致动阀270互相依赖地移动。此外，孔口290通过由于来自润滑油阀和致动阀270的移动的力而吸入腔288中的流体来控制润滑油阀移动回到关闭位置262。
在图11所示的实施例中，液压控制阀322类似于图10所示的实施例，具有限定/设置在润滑油阀360内的孔口390和止回阀396。另外，致动阀370的弹簧376是独立的弹簧376，使得致动阀370可以独立于润滑油阀360移动。同样，在图11所示的实施例中，孔口390通过由于来自润滑阀360的移动的力而吸入腔388中的流体来控制润滑油阀360移动回到关闭位置362。
在操作中，图9-11所示的液压控制阀122、222、322的实施例的操作类似于图5-9所示的液压控制阀22的实施例。更具体地，当发动机12启动时，离合器板20开始旋转。旋转离合器板20使用突起28将过量流体从离合器板20引导到储存器36中。当离合器输入80启动时，即，通过驾驶员按压离合器踏板，致动阀170、270、370从静止位置移动到致动位置，这使润滑油阀160、260、360从关闭位置移动到打开位置。当润滑油阀160、260、360处于打开位置64时，流体在第一流体流动路径54中自由流动，使得来自储存器36的流体经过液压控制阀122、222、322，到达离合器。当离合器输入80停用时，即，通过驾驶员放开离合器踏板，至少致动阀170、270、370从致动位置移动回到静止位置。腔188、288、388然后充满来自储存器36的流体，该流体在进入腔188、288、388之前流过孔口190、290、390。孔口190、290、390的受控流体流至少使润滑油阀160、260、360移动回到关闭位置。流体从储存器36流到腔188、288、388，这由孔口190、290、390控制，使得润滑油阀160、260、360移动回到关闭位置减慢，这将额外的流体提供给离合器20。该额外的流体允许冷却离合器和减少阻力。当离合器输入80再次启动时，致动阀170、270、370从静止位置移动到致动位置，这使润滑油阀160、260、360从关闭位置移动到打开位置。润滑油阀160、260、360向打开位置移动，这推动流体从腔188、288、388通过止回阀196、296、396，到达出口。
在离合器输入80已经被停用之后允许流体保持流向离合器，这允许流向离合器的流动被被动地计量并且不需要额外的电子器件。另外，使用提捞系统34来重新使用过量流体，这消除了对泵的需要，同时仍然重新使用过量流体。
已经以说明性的方式描述了本发明，并且应当理解，所使用的术语旨在本质上是描述性的而不是限制性的。根据以上教导，本发明的许多修改和变型是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的其他方式实施。
