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1、(10)申请公布号 CN 103574018 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103574018 A (21)申请号 201310318607.X (22)申请日 2013.07.26 13/560,616 2012.07.27 US F16H 61/40(2010.01) F16H 61/4017(2010.01) F16H 61/42(2010.01) (71)申请人 通用汽车环球科技运作有限责任公 司 地址 美国密执安州 (72)发明人 P.R.彼得森 J.马洛里 T.R.伯杰 W.B. 沃格尔 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人。
2、 吴超 杨炯 (54) 发明名称 自动变速器的主动液压流体液面控制 (57) 摘要 本发明涉及自动变速器的主动液压流体液面 控制。变速器的液压控制系统包括油底壳箱， 前 盖、 壁和流量控制阀。 油底壳箱被附接到变速器的 底部端。 前盖包括溢流管和液压流体输入端。 壁， 其将油底壳箱和前盖液压地分离开。流量控制阀 被设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间。流量 控制阀在变速器经历极端操纵并且要求在油底壳 箱内有更大量液压流体时打开并且流量控制阀在 正常变速器操作期间被关闭。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产。
3、权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103574018 A CN 103574018 A 1/2 页 2 1. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 油底壳箱， 其被附接到变速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端 ； 壁， 其液压地分离油底壳箱和前盖并且其中溢流管的第一端被设置在该壁中 ； 以及 流量控制阀， 其设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 并且其中流量控制阀与油底 壳箱。
4、和前盖中的每一个连通 ； 以及 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 2. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第二端在前盖的底部上方的距 离 H 处。 3. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 前盖的液压流体输入端从变速器收集液 压流体并且将该液压流体引导入前盖。 4. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管在第一端和第二端之间有 90 度的 弯曲。 5. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 所述控制阀被设置在所述壁内并在前盖 的底部上方的距离 L 处。 。
5、6. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 极端操纵包括猛减速、 猛加速、 急转弯、 陡 坡上升和陡坡下降中的一个。 7. 如权利要求 1 所述的变速器， 其特征在于， 集流管和过滤器与液压流体泵液压连通。 8. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 油底壳箱， 其被附接到变速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端 ； 壁， 其将油底壳箱和前盖液压地分离开， 以及 流量控制阀， 其设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 并且其中流。
6、量控制阀与油底 壳箱和前盖中的每一个连通 ； 以及 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 9. 如权利要求 8 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第二端在前盖的底部上方的距 离 H 处。 10. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 油底壳箱， 其被附接到变速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端， 该第二端位于前盖底部上方的距 离 H 处 ； 壁。
7、， 其将油底壳箱和前盖液压地分离开， 以及 流量控制阀， 其被设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 且位于前盖底部上方的距 离 L 处， 并且其中流量控制阀与油底壳箱和前盖中的每一个连通 ； 以及 权 利 要 求 书 CN 103574018 A 2 2/2 页 3 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 权 利 要 求 书 CN 103574018 A 3 1/4 页 4 自动变速器的主动液压流体液面控制 技术领域 0001 本发明涉及自动变速器的控制系统， 并且更具体地涉及用于主动地维持自动变速 器的油底壳。
8、箱中的液压流体液面的控制系统。 背景技术 0002 典型的自动变速器包括液压控制系统， 其被采用以提供对变速器内的部件的冷却 和润滑并且致动多个转矩传递设备。液压控制系统通常包括油底壳， 其收集来自液压控制 系统的其余部分的液压流体， 将其归集到液压流体池以备在备吸回到液压控制系统。在油 底壳中要求有液压流体的最小液面以针对所有范围的变速器操作和油底壳中的液压流体 的动态运动而对液压控制系统进行馈送。由于对液压流体的最小量的要求， 油底壳中的液 压流体的液面妨碍变速器中的旋转部件。 旋转部件， 包括齿轮、 离合器片、 和互连构件 ； 行进 通过液压流体池， 从而所经历的阻力有很大的增加并且进而。
9、减少了变速器的效率。 0003 虽然以前的液压控制系统对于它们的预期目的是有用的， 但是基本上一直存在对 变速器内的新的且改进的液压控制系统构造的需要， 该构造展示出改进的性能， 尤其是从 效率、 响应性和平滑性的角度看。 因此， 需要一种改进的、 成本有效的液压控制系统， 其用于 液压致动的自动变速器内。 发明内容 0004 提供的变速器具有液压流体控制系统。 控制系统包括油底壳箱， 前盖、 分离壁和流 量控制阀。油底壳箱被附接到变速器的底部端并且包括集流管和过滤器。前盖被附接到变 速器并且包括溢流管和液压流体输入端。 溢流管具有与油底壳箱流体连通的第一端和与前 盖流体连通的第二端。 该壁液。
10、压地分离油底壳箱和前盖并且其中溢流管的第一端被设置在 该壁中。流量控制阀被设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间。流量控制阀与油底壳箱和 前盖中的每一个连通。 流量控制阀在变速器经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量 液压流体时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 0005 在本发明的一个示例中， 溢流管的第二端在前盖的底部上方的距离 H 处。 0006 在本发明的另一示例中， 前盖的液压流体输入端从变速器收集液压流体并且将该 液压流体引导入前盖。 0007 在本发明的又一示例中， 溢流管在第一端和第二端之间有 90 度的弯曲。 0008 在本发明的又一示例中， 控制阀在所述壁中被设置。
11、为距前盖的底部的距离为 L。 0009 在本发明的又一示例中， 极端操纵包括猛减速、 猛加速、 急转弯、 陡坡上升和陡坡 下降中的一个。 0010 本发明的其它特征和优点将通过参照下面的描述和附图而变得易于理解， 其中相 同的参考数字指示相同的部件、 元件或特征。 0011 本发明还提供了如下方案 ： 方案 1. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 说 明 书 CN 103574018 A 4 2/4 页 5 油底壳箱， 其被附接到变速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱。
12、流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端 ； 壁， 其液压地分离油底壳箱和前盖并且其中溢流管的第一端被设置在该壁中 ； 以及 流量控制阀， 其设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 并且其中流量控制阀与油底 壳箱和前盖中的每一个连通 ； 以及 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 0012 方案 2. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第二端在前盖的底部上方 的距离 H 处。 0013 方案 3. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 前盖的液压流体输入端从变速器收 集液压流体并且将该液压流。
13、体引导入前盖。 0014 方案 4. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管在第一端和第二端之间有 90 度的弯曲。 0015 方案 5. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 所述控制阀被设置在所述壁内并在 前盖的底部上方的距离 L 处。 0016 方案 6. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 极端操纵包括猛减速、 猛加速、 急转 弯、 陡坡上升和陡坡下降中的一个。 0017 方案 7. 如方案 1 所述的变速器， 其特征在于， 集流管和过滤器与液压流体泵液压 连通。 0018 方案 8. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 油底壳箱， 其被附接到变。
14、速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端 ； 壁， 其将油底壳箱和前盖液压地分离开， 以及 流量控制阀， 其设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 并且其中流量控制阀与油底 壳箱和前盖中的每一个连通 ； 以及 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 0019 方案 9. 如方案 8 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第二端在前盖的底部上方 的距离 H 处。 0020 方。
15、案10.如方案8所述的变速器， 其特征在于， 前盖的液压流体输入端从变速器收 集液压流体并且将该液压流体引导入前盖。 0021 方案11.如方案8所述的变速器， 其特征在于， 溢流管在第一端和第二端之间有90 度的弯曲。 0022 方案 12. 如方案 8 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第一端被设置在所述壁 内。 0023 方案13.如方案8所述的变速器， 其特征在于， 所述控制阀被设置在所述壁内并在 前盖的底部上方的距离 L 处。 说 明 书 CN 103574018 A 5 3/4 页 6 0024 方案14.如方案8所述的变速器， 其特征在于， 极端操纵包括猛减速、 猛加速、 急。
16、转 弯、 陡坡上升和陡坡下降中的一个。 0025 方案15.如方案8所述的变速器， 其特征在于， 集流管和过滤器与液压流体泵液压 连通。 0026 方案 16. 一种具有液压流体控制系统的变速器， 该控制系统包括 ： 油底壳箱， 其被附接到变速器的底部端， 该油底壳箱包括集流管和过滤器 ； 前盖， 其被附接到变速器， 前盖包括溢流管和液压流体输入端， 并且其中溢流管具有与 油底壳箱流体连通的第一端和与前盖流体连通的第二端， 该第二端位于前盖底部上方的距 离 H 处 ； 壁， 其将油底壳箱和前盖液压地分离开， 以及 流量控制阀， 其被设置在该壁内并在油底壳箱和前盖之间， 且位于前盖底部上方的距 。
17、离 L 处， 并且其中流量控制阀与油底壳箱和前盖中的每一个连通 ； 以及 其中流量控制阀在变速器正经历极端操纵并且要求在油底壳箱内有更大量液压流体 时打开并且流量控制阀在正常变速器操作期间被关闭。 0027 方案 17. 如方案 16 所述的变速器， 其特征在于， 前盖的液压流体输入端从变速器 收集液压流体并且将该液压流体引导入前盖。 0028 方案 18. 如方案 16 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管在第一端和第二端之间有 90 度的弯曲。 0029 方案 19. 如方案 16 所述的变速器， 其特征在于， 溢流管的第一端被设置在所述壁 内。 0030 方案 20. 如方案 16 所述。
18、的变速器， 其特征在于， 极端操纵包括猛减速、 猛加速、 急 转弯、 陡坡上升和陡坡下降中的一个。 附图说明 0031 本文描述的附图仅用于说明目的， 并且决不是意在限制本发明的范围。 0032 图 1 是根据本发明原理的自动变速器的液压控制系统的一部分的示意图 ； 图 2 是根据本发明原理的自动变速器的液压控制系统的一部分的示意图的另一实施 例的简图 ； 图 3 是根据本发明原理的自动变速器的液压控制系统的一部分的示意图的又一实施 例的简图 ； 以及 图 4 是根据本发明原理的自动变速器的液压控制系统的一部分的示意图的又一实施 例的简图。 具体实施方式 0033 参照图 1， 根据本发明原理。
19、的液压控制系统的一部分概括地由附图标记 10 指示。 液压控制系统 10 的该部分包括油底壳 12、 阀本体盖或前盖 14、 分离壁 15、 控制阀 16、 溢流 管18、 流体输入通道20、 和流体集流管和过滤器22。 液压控制系统10还可包括各种气体的 子系统或模块， 例如润滑子系统、 变矩器离合器子系统、 和 / 或冷却子系统， 这不脱离本发 明的范围。 说 明 书 CN 103574018 A 6 4/4 页 7 0034 液压控制系统10的该部分可操作以从变速器内的各种源收集液压流体24并为液 压控制系统的其余部分提供液压流体 24 源。更具体地说， 前盖 14 通过流体输入通道 2。
20、0 填 满液压流体 24， 流体输入通道 20 从液压控制系统泄漏收集液压流体 24， 例如来自滑阀、 压 力控制螺线管、 过度控制阀排出端等。油底壳 12 是箱或容器， 其优选地被设置在变速器壳 体的底部并且紧邻前盖 14。分离壁 15 液压地将前盖 14 与油底壳 12 分离开。控制阀 16 被 设置在该壁中， 距离前盖底部的距离是 L， 从而允许前盖 14 选择性地与油底壳 12 连通。控 制阀16是螺线管操作的并且被选择性地控制以在某些操作条件下允许液压流体24从前盖 14 流到油底壳 12。溢流管 18 具有第一和第二端 18A 和 18B， 并在两个端 18A 和 18B 之间具 。
21、有 90 度的弯曲 18C。溢流管 18 的第一端 18A 被放置在分离壁 15 中使得溢流管 18 的内部 与油底壳 12 连通。溢流管 18 的第二端 18B 延伸到前盖 14 的底部之上高度 H 处。溢流管 18 还允许液压流体 24 从前盖 14 流到油底壳 12， 不过， 仅当在前盖 14 内的液压流体 24 的 液面达到由溢流管 18 的高度 H 确定的某个高度 H 处时。当前盖 14 内的液压流体 24 达到 了高度 H 时， 液压流体 24 流入溢流管 18 的第二端 18B 并流入油底壳 12。液压流体 24 通 过泵 26 和流体集流管和过滤器 22 被迫使离开油底壳 12。
22、 并且被传输到液压控制系统的其 余部分的各处。泵 26 优选地由发动机 （未示出） 驱动并且可例如是齿轮泵、 叶片泵、 盖劳特 泵、 或任何其它的正排量泵。 0035 如图1中所示的液压控制系统10显示了控制阀16关闭时的液压控制系统10的状 态。在前盖内的液压流体 24 的液面能达到和溢流管 18 的顶部一样的高度。当额外的液压 流体 24 被传送到前盖 14 时， 液压流体升高到溢流管 18 的开口之上， 顺着溢流管 18 流下， 并进入油底壳 12 并因此升高了油底壳 12 内的液压流体 24 的液面。保持控制阀 16 处于关 闭并且油底壳12内的液压流体24的液面处于低位使行星齿轮组、。
23、 轴或构件， 以及变速器的 离合器 （未示出） 自由旋转而不行进通过油底壳 12 内的液压流体 24 池。结果是更高效的变 速器， 其要求更少的转矩输入来获得同样的转矩输出， 以及改善的燃料经济性。 现在参照图 2， 液压控制系统 10 被描述为控制阀 16 打开。在这种状态下， 在前盖 14 和油底壳 12 两者 内的液压流体 24 的液面保持相等。在添加额外的液压流体 24 到前盖 14 时， 在油底壳内的 液压流体 24 的液面也升高同样的量。 0036 现在参照图 3 和 4， 液压控制系统 10 被说明为示出了模拟的操纵， 例如， 猛加速或 制动事件、 急侧向转弯、 或猛烈的斜坡上升。
24、或下降。在图 3 中， 前盖 14 充满液压流体 24， 控 制阀 16 被关闭， 并且油底壳 12 在液压流体 24 方面低位运行以馈送流体集流管和过滤器 22。替换地， 在图 4 中， 控制阀 16 处于打开并且来自前盖 14 的液压流体 24 已经流入油底 壳 12， 因此提供大量的液压流体 24 到流体集流管和过滤器 22。一旦完成了极端操纵， 控制 阀 16 被关闭并且前盖 14 充满液压流体 24 并且油底壳 12 内的液压流体 24 液面恢复到高 效率液面。 0037 本发明的描述本质上仅仅是示例性的并且不脱离本发明主旨的改变也认为在本 发明的范围内。这种改变不应被认为是脱离本发明的精神和范围。 说 明 书 CN 103574018 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103574018 A 8 2/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103574018 A 9 3/3 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103574018 A 10 。