Гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением Российский патент 2020 года по МПК F16H57/04 F16H61/4165 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к гидравлическим компонентам транспортных средств, в частности, к гидравлической системе управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением. Кроме того, настоящее изобретение относится к транспортному средству, оснащенному гидравлической системой управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На сегодняшний день в большинстве транспортных средств применяют автоматические коробки передач с двойным сцеплением. При использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением корпус указанной коробки будет иметь компактную общую конструкцию, и будет обеспечена возможность передачи высокого крутящего момента. Однако при использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением, данное сцепление, а также переключающие шестерни и подшипники указанной коробки будут выделять большое количество тепла, образуемого в результате трения и зацепляющего взаимодействия, таким образом, необходимо иметь гидравлическую систему управления для охлаждающей и смазочной жидкости, чтобы вовремя обеспечивать рассеивание тепла, иначе может произойти разрушение и точечная коррозия частей, которые выделяют тепло.

Большинство гидравлических систем управления для охлаждающей и смазочной жидкости содержат механический насос, обеспечивающий подачу масла в существующие на сегодняшний день конструкции, которые могут требовать механический насос с большой производительностью и которые быть причиной низкой экономической эффективности топлива. Более того, рабочий режим самого механического насоса не совместим с гибридной конструкцией коробки передач, что приводит к высокой стоимости затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы и потере конкурентоспособности. Кроме того, в существующих устройствах конструкция, обеспечивающая управление охлаждением в гидравлической системе управления для охлаждающей и смазочной жидкости, имеет невысокую вариабельность, которую нельзя изменять в соответствии с рабочей температурой коробки передач, следовательно, не отличается практичностью.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С учетом вышесказанного, целью настоящего изобретения является создание гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, обеспечивающей охлаждение и смазку автоматических коробок передач с двойным сцеплением, отличающейся высокой практичностью.

Для достижения указанной цели в настоящем изобретении предложены следующие технические решения:

гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, содержащая:

клапан управления смазкой сцепления, при этом выпускной конец указанного клапана соединен с контуром подачи масла для смазки сцепления,

клапан управления смазкой зубчатой передачи, при этом впускной конец указанного клапана соединен параллельно на первом общем конце с впускным концом клапана управления смазкой сцепления, а выпускной конец клапана управления смазкой зубчатой передачи соединен с контуром подачи масла для смазки зубчатой передачи и подшипников,

механический насос, впускной конец которого соединен с резервуаром для хранения масла, а выпускной конец соединен с первым управляющим клапаном,

электронный насос, впускной конец которого соединен с резервуаром для хранения масла, а выпускной конец соединен со вторым управляющим клапаном, при этом выпускной конец второго управляющего клапана соединен с выпускным концом первого управляющего клапана на втором общем конце,

охладитель, подключенный последовательно между первым общим концом и вторым общим концом.

Кроме этого, канал охладителя, связанный с источником холода, соединен в замкнутый контур с системой охлаждения двигателя.

Кроме этого, канал охладителя, связанный с источником холода, соединен последовательно с электрическим водяным насосом.

Более того, наружный конец охладителя посредством перепускного клапана последовательно соединен с фильтром.

Более того, перепускной клапан, который срабатывает в ответ на перепад давления в охладителе, подключен параллельно к обоим концам охладителя.

Более того, выпускной конец первого управляющего клапана соединен с возвратным маслопроводом, который сообщается с впускным концом механического насоса.

Более того, первый общий конец соединен с клапаном ограничения давления, который срабатывает в ответ на достижение порогового давления на первом общем конце, и выпускной конец клапана ограничения давления соединен с впускным концом механического насоса.

Более того, с впускным концом как механического, так и электронного насоса соединен адсорбирующий фильтр.

Более того, как клапан управления смазкой сцепления, так и клапан управления смазкой зубчатой передачи являются клапанами, управляющими пропорциональным разделением потока.

По сравнению с известным уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие преимущества:

Согласно настоящему изобретению, в гидравлической системе управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением механический и электронный насосы включены параллельно, при этом в механическом насосе и электронном насосе выполнены первый управляющий клапан и второй управляющий клапан, соответственно, таким образом, в зависимости от конкретных требований могут быть выбраны разные рабочие режимы, что уменьшает такие недостатки, как большая производительность механического насоса, когда он работает в одиночку. Кроме того, имея клапан управления смазкой сцепления и клапан управления смазкой зубчатой передачи, удобно управлять и количеством масла, протекающего через муфты сцепления, зубчатые передачи и подшипники, обеспечивая рациональное использование масла, что является важным с практической точки зрения.

Другой целью настоящего изобретения является создание транспортного средства, в котором установлена автоматическая коробка передач с двойным сцеплением и выполнена описанная гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением.

Транспортное средство и гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, выполненные согласно настоящему изобретению, могут обеспечивать такие же преимущества, как и в известном уровне техники, и в данном документе повторное описание указанных преимуществ не приводится.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, составляющие часть настоящего изобретения, представлены для облегчения всестороннего понимания настоящего изобретения; иллюстративные варианты выполнения и взаимосвязанное описание приведены для объяснения настоящего изобретения и не должны считаться ограничивающими настоящее изобретение. На чертежах:

Фиг. 1 представляет структурную схему гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, согласно Варианту Выполнения 1 настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет схему, изображающую контур подачи масла, когда работает только механический насос гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, согласно Варианту Выполнения 1 настоящего изобретения;

Фиг. 3 представляет схему, изображающую контур подачи масла, когда механический насос и электронный насос гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением работают совместно, согласно Варианту Выполнения 1 настоящего изобретения;

Фиг. 4 представляет схему, изображающую контур подачи масла, когда работает только электронный насос гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, согласно Варианту Выполнения 1 настоящего изобретения.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

1 - механический насос, 2 - первая соединительная линия, 3 - адсорбирующий фильтр, 4 - обратный клапан, 5 - первый управляющий клапан, 6 - пилотный электромагнитный клапан, 7 - вторая соединительная линия, 8 - второй общий конец, 9 - возвратный маслопровод, 10 - аккумулятор, 11 - электронный насос, 12 - третья соединительная линия, 13 - второй управляющий клапан, 14 - четвертая соединительная линия, 15 - клапан управления смазкой сцепления, 16 - клапан управления смазкой зубчатой передачи, 17 - пятая соединительная линия, 18 - шестая соединительная линия, 19 - первый общий конец, 20 - седьмая соединительная линия, 21 - охладитель, 22 - канал источника холода, 23 - система охлаждения двигателя, 24 - электрический водяной насос, 25 - первый фильтр, 26 - первый перепускной клапан, 27 - восьмая соединительная линия, 28 - второй перепускной клапан, 29 - клапан ограничения давления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Следует отметить, что варианты выполнения и признаки вариантов выполнения в настоящем изобретении можно сочетать произвольным образом, при условии, что они не противоречат друг другу.

Далее настоящее изобретение описано подробно на примере варианта выполнения и со ссылкой на прилагаемые чертежи.

ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ 1

Данный вариант выполнения относится к гидравлической системе управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, при этом указанная система содержит клапан управления смазкой сцепления, выпускной конец которого соединен с контуром подачи масла для смазки сцепления, клапан управления смазкой зубчатой передачи, выпускной конец которого соединен с контуром подачи масла для смазки зубчатой передачи и подшипников, при этом впускной конец клапана управления смазкой зубчатой передачи, на первом общем конце, соединен параллельно с впускным концом клапана управления смазкой сцепления, причем система дополнительно содержит механический и электронный насосы, впускные концы которых, соответственно, соединены с резервуаром для хранения масла. Выпускной конец механического насоса соединен с первым управляющим клапаном. Выпускной конец электронного насоса соединен со вторым управляющим клапаном, и выпускной конец второго управляющего клапана на втором общем конце соединен параллельно с выпускным концом первого управляющего клапана. Между первым общим концом и вторым общим концом расположен охладитель.

В гидравлической системе управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением механический насос и электронный насос включены параллельно, при этом в механическом насосе и электронном насосе выполнены первый управляющий клапан и второй управляющий клапан, соответственно, тем самым, в зависимости от конкретных требований могут быть обеспечены разные рабочие режимы, такие как работа только механического насоса, работа только электронного насоса или одновременная работа указанных насосов, что уменьшает недостатки, связанные с большой подачей механического насоса, когда работает только данный насос, и облегчает регулирование количества масла, протекающего через муфты сцепления, шестерни и подшипники, что является важным с практической точки зрения.

С учетом приведенного выше конструктивного решения, на Фиг. 1 представлена типичная конструкция гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, выполненной согласно настоящему изобретению, причем механический насос 1 соединен последовательно с первой соединительной линией 2, а адсорбирующий фильтр 3 соединен последовательно с впускным концом указанного насоса, при этом на выпускном конце механического насоса 1 выполнен обратный клапан 4, причем указанный фильтр 3 может обеспечивать первичную фильтрацию масла для данного насоса, а обратный клапан 4 может предотвращать протекание масла в обратном направлении. В данном варианте выполнения первый управляющий клапан 5 расположен на выпускном конце первой соединительной линии 2, при этом указанный клапан представляет собой клапан регулирования давления, управляемый пилотным электромагнитным клапаном 6, и первый управляющий клапан 5 может обеспечивать регулирование давления масла в первой соединительной линии 2, при этом часть масла протекает во вторую соединительную линию 7, подключенную параллельно описанной далее четвертой соединительной линии 14, образуя вышеупомянутый второй общий конец 8, причем другая часть масла возвращается на впуск механического насоса 1 по возвратному маслопроводу 9.

Что касается соединения между пилотным электромагнитным клапаном 6 и первым управляющим клапаном 5, в данном варианте выполнения можно сослаться на известный уровень техники, поэтому подробное описание данного соединения не приводится. Кроме того, в данном варианте выполнения, в месте соединения на выпускном конце пилотного электромагнитного клапана 6 расположен аккумулятор 10, посредством которого может быть погашено давление гидравлического удара в цепи, обеспечивая более плавное и стабильное регулирование первого управляющего клапана 5.

В представленном варианте выполнения электронный насос 11 сообщается с масляным резервуаром через третью соединительную линию 12, и подобным образом, в третьей соединительной линии 12 тоже расположены адсорбирующий фильтр 3 и обратный клапан 4, при этом на выпускном конце указанной линии расположен второй управляющий клапан 13. В данном варианте выполнения второй управляющий клапан 13 представляет собой электромагнитный распределитель, при этом один из выпускных концов второго управляющего клапана 13 соединен последовательно с впускным концом пилотного электромагнитного клапана 6, а другой выпускной конец второго управляющего клапана 13 соединен с четвертой соединительной линией 14, при этом четвертая соединительная линия 14 соединена параллельно с вышеуказанной второй соединительной линией 7 на втором общем конце 8. В вышеописанной схеме соединения, когда электронный насос 11 выключен, третья соединительная линия 12 электрическим образом соединена с пилотным электромагнитным клапаном 6 (поскольку в третьей соединительной линии 12 выполнен обратный клапан, гарантировано, что масло не может протекать в обратном направлении). Когда электронный насос 11 работает, второй управляющий клапан 13 выполняет реверсирующее действие, включая третью соединительную линию 12 и второй общий конец 8 для выпуска масла.

В данном варианте выполнения клапан 15 управления смазкой сцепления и клапан 16 управления смазкой зубчатой передачи оба содержат клапана, управляющие пропорциональным разделением потока, с целью повышения точности регулирования количества смазки. Как изображено на Фиг. 1, в данном варианте выполнения клапан 15 управления смазкой сцепления и клапан 16 управления смазкой зубчатой передачи последовательно соединены с пятой соединительной линией 17 и шестой соединительной линией 18, соответственно, при этом пятая соединительная линия 17 и шестая соединительная линия 18 соединены в параллель, образуя вышеуказанный первый общий конец 19, который сообщается со вторым общим концом 8 посредством седьмой соединительной линии 20, с которой последовательно соединен вышеуказанный охладитель 21. В данном варианте выполнения, для того чтобы обеспечить охлаждающее действие охладителя 21, канал 22 охладителя 21, являющийся источником холода, и система 23 охлаждения двигателя соединены в замкнутую цепь, а чтобы обеспечить эффективность охлаждения, в указанном канале 22 также последовательно подключен электрический водяной насос 24, причем использование данного насоса обеспечивает точность регулирования потока охлаждающей жидкости в канале 22.

Как изображено на Фиг. 1, в данном варианте выполнения, для уменьшения поступления примесей в контур подачи масла для смазки сцепления и контур подачи масла для смазки зубчатой передачи и подшипников, в седьмой соединительной линии 20 и ниже по потоку от охладителя 21 последовательно подключен фильтр, обеспечивающий вторичную фильтрацию масла. Для удобства описания, фильтр, установленный в седьмой соединительной линии 20, называют первым фильтром 25, и во избежание изменения проходимости указанной линии 20, обусловленного засорением первого фильтра 25, к обоим концам данного фильтра 25 параллельно подключен перепускной клапан, который, в частности, может быть назван первым перепускным клапаном 26, при этом первый перепускной клапан 26 содержит обратный клапан, предотвращающий протекание масла в обратном направлении.

Как изображено на Фиг. 1, в данном варианте выполнения восьмая соединительная линия 27, включенная в параллель с седьмой соединительной линией 20, выполнена между первым общим концом 8 и вторым общим концом 19, и в восьмой соединительной линии 27 выполнен перепускной клапан, расположенный в соответствии с охладителем 21. Чтобы не путать с описанным выше первым перепускным клапаном 26, перепускной клапан, установленный в восьмой соединительной линии 27, называют вторым перепускным клапаном 28. В данном варианте выполнения второй перепускной клапан 28 представляет собой клапан регулирования давления и, в частности, указанный клапан может срабатывать в ответ на перепад давления в охладителе 21, обеспечивая поступление масла через второй перепускной клапан 28 в клапан 15 управления смазкой сцепления и клапан 16 управления смазкой зубчатой передачи, когда пропускная способность охладителя 21 становится недостаточной, и гарантируя, что смазка и охлаждение сцепления и передачи не будут нарушены.

В данном варианте выполнения первый общий конец 19 также соединен с клапаном 29 ограничения давления, который срабатывает в ответ на достижение порогового давления на первом общем конце 19, при этом выпускной конец указанного клапана 29 соединен с впускным концом механического насоса 1. Как изображено на Фиг. 1, два конца ограничительного клапана 29 соединены, соответственно, с пятой соединительной линией 17 и возвратным маслопроводом 9, при этом с пятой соединительной линией 17 соединен тот конец клапана, который управляет давлением. С одной стороны, посредством клапана 29 ограничения давления избыток масла может быть возвращен через указанный клапан, когда сцепление и зубчатая передача полностью введены в зацепление или расцеплены, а с другой стороны, контур подачи масла может быть защищен от повреждения, возникающего в результате избыточного давления. В данном варианте выполнения пороговое значение давления для клапана 29 ограничения давления может быть задано в зависимости от требований, предъявляемых к разным моделям транспортных средств.

Далее описано использование гидравлической системы управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением.

Как изображено на Фиг. 2, когда работает только механический насос, масло втягивается механическим насосом 1, а затем распределяется посредством первого управляющего клапана 5, при этом часть масла возвращается непосредственно на впуск указанного насоса по возвратному маслопроводу 9, а другая часть масла поступает в клапан 15 управления смазкой сцепления и клапан 16 управления смазкой зубчатой передачи, проходя последовательно через вторую соединительную линию 7 и седьмую соединительную линию 20, затем масло распределяется через указанные клапаны 15 и 16, поступая в контур смазки сцепления и контур смазки зубчатой передачи и подшипников, соответственно, а избыток масла возвращается на впуск механического насоса 1 через клапан 29 ограничения давления.

Согласно вышеописанному процессу, когда пропускная способность охладителя 21 является недостаточной, открывается второй перепускной клапан 28, обеспечивая сообщение масла с клапаном 15 управления смазкой сцепления и клапаном 16 управления смазкой зубчатой передачи, через восьмую соединительную линию 27. Как изображено на Фиг. 3, в данном варианте выполнения, если выпускной поток механического насоса 1 не может соответствовать требованиям, предъявляемым к охлаждению в условиях высокого трения в сцеплении, приводится в действие электронный насос 11, и второй управляющий клапан 13 выполняет операцию обратного включения, подключая третью соединительную линию 12 и четвертую соединительную линию 14, при этом масло, всасываемое электронным насосом 11, поступает к клапану 15 управления смазкой сцепления и клапану 16 управления смазкой зубчатой передачи по третьей соединительной линии 12 и четвертой соединительной линии 14, а также седьмой соединительной линии 20. Когда двойное сцепление расцеплено или полностью введено в зацепление, потребность в охлаждающем масле уменьшается, и его избыток возвращается на впускной конец механического насоса 1 через клапан 29 ограничения давления.

Кроме того, в данном варианте выполнения, в комбинированной системе управления мощностью самостоятельно может работать только электронный насос 11, выполняя функции смазки и охлаждения, при этом рабочий процесс указанного насоса может соответствовать изображенному на Фиг. 4, а соответствующий масляный контур может иметь отношение к описанию, выполненному со ссылкой Фиг. 3, которое повторно не приводится.

ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ 2

Настоящее изобретение относится транспортному средству, в котором установлена автоматическая коробка передач с двойным сцеплением и выполнена гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, описанная в Варианте Выполнения 1. Имея гидравлическую систему управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, описанную в Варианте Выполнения 1, транспортное средство может работать в разных режимах, таким образом, обеспечивая снижение рабочего давления механического насоса, уменьшение подачи указанного насоса и повышение экономии топлива.

Хотя настоящее изобретение описано выше на примере некоторых предпочтительных вариантов выполнения, оно не ограничено указанными вариантами. Любую модификацию, эквивалентную замену и усовершенствование, выполненные без отступлений от сущности и идеи настоящего изобретения, следует считать не выходящими за рамки объема его правовой охраны.

Изобретение относится к гидравлической системе управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением транспортного средства. Гидравлическая система содержит клапан управления смазкой сцепления, выпускной конец которого соединен с контуром подачи масла для смазки сцепления, клапан управления смазкой зубчатой передачи, выпускной конец которого соединен с контуром подачи масла для смазки сцепления зубчатой передачи и подшипников, а впускной конец, на первом общем конце, соединен параллельно с впускным концом клапана управления смазкой сцепления. Система дополнительно содержит механический насос и электронный насос, впускные концы которых соединены соответственно с резервуаром для хранения масла. Выпускной конец механического насоса и выпускной конец электронного насоса соединены параллельно на втором общем конце. Между первым общим концом и вторым общим концом расположен охладитель. Достигается повышение надежности смазываемых элементов коробки передач. 2 н. и 8 з.п. ф-лы. 4 ил.

1. Гидравлическая система управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, содержащая клапан (15) управления смазкой сцепления, выпускной конец которого соединен с контуром подачи масла для смазки сцепления, клапан (16) управления смазкой зубчатой передачи, впускной конец которого соединен параллельно на первом общем конце (19) с впускным концом клапана (15) управления смазкой сцепления, а выпускной конец соединен с контуром подачи масла для смазки зубчатой передачи и подшипников, механический насос (1), впускной конец которого соединен с резервуаром для хранения масла, а выпускной конец соединен с первым управляющим клапаном (5), электронный насос (11), впускной конец которого соединен с резервуаром для хранения масла, а выпускной конец соединен со вторым управляющим клапаном (13), при этом выпускной конец второго управляющего клапана (13) соединен с выпускным концом первого управляющего клапана (5) на втором общем конце (8), охладитель (21), подключенный последовательно между первым общим концом (19) и вторым общим концом (8).

2. Гидравлическая система управления по п. 1, в которой канал охладителя (21), связанный с источником холода, соединен в замкнутый контур с системой охлаждения двигателя.

3. Гидравлическая система управления по п. 2, в которой канал охладителя (21), связанный с источником холода, соединен последовательно с электрическим водяным насосом (24).

4. Гидравлическая система управления по п. 2, в которой наружный конец охладителя (21) последовательно соединен с фильтром посредством перепускного клапана.

5. Гидравлическая система управления по п. 1, в которой к обоим концам охладителя (21) параллельно подключен перепускной клапан, который срабатывает в ответ на перепад давления в указанном охладителе (21).

6. Гидравлическая система управления по п. 1, в которой выпускной конец первого управляющего клапана (5) соединен с возвратным маслопроводом (9), который сообщается с впускным концом механического насоса (1).

7. Гидравлическая система управления по п. 1, в которой первый общий конец (19) соединен с клапаном (29) ограничения давления, который срабатывает в ответ на достижение порогового давления на первом общем конце (19), и выпускной конец клапана (29) ограничения давления соединен с впускным концом механического насоса (1).

8. Гидравлическая система управления по п. 1, в которой к впускному концу как механического насоса (1), так и электронного насоса (11) присоединен адсорбирующий фильтр (3).

9. Гидравлическая система управления по одному из пп. 1-8, в которой как клапан (15) управления смазкой сцепления, так и клапан (16) управления смазкой зубчатой передачи являются клапанами, управляющими пропорциональным разделением потока.

10. Транспортное средство, в котором установлена автоматическая коробка передач с двойным сцеплением, причем транспортное средство также имеет гидравлическую систему управления охлаждением и смазкой автоматической коробки передач с двойным сцеплением, выполненную по любому из пп. 1-9.