用于无级变速器的直驱式液压装置及汽车用无级变速器

摘要

本发明提供了一种用于无级变速器的直驱式液压装置及汽车用无级变速器，该装置，包括主动压力控制阀和从动压力控制阀，主动压力控制阀，与控制无级变速器中主动轮组的主动缸相连，用于控制主动缸的压力；从动压力控制阀，与控制无级变速器中从动轮组的从动缸相连，用于控制从动缸的压力，从动压力控制阀包括设置于从动压力控制阀内的从动电磁线圈组和从动阀芯，从动阀芯在从动电磁线圈组的驱动下沿从动压力控制阀内壁滑动；主动压力控制阀包括设置于主动压力控制阀内的主动阀芯和主动电磁线圈组，主动阀芯在主动电磁线圈组的驱动下沿主动压力控制阀内壁滑动。该装置液压系统结构简单用于无级变速器后，变速过程中对速比和夹紧力的控制精度高、变速反应快。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车生产领域，特别地，涉及一种用于无级变速器的直驱式液压装置及汽车 用无级变速器。

背景技术

随着汽车行业的逐步发展，自动变速器的装车量逐渐上升，尤其是作为自动变速器中的 无级变速器，给汽车发展带来了一次飞跃。无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同 在于，无级变速器主要利用传动带与主、从动轮组之间的摩擦力将主动轮组的动力传递至从 动轮组，液压装置提供传动带夹紧力。具有体积更小，结构更简单，可以自由改变传动比， 使车速变化更平稳，没有传统变速器换挡时“顿挫”的感觉。

汽车无级变速器的速比控制也由主、从动轮的夹紧力控制，因此主、从动轮组油腔的压 力控制精度直接影响汽车无级变速器的功能实现和传递效率。而现有技术中液压控制装置在 无级变速过程中对主、从动轮组的控制精度低、相应缓慢、结构复杂。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于无级变速器的直驱式液压装置及汽车用无级变速器，以解 决现有技术中液压控制装置对无级变速器变速过程控制精度差、变速反应迟缓的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于无级变速器的直驱式液压装 置，包括主动压力控制阀和从动压力控制阀，主动压力控制阀，与控制无级变速器中主动轮 组的主动缸相连，用于控制主动缸的压力；从动压力控制阀，与控制无级变速器中从动轮组 的从动缸相连，用于控制从动缸的压力，从动压力控制阀包括设置于从动压力控制阀内的从 动电磁线圈组和从动阀芯，从动阀芯在从动电磁线圈组的驱动下沿从动压力控制阀内壁滑动； 主动压力控制阀包括设置于主动压力控制阀内的主动阀芯和主动电磁线圈组，主动阀芯在主 动电磁线圈组的驱动下沿主动压力控制阀内壁滑动。

进一步地，主动压力控制阀还包括主动衔铁，主动衔铁，一端容纳于主动电磁线圈组内， 另一端伸出主动电磁线圈组并与主动阀芯固接。

进一步地，主动压力控制阀还包括主动弹簧，主动弹簧，第一端抵接于主动压力控制阀 的第一端内壁上，第二端抵接于主动阀芯的端面上。

进一步地，从动压力控制阀还包括从动衔铁，从动衔铁，一端容纳于从动电磁线圈组内， 另一端伸出从动电磁线圈组并与从动阀芯固接。

进一步地，从动压力控制阀还包括从动弹簧，从动弹簧，套设于从动阀芯与从动衔铁固 接处，第一端抵接于从动电磁线圈的侧壁，另一端抵接于从动阀芯的侧壁上。

进一步地，主动压力控制阀还包括主动阀体，主动阀体正对主动阀芯的侧壁内壁上间隔 设置两两对称开设第五接口环槽环槽、第六环槽接口环槽、第七环槽接口环槽、第八环槽接 口环槽，第五环槽、第六环槽、第七环槽、第八环槽上均分别设有一个通孔；从动压力控制 阀还包括从动阀体，从动阀体正对从动阀芯侧壁的内壁上间隔设置两两对称开设第一环槽接 口环槽、第二环槽接口环槽、第三环槽接口环槽、第四环槽接口环槽，第一环槽、第二环槽、 第三环槽、第四环槽上均分别设有一个通孔；第三环槽接口环槽、第四环槽接口环槽和第七 环槽接口环槽通过第二输出节点与从动缸相连通；第六环槽接口环槽和第八环槽接口环槽通 过第四输出节点与主动缸相连通。

进一步地，还包括第一输出节点、第三输出节点、油箱、液压油源和润滑油源，第一环 槽通过第一输出节点与液压油源相连通；第二环槽通过第三输出节点与润滑油源相连通；第 五环槽与油箱相连通。

进一步地，正对第七环槽处的主动阀芯上设有第一台阶推动面；正对第三环槽处的从动 阀芯上设有第二台阶推动面。

进一步地，主动压力控制阀为减压阀；从动压力控制阀为溢流阀。

根据本发明的另一方面还提供了一种采用上述的液压装置的汽车无级变速器。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于无级变速器的直驱式液压装置，通过电磁线圈通电后所产生的磁力和 油路中压力油产生的压力相互作用，达到平衡来调节控制阀中阀芯的运动，从而实现对动油 缸和主动缸压力的控制。该装置中油路得到了简化。采用磁力控制阀芯的运动，使得从动压 力控制阀和主动压力控制阀具有更高的压力控制精度和对变速指令更快的响应能力。变速过 程中对速比和夹紧力的控制精度高、变速反应快

该装置液压系统结构简单用于无级变速器后，变速过程中对速比和夹紧力的控制精度高、 变速反应快。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面 将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及 其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的用于无级变速器的直驱式液压装置示意图。

图例说明：

100、从动轮压力控制阀；110、从动阀芯；120、从动电磁线圈组；130、从动衔铁；140、 从动弹簧；150、第一环槽；160、第二环槽；170、第三环槽；180、第四环槽；200、主动轮 压力控制阀；210、主动阀芯；220、主动电磁线圈组；230、主动衔铁；240、主动弹簧；250、 第五环槽；260、第六环槽；270、第七环槽；280、第八环槽；310、第一输出节点；320、第 二输出节点；330、第三输出节点；340、第四输出节点；410、液压油源；420、润滑油源； 430、从动缸；450、主动缸；460、油箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖 的多种不同方式实施。

参见图1，本发明提供的用于无级变速器的直驱式液压装置包括从动压力控制阀100、主 动压力控制阀200、液压油输出节点以及连接液压油输出节点和阀门各入口的连接管路。主动 压力控制阀200，与控制无级变速器中主动轮组的主动缸450相连，用于控制主动缸450的压 力。从动压力控制阀100，与控制无级变速器中从动轮组的从动缸430相连，用于控制从动缸 430的压力。主动压力控制阀200内设有主动阀芯210和主动电磁线圈组220。主动电磁线圈 组220产生的磁力可以推动主动阀芯210在主动阀体内滑动。从而调节流出和流入主动压力 控制阀200的压力油流量。从而发挥调节主动缸450压力油压力的作用。磁力推动作用可以 通过介质完成，该介质可以为推动结构如衔铁或其他常用结构。从动压力控制阀100的调控 过程与主动压力控制阀200的相同，在此省略。采用电磁力来调节压力，能实现对压力的线 性调节，减少调速过程中的卡顿现象的出现，提高调速的精度的速度。

从动轮压力控制阀100包括依序排布于从动阀体内的从动电磁线圈组120、从动衔铁130、 从动弹簧140、从动阀芯110以及正对从动阀芯110间隔开设于从动阀体内壁上的一组从动环 槽。在从动阀体的第一端中设有从动衔铁130。从动电磁线圈组120围绕从动衔铁130并容纳 于从动阀体第一端内。从动衔铁130的第一端抵接于从动阀体内壁，从动衔铁130的第二端 与从动阀芯110相连，从动衔铁130运动时，可推动从动阀芯110运动。从动阀芯110容纳于 从动阀体的第二端内。从动衔铁130与从动阀芯110相接处套设有从动弹簧140。从动弹簧140 的第一端抵接于设置于从动阀体内壁的抵接块，从动弹簧140的第二端抵接于从动阀芯110 的端面上。从动弹簧140受到挤压产生推动从动阀芯110向右运动的力。

从动环槽包括第一环槽150、第二环槽160、第三环槽170和第四环槽180。第一环槽150、 第二环槽160、第三环槽170和第四环槽180上均开设一个通孔。通过该通孔各环槽内的油可 以流出流进，油的流向根据压力大小运动。第一环槽150通过第一输出节点310与液压油源 410相连通。第二环槽160通过第三输出节点330与润滑油源420相连通。第三输出节点330 的压力油作为润滑油进入汽车无级变速器的各个主动润滑点进行润滑。第三环槽170和第四 环槽180同时与第二输出节点320相连通。第二输出节点320还与从动缸430和主动轮压力 控制阀200相连通。

主动轮压力控制阀200包括主动阀体和依次容纳于主动阀体内的主动阀芯210、主动电磁 线圈组220、主动衔铁230、主动弹簧240和正对主动阀芯210开设于主动阀体上的主动环槽。 主动弹簧240的一端抵接于主动阀体内壁，主动弹簧240的另一端与主动阀芯210固接。主 动弹簧240处于压缩状态。主动阀芯210安装于主动阀体的第一端内。主动阀芯210的第一 端套设主动弹簧240并抵接与主动阀体内壁，主动阀芯210的第二端与主动衔铁230相连。 主动电磁线圈组220设置于主动衔铁230外围并容纳于主动阀体的第二端内。正对主动阀芯 210的主动阀体内壁上间隔开设有第五环槽250、第六环槽260、第七环槽270、第八环槽280。 第五接口环槽250、第六接口环槽260、第七接口环槽270、第八接口环槽280上均分别开设 一个通孔。通过该通孔各环槽内的油可以流出流进，油的流向根据压力大小运动。第七环槽 270与第二输出节点320相连通。第五环槽250与可容纳液压油的油箱460相连通。第六环槽 260和第八环槽280均与第四输出节点340相连通。第四输出节点340与主动缸450相连。主 动阀芯210正对第七环槽270处靠近主动电磁线圈组230侧的截面积大于远离主动电磁线圈 组230处的截面积。形成第一台阶推动面。以便回流进入主动压力控制阀200的液压油对主 动阀芯210产生向右的推力。提高主动阀芯210对压力的敏感度。

使用时，不通电的情况下如下：从动轮通过从动轮压力控制阀来控制传动带对从动轮的 张力。液压油源410中的液压油通过第一输出节点310进入第一环槽150，液压油进入从动阀 体后从第四环槽180离开经过第二输出节点320后溢流进入第三环槽170。由于正对第三环槽 170的从动阀芯110的远离从动阀体端面的一侧截面面积大于靠近从动阀体端面的截面积，形 成压力可推动的第二台阶推动面。此时，从动弹簧140产生的回弹力更大，从动阀芯110达到 右侧最大极限位。从第三环槽170返回的液压油推动台阶面对从动阀芯110产生向左的推力， 与从动弹簧140产生的向右的推力相平衡，从动阀芯110产生运动。由于从动弹簧140始终会 产生一个回弹力，因而第二输出节点320处的压力值不会为零，因而从动缸430中的液压不 会为零，从而保证了传动带对从动轮始终存在张紧力，防止传动带打滑。为了维持第二输出 节点320的压力值稳定，当第一输出节点310液压过高时，从动压力控制阀100受到向右推 力增大，从而增大溢流量，起到保护传动带的目的。

通电后，从动电磁线圈组120产生磁力，推动从动衔铁130向右运动，随着电流大小的 变化，推动力变化，第三环槽170处150到160的开孔会变化的，从而使得第二输出节点320 处的压力增大。由于通过电流的大小改变第二输出节点320处的压力，因而可以实现线性调 压。当第二输出节点320处的压力达到传动带张紧从动轮的需要后，压力继续向主动轮压力 阀传输进入第七环槽270。不通电时，主动弹簧240产生的回弹力对主动阀芯210产生向右的 推动力。进入第七环槽270的液压油从第八环槽280离开，在第四输出节点340产生压力后 回流入第六环槽260，回流进入的液压油对主动阀芯210产生向右的推动力。多余的液压油可 以通过第五环槽250回流进入油箱460。主动阀芯210达到右极限位。主动弹簧240产生的回 弹力为持续存在，因而第四输出节点340处的压力不会为零。通电后，主动电磁线圈组220 产生磁力推动主动衔铁230进而推动主动阀芯210向左运动，调节回流进入第六环槽260的 液压油量，从而调节第四输出节点340处的压力，进而实现对主动缸450压力的线性调节。

在另一实施例中，从动轮压力控制阀100为溢流阀。能提高调速精度和速度。

在另一实施例中，主动轮压力控制阀200为减压阀。能提高调速精度和速度。

在另一实施例中，液压油源410可以不通过第一输出节点310，直接与阀体的相应环槽相 连通。润滑油源420可以不通过第三输出节点330，直接与阀体的相应环槽相连通。

在另一实施例中，可以不设置第一台阶推动面和第二台阶推动面，同样能够实现本发明 的目的。

本发明另一方面还提供了一种使用了上述液压装置的汽车用无级变速器。该变速器中传 动带能保持对从动轮的持续张紧力，调速相应快，准确。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员 来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。