金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的製作方法
2023-05-24 23:11:36 2
專利名稱：金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無級變速器的液壓控制系統，更確切地說，本發明涉及一種金屬
帶式無級變速器電液集成控制裝置。
背景技術：
現有金屬帶式無級變速器的液壓控制系統多採用比例閥與滑閥通過流量來控制 金屬帶的夾緊力和離合器的結合壓力，重複精度低，難以達到實時精確控制，使無級變速器 的效率得不到最大程度發揮，影響整車的燃油經濟性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術存在重複精度低，難以達到實時精 確控制而影響整車的燃油經濟性的問題，提供了一種金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置。 為解決上述技術問題，本發明是採用如下技術方案實現的所述的金屬帶式無級 變速器電液集成控制裝置包括油泵、溢流閥、蓄能器、油箱、閥塊、夾緊力控制閥、速比控制 閥、數字減壓閥和3號高速開關閥。 夾緊力控制閥插裝入閥塊的夾緊力控制閥安裝腔中並採用螺釘固定在閥塊上，速 比控制閥插裝入閥塊的速比控制閥安裝腔中並採用螺釘固定在閥塊上，數字減壓閥插裝入 閥塊的數字減壓閥安裝腔中並採用螺釘固定在閥塊上，3號高速開關閥(DK)插裝入閥塊的 高速開關閥安裝腔中並採用螺紋連接在閥塊上。油泵的輸出油口和閥塊上的油泵油道的 接口端管路連接，油泵通過油泵油道和夾緊力控制閥進油口連接。閥塊上的從動輪油道的 接口端和金屬帶式無級變速器的從動輪油缸管路連接，閥塊上的主油支道和數字減壓閥的 進油口連通，數字減壓閥的出油口通過閥塊上的控制油道和3號高速開關閥的控制口 P連 接，數字減壓閥的出油口通過閥塊上的控制油道與離合器油缸油道和與金屬帶式無級變速 器的離合器油缸管路連接。閥塊上的從動輪油道和速比控制閥的進油口 P連接，速比控制 閥的出油口A通過閥塊上的主動輪油道的接口端和金屬帶式無級變速器的主動輪油缸管 路連接。夾緊力控制閥的溢流口與回油口 、速比控制閥的T接口 、數字減壓閥的溢流口與3 號高速開關閥的回油口分別通過3號回油通道、2號回油通道、4號回油通道與1號回油通 道和油箱連接。 技術方案中所述的閥塊是一長方體的結構件。在閥塊的左端面上部從左向右加 工呈圓形的夾緊力控制閥安裝腔，夾緊力控制閥安裝腔的中軸線呈水平狀態，夾緊力控制 閥安裝腔的中軸線處於閥塊的前後對稱面上。在閥塊的上端面右部加工呈圓形的速比控 制閥安裝腔，速比控制閥安裝腔的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔的中軸線垂直相交。在閥 塊的右端面和前端面上加工從動輪油道和主動輪油道，從動輪油道將夾緊力控制閥安裝腔 與速比控制閥安裝腔連通，主動輪油道與速比控制閥安裝腔連通，從動輪油道和主動輪油 道的中軸線與速比控制閥安裝腔的中軸線呈垂直相交狀態。在從動輪油道的下方水平地從
5閥塊的右端面到閥塊的左端面加工2號回油通道，2號回油通道的中軸線與速比控制閥安 裝腔的中軸線呈垂直相交狀態。在閥塊的右端面下部從右向左加工呈圓形的數字減壓閥 安裝腔，數字減壓閥安裝腔的中軸線與速比控制閥安裝腔的中軸線呈垂直相交狀態，數字 減壓閥安裝腔的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔的中軸線平行。數字減壓閥安裝腔與速比 控制閥安裝腔之間由4號回油通道連通，在閥塊的左端面下部從左向右加工呈圓形的高速 開關閥安裝腔，高速開關閥安裝腔左端的腔壁上加工有螺紋，高速開關閥安裝腔的中軸線 與數字減壓閥安裝腔的中軸線共線，高速開關閥安裝腔與數字減壓閥安裝腔之間由控制油 道連通。在閥塊的下端面從下向上加工與控制油道連通的離合器油缸油道。在閥塊的上端 面左側向下加工貫通的1號回油通道。在閥塊的上端面上並於1號回油通道和速比控制閥 安裝腔之間從上向下加工3號回油通道和油泵油道，3號回油通道與夾緊力控制閥安裝腔 和2號回油通道連通，3號回油通道的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔的中軸線和2號回油 通道的中軸線呈垂直相交狀態。在閥塊的上端面由上向下加工主油支道，主油支道與夾緊 力控制閥安裝腔的末端和數字減壓閥安裝腔連通，主油支道的中軸線與夾緊力控制閥安裝 腔中軸線和數字減壓閥安裝腔中軸線呈空間垂直交叉；所述的夾緊力控制閥主要由步進電 機、步進電機座、步進電機推桿、固定法蘭盤、推塊、1號先導閥體、主閥體、主閥芯、1號0型 密封圈、阻尼孔、主閥彈簧、先導錐閥芯和先導閥彈簧組成。1號先導閥體與主閥體為圓筒 式結構件。l號先導閥體與主閥體之間為螺紋連接。l號先導閥體與主閥體的右端分別設 置有進油口，沿1號先導閥體與主閥體的徑向設置有回油口和溢流口。沿中軸線設置有阻 尼孔(31)的主閥芯、主閥彈簧、先導錐閥芯和先導閥彈簧依次裝入主閥體與1號先導閥體 中，再依次裝入推塊和步進電機推桿為接觸連接，固定法蘭盤套裝在1號先導閥體的左端， 步進電機座與1號先導閥體(27)的左端螺紋連接，並將固定法蘭盤固定在步進電機座與1 號先導閥體之間。步進電機固定在步進電機座的左端面上。夾緊力控制閥和夾緊力控制閥 安裝腔內壁之間採用三道1號0型密封圈進行密封；所述的第二種結構的夾緊力控制閥主 要由1號高速開關閥、2號先導閥體、主閥體、主閥芯、1號0型密封圈、阻尼孔和主閥彈簧組 成。2號先導閥體與主閥體為圓筒式結構件。2號先導閥體與主閥體之間為螺紋連接。2號 先導閥體與主閥體的右端分別設置有進油口，沿2號先導閥體與主閥體徑向設置有回油口 和溢流口。沿中軸線加工有阻尼孔的主閥芯與主閥彈簧依次裝入主閥體中，主閥彈簧的右 端面與主閥芯左端沉孔的底面接觸連接，主閥彈簧的左端面與2號先導閥體的右端面接觸 連接。l號高速開關閥通過螺紋連接在2號先導閥體內孔的左端。夾緊力控制閥和夾緊力 控制閥安裝腔內壁之間採用三道1號0型密封圈進行密封；所述的數字減壓閥主要由2號 高速開關閥、減壓閥先導閥體、減壓閥主閥體、減壓閥閥芯和減壓閥彈簧組成。減壓閥先導 閥體與減壓閥主閥體為圓筒式結構件。減壓閥先導閥體與減壓閥主閥體之間為螺紋連接， 沿減壓閥先導閥體的徑向和右端中軸線設置有出油口和進油口 。沿減壓閥主閥體的徑向設 置有進油口和出油口。減壓閥閥芯裝入減壓閥主閥體中，再裝入減壓閥彈簧，減壓閥彈簧的 右端面與減壓閥閥芯左端的1號沉孔底面相接觸，減壓閥彈簧的左端面與減壓閥先導閥體 右端沉孔的底面相接觸。減壓閥閥芯的右端面與減壓閥主閥體底面相接觸。減壓閥先導閥 體。內孔的左端加工有內螺紋，2號高速開關閥。上加工有外螺紋，2號高速開關閥。從左 端插入減壓閥先導閥體。孔中為螺紋連接。數字減壓閥和數字減壓閥安裝腔的腔壁之間採 用兩道2號0型密封圈進行密封；所述的減壓閥閥芯是一個圓柱形的結構件，減壓閥閥芯兩端圓柱直徑大於中間圓柱直徑。在減壓閥閥芯的左端面沿中軸線依次加工1號沉孔、減壓 閥阻尼孔、通油小孔和2號沉孔，通油小孔在減壓閥閥芯的右端呈垂直交叉的通孔，減壓閥 阻尼孔將左端的1號沉孔與右端的通油小孔和2號沉孔連通。
與現有技術相比本發明的有益效果是 1.本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置由於採用了夾緊力控制 閥、速比控制閥、數字減壓閥和高速開關閥直接控制執行機構的所需壓力，響應速度快，控 制精度高。夾緊力控制閥可以選擇脈數調製和脈寬調製兩種控制方式，可以直接由計算機 控制，省去了 D/A和A/D轉換器，與比例溢流閥相比，重複精度高，抗汙染能力強，工作可靠， 為金屬帶式無級變速器的電液控制提供了 一種新的途徑。 2.本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置採用了閥塊結構件，使得 整個金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置集成化，閥塊中的夾緊力控制閥安裝腔，可以 安裝兩種不同結構和控制方法的夾緊力控制閥(數字控制溢流閥)，為夾緊力控制方法的 改變提供了方便。 3.本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置採用的數字減壓閥和高 速開關閥為數字控制閥，採用了壓力流量協同控制方法控制金屬帶式無級變速器離合器的 結合壓力與結合速度。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明 圖1是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的液壓原理圖；
圖2是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置結構外形的主 視圖； 圖3是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置內部結構主視 圖上的剖視圖； 圖4是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置中安裝夾緊力 控制閥DY、速比控制閥DJ1、數字減壓閥DJ2和3號高速開關閥DK的閥塊主視圖上的剖視 圖； 圖5-a是在圖4的A-A位置的剖視圖；
圖5-b是在圖4的B-B位置的剖視圖； 圖6是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置中步進電機控 制先導級式夾緊力控制閥DY結構原理主視圖上的剖視圖； 圖7是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置中3號高速開關 閥DK控制先導級式夾緊力控制閥DY(先導級式數字溢流閥)結構原理主視圖上的剖視圖；
圖8是說明本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置中3號高速開關 閥DK控制先導級式數字減壓閥結構原理主視圖上的剖視圖； 圖中1.油泵，2.溢流閥，3.蓄能器，4.離合器油缸，5.主動輪油缸，6.金屬帶， 7.從動輪油缸，8.高速開關閥安裝腔，9. 1號回油通道，10.2號回油通道，11.夾緊力控制閥 安裝腔，12.3號回油通道，13.油泵油道，14.速比控制閥安裝腔，15.從動輪油道，16.4號回 油通道，17.數字減壓閥安裝腔，18.控制油道，19.離合器油缸油道，20.主油支道，21.主動輪油道，22.步進電機，23.步進電機座，24.步進電機推桿，25.固定法蘭盤，26.推塊， 27. 1號先導閥體，28.主閥體，29.主閥芯，30. 1號0型密封圈，31.阻尼孔，32.主閥彈簧， 33.先導錐閥芯，34.先導閥彈簧，35. l號高速開關閥，36.2號先導閥體，37.2號高速開關 閥，38.減壓閥先導閥體，39.減壓閥主閥體，40.減壓閥閥芯，41.減壓閥彈簧42.減壓閥 阻尼孔，43.通油小孔，44.閥塊，45.2號0型密封圈，DY.夾緊力控制閥，DJl.速比控制閥， DJ2.數字減壓閥，DK.3號高速開關閥。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作詳細的描述 參閱圖2至圖8，本發明所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置通過控制 金屬帶式無級變速器的從動輪油缸7的壓力、主動輪油缸5的壓力以及離合器油缸4的壓 力來分別控制金屬帶式無級變速器中金屬帶6的夾緊力、金屬帶式無級變速器的速比和金 屬帶式無級變速器中離合器的結合壓力及結合速度。金屬帶式無級變速器電液集成控制裝 置包括閥塊44、夾緊力控制閥DY、速比控制閥DJ1、數字減壓閥DJ2、3號高速開關閥DK、油 泵1、溢流閥2、蓄能器3和油箱。閥塊44內部加工有安裝所述的夾緊力控制閥DY、速比控 制閥DJ1、數字減壓閥DJ2和3號高速開關閥DK的安裝腔及不同規格和用途的油道，包括 油1號回油通道9、2號回油通道10、3號回油通道12、油泵油道13、從動輪油道15、4號回 油通道16、控制油道18，離合器油缸油道19，主油支道20、主動輪油道21及相關工藝孔；夾 緊力控制閥DY為數字控制先導式溢流閥，該閥由步進電機控制先導級，另一種夾緊力控制 閥DY由1號高速開關閥35控制先導級；兩者主閥結構一樣，皆由主閥體28、主閥芯29、阻 尼孔31及主閥彈簧32組成。 組成金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的夾緊力控制閥DY、速比控制閥 DJ1、數字減壓閥DJ2與3號高速開關閥DK插裝入閥塊44上的夾緊力控制閥安裝腔11、速 比控制閥安裝腔14、數字減壓閥安裝腔17與高速開關閥安裝腔8中，然後採用螺釘和各自 閥體上所帶的法蘭盤將夾緊力控制閥DY、速比控制閥DJ1與數字減壓閥DJ2固定在閥塊44 上，3號高速開關閥DK為螺紋插裝閥，即採用螺紋固定在閥塊44上。具體地說夾緊力控 制閥DY插裝入閥塊44上的夾緊力控制閥安裝腔11後固定在閥塊44的左端面上；速比控 制閥DJ1插裝入閥塊44上的速比控制閥安裝腔14後固定在閥塊44的上端面上；數字減壓 閥DJ2插裝入閥塊44上的數字減壓閥安裝腔17後固定在閥塊44的右端面上；3號高速開 關閥DK插裝入閥塊44上的高速開關閥安裝腔8後通過螺紋固定在閥塊44的左下端面上。 油泵1的輸入油口和油箱管路連接，油泵1的輸出油口和閥塊44上的油泵油道13的接口 端管路連接。閥塊44上與油泵油道13相通的從動輪油道15接口端管路連接金屬帶式無 級變速器的從動輪油缸7，由夾緊力控制閥DY調節油泵油道13的壓力即為從動輪油缸7的 壓力，提供金屬帶6的夾緊力。閥塊44上的主動輪油道21的接口端和主動輪油缸5的接 口端管路連接。閥塊44上的離合器油缸油道19的接口端和離合器油缸4的接口端管路連 接。2號回油通道10為閥塊44的回油通道接油箱，2號回油通道10的左端連接油箱，右端 口採用螺栓封死；1號回油通道9連通夾緊力控制閥DY的先導級回油口 (圖6、圖7中T2)、 2號回油通道10及3號高速開關閥DK的出油口 。 1號回油通道9的上下兩埠採用圓柱 銷封死；3號回油通道12連通夾緊力控制閥DY的溢流口 (圖6、圖7中T》與2號回油通道10。 3號回油通道12的上埠採用螺栓封死。4號回油通道16連通數字減壓閥DJ2的 先導級回油口 (圖8中T)與回油通道10。 參閱圖4與圖5-b，閥塊44是一長方體的結構件，在閥塊44的左端面上部向右加 工呈圓形的夾緊力控制閥安裝腔ll，夾緊力控制閥安裝腔11的中軸線呈水平狀態，夾緊力 控制閥安裝腔11的中軸線處於閥塊44的前後對稱面上。在閥塊44的上端面右側向下加工 呈圓形的速比控制閥安裝腔14，速比控制閥安裝腔14的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔11 的中軸線垂直相交，在閥塊44的右端面和前端面上加工從動輪油道15和主動輪油道21，從 動輪油道15和夾緊力控制閥安裝腔11與速比控制閥安裝腔14連通，主動輪油道21與速 比控制閥安裝腔14連通，從動輪油道15和主動輪油道21的中軸線與速比控制閥安裝腔14 的中軸線呈垂直相交狀態。在從動輪油道15的下方水平地從閥塊44的右端面到閥塊44 的左端面加工一通孔即2號回油通道10， 2號回油通道10的中軸線與速比控制閥安裝腔14 的中軸線呈垂直相交狀態。在閥塊44的右端面向左加工呈圓形的數字減壓閥安裝腔17，數 字減壓閥安裝腔17的中軸線與速比控制閥安裝腔14的中軸線呈垂直相交狀態，數字減壓 閥安裝腔17的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔11的中軸線平行，數字減壓閥安裝腔17與速 比控制閥安裝腔14之間由4號回油通道16連通。在閥塊44的左端面下部向右加工呈圓形 的高速開關閥安裝腔8，高速開關閥安裝腔8左端的腔壁上加工有與3號高速開關閥DK配 合連接的螺紋。高速開關閥安裝腔8的中軸線與數字減壓閥安裝腔17的中軸線共線，高速 開關閥安裝腔8與數字減壓閥安裝腔17之間用控制油道18連通，控制油道18的中軸線和 高速開關閥安裝腔8與數字減壓閥安裝腔17的中軸線共線。在閥塊44的下端面從下向上 加工離合器油缸油道19，離合器油缸油道19接離合器油缸。離合器油缸油道19與控制油 道18連通，同時連通數字減壓閥DJ2(二次壓力油)的出油口 (圖8中P》與3號高速開關 閥DK的進油口 P。離合器油缸油道19的中軸線與控制油道18的中軸線呈垂直相交狀態。 在閥塊44的上端面左側向下加工一通孔即1號回油通道9， 1號回油通道9的中軸線與夾 緊力控制閥安裝腔11的中軸線、2號回油通道10的中軸線和高速開關閥安裝腔8的中軸線 呈垂直相交狀態。在閥塊44的上端面上並於1號回油通道9和速比控制閥安裝腔14之間 從上向下加工3號回油通道12和油泵油道13，3號回油通道12與夾緊力控制閥安裝腔11 和2號回油通道10連通，3號回油通道12的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔11的中軸線和 2號回油通道10的中軸線呈垂直相交狀態。油泵油道13連接油泵1，油泵1為整個電液集 成控制裝置提供液壓油，壓力由夾緊力控制閥DY控制。 參閱圖5-a，在閥塊44的上端面上並於夾緊力控制閥安裝腔ll中軸線和數字減壓 閥安裝腔17中軸線的右側從上向下加工一通孔即主油支道20，主油支道20的上下兩埠 採用螺栓封死。主油道20與夾緊力控制閥安裝腔11的末端(安裝腔11的末端與油泵油 道13相通)和數字減壓閥安裝腔17 (內的數字減壓閥DJ2的進油口 P)連通，主油支道20 的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔11中軸線和數字減壓閥安裝腔17中軸線呈空間垂直交叉 狀態。 參閱圖6，圖中表示的為金屬帶式無級變速器電液控制裝置所採用的夾緊力控制 閥DY的結構原理。夾緊力控制閥DY是自行設計的採用步進電機控制先導級式數字溢流閥， 用於控制金屬帶式無級變速器從動輪油缸7中的壓力，從而控制對金屬帶6的夾緊力。夾 緊力控制閥DY主要由步進電機22、步進電機座23、步進電機推桿24、固定法蘭盤25、推塊26、1號先導閥體27、主閥體28、主閥芯29、1號0型密封圈30、阻尼孔31、主閥彈簧32、先 導錐閥芯33和先導閥彈簧34組成。 1號先導閥體27與主閥體28為圓筒式結構件，1號先導閥體27與主閥體28之間 為螺紋連接，1號先導閥體27與主閥體28的右端沿中軸線分別設置有進油口，沿1號先導 閥體27與主閥體28的徑向加工的通孔為回油口 T2和溢流口 1\，1號先導閥體27的右端與 主閥體28的左端加工有相配合的螺紋，1號先導閥體27的外圓柱面設置一道安裝1號O型 密封圈30的密封槽，主閥體28的外圓柱面設置二道安裝1號O型密封圈30的密封槽。沿 中軸線加工有阻尼孔31的主閥芯29、主閥彈簧32、先導錐閥芯33和先導閥彈簧34依次裝 入主閥體28與1號先導閥體27中，然後將1號先導閥體27與主閥體28連成一體，再依次 裝入步進電機推桿24、固定法蘭盤25和推塊26，推塊26的右端面與先導閥彈簧34的左端 面相接觸，推塊26的左端面與步進電機推桿24的右端面相接觸，固定法蘭盤25套裝在1 號先導閥體27的左端上，步進電機座23與1號先導閥體27的左端螺紋連接，並將固定法 蘭盤25固定在步進電機座23與1號先導閥體27之間。步進電機22固定在步進電機座23 的左端面上，整個夾緊力控制閥DY藉助於螺釘和固定法蘭盤25固定安裝在閥塊44上，即 固定在夾緊力控制閥安裝腔11內，夾緊力控制閥DY即先導閥體27與主閥體28和夾緊力 控制閥安裝腔11內壁之間採用三道1號0型密封圈30進行密封。
夾緊力控制閥DY的工作原理為 當夾緊力控制閥DY右端進油口 P接通壓力油時，壓力油除直接作用在主閥芯29 的右端外，還經過主閥芯29上阻尼孔31引到先導錐閥芯33的右端，對先導錐閥芯33形成 一個液壓力F，若液壓力F小於先導錐閥芯33另一端(左端)先導閥彈簧34的壓緊力時， 先導錐閥芯33關閉，阻尼孔31中無液流流過，主閥芯29左右兩腔壓力相等。因為左腔作 用面積稍大於右腔作用面積，作用於主閥芯29左右腔的液壓力差與先導閥彈簧34的共同 作用將主閥芯29壓緊在閥座上，主閥體28上的溢流閥口關閉。當進油口的油壓力P增大 時，作用在先導錐閥芯33上的液壓力F也隨之增大，當F大於先導閥彈簧34的力時，先導 錐閥芯33左移而閥口開啟，壓力油經阻尼孔31，先導閥口通過回油口 1V流回油箱，由於油 流流過阻尼孔31時將在兩端產生壓差，使主閥芯29上腔壓力低於進口壓力，當這個壓力差 足夠大時，主閥芯29左移，主閥溢流口開啟，進口壓力油經溢流口 1\流回油箱。主閥溢流 口開度一定時，先導錐閥芯33和主閥芯29分別處於平衡狀態。調節步進電機的脈數，可以 調節步進電機推桿24的直線位移，從而調節先導閥彈簧34對先導錐閥芯33的壓緊力，控 制主閥溢流口 1\的開啟壓力。 參閱圖7，圖中表示的為金屬帶式無級變速器電液控制裝置所採用的夾緊力控制 閥DY第二種技術方案的結構原理。第二種技術方案的夾緊力控制閥DY是自行設計的採用 1號高速開關閥35控制先導級式數字溢流閥，用於控制金屬帶式無級變速器從動輪油缸7 中的壓力，從而控制對金屬帶6的夾緊力。第二種技術方案的夾緊力控制閥DY主要由1號 高速開關閥35、2號先導閥體36、主閥體28、主閥芯29、1號0型密封圈30、阻尼孔31和主 閥彈簧32組成。第二種技術方案的夾緊力控制閥DY中所採用的主閥體28、主閥芯29、 1號 0型密封圈30、阻尼孔31與主閥彈簧32和第一種技術方案中所採用的是結構相同的一組 零件。 2號先導閥體36與主閥體28為圓筒式結構件，2號先導閥體36與主閥體28之間
10為螺紋連接，2號先導閥體36與主閥體28的右端為進油口，沿2號先導閥體36與主閥體 28徑向加工的通孔為回油口 T2和溢流口 1\，2號先導閥體36的右端與主閥體28的左端加 工有相配合的螺紋。沿中軸線加工有阻尼孔31的主閥芯29與主閥彈簧32依次裝入主閥 體28中，主閥彈簧32的右端面與主閥芯29左端沉孔的底面接觸連接，主閥彈簧32的左端 面與2號先導閥體36的右端面接觸連接，1號高速開關閥35通過螺紋連接在2號先導閥 體36內孔的左端，1號高速開關閥35和2號先導閥體36內孔之間採用二道密封圈進行密 封，再通過螺釘與2號先導閥體36左端的法蘭盤將整個夾緊力控制閥DY固定安裝在閥塊 44上，即固定在夾緊力控制閥安裝腔11內，夾緊力控制閥DY即2號先導閥體36與主閥體 28和夾緊力控制閥安裝腔11內壁之間採用三道1號0型密封圈30進行密封。
第二種技術方案的夾緊力控制閥DY的工作原理為 當夾緊力控制閥DY右端進油口 P接通壓力油時，由於1號高速開關閥35是常閉 的，所以此時主閥芯29左右兩腔壓力相等，阻尼孔31中無油流通過。進口油壓增大時，通 過調節1號高速開關閥35的佔空比，可以調節主閥芯29左腔液壓油通過回油口 T2的溢流 量，當1號高速開關閥35開啟時，油流經阻尼孔31時產生壓差，當這個壓差達到一定數值， 便會推動主閥芯29左移，使主閥溢流口開啟，液壓油通過溢流口 1\溢流回油箱，從而調定 所需的控制壓力。 參閱圖8，圖中表示的為金屬帶式無級變速器電液控制裝置所採用的控制離合器 油缸4壓力的數字減壓閥DJ2 。數字減壓閥DJ2是自行設計的先導級式數字減壓閥，數字減 壓閥DJ2主要由2號高速開關閥37、減壓閥先導閥體38、減壓閥主閥體39、減壓閥閥芯40 和減壓閥彈簧41組成。 減壓閥先導閥體38與減壓閥主閥體39為圓筒式結構件，減壓閥先導閥體38與減 壓閥主閥體39之間為螺紋連接，沿減壓閥先導閥體38的徑向和右端中軸線加工有出油口 T和進油口 (通孔)，沿減壓閥主閥體39的徑向加工有進油口 P和出油口 P1Q減壓閥閥芯 40是一個圓柱形的結構件，減壓閥閥芯40兩端圓柱直徑尺寸大於中間圓柱直徑尺寸，在減 壓閥閥芯40的左端面沿中軸線依次加工1號沉孔、減壓閥阻尼孔42和通油小孔43，通油小 孔43在減壓閥閥芯40的右端呈垂直交叉的通孔，減壓閥阻尼孔42將左端大直徑的1號沉 孔和右端的通油小孔43連通，在減壓閥閥芯40的右端面沿中軸線設置一個和通油小孔43 連通的2號沉孔。減壓閥閥芯40裝入減壓閥主閥體39中，接著裝入減壓閥彈簧41，減壓閥 彈簧41的右端面與減壓閥閥芯40左端的1號沉孔底面相接觸，減壓閥彈簧41的左端面與 減壓閥先導閥體38右端的沉孔底面相接觸，減壓閥閥芯40的右端面與減壓閥主閥體39底 面(左端面)相接觸，減壓閥先導閥體38與2號高速開關閥37相配裝的內孔的左端加工 有內螺紋，2號高速開關閥37上加工有外螺紋，2號高速開關閥37從左端插入減壓閥先導 閥體38孔中為螺紋連接。整個數字減壓閥DJ2從閥塊44的右端插入數字減壓閥安裝腔17 中，並通過螺釘和減壓閥先導閥體38上的法蘭盤將數字減壓閥DJ2固定在閥塊44上，數字 減壓閥DJ2的減壓閥主閥體39的外壁上設置有兩道安裝密封圈的密封槽，數字減壓閥DJ2 和數字減壓閥安裝腔17的腔壁之間採用兩道2號0型密封圈45進行密封。2號高速開關 閥37(閥芯)和減壓閥先導閥體38的內孔之間採用兩道0型密封圈進行密封。
數字減壓閥DJ2的工作原理為 —次壓力油由數字減壓閥DJ2的進油口 P進入數字減壓閥DJ2內經減壓口從出油口 Pi流出而成為二次壓力油，二次壓力油的一部分經減壓閥閥芯40上的通油小孔43作 用到減壓閥閥芯40的右端，另一部分二次壓力油經減壓閥閥芯40上的1號減壓閥阻尼孔 42作用在減壓閥閥芯40的左端，通過減壓閥先導閥體38中軸線上的通孔(進油口 )進入 2號高速開關閥37的右端。當2號高速開關閥37的佔空比為0時，數字減壓閥DJ2不起 減壓作用。調節2號高速開關閥37的佔空比，可以調節先導級通過溢流口 T的溢流量，減 壓閥阻尼孔42有油液流過時兩端會產生壓差，這個壓差推動閥芯左移，減小減壓口的開口 量，直到與彈簧的壓力平衡。使二次壓力穩定在要求範圍內。調節2號高速開關閥37的佔 空比就可以調節出油口 & 二次壓力油的壓力。
金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的工作原理 參閱圖1，閥塊44上的油泵油道13接口與油泵1輸出端管路螺紋連接，為整個金 屬帶式無級變速器電液集成控制裝置提供壓力油。油泵油道13中油的壓力由夾緊力控制 閥DY根據電子控制單元指令調定。油泵l輸出的壓力油分為三路第一路壓力油直接通 過閥塊44內部從動輪油道15通向金屬帶式無級變速器的從動輪油缸7，實現控制金屬帶6 的夾緊力。第二路壓力油經過安裝在閥塊44速比控制閥安裝腔14內的速比控制閥DJ1和 (位於閥塊上部的)主動輪油道21接口與金屬帶式無級變速器的主動輪油缸5相通。第二 路壓力油經過速比控制閥DJ1時，速比控制閥DJ1根據電子控制單元指令調節節流口面積 調節壓力，控制金屬帶式無級變速器的速比，速比控制閥DJ1的回油接口 T與閥塊44回油 通道相通，速比控制閥DJ1的控制接口P與回油接口T在任一時刻只有一個起作用，即其中 一個接口接通，另一個接口就被閥芯封住。第三路壓力油通過閥塊44內的主油道20通向 數字減壓閥DJ2 (數字控制先導式減壓閥)的進油口 ，減壓後進入離合器油缸4，同時離合器 油缸4與3號高速開關閥DK的進油接口 P相通，3號高速開關閥DK的出油口與閥塊44的 回油通道相通。即離合器油缸4通過3號高速開關閥DK接油箱，數字減壓閥DJ2與兩通常 閉的3號高速開關閥DK共同控制離合器結合壓力與結合速度。汽車運行時，金屬帶式無級 變速器電子控制單元根據汽車運行工況計算出所需的金屬帶夾緊力、變速器速比和離合器 結合壓力，然後通過相對應的夾緊力控制閥DY、速比控制閥DJ1、數字減壓閥DJ2和3號高 速開關閥DK調節到所需壓力，保證無級變速器效率最高，以滿足汽車行駛各種工況。
金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置實施例所採用的相關零部件
1.所述的兩通常閉的1號高速開關閥35、2號高速開關閥37和3號高速開關閥 DK的型號為HSV-3051S1 ;生產廠家為貴州紅林車用電控技術有限公司；
2.所述的步進電機22的型號為4300系列Sizel7 ;
3.所述的速比控制閥DJ1的型號為D-9102496。
權利要求
一種金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置，包括油泵(1)、溢流閥(2)、蓄能器(3)和油箱，其特徵在於，所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置還包括閥塊(44)、夾緊力控制閥(DY)、速比控制閥(DJ1)、數字減壓閥(DJ2)和3號高速開關閥(DK)；夾緊力控制閥(DY)插裝入閥塊(44)的夾緊力控制閥安裝腔(11)中並採用螺釘固定在閥塊(44)上，速比控制閥(DJ1)插裝入閥塊(44)的速比控制閥安裝腔(14)中並採用螺釘固定在閥塊(44)上，數字減壓閥(DJ2)插裝入閥塊(44)的數字減壓閥安裝腔(17)中並採用螺釘固定在閥塊(44)上，3號高速開關閥(DK)插裝入閥塊(44)的高速開關閥安裝腔(8)中並採用螺紋連接在閥塊(44)上；油泵(1)的輸出油口和閥塊(44)上的油泵油道(13)的接口端管路連接，油泵(1)通過油泵油道(13)和夾緊力控制閥(DY)進油口連接，閥塊(44)上的從動輪油道(15)的接口端和金屬帶式無級變速器的從動輪油缸(7)管路連接，閥塊(44)上的主油支道(20)和數字減壓閥(DJ2)的進油口(P)連通，數字減壓閥(DJ2)的出油口(P1)通過閥塊(44)上的控制油道(18)和3號高速開關閥(DK)的控制口P連接，數字減壓閥(DJ2)的出油口(P1)通過閥塊(44)上的控制油道(18)與離合器油缸油道(19)和與金屬帶式無級變速器的離合器油缸(4)管路連接，閥塊(44)上的從動輪油道(15)和速比控制閥(DJ1)的進油口P連接，速比控制閥(DJ1)的出油口A通過閥塊(44)上的主動輪油道(21)的接口端和金屬帶式無級變速器的主動輪油缸(5)管路連接，夾緊力控制閥(DY)的溢流口(T1)與回油口(T2)、速比控制閥(DJ1)的T接口、數字減壓閥(DJ2)的溢流口(T)與3號高速開關閥(DK)的回油口分別通過3號回油通道(12)、2號回油通道(10)、4號回油通道(16)與1號回油通道(9)和油箱連接。
2. 按照權利要求1所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置，其特徵在於，所述 的閥塊(44)是一長方體的結構件，在閥塊(44)的左端面上部從左向右加工呈圓形的夾緊 力控制閥安裝腔(ll)，夾緊力控制閥安裝腔(11)的中軸線呈水平狀態，夾緊力控制閥安裝 腔(11)的中軸線處於閥塊(44)的前後對稱面上，在閥塊(44)的上端面右部加工呈圓形 的速比控制閥安裝腔(14)，速比控制閥安裝腔(14)的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔(11) 的中軸線垂直相交，在閥塊(44)的右端面和前端面上加工從動輪油道(15)和主動輪油道 (21)，從動輪油道(15)將夾緊力控制閥安裝腔(11)與速比控制閥安裝腔(14)連通，主動 輪油道(21)與速比控制閥安裝腔(14)連通，從動輪油道(15)和主動輪油道(21)的中軸 線與速比控制閥安裝腔(14)的中軸線呈垂直相交狀態，在從動輪油道(15)的下方水平地 從閥塊(44)的右端面到閥塊(44)的左端面加工2號回油通道(10)，2號回油通道(10)的 中軸線與速比控制閥安裝腔(14)的中軸線呈垂直相交狀態，在閥塊(44)的右端面下部從 右向左加工呈圓形的數字減壓閥安裝腔(17)，數字減壓閥安裝腔(17)的中軸線與速比控 制閥安裝腔(14)的中軸線呈垂直相交狀態，數字減壓閥安裝腔(17)的中軸線與夾緊力控 制閥安裝腔(11)的中軸線平行，數字減壓閥安裝腔(17)與速比控制閥安裝腔(14)之間由 4號回油通道(16)連通，在閥塊(44)的左端面下部從左向右加工呈圓形的高速開關閥安裝 腔(8)，高速開關閥安裝腔(8)左端的腔壁上加工有螺紋，高速開關閥安裝腔(8)的中軸線 與數字減壓閥安裝腔(17)的中軸線共線，高速開關閥安裝腔(8)與數字減壓閥安裝腔(17) 之間由控制油道(18)連通，在閥塊(44)的下端面從下向上加工與控制油道(18)連通的離 合器油缸油道(19)，在閥塊(44)的上端面左側向下加工貫通的1號回油通道(9)，在閥塊 (44)的上端面上並於1號回油通道(9)和速比控制閥安裝腔(14)之間從上向下加工3號回油通道(12)和油泵油道(13)，3號回油通道(12)與夾緊力控制閥安裝腔(11)和2號回 油通道(10)連通，3號回油通道(12)的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔(11)的中軸線和2 號回油通道(10)的中軸線呈垂直相交狀態，在閥塊(44)的上端面由上向下加工主油支道 (20)，主油支道(20)與夾緊力控制閥安裝腔(11)的末端和數字減壓閥安裝腔(17)連通， 主油支道(20)的中軸線與夾緊力控制閥安裝腔(11)中軸線和數字減壓閥安裝腔(17)中 軸線呈空間垂直交叉。
3. —種用於權利要求1所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的夾緊力控制 閥(DY)，其特徵在於，所述的夾緊力控制閥(DY)主要由步進電機(22)、步進電機座(23)、 步進電機推桿(24)、固定法蘭盤(25)、推塊(26) 、1號先導閥體(27)、主閥體(28)、主閥芯 (29)、l號0型密封圈(30)、阻尼孔(31)、主閥彈簧(32)、先導錐閥芯(33)和先導閥彈簧 (34)組成;1號先導閥體(27)與主閥體(28)為圓筒式結構件，l號先導閥體(27)與主閥體(28) 之間為螺紋連接，l號先導閥體(27)與主閥體(28)的右端分別設置有進油口，沿1號先導 閥體(27)與主閥體(28)的徑向設置有回油口 (T2)和溢流口 (T》，沿中軸線設置有阻尼孔 (31)的主閥芯(29)、主閥彈簧(32)、先導錐閥芯(33)和先導閥彈簧(34)依次裝入主閥體 (28)與1號先導閥體(27)中，再依次裝入推塊(26)和步進電機推桿(24)為接觸連接，固 定法蘭盤(25)套裝在1號先導閥體(27)的左端，步進電機座(23)與1號先導閥體(27)的 左端螺紋連接，並將固定法蘭盤(25)固定在步進電機座(23)與1號先導閥體(27)之間， 步進電機(22)固定在步進電機座(23)的左端面上，夾緊力控制閥(DY)和夾緊力控制閥安 裝腔(11)內壁之間採用三道1號0型密封圈(30)進行密封。
4. 一種用於權利要求1所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的第二種結構 的夾緊力控制閥(DY)，其特徵在於，所述的第二種結構的夾緊力控制閥(DY)主要由1號高 速開關閥(35)、2號先導閥體(36)、主閥體(28)、主閥芯(29)、l號0型密封圈(30)、阻尼孔 (31)和主閥彈簧(32)組成;2號先導閥體(36)與主閥體(28)為圓筒式結構件，2號先導閥體(36)與主閥體(28) 之間為螺紋連接，2號先導閥體(36)與主閥體(28)的右端分別設置有進油口，沿2號先導 閥體(36)與主閥體(28)徑向設置有回油口 (T2)和溢流口 (T》，沿中軸線加工有阻尼孔 (31)的主閥芯(29)與主閥彈簧(32)依次裝入主閥體(28)中，主閥彈簧(32)的右端面與 主閥芯(29)左端沉孔的底面接觸連接，主閥彈簧(32)的左端面與2號先導閥體(36)的右 端面接觸連接，l號高速開關閥(35)通過螺紋連接在2號先導閥體(36)內孔的左端，夾緊 力控制閥(DY)和夾緊力控制閥安裝腔(11)內壁之間採用三道1號0型密封圈(30)進行 密封。
5. —種用於權利要求1所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置的數字減壓閥 (DJ2)，其特徵在於，所述的數字減壓閥(DJ2)主要由2號高速開關閥(37)、減壓閥先導閥體 (38)、減壓閥主閥體(39)、減壓閥閥芯(40)和減壓閥彈簧(41)組成；減壓閥先導閥體(38)與減壓閥主閥體(39)為圓筒式結構件，減壓閥先導閥體(38)與 減壓閥主閥體(39)之間為螺紋連接，沿減壓閥先導閥體(38)的徑向和右端中軸線設置有 出油口 (T)和進油口，沿減壓閥主閥體(39)的徑向設置有進油口 (P)和出油口 (P》，減壓 閥閥芯(40)裝入減壓閥主閥體(39)中，再裝入減壓閥彈簧(41)，減壓閥彈簧(41)的右端面與減壓閥閥芯(40)左端的1號沉孔底面相接觸，減壓閥彈簧(41)的左端面與減壓閥先 導閥體(38)右端沉孔的底面相接觸，減壓閥閥芯(40)的右端面與減壓閥主閥體(39)底面 相接觸，減壓閥先導閥體(38)內孔的左端加工有內螺紋，2號高速開關閥(37)上加工有外 螺紋，2號高速開關閥(37)從左端插入減壓閥先導閥體(38)孔中為螺紋連接，數字減壓閥 (DJ2)和數字減壓閥安裝腔(17)的腔壁之間採用兩道2號0型密封圈(45)進行密封。
6.按照權利要求5所述的用於權利要求1所述的金屬帶式無級變速器電液集成控制裝 置的數字減壓閥(DJ2)，其特徵在於，所述的減壓閥閥芯(40)是一個圓柱形的結構件，減壓 閥閥芯(40)兩端圓柱直徑大於中間圓柱直徑，在減壓閥閥芯(40)的左端面沿中軸線依次 加工1號沉孔、減壓閥阻尼孔(42)、通油小孔(43)和2號沉孔，通油小孔(43)在減壓閥閥 芯(40)的右端呈垂直交叉的通孔，減壓閥阻尼孔(42)將左端的1號沉孔與右端的通油小 孔(43)和2號沉孔連通。
全文摘要
本發明公開了一種金屬帶式無級變速器電液集成控制裝置，該裝置包括有閥塊(44)、夾緊力控制閥(DY)、速比控制閥(DJ1)、數字減壓閥(DJ2)和3號高速開關閥(DK)。四種閥依次插裝入夾緊力控制閥安裝腔(11)、速比控制閥安裝腔(14)、數字減壓閥安裝腔(17)和高速開關閥安裝腔(8)中並用螺釘或螺紋固定安裝在閥塊(44)上。閥塊(44)中設置有不同規格的油道將各閥有序地相連接，並通過管路將閥塊(44)和金屬帶式無級變速器中的油泵(1)、油箱、離合器油缸(4)、主動輪油缸(5)與從動輪油缸(7)相連接。本發明還公開了自行設計的兩種夾緊力控制閥(DY)和一種數字減壓閥(DJ2)的結構與工作原理。
文檔編號F16H9/18GK101718337SQ20091021807
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者劉明樹, 盧延輝, 張友坤, 王志中, 蘇海龍, 袁中亮 申請人:吉林大學