專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有傳感器反饋的風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)與美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/117，197、名稱(chēng)為“帶有油壓力控制的風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)”(DKT 08076)以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/117，201、名稱(chēng)為“帶有潤(rùn)滑流動(dòng)系統(tǒng)的風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)”(DKT 08132)相關(guān)，這兩個(gè)申請(qǐng)都是與本申請(qǐng)?jiān)谕惶焯峤坏?。本發(fā)明總體上涉及風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)、并且更具體地涉及帶有傳感器反饋的濕式摩擦風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)并且更具體地涉及用于風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的液壓及濕式摩擦類(lèi)型的離合器。存在著不同類(lèi)型的用來(lái)傳動(dòng)不同裝置或系統(tǒng)的摩擦連接裝置以及流體連接裝置，如用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器冷卻風(fēng)扇。這些摩擦離合器裝置總體上包括干式摩擦離合器組件、黏性傳動(dòng)離合器組件、以及濕式摩擦離合器組件。干式摩擦離合器組件僅具有兩級(jí)操作完全接合的操作或者完全脫離接合的操作。因?yàn)楦墒侥Σ岭x合器組件典型地不采用流體流動(dòng)冷卻機(jī)構(gòu)，干式摩擦離合器組件還普遍地具有低的熱容量。黏性傳動(dòng)離合器組件具有在較高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下進(jìn)行接合的能力并且可以具有變化的接合度。黏性傳動(dòng)器出于內(nèi)部黏性剪切的目的是從來(lái)都不完全接合的。黏性傳動(dòng)器總是在某種程度上滑動(dòng)，致使它們不能以完全接合的峰值運(yùn)行速度轉(zhuǎn)動(dòng)或以高于最初設(shè)計(jì)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。黏性傳動(dòng)器受到的進(jìn)一步的限制在于，越是需要更多的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻，就越是要求更大更昂貴的黏性傳動(dòng)器和冷卻風(fēng)扇。濕式摩擦離合器特別是由于它們?cè)谏婕翱量谭?wù)的情況中的使用而受歡迎，在這些苛刻服務(wù)的情況中這些風(fēng)扇傳動(dòng)器是處于不間斷的服務(wù)中的并且承受恒定的負(fù)載。濕式摩擦系統(tǒng)具有摩擦離合器組件的優(yōu)點(diǎn)連同提供增加的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的能力。例如，在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，047，911,7, 249，664以及7，178，656中示出了濕式摩擦風(fēng)扇傳動(dòng)組件。這些系統(tǒng)使用通過(guò)特定接合方法的液壓控制的風(fēng)扇傳動(dòng)器。這些液壓系統(tǒng)包括一個(gè)殼體組件，該殼體組件包含一種液壓流體以及一個(gè)接合回路。這個(gè)接合回路包括一個(gè)連接于該殼體組件之內(nèi)的皮托管，該殼體接收該液壓流體的至少一部分。一個(gè)供能回路響應(yīng)于來(lái)自皮托管的液壓流體供給而將該殼體組件接合到一個(gè)風(fēng)扇軸上。盡管上述的這些濕式摩擦離合器系統(tǒng)提供了改進(jìn)的風(fēng)扇傳動(dòng)控制系統(tǒng)和組件 (特別是關(guān)于接合壓力和控制、以及去除內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種進(jìn)一步改進(jìn)的組件和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了多種改進(jìn)的方法用于控制施加到風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的離合器組件上的壓力以及隨后的濕式摩擦離合器的接合。在一個(gè)實(shí)施方案中，在希望不依賴(lài)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度而對(duì)風(fēng)扇速度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，對(duì)濕式摩擦離合器系統(tǒng)進(jìn)行控制。這個(gè)實(shí)施方案還為最優(yōu)控制提供了風(fēng)扇速度的閉環(huán)反饋。使用了一種基于微處理器的三通閥門(mén)來(lái)調(diào)整油壓力。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在中心軸內(nèi)提供了一個(gè)獨(dú)特的傳感器從而消除了對(duì)于傳感器導(dǎo)線(xiàn)的路徑選擇的需要。這個(gè)傳感器在離合器系統(tǒng)中提供了多個(gè)速度反饋信號(hào)。這個(gè)實(shí)施方案還簡(jiǎn)化了該裝置的組裝。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案對(duì)于濕式離合器系統(tǒng)在高滑動(dòng)區(qū)域中連續(xù)運(yùn)行時(shí)對(duì)其進(jìn)行冷卻具有特別的適用性。濕式摩擦離合器運(yùn)作在連續(xù)的高滑動(dòng)條件下的應(yīng)用被稱(chēng)為 “苛刻服務(wù)”應(yīng)用。為了去除在這些濕式摩擦離合器內(nèi)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)性熱量，將離合器潤(rùn)滑油從離合器循環(huán)經(jīng)過(guò)一個(gè)熱量交換器并且然后以冷卻的狀態(tài)送回。一個(gè)模塊式閥門(mén)機(jī)構(gòu)配備有多個(gè)同軸的油通道來(lái)將潤(rùn)滑油輸送到和輸送出濕式摩擦離合器。一個(gè)同軸的潤(rùn)滑油路徑用于圍繞該控制閥門(mén)的出油管線(xiàn)以及進(jìn)油管線(xiàn)二者。


當(dāng)考慮附圖和附加權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案的這些目標(biāo)、目的、益處和細(xì)節(jié)、連同本發(fā)明的其他方面和特征將從本發(fā)明的以下說(shuō)明中變得清楚。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一種濕式摩擦離合器組件的透視圖。圖2是圖1中所示的濕式摩擦離合器組件的一個(gè)截面。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的模塊式同軸閥門(mén)設(shè)計(jì)的透視圖。圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的這些潤(rùn)滑流動(dòng)聯(lián)通路徑。圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的這些潤(rùn)滑油通路。圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)控制閥門(mén)子組件。圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)風(fēng)扇速度傳感器模塊。圖8是如圖7所示的風(fēng)扇速度傳感器模塊的一個(gè)截面。圖9展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)包覆模制的引線(xiàn)架組件。圖10展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)三通閥門(mén)回路。圖11展示了一個(gè)替代風(fēng)扇速度傳感器實(shí)施方案。圖12是在圖11中圓圈包圍的部分12的一個(gè)放大視圖。
具體實(shí)施例方式在以下附圖中，相同的參考數(shù)字將用來(lái)指代相同的部件。雖然本發(fā)明是相對(duì)于一個(gè)液壓控制的風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的一種方法和系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明的，但本發(fā)明可以被適配為和應(yīng)用于不同的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括車(chē)輛系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)、摩擦傳動(dòng)系統(tǒng)、或其他對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的系統(tǒng)。在以下說(shuō)明中，不同的運(yùn)行參數(shù)和部件被用于說(shuō)明本發(fā)明的一種構(gòu)建的實(shí)施方案。這些特殊的參數(shù)和部件僅作為實(shí)例包括在內(nèi)，且并不意味著是限制性的。本發(fā)明在車(chē)輛以及非車(chē)輛環(huán)境中均具有應(yīng)用。非車(chē)輛應(yīng)用包括發(fā)電機(jī)組、泵送站、等等。同樣，在以下說(shuō)明中，不同的風(fēng)扇傳動(dòng)部件和組件是僅作為一個(gè)示意性實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明的。這些風(fēng)扇傳動(dòng)部件和組件可以根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力和知識(shí)、根據(jù)應(yīng)用來(lái)進(jìn)行修改。圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案的一種濕式摩擦風(fēng)扇離合器組件 10。該組件包括殼體構(gòu)件12，該殼體構(gòu)件在一側(cè)上具有一個(gè)風(fēng)扇安裝板14并且在另一側(cè)上具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)皮帶輪16。提供了多個(gè)開(kāi)口 15用于將一個(gè)風(fēng)扇18緊固到安裝板14上。皮
4帶輪16是一個(gè)輸入皮帶輪并且是一個(gè)風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分，該風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)是由與發(fā)動(dòng)機(jī)(優(yōu)選是車(chē)輛的)處于操作性連接的一條皮帶驅(qū)動(dòng)的。來(lái)自輸入皮帶輪16的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過(guò)離合器組件10轉(zhuǎn)移到安裝于安裝板14上的風(fēng)扇上。風(fēng)扇18的速度是由離合器組件10 來(lái)控制的，并且該風(fēng)扇被用來(lái)按需要提供冷卻。濕式摩擦離合器組件10被安裝在一個(gè)靜止的基座構(gòu)件20上?；鶚?gòu)件20被適配為安裝于車(chē)輛上或者本領(lǐng)域已知的車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上。為此目的，提供了多個(gè)安裝孔22。如以下更詳細(xì)地說(shuō)明的，潤(rùn)滑油被循環(huán)通過(guò)其上安裝了濕式摩擦離合器組件的安裝軸以便冷卻該組件。為此目的，提供了一個(gè)油的流出裝配件24以及一個(gè)油的流入配件 26。熱的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)油裝配件24到達(dá)一個(gè)冷卻該潤(rùn)滑油的外部熱交換器(未示出)。冷卻的油然后經(jīng)過(guò)油的輸入裝配件26而循環(huán)返回進(jìn)入該離合器組件中。如圖1所示并且如本領(lǐng)域已知的，這個(gè)殼體優(yōu)選地是由一種金屬材料(如鋁或鎂) 制成的并且包含多個(gè)鰭片構(gòu)件17，這些鰭片構(gòu)件被用來(lái)將熱量耗散到大氣中并且由此幫助冷卻離合器組件10。殼體構(gòu)件12被固定地連接到輸入皮帶輪16上并且因而以與該皮帶輪相同的速度(即到達(dá)風(fēng)扇傳動(dòng)組件的輸入速度)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如所表明的，風(fēng)扇安裝板14以及由此附接到該板上的葉片式風(fēng)扇構(gòu)件是通過(guò)濕式摩擦離合器組件來(lái)運(yùn)行的以便按照需要旋轉(zhuǎn)并且提供冷卻。在苛刻的服務(wù)應(yīng)用中，該風(fēng)扇構(gòu)件典型地是以某種方式持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)行的。這提供了離合器機(jī)構(gòu)的恒定滑動(dòng)并且由此提供了需要耗散的恒定的熱量生成。如果不耗散這些熱量，離合器機(jī)構(gòu)的壽命和耐久性將顯著地降低。圖2是如圖1所示的濕式摩擦風(fēng)扇傳動(dòng)組件10的截面視圖。這個(gè)截面視圖展示了風(fēng)扇傳動(dòng)組件自身的細(xì)節(jié)，以及根據(jù)本發(fā)明的一體化的三通控制閥門(mén)機(jī)構(gòu)25的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案。這種濕式摩擦風(fēng)扇傳動(dòng)組件是一種液壓控制的風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)用來(lái)自車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)(優(yōu)選的是一臺(tái)液體冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī))的旋轉(zhuǎn)能量以一種增速比來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)被附接于風(fēng)扇板14上的冷卻風(fēng)扇，以便提供經(jīng)過(guò)散熱器的空氣流。殼體構(gòu)件或組件12被固定到皮帶輪上，這個(gè)皮帶輪通過(guò)典型地使用在車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的一條風(fēng)扇皮帶而連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(未示出)上并且相對(duì)于該曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，如以上提到的，本發(fā)明可以關(guān)于不同的部件并且通過(guò)任何數(shù)量的皮帶或其他連接裝置(如一個(gè)正時(shí)鏈條)相對(duì)地運(yùn)行。本發(fā)明的關(guān)鍵特征包括一個(gè)具有獨(dú)特的風(fēng)扇速度傳感器的濕式摩擦風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)；一種獨(dú)特的液壓閥門(mén)設(shè)計(jì)，該液壓閥門(mén)設(shè)計(jì)使來(lái)自風(fēng)扇速度傳感器的電信號(hào)能夠經(jīng)過(guò)閥門(mén)本體的中心；以及一種獨(dú)特的用來(lái)冷卻該風(fēng)扇傳動(dòng)組件的潤(rùn)滑系統(tǒng)。該潤(rùn)滑系統(tǒng)環(huán)繞該閥門(mén)本體的殼體同中心地傳送潤(rùn)滑油。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，這種閥門(mén)設(shè)計(jì)是獨(dú)立于該離合器軸子組件的并且可以用在基本軸設(shè)計(jì)的無(wú)窮數(shù)量的排列組合之中。在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，047，911,7, 249，664和7，178，656中描述了濕式摩擦離合的基本運(yùn)行，這些專(zhuān)利的披露內(nèi)容特此通過(guò)引用結(jié)合在此。一般而言(如圖2所示)，殼體構(gòu)件12 包括一個(gè)本體構(gòu)件30和一個(gè)蓋構(gòu)件32，它們被可靠地附接在一起，如通過(guò)多個(gè)螺栓33或者其他緊固件。本體構(gòu)件30還被可靠地附接到輸入皮帶輪16上(如通過(guò)多個(gè)緊固件34)并且二者以相同的速度旋轉(zhuǎn)。如圖所示，輸入皮帶輪16通過(guò)多個(gè)軸承構(gòu)件40附接到基座構(gòu)
5件20上。基座構(gòu)件20包括一個(gè)中心軸構(gòu)件50，如以下描述的，該中心軸構(gòu)件包括用于閥門(mén)機(jī)構(gòu)的一體化的控制器。風(fēng)扇板構(gòu)件14通過(guò)軸承構(gòu)件52安裝在殼體構(gòu)件12中并且僅在離合器機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)時(shí)才啟動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)方面，離合器機(jī)構(gòu)60包括如圖2所示的多個(gè)離合器片并且被一個(gè)離合器活塞構(gòu)件62啟動(dòng)。當(dāng)活塞構(gòu)件62被啟動(dòng)時(shí)，摩擦離合器機(jī)構(gòu)60 將殼體構(gòu)件12的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)移到風(fēng)扇板構(gòu)件14上并且由此使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。殼體12包括一個(gè)用于存儲(chǔ)和保留液壓流體的流體儲(chǔ)存器。一個(gè)活塞機(jī)構(gòu)具有一個(gè)皮托管70，該皮托管被連接到活塞殼體組件上并且接收該液壓流體的一部分。如本領(lǐng)域已知的，離合器機(jī)構(gòu)60包括一個(gè)離合器組61以及一個(gè)鼓殼體63。離合器組61包括連接到鼓殼體63上的多個(gè)離合器片和連接到軸上并且連接到風(fēng)扇板14上的第二系列的離合器片?？梢允褂萌魏螖?shù)量的離合器片并且取決于所希望的接合效果并且取決于空間局限性這可以從一個(gè)到幾個(gè)離合器片而變化。一個(gè)控制回路控制著活塞的運(yùn)行及其與活塞機(jī)構(gòu)的接合。液壓流體在進(jìn)入鼓殼體之后穿過(guò)并且冷卻這些摩擦片并且然后回到流體儲(chǔ)存器。 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的模塊式同軸閥門(mén)機(jī)構(gòu)25的更詳細(xì)的視圖。閥門(mén)機(jī)構(gòu)25執(zhí)行以下幾個(gè)功能它控制著供給離合器活塞62的液壓壓力、為潤(rùn)滑油的流動(dòng)提供通道、并且容納了離合器控制回路板以及傳感器互連機(jī)構(gòu)。通過(guò)螺線(xiàn)管電機(jī)77對(duì)閥門(mén)柱塞76的位置進(jìn)行調(diào)整來(lái)控制施加到離合器活塞62 上的液壓壓力。該液壓壓力在皮托管70內(nèi)得以發(fā)展并且然后沿通過(guò)軸的多個(gè)入口 80的路徑進(jìn)入閥門(mén)區(qū)域79。當(dāng)螺線(xiàn)管電機(jī)77失去激勵(lì)時(shí)，閥門(mén)回位彈簧81將閥門(mén)柱塞76向后推靠在向前的閥門(mén)座82上。在這個(gè)位置中，閥門(mén)關(guān)閉了由皮托管70供給的壓力并且允許壓力室83中的任何壓力通過(guò)活塞殼體供給通道84、軸壓力端口 85以及這些閥門(mén)頭部件閥門(mén)端口 86而泄放回去。壓力通過(guò)這些通道以及端口而泄放回到離合器殼體內(nèi)部的油池。當(dāng)螺線(xiàn)管電機(jī)77受到激勵(lì)時(shí)，它對(duì)抗閥門(mén)回位彈簧81而拉動(dòng)閥門(mén)柱塞76并且經(jīng)過(guò)閥門(mén)柱塞76與閥門(mén)頭部件88之間的圓錐形流動(dòng)調(diào)節(jié)通道87來(lái)對(duì)油流進(jìn)行節(jié)流。因?yàn)榻?jīng)過(guò)流動(dòng)調(diào)節(jié)通道87的流動(dòng)區(qū)域是隨閥門(mén)柱塞76的位置而變化的，所以經(jīng)過(guò)流動(dòng)調(diào)節(jié)通道87的壓力降以及隨后在軸壓力端口 85處發(fā)展的壓力可以通過(guò)控制閥門(mén)柱塞76的位置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。閥門(mén)柱塞76在一端上被在閥門(mén)柱塞76與安裝軸50內(nèi)的一個(gè)導(dǎo)向孔89之間的一個(gè)徑向支撐表面所支撐。閥門(mén)柱塞76的相反端被壓入一個(gè)螺線(xiàn)管銜鐵91中，這個(gè)銜鐵被導(dǎo)向孔92和經(jīng)由一個(gè)非磁性的套管93的閥門(mén)頭部件88所徑向地支撐。螺線(xiàn)管銜鐵91進(jìn)一步結(jié)合了一個(gè)階梯形的圓錐形磁阻空隙94，這個(gè)空隙有助于使螺線(xiàn)管電機(jī)77的力-位移曲線(xiàn)線(xiàn)性化。通過(guò)一個(gè)非磁性的墊圈96防止了在螺線(xiàn)管銜鐵91與后部螺線(xiàn)管磁極95之間的磁性靜摩擦。螺線(xiàn)管電機(jī)77包括一個(gè)線(xiàn)圈97，該線(xiàn)圈圍繞一個(gè)繞線(xiàn)筒98纏繞，該線(xiàn)圈發(fā)展了在階梯形的圓錐形磁阻空隙94內(nèi)的磁場(chǎng)，以便產(chǎn)生一個(gè)力。一個(gè)用于螺線(xiàn)管電機(jī)的磁路是通過(guò)一個(gè)機(jī)械地連接到閥門(mén)頭部件88上的通量罐99以及后部螺線(xiàn)管磁極95完成的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，風(fēng)扇的速度是通過(guò)風(fēng)扇速度傳感器模塊100來(lái)檢測(cè)的。模塊100還在圖7和圖8中示出。模塊100容納了一個(gè)向后偏置的霍爾效應(yīng)齒輪齒傳感器101，該傳感器感測(cè)在風(fēng)扇速度目標(biāo)環(huán)件102上的這些齒的通過(guò)。傳感器模塊100 是一個(gè)模塊式子組件，該子組件被連接到安裝軸110的一側(cè)上并且被通過(guò)多個(gè)夾持耳構(gòu)件 103 (如圖7和圖8中所示)所夾持。傳感器模塊100通過(guò)一組彈簧接觸構(gòu)件116而與同軸的電引線(xiàn)架組件114形成電接觸。這還在圖9中示出。電引線(xiàn)架組件114進(jìn)一步將風(fēng)扇速度傳感器電學(xué)地連接到閥門(mén)控制印刷電路板120上(圖3)。如圖11和圖12中所示，傳感器模塊還可以定位在框組件的末端處。引線(xiàn)架組件114還采用了一個(gè)熱敏電阻118，用于直接測(cè)量離合器機(jī)構(gòu)內(nèi)的流體的溫度，如液壓油或者自動(dòng)變速器流體(ATF)。熱敏電阻118被連接為跨過(guò)風(fēng)扇速度傳感器的地線(xiàn)和輸出，其方式為使得風(fēng)扇速度傳感器的輸出與同一條信號(hào)線(xiàn)上的熱敏電阻溫度疊加。閥門(mén)控制印刷電路板120通過(guò)一個(gè)0型環(huán)密封的電端帽構(gòu)件122與環(huán)境隔絕地密封。這在圖3中示出。端帽構(gòu)件122進(jìn)一步與一個(gè)密封的電連接器124相遇，該電連接器將離合器連接到車(chē)輛線(xiàn)束上。這種配置允許一種安裝在PCB上的連接器接頭，該連接器接頭使車(chē)輛線(xiàn)束電連接的復(fù)雜性最小化并且提供了一種牢靠的電互連。圖11和圖12示出了風(fēng)扇速度傳感器系統(tǒng)的一個(gè)替代實(shí)施方案。在電引線(xiàn)架構(gòu)件 110’末端處的一個(gè)電觸點(diǎn)170被定位在插座172中，該插座被安裝在印刷電路板190中。 插座172保持了具有多個(gè)彈簧指形構(gòu)件的電觸點(diǎn)170，這個(gè)電觸點(diǎn)允許了對(duì)引線(xiàn)架構(gòu)件與其他部件的熱膨脹和收縮的補(bǔ)償。一個(gè)帽蓋構(gòu)件176被定位在中心軸構(gòu)件50’的末端上方。 帽蓋構(gòu)件176被多個(gè)螺釘180或其他緊固構(gòu)件緊固在位。伸出構(gòu)件182和184從電引線(xiàn)架構(gòu)件110’的末端延伸并且在印刷電路板構(gòu)件190中被對(duì)應(yīng)地定位在相應(yīng)的開(kāi)口 183和185 中。一個(gè)印刷電路板190被優(yōu)選地模制在帽蓋構(gòu)件176中。電路板190被連接到電觸點(diǎn)170上。一個(gè)表面安裝的霍爾效應(yīng)裝置192與一個(gè)通量集中器194 (flux concentrator) 一起被定位在電路板190上。一個(gè)具有交替的N和S構(gòu)件的磁性環(huán)196被模制或者粘合在構(gòu)件198中，它進(jìn)而被連接或者緊固到風(fēng)扇安裝板141上。以此方式，當(dāng)由該閥門(mén)機(jī)構(gòu)引起該風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)扇的速度是由霍爾效應(yīng)裝置192來(lái)感測(cè)和確定的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，離合器潤(rùn)滑油供給通過(guò)一個(gè)熱交換器被連接引出該風(fēng)扇傳動(dòng)器，并且然后返回進(jìn)入該風(fēng)扇傳動(dòng)器中。在本實(shí)施方案中，潤(rùn)滑油流是經(jīng)過(guò)靜止的皮托管70來(lái)發(fā)展的。如在圖4中更好地示出的，潤(rùn)滑油路徑被路徑選擇為通過(guò)活塞殼體熱油路徑131、通過(guò)活塞殼體間隔構(gòu)件132、通過(guò)在安裝軸50中的一個(gè)孔并且進(jìn)入熱油通道133中。熱油通道133是在安裝軸50的內(nèi)徑與外部潤(rùn)滑油管134之間產(chǎn)生的。從熱油通道133，熱ATF經(jīng)過(guò)在安裝軸20中的熱油出口 24而流出該離合器組件。在將熱油從風(fēng)扇傳動(dòng)組件中移除之后，它在外部被管道連接通過(guò)一個(gè)熱交換器(未示出)，其中它在進(jìn)行冷卻之后再被循環(huán)到輸入油返回口 26。冷卻的油在進(jìn)入入口 26之后，它在外部潤(rùn)滑油管134與通量罐99之間同軸地流動(dòng)。冷卻的油一旦到達(dá)閥門(mén)頭部件88，它就經(jīng)過(guò)閥門(mén)頭部件通道137(圖3)流動(dòng)穿過(guò)該閥門(mén)頭部件。冷卻的油然后流過(guò)在安裝軸50中的一個(gè)冷油端口 138、向回通過(guò)活塞殼體間隔構(gòu)件132并且通過(guò)活塞殼體冷油通道139而返回進(jìn)入在離合器機(jī)構(gòu)60中的這些摩擦片中。
控制閥門(mén)子組件150還包括一個(gè)定向槽口 151 (圖3和圖6)，該定向槽口與一個(gè)彈簧銷(xiāo)構(gòu)件152配合以便確?？刂崎y門(mén)子組件150在安裝軸50內(nèi)的正確的角度定向。子組件150被壓入到這些閥門(mén)頭部件端口 86中的兩個(gè)彈簧銷(xiāo)構(gòu)件153保持在安裝軸50之內(nèi)。用于控制在濕式摩擦風(fēng)扇離合器中的壓力的一些已知的液壓閥門(mén)組件是兩向提升閥門(mén)的設(shè)計(jì)。它們調(diào)節(jié)在離合器組致動(dòng)活塞與液壓油池之間的流動(dòng)限制。因?yàn)槭┘拥交钊系膲毫κ请S著輸入速度的平方而變化的，所以要求通過(guò)閥門(mén)的較大的流動(dòng)通道以便防止離合器在高輸入速度下由于通過(guò)泄放路徑的流動(dòng)限制而引起的自激勵(lì)。相比之下，本發(fā)明使用了一個(gè)三通閥門(mén)設(shè)計(jì)200(圖10)，其中該閥門(mén)調(diào)節(jié)著活塞與泄放口之間的流動(dòng)并且能夠使用較小的油通道并且允許風(fēng)扇離合器實(shí)現(xiàn)用于能量轉(zhuǎn)換的較低的脫離接合速度。這還允許在其最小與最大轉(zhuǎn)動(dòng)速度條件之間(即完全脫離接合、完全接合、以及在其間以無(wú)限方式)所述風(fēng)扇速度的實(shí)質(zhì)上無(wú)限的控制。這種液壓閥門(mén)機(jī)構(gòu)是一種常閉的閥門(mén)設(shè)計(jì)。這意味著當(dāng)失去電力時(shí)，離合器將完全脫離接合。這個(gè)特征適合于許多未來(lái)風(fēng)扇離合器應(yīng)用，這些應(yīng)用將用高皮帶輪速比來(lái)傳動(dòng)離合器，離合器速比是大于1.4 1的。在這個(gè)水平的高皮帶輪速比的情況下，假若在已經(jīng)失去電力時(shí)閥門(mén)要完全接合的話(huà)，那么在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)矩將超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)器的額定值。此外，假若閥門(mén)要完全接合該離合器時(shí)失去電力話(huà)，那么在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下的風(fēng)扇扭矩將超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)器的額定值。通過(guò)使該離合器機(jī)構(gòu)在電力被移除時(shí)的脫離接合，在大部分車(chē)輛傳動(dòng)周期的過(guò)程中就根本不需要接合該冷卻風(fēng)扇。在這些條件下， 本發(fā)明將節(jié)約電能。本發(fā)明的在此示出的實(shí)施方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)涉及對(duì)速度傳感器的布線(xiàn)。因?yàn)榭刂崎y門(mén)使用了軸構(gòu)件的大部分內(nèi)部空間，所以難于將速度傳感器導(dǎo)線(xiàn)的路徑選擇為圍繞該閥門(mén)。通過(guò)如在附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施方案，傳感器的這些導(dǎo)線(xiàn)的路徑被選擇為通過(guò)閥門(mén)的中心，而不是圍繞著它，這消除了復(fù)雜的布線(xiàn)路徑。另外，在風(fēng)扇速度傳感器子組件與閥門(mén)組件之間的用于產(chǎn)生電接觸的彈簧接觸系統(tǒng)簡(jiǎn)化了最終的組裝。通過(guò)本發(fā)明，一個(gè)車(chē)載微控制器執(zhí)行所有這些必要的控制功能。借助于這種方法， 僅要求四條控制導(dǎo)線(xiàn)(CAN+，CAN-, +V電池，-V電池)。這些控制導(dǎo)線(xiàn)中沒(méi)有一條需要被直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(“EOT”)上，這為原設(shè)備制造廠(chǎng)家(“OEM”)騰出了多個(gè)接頭插腳以用于其他功能。對(duì)于其他已知的系統(tǒng)，典型地有五個(gè)插腳用于風(fēng)扇傳動(dòng)控制。然而，當(dāng)風(fēng)扇速度反饋被加到系統(tǒng)上時(shí)，五個(gè)插腳不足以提供所希望的所有控制功能性。例如，為了實(shí)現(xiàn)所希望的控制，將會(huì)要求七條導(dǎo)線(xiàn)(線(xiàn)圈+，線(xiàn)圈_，熱開(kāi)關(guān)+，熱開(kāi)關(guān)_，風(fēng)扇速度輸出，+5VDC，以及 Gnd)。在本發(fā)明中使用一個(gè)熱敏電阻118還減少了噪聲和能耗。已知的重載多速控制系統(tǒng) (“HDMS”)使用一個(gè)熱開(kāi)關(guān)來(lái)測(cè)量離合器中的ATF的溫度并且在達(dá)到一個(gè)溫度極限時(shí)將信號(hào)發(fā)送回給車(chē)輛的E⑶。E⑶然后典型地將完全接合該離合器以便消除滑動(dòng)熱量的產(chǎn)生并且允許ATF冷卻。然而，這種策略代表了在無(wú)需發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)以高速轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇所要求的大量浪費(fèi)的能量。它還可以發(fā)展高水平的不希望噪聲。相比之下，通過(guò)本發(fā)明，與微控制器相結(jié)合使用一個(gè)熱敏電阻來(lái)測(cè)量ATF的溫度實(shí)現(xiàn)了一種更加完備的滑動(dòng)熱量保護(hù)策略。此外，車(chē)載微控制器還使之更容易地將HDMS風(fēng)扇離合器應(yīng)用在一些應(yīng)用中，其中 ECU不具有能夠傳動(dòng)該控制閥門(mén)螺線(xiàn)管線(xiàn)圈的脈沖寬度調(diào)制(“PWM”)傳動(dòng)器，或者其中OEM不具有可供實(shí)施用于運(yùn)行該風(fēng)扇離合器的新的控制邏輯的工程資源。在此說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方案還將電子部件密封而免于在極端熱循環(huán)狀態(tài)以及典型的是機(jī)動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用的環(huán)境條件下濕氣的進(jìn)入。將一個(gè)電連接器模制并整合到閥門(mén)子組件的后帽蓋中。然后使用一個(gè)0型環(huán)來(lái)將該帽蓋密封在該外部閥門(mén)套管上。在將匹配的連接器插入到該模制的連接器帽蓋中時(shí)將這些導(dǎo)線(xiàn)密封。此外，這種連接器帽蓋將這些連接器插腳構(gòu)件實(shí)施為將這些連接器插腳構(gòu)件直接焊到印刷電路板(PCB)上并且然后經(jīng)過(guò)連接器帽蓋中的一個(gè)開(kāi)孔而伸出。在最終組裝時(shí)，這些電子器件的空腔被通過(guò)連接器帽蓋孔填充了灌注混合物來(lái)為該連接器插腳提供振動(dòng)魯棒性和剛性。本發(fā)明還解決了對(duì)于螺線(xiàn)管而言典型的非線(xiàn)性的力-移位曲線(xiàn)。這是通過(guò)在以下結(jié)構(gòu)中這種階梯形銜鐵到該后部通量帽蓋的界面來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該結(jié)構(gòu)在銜鐵接近其完全收縮的或者自然地最高力量的位置時(shí)有意地增加了磁阻。本發(fā)明因此能夠在閥門(mén)沖程上確保一個(gè)近似平坦的力-移位曲線(xiàn)的，該沖程在長(zhǎng)度上典型地是四毫米。這明顯地改善了閥門(mén)的開(kāi)環(huán)可控制性。雖然在此已經(jīng)示出并且描述了本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，但本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將會(huì)想到眾多的變體以及替代性實(shí)施方案。因此，在此的意圖是本發(fā)明并不限于在此說(shuō)明的這些優(yōu)選實(shí)施方案而是受限于所附權(quán)利要求的條款。
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權(quán)利要求
1.一種濕式摩擦離合器組件，包括一個(gè)殼體構(gòu)件，該殼體構(gòu)件具有一個(gè)本體、一個(gè)蓋件、以及在其中的一個(gè)中心空腔；一個(gè)皮帶輪構(gòu)件，該皮帶輪構(gòu)件固定地連接到所述殼體上，其中所述殼體與皮帶輪構(gòu)件均以輸入速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；一個(gè)靜止的基座構(gòu)件，該基座構(gòu)件用于將所述殼體安裝于一個(gè)表面上，所述基座構(gòu)件具有定位于所述殼體內(nèi)的所述空腔中的一個(gè)軸構(gòu)件；一個(gè)風(fēng)扇構(gòu)件，該風(fēng)扇構(gòu)件被可轉(zhuǎn)動(dòng)地附接于所述殼體構(gòu)件上；一個(gè)合器機(jī)構(gòu)，該離合器機(jī)構(gòu)定位于所述殼體構(gòu)件內(nèi)并且被適配為選擇性地旋轉(zhuǎn)所述風(fēng)扇構(gòu)件；一個(gè)閥門(mén)構(gòu)件，該閥門(mén)構(gòu)件用于對(duì)用來(lái)選擇性地啟動(dòng)該離合器機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)油壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，所述風(fēng)扇構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)是可以被控制在最小速度與最大速度之間并且處于兩者之間的任何速度；以及一個(gè)定位于所述軸構(gòu)件上的傳感器機(jī)構(gòu)以及一個(gè)定位于所述離合器機(jī)構(gòu)上的目標(biāo)環(huán)件，其中，所述風(fēng)扇構(gòu)件的所述旋轉(zhuǎn)速度是可以確定的。
2.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述傳感器包括一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述傳感器是一種模塊式子組件并且是被卡扣緊固于所述軸構(gòu)件上。
4.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述軸構(gòu)件具有用于接收所述傳感器模塊式子組件的多個(gè)保持構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，進(jìn)一步包括被連接到一個(gè)速度傳感器引線(xiàn)架構(gòu)件上的一個(gè)熱敏電阻，所述熱敏電阻用于測(cè)量所述啟動(dòng)油的溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述離合器機(jī)構(gòu)是一種液壓流體皮托管式離合器機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述傳感器機(jī)構(gòu)是具有一個(gè)通量集中器的一個(gè)包覆模制的模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述傳感器機(jī)構(gòu)是一個(gè)模塊，該模塊具有用于連接到所述引線(xiàn)架構(gòu)件上的多個(gè)彈簧加載的連接器插座。
9.如權(quán)利要求5所述的濕式摩擦離合器組件，其中，所述引線(xiàn)架構(gòu)件包括一個(gè)包覆模制的模塊。
10.如權(quán)利要求1所述的濕式摩擦離合器組件，進(jìn)一步包括定位于所述軸構(gòu)件上的一個(gè)傳感器以及定位于所述離合器機(jī)構(gòu)上的一個(gè)配合的目標(biāo)環(huán)件。
全文摘要
一種帶有傳感器反饋的液壓風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)。一個(gè)定位于該風(fēng)扇傳動(dòng)組件的中心軸中的傳感器提供了速度反饋信號(hào)并且消除了為傳感器導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行路徑選擇的需要。
文檔編號(hào)G01P3/44GK102216585SQ200980145392
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月23日
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