專利名稱：用于自動(dòng)變速器中的扭矩傳遞設(shè)備的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
典型的多速自動(dòng)變速器使用扭矩傳遞設(shè)備(如離合器、 牙嵌式離合器/同步器、或致動(dòng)器)的組合，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)向前和向后傳 動(dòng)比或速度比以及空檔和停車檔。速度比的選擇通常由微處理器變速 器控制模塊完成，微處理器傳送控制模塊采用各種車輛參數(shù)(例如車 輛速度)和各種駕駛員輸入信號(hào)(例如油門踏板位置)來(lái)選擇合適的 速度比。變速器然后接合扭矩傳遞設(shè)備的組合以提供希望的速度比。 為了接合扭矩傳遞設(shè)備，典型的自動(dòng)變速器包括液壓離 合器控制系統(tǒng)，液壓離合器控制系統(tǒng)采用液壓流體來(lái)選擇性地起用扭 矩傳遞設(shè)備。然而，常規(guī)的液壓離合器控制器系統(tǒng)僅提供單個(gè)控制增 益，因而控制分辨能力有限(即，常規(guī)的液壓離合器控制器系統(tǒng)僅能 夠完全接合或脫離扭矩傳遞設(shè)備)。然而，在現(xiàn)代自動(dòng)變速器中，希 望具有可以提供多個(gè)控制增益的液壓控制系統(tǒng)來(lái)控制扭矩傳遞設(shè)備的 扭矩容量。因而，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于控制系統(tǒng)可操作使用調(diào)整后的增壓 液壓流體來(lái)提供多個(gè)控制增益給扭矩傳遞設(shè)備還存在空間。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一控制區(qū)域從所述第二控 制區(qū)J^或液壓隔離。 在本發(fā)明的另一方面，偏壓構(gòu)件位于閥體內(nèi)，以將閥偏 壓到第四位置。 在本發(fā)明的又一方面，閥的第四位置防止出口端口接收 第三流體流。在本發(fā)明的又一方面，第一流體流以與偏壓構(gòu)件偏壓閥
的方向相反的方向作用于第一控制區(qū)域。
在本發(fā)明的又一方面，第二流體流以與偏壓構(gòu)件偏壓閥
的方向相反的方向作用于第二控制區(qū)域。 在本發(fā)明的又一方面，變速器操作的第一模式對(duì)應(yīng)于通 過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第一扭矩傳遞量，變速器操作的第二模式對(duì)應(yīng)于通 過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第二扭矩傳遞量，且變速器操作的第三模式對(duì)應(yīng)于 通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第三扭矩傳遞量。 在本發(fā)明的又一方面，反々赍通道與出口端口連通，且與 由偏壓構(gòu)件接合的閥的端部連通，其中，第三流體流傳送通過(guò)所述反 々費(fèi)通道，并以偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向接合閥。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第一控制區(qū)域從所述第二控 制區(qū)域液壓隔離。 在本發(fā)明的另一方面，偏壓構(gòu)件位于閥體內(nèi)，以將閥偏 壓到第四位置。 在本發(fā)明的又一方面，第一 流體流以與偏壓構(gòu)件偏壓閥 的方向相反的方向作用于第一控制區(qū)域。 在本發(fā)明的又一方面，反饋通道與出口端口連通，且與 由偏壓構(gòu)件接合的閥的端部連通，其中，第三流體流傳送通過(guò)所述反 饋通道，并以偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向接合閥。 本發(fā)明的進(jìn)一步目的、方面和優(yōu)勢(shì)通過(guò)參考以下說(shuō)明和 附圖將顯而易見(jiàn)，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件、元件 或特征。
0024] 在此所述的附圖僅用于圖示說(shuō)明的目的，且決不打算限 制本披露的范圍。 圖4是根據(jù)本發(fā)明、處于第四狀況的自動(dòng)變速器的控制 系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
第一螺線管14被采用以啟動(dòng)閥30的第一和第三位置， 如下文更詳細(xì)地描述的那樣。第一螺線管14總體上包括與第一壓力調(diào) 整管路通道92流體連通的第一流體端口 90，且包括與第一流體連通通 道62流體連通的第二流體端口 94。第一壓力調(diào)整管路通道"將增壓 液壓流體的第一流體流從流體源(未示出)傳輸給第一螺線管14。第 一螺線管14可操作以選擇性地打開(kāi)，以允許來(lái)自第一壓力調(diào)整管路通 道92的第一流體流從第一流體端口 90通過(guò)第一螺線管M傳送給第二 流體端口 94,并進(jìn)入第一流體連通通道62。第一螺線管14的輸出壓 力與供應(yīng)給位于第一螺線管14內(nèi)的線圏(未示出)的電流成正比。例 如，當(dāng)供應(yīng)給第一螺線管14的電流從0變?yōu)?安培時(shí)，來(lái)自第一螺線 管14的液壓流體的輸出壓力從大約0變?yōu)?0psi。然而應(yīng)當(dāng)理解，可 以采用各種其它電流和壓力而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，第一螺線 管14可以是開(kāi)/關(guān)螺線管，其完全打開(kāi)或關(guān)閉且在不受電源供電時(shí)為 常低或關(guān)閉，然而，可以采用各種其它類型的螺線管而不偏離本發(fā)明 的范圍。[0035第二螺線管16被采用以啟動(dòng)閥30的第二和第三位置， 如下文更詳細(xì)地描述的那樣。第二螺線管16總體上包括與第二壓力調(diào) 整管路通道98流體連通的第一流體端口 96,且包括與第二流體連通通 道66流體連通的第二流體端口 100。第二壓力調(diào)整管路通道98將增壓 液壓流體的第二流體流從流體源(未示出)傳輸給第二螺線管16。第 二螺線管16可操作以選擇性地打開(kāi)，以允許來(lái)自笫二壓力調(diào)整管路通 道98的第二流體流從第一流體端口 96通過(guò)第二螺線管16傳送給第二 流體端口 100,并進(jìn)入第二流體連通通道66。第二螺線管16的輸出壓 力與供應(yīng)給位于第二螺線管16內(nèi)的線圈(未示出)的電流成正比。例 如，當(dāng)供應(yīng)給第二螺線管16的電流從0變?yōu)?安培時(shí)，來(lái)自第二螺線 管16的液壓流體的輸出壓力從大約0變?yōu)?0psi。然而應(yīng)當(dāng)理解，可 以采用各種其它電流和壓力而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，第二螺線 管16可以是開(kāi)/關(guān)螺線管，其完全打開(kāi)或關(guān)閉且在不受電源供電時(shí)為 常低或關(guān)閉，然而，可以采用各種其它類型的螺線管而不偏離本發(fā)明 的范圍。 控制器18與第一螺線管14和第二螺線管16電子通信。 控制器18可以是變速器控制模塊或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，且優(yōu)選為具有預(yù) 編程的數(shù)字計(jì)算機(jī)或處理器、控制邏輯、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器和至 少一個(gè)I/O外圍設(shè)備的電子設(shè)備。控制邏輯包括用于監(jiān)測(cè)、處理和產(chǎn) 生數(shù)據(jù)的多個(gè)邏輯例程。然而，可以采用各種其它類型的控制器而不 偏離本發(fā)明的范圍。控制器18接收表示致動(dòng)設(shè)備20的希望操作^t式 的輸入信號(hào)?？刂破?8然后使用多個(gè)控制信號(hào)與螺線管14, 16電子 通信，以啟動(dòng)希望的變速器操作模式。更具體而言，控制器18借助于 控制提供給螺線管14, 16的線圏的電流而控制螺線管14, 16。
0037致動(dòng)設(shè)備20可操作將傳送通過(guò)閥組件30的液壓流體壓 力轉(zhuǎn)換為扭矩傳遞設(shè)備101內(nèi)的部件的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或平移。在所提供的 具體示例中，扭矩傳遞設(shè)備101是具有多個(gè)增益的摩擦離合器或致動(dòng) 器，然而應(yīng)當(dāng)理解，扭矩傳遞設(shè)備101可以是同步器或其它設(shè)備，而 不偏離本發(fā)明的范圍。因而，在所提供的示例中，致動(dòng)設(shè)備20是可在 離合器殼體104中直線移動(dòng)的離合器活塞102。離合器殼體104包括與 第四流體連通通道74流體連通的進(jìn)口端口 106?；钊?02優(yōu)選地連接 到離合器組件108,離合器組件108包括多個(gè)交錯(cuò)的摩擦盤(未示出)。離合器活塞102朝向離合器組件106的移動(dòng)迫使交錯(cuò)的盤接合并在其 間傳遞扭矩。因而，離合器活塞102的運(yùn)動(dòng)或接合程度控制傳遞通過(guò) 扭矩傳遞設(shè)備101的扭矩量。
0038如上文提到的那樣，閥30在多個(gè)位置之間的移動(dòng)控制致 動(dòng)設(shè)備20的接合。更具體而言，當(dāng)控制器18發(fā)信號(hào)給第一螺線管14 和第二螺線管16關(guān)閉時(shí)，致動(dòng)設(shè)備20脫離。在該狀況中，閥30由偏 壓構(gòu)件44偏壓到第一位置，如圖1所示，且環(huán)臺(tái)40之一密封第三進(jìn) 口端口 68,防止其與流體室42連通。因而，流體室內(nèi)的《壬何液壓流體 通過(guò)排出端口 76之一排放，且活塞102保持在第一位置。當(dāng)活塞102 處于第一位置時(shí)，扭矩傳遞設(shè)備101脫離且不通過(guò)其傳遞扭矩。 例如，扭矩傳遞的第一增益僅在控制器18發(fā)信號(hào)使第一 螺線管14打開(kāi)而第二螺線管16保持關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。因而， 第一流體流傳送通過(guò)第一螺線管14且到第一流體連通通道62和第一 信號(hào)流體室56中。第一流體流作用在閥30的第一控制區(qū)域50上，并 將閥30移動(dòng)到第二位置。當(dāng)處于第二位置時(shí)，閥30的環(huán)臺(tái)40打開(kāi)第 三進(jìn)口端口 68第一量，使得來(lái)自第三流體連通通道70的第三流體流 進(jìn)入流體室42。第三流體流然后傳送通過(guò)出口端口 72到第四流體連通 通道74中，其中第三流體流接合活塞102并將活塞102移動(dòng)到第二位 置?；钊?02的第二位置對(duì)應(yīng)于通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備101的扭矩傳遞的 第一增益。第三流體流也進(jìn)入壓力反饋通道75并接合閥30。因而，閥30的笫二位置對(duì)應(yīng)于閥30上的第一流體流的壓力與閥30上的第三流 體流和偏壓構(gòu)件44的壓力平衡的位置。 扭矩傳遞的第三增益可以在控制器18發(fā)信號(hào)使第一和第 二螺線管14, 16均打開(kāi)時(shí)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。因而，第一流體流傳送 通過(guò)第一螺線管14且到第一流體連通通道62和第一信號(hào)流體室56中， 同時(shí)第二流體流傳送通過(guò)第二螺線管16且到第二流體連通通道64和 第二信號(hào)流體室58中。笫一流體流作用在閥30的第一控制區(qū)域50上， 且第二流體流作用在閥30的第二控制區(qū)域52上。第一和第二流體流 的組合壓力將閥30移動(dòng)到第四位置。當(dāng)處于第四位置時(shí)，閥30的環(huán) 臺(tái)40打開(kāi)第三進(jìn)口端口 68第三量，使得來(lái)自第三流體連通通道70的 第三流體流進(jìn)入流體室42。第三流體流然后傳送通過(guò)出口端口 "到第 四流體連通通道74中，其中第三流體流接合活塞102并將活塞102移 動(dòng)到第四位置?；钊?02的第四位置對(duì)應(yīng)于通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備101的 扭矩傳遞的第三增益。第三流體流也進(jìn)入壓力反饋通道7 5并接合閥3 0。 因而，閥30的第四位置對(duì)應(yīng)于閥30上的第一和第二流體流的壓力與 閥30上的第三流體流和偏壓構(gòu)件44的壓力平衡的位置。
[0043通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備101的扭矩傳遞增益的程度可以借助 于控制多個(gè)因素調(diào)節(jié)，如各個(gè)流體流的壓力、偏壓構(gòu)件的選擇、和閥 上的控制區(qū)域的表面面積。額外的增益可以借助于增加螺線管和控制 區(qū)域到控制系統(tǒng)IO提供。[0044本發(fā)明的說(shuō)明本質(zhì)上僅為示范性的，且不偏離本發(fā)明要
旨的變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這樣的變型不認(rèn)為是偏離本發(fā)明的精
神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于變速器的控制系統(tǒng)，所述變速器具有第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式，所述控制系統(tǒng)包括用于提供第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)的控制器；第一螺線管，所述第一螺線管與所述控制器通信且具有用于接收第一流體流的第一端口和與所述第一端口連通以選擇性地接收所述第一流體流的第二端口；第二螺線管，所述第二螺線管與所述控制器通信且具有用于接收第二流體流的第一端口和與所述第一端口連通以選擇性地接收所述第二流體流的第二端口；和閥組件，所述閥組件具有可移動(dòng)地布置在閥體內(nèi)的閥，所述閥體具有與所述第一螺線管的第二端口連通的第一進(jìn)口端口、與所述第二螺線管的第二端口連通的第二進(jìn)口端口、用于接收第三流體流的第三進(jìn)口端口、與所述第三進(jìn)口端口連通以選擇性地接收所述第三流體流的出口端口，所述閥具有與所述第一進(jìn)口端口連通的第一信號(hào)區(qū)域和與所述第二進(jìn)口端口連通的第二信號(hào)區(qū)域；其中，所述第一控制信號(hào)致動(dòng)第一螺線管，以允許第一螺線管的第二端口接收第一流體流并將所述第一流體流傳送給閥組件的第一進(jìn)口端口，其中第一流體流接觸第一信號(hào)區(qū)域并將閥移動(dòng)至第一位置，以允許第三流體流以第一壓力與出口端口連通；所述第二控制信號(hào)致動(dòng)第二螺線管，以允許第二螺線管的第二端口接收第二流體流并將所述第二流體流傳送給閥組件的第二進(jìn)口端口，其中第二流體流接觸第二信號(hào)區(qū)域并將閥移動(dòng)至第二位置，以允許第三流體流以第二壓力與出口端口連通；第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)兩者致動(dòng)所述第一和第二螺線管，以允許第一流體流接觸第一信號(hào)區(qū)域且第二流體流接觸第二信號(hào)區(qū)域，以將閥移動(dòng)至第三位置，以允許第三流體流以第三壓力與出口端口連通；且其中，第三流體流的第一壓力啟動(dòng)變速器操作的第一模式，第三流體流的第二壓力啟動(dòng)變速器操作的第二模式，且第三流體流的第三壓力啟動(dòng)變速器操作的第三模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制區(qū)域從所述第二控制區(qū)域液壓隔離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括位于閥體內(nèi) 的偏壓構(gòu)件，以將閥偏壓到第四位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，閥的第四位置防 止出口端口接收第三流體流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，第一流體流以與 偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向相反的方向作用于第 一 控制區(qū)域上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，第二流體流以與 偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向相反的方向作用于第二控制區(qū)域上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括與出口端口 連通的致動(dòng)設(shè)備，所述致動(dòng)設(shè)備在接收處于第一壓力的第三流體流時(shí) 可移動(dòng)以啟動(dòng)變速器操作的第 一模式，在接收處于第二壓力的第三流 體流時(shí)可移動(dòng)以啟動(dòng)變速器操作的第二模式，且在接收處于第三壓力 的第三流體流時(shí)可移動(dòng)以啟動(dòng)變速器操作的第三模式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，致動(dòng)設(shè)備包括連 接到扭矩傳遞設(shè)備中的離合器組件的活塞。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，變速器操作的第 一模式對(duì)應(yīng)于通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第一扭矩傳遞量，變速器操作的第 二模式對(duì)應(yīng)于通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第二扭矩傳遞量，且變速器操作的 第三模式對(duì)應(yīng)于通過(guò)扭矩傳遞設(shè)備的第三扭矩傳遞量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與出口三流體流傳送通過(guò)所述反々赍通道，并以偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向4妻觸閥 而4,動(dòng)閥。
11. 一種用于變速器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括 用于提供第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)的控制器；第 一螺線管，所述第 一螺線管與所述控制器通信且具有用于接收第 一流體流的第 一端口和與所述第 一端口連通以選擇性地接收所述第一流體流的第二端口 ；第二螺線管，所述第二螺線管與所述控制器通信且具有用于接收第 二流體流的第 一端口和與所述第 一端口連通以選擇性地接收所述第二 流體流的第二端口 ；閥組件，所述閥組件具有可移動(dòng)地布置在閥體內(nèi)的閥，所述閥體具 有與所述第 一螺線管的第二端口連通的第 一進(jìn)口端口 、與所述第二螺 線管的第二端口連通的第二進(jìn)口端口 、用于接收第三流體流的第三進(jìn) 口端口 、與所述第三進(jìn)口端口連通以選擇性地接收所述第三流體流的 出口端口 ，所述閥具有與所述第一進(jìn)口端口連通的第一信號(hào)區(qū)域和與所述第二進(jìn)口端口連通的第二信號(hào)區(qū)域；和扭矩傳遞設(shè)備，所述扭矩傳遞設(shè)備與所述出口端口連通，且可操作提供第一扭矩傳遞量、第二扭矩傳遞量和第三扭矩傳遞量；其中，所述第一控制信號(hào)致動(dòng)第一螺線管，以允許第一螺線管的第 二端口接收第 一 流體流并將所述第 一 流體流傳送給閥組件的第 一 進(jìn)口 端口，其中第一流體流接觸第一信號(hào)區(qū)域并將閥移動(dòng)至第一位置，以允許第三流體流以第一壓力與出口端口連通；所述第二控制信號(hào)致動(dòng) 第二螺線管，以允許第二螺線管的第二端口接收第二流體流并將所述 第二流體流傳送給閥組件的第二進(jìn)口端口 ，其中第二流體流接觸第二 信號(hào)區(qū)域并將閥移動(dòng)至第二位置，以允許第三流體流以第二壓力與出 口端口連通；第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)兩者致動(dòng)所述第一和第二 螺線管，以允許第 一 流體流接觸第 一信號(hào)區(qū)域且第二流體流接觸第二 信號(hào)區(qū)域，以將閥移動(dòng)至第三位置，以允許第三流體流以第三壓力與出口端口連通；且其中，處于第一壓力的第三流體流啟動(dòng)第一扭矩傳遞量，處于第二 壓力的第三流體流啟動(dòng)第二扭矩傳遞量，且處于第三壓力的第三流體 流啟動(dòng)第三扭矩傳遞量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制 區(qū)域從所述第二控制區(qū)域液壓隔離。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括位于閥體 內(nèi)的偏壓構(gòu)件，以將閥偏壓到第四位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，閥的第四位置 防止出口端口接收第三流體流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，第一流體流以 與偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向相反的方向作用于笫 一控制區(qū)域上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，第二流體流以 與偏壓構(gòu)件偏壓閥的方向相反的方向作用于第二控制區(qū)域上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括反饋通道, 所述反饋通道與出口端口連通，且與由偏壓構(gòu)件接合的閥的端部連通， 其中，第三流體流傳送通過(guò)所述反饋通道，并以偏壓構(gòu)件偏壓閥的方 向4,動(dòng)閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于自動(dòng)變速器中的扭矩傳遞設(shè)備的控制系統(tǒng)，具體而言公開(kāi)了一種用于控制變速器中的扭矩傳遞設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括控制器、多個(gè)螺線管和閥組件。閥組件具有與所述螺線管連通的多個(gè)信號(hào)控制區(qū)域，所述螺線管用于控制所述扭矩傳遞設(shè)備以提供扭矩傳遞的多個(gè)增益。
文檔編號(hào)F16D48/06GK101429980SQ20081017457
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者S·白 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司