专利名称：带有双区域应用活塞的变速器的控制系统的制作方法
带有双区域应用活塞的变速器的控制系统技术领域
提供一种用于选择性接合扭矩传递装置的双区域应用活 塞。所述双区域应用活塞由所披露的控制系统选择性地操作。所述双 区域应用活塞包括由第 一填充腔内的液压压力选择性地偏压的第 一活 塞区域和由第二填充腔内的液压压力选择性地偏压的第二活塞区域。 孔口 (orifice)将所述第一和第二填充腔互连，并可操作从所述第一 填充腔驱赶空气到所述第二填充腔中。流量调节设备(如止回阀或孔 口 )可设置与所述第二填充腔连通，且可操作在所述第一活塞区域被 偏压时降低所述第二填充腔内的真空度。
本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势从用于实 施本发明的最佳模式的以下详细说明结合附图显而易见。
图1是具有经由在本发明的范围内的控制系统接合和分 离的扭矩传递装置的多速变速器的示意图，包括可经由双区域应用活塞接合的扭矩传递装置；
图2是示出了图1的变速器的扭矩传递装置的接合排定表的图表；0009图3是可操作实现可经由图1的双区域应用活塞接合的扭矩传递装置的接合的控制系统的示意图，显示为处于扭矩传递装置分离状态；
图4是图3的控制系统的示意图，显示为处于扭矩传递装置调整状态；
00"图5是图3和4的控制系统的示意图，显示为处于扭矩 传递装置接合状态；和
图6是与图3到5的控制系统使用的双区域应用活塞的 示意图。
具体实施方式
0013] 参见附图，其中相同的附图标记贯穿几个附图表示相同 或相应的部件，图1中示出了动力系统10。动力系统10包括动力源或 发动机12、变矩器14和多速变速器16。变矩器14与发动机12连接 且经由涡轮20与变速器输入构件18连接。变矩器离合器TCC的选择 性接合允许发动机12直接与输入轴18连接，从而旁通变矩器14。输 入构件18通常为轴，且在此称为输入轴。变矩器14包括涡轮20、泵 24和导轮26。变矩器导轮26通过典型的单向离合器(未示出)接地 到外壳30。阻尼器28可操作地连接到接合的变矩器离合器TCC以吸收 振动。
变速器16还包括多个扭矩传递装置，包括变矩器离合器 TCC;两个旋转离合器Cl和C2;和四个静止离合器或制动器C3, C4， C5和C6。取决于多个可选择性接合的扭矩传递装置中的哪些被接合， 扭矩从输入构件18沿不同动力流路径通过变速器16传递给输出构件 80。减速器81可操作地连接到输出轴80,且在某些车辆操作条件期间
可控制使输出轴80减速。减速器81可以为本领域技术人员已知的任 何类型。
参见图2,接合排定表用"X"表示每个扭矩传递装置Cl, C2, C3， C4, C5和C6被接合以建立九个前进速度比F冊l, FWD2, FWD3， FWD4, FWD5, FWD6， FWD7, FWD8和FWD9以及空档才莫式和倒档速度比 REV1中的每个。
参见图3到5并继续参见图1,示出了包含在图1中示意 性地示出的液压控制部分86内的控制系统88。控制系统88可操作选 择性地并可变地将液压压力传送给双区域应用活塞P5的第一活塞区域 PA1和第二活塞区域PA2中的至少一个。虽然关于控制系统88的以下 讨论涉及控制双区域应用活塞P5,但是本领域技术人员将认识到控制 系统88也可以用于控制双区域应用活塞P6的操作。控制系统88包括 电磁阀90、蓄压器92、调节阀94和双区域致动阀96。电磁阀90 (如道98传送给调节阀94和蓄压器92。电^f兹阀90通过通道102与控制压 力源100连通。另外，通道102可操作以从控制压力源100将液压压 力传送给调节阀94和双区域致动阀96。此外，通道1(M设置为通过孔 口 106与调节阀94和双区域致动阀96连通。压力开关108设置为与 调节岡94连通，且可操作以提供关于调节阀"的操作状态的信号给 图1的电子控制单元84。
调节阀94包括阀芯120,阀芯120具有分别在其上形成 的第一、第二和第三环台122, 124和126。阀芯120由弹簧l28偏压 到弹簧设定位置，如图3所示。双区域致动阀96包^"阀芯130,阀芯 130具有分别在其上形成的第一、第二和第三环台132， 134和136。 阀芯130由弹簧138偏压到弹簧设定位置，如图3和4所示。阀芯l30 限定通道140，通道140从第一和第二环台132和1"之间沿阀芯l30 纵向延伸到弹簧套142,弹簧138保持在弹簧套M2内。蓄压器"包 括由弹簧146偏压的活塞144。活塞144和弹簧146协作在控制通道 98内提供液压柔度，从而降低或减轻控制通道98内的任何液压压力尖 峰，以改进调节阀94的控制。
图4示出了控制系统88处于扭矩传递装置的调整状况。 在调整状况，第一填充腔112通过调节阀94选择性地并可变地与管线 压力源110连通，以允许调节后的液压压力进入第一填充腔112，以偏 压双区域应用活塞P5的第一活塞区域PA1。第二填充腔114与和双区 域致动阀96有关的排放回填通道EBF连通。因而，提供给第二填充腔 114的液压压力具有不足以偏压双区域应用活塞P5的第二活塞区域 PA2的大小。由于控制系统88处于调整操作模式，控制通道98内的液 压压力借助于经由电磁阀90的可变泄放至排放从控制压力源100将液 压压力传送给控制通道98而增加。因而，阀芯120在调节阀94内偏 压至调整位置，如图4所示。由于阀芯120处于调整位置，环台126 选择性地并可变地使得液压压力能够从管线压力源110传送给第一填 充腔112。回流通道116内的液压压力具有不足以使双区域致动阀96 偏压出弹簧设定位置的大小。液压压力经由通道102通过调节阀94传 送给压力开关108。另外，液压压力经由通道140传送给双区域致动阀 96的弹簧座142,且可操作为连同弹簧138 —起提供偏压力，以将阀 芯130保持在弹簧设定位置。该操作模式利于允许在需要降低数量的 作用力的传动比中与双区域应用活塞P5有关的扭矩传递装置C5的精 确控制，均在图1中示出。
图5示出了控制系统88处于扭矩传递装置的接合状况。 在接合状况，第一填充腔112通过调节阀94与管线压力源110连通， 以允许未调节的液压压力进入第一填充腔II2,以偏压双区域应用活塞 P5的第一活塞区域PA1，如图1所示。第二填充腔114也通过调节阀 94和双区域致动阀96与管线压力源110连通，以偏压双区域应用活塞 P5的第二活塞区域PA2。由于控制系统88处于接合操作模式，控制通 道98内的液压压力借助于经由电磁阀90从控制压力源IOO将液压压 力传送给控制通道98而增加。因而，阀芯12G在调节阀94内偏压至 压力设定位置，如图5所示。孔口 118可操作将回流通道116保持在 预定最大流体压力水平。当控制通道98内的流体压力足够大以克服由
回流通道116内的流体压力引起的阀芯120上的压力和弹簧128的力 时，阀芯120将移动至压力设定位置，从而使得压力调节阀94能够操 作为升压阀。由于阀芯120处于压力设定位置，环台126使得液压压 力能够从管线压力源UO无限制地传送给第一填充腔112。另外，回流 通道116内的液压压力具有足以使双区域致动阀96偏压到压力设定位 置的大小，如图5所示。环台122阻塞通道102,以限制液压压力从控 制压力源IOO传送给压力开关108。另外，双区域致动阀96的弹簧套 142内的液压压力经由通道140传送给与双区域致动阀96有关的排放 回填通道。因而，弹簧138不能提供抵抗回流通道116内的液压压力 必要的偏压力，所述回流通道116内的液压压力可操作将阀芯130设 置在压力设定位置。由该操作模式提供的升压特征利于允许在需要大 的作用力的传动比时与双区域应用活塞P5有关的扭矩传递装置C5的 控制，均在图l中示出。另外，控制系统88包括一定量的滞后，因为 甚至在管线压力源110内的液压压力降低时双区域致动阀96也将保持 在压力设定位置，以维持第二填充腔114内的压力。
参见图6且继续参见图1和图3-5，示意性地示出了图l 的双区域应用活塞P5。如上文所述，双区域应用活塞P5包括第一活塞 区域PA1和第二活塞区域PA2,各由相应的第一和第二填充腔112和 114内存在的液压压力选择性地偏压。如上文所述，相应的供应通道 113和115将液压压力传送给第一和第二填充腔ll2和ll4。双区域应 用活塞P5还包括放气孔口 148,从而允许在第一和第二填充腔ll2和 114之间进行连通。另外，双区域应用活塞P5包括流量调节设备150， 如止回阀，其具有包含在其中的可移动球形物152,所述球形物1H可 操作选择性地阻塞由流量调节设备150限定的孔口 154。放气孔口 148 提供驱赶包含在第一填充腔112内的空气的手段，以使得在双区域应 用活塞P5操作期间能够精确地偏压第一活塞区域PA1。当双区域应用 活塞P5的第一活塞区域PA1被偏压或冲击时，在第二填充腔114内可 产生真空，这妨碍第一活塞区域PA1的运动。流量调节设备150可操 作降低或消除在第二填充腔114内形成的真空，以允许第一活塞区域 PA1的自由运动。如果在第二填充腔114内产生真空度，可移动球形物 152将不阻塞孔口 154,允许空气进入第二填充腔II4,从而消除或降 低其中包含的真空度。在第二填充腔ll4增压时，液压压力将偏压可 移动球形物152阻塞孔口 154,从而消除液压压力的潜在泄漏路径。另 外，流量调节设备150可在没有可移动球形物152的情况下操作，从 而仅设置孔口 154来降低或消除第二填充腔114内的真空度。这样的 布置在第二填充腔1M增压时将允许小量的流体压力从第二填充腔114 泄漏，以简化流量调节设备150的结构。[0027虽然已经详细描述用于实施本发明的最佳模式，本发明 所属领域技术人员将认识到在所附权利要求书范围内用于实施本发明 的各种可替换设计和实施例。
权利要求
1. 一种用于选择性地致动双区域应用活塞的控制系统，所述双区域应用活塞具有第一和第二活塞区域，所述第一和第二活塞区域中的每个由相应的第一和第二填充腔内的液压压力选择性地偏压，所述双区域应用活塞可操作接合扭矩传递装置，所述控制系统包括具有液压压力的管线压力源；与所述管线压力源连通的压力调节阀；其中，所述压力调节阀具有弹簧设定位置、调整位置和压力设定位置；其中在所述压力调节阀处于所述调整位置和所述压力设定位置之一时，所述压力调节阀可操作以从所述管线压力源将液压压力选择性地并可变地传送给所述第一填充腔；与所述压力调节阀连通的双区域致动阀；其中，所述双区域致动阀具有弹簧设定位置和压力设定位置；和其中，在所述压力调节阀处于所述压力设定位置且所述双区域致动阀处于所述压力设定位置时，所述双区域致动阀可操作以经由所述压力调节阀从所述管线压力源将液压压力选择性地传送给所述第二填充腔。
2. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，当所述双区域致 动阀处于所述弹簧设定位置时，所述双区域致动阀可操作以阻止液压 压力传送给所述第二填充腔。
3. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于还包括回流通道， 所述回流通道可操作在所述第一填充腔和所述双区域致动阀之间传送 液压压力，以将所述双区域致动阀从所述弹簧设定位置选择性地偏压 至所述压力设定位置。
4. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于还包括 具有液压压力的控制压力源； 与所述压力调节阀连通的控制通道；与所述控制通道和所述控制压力源连通的电》兹阀；和可变地传送给所述压;调$节阀'以将所述压力调节阀从;述弹簧设定权利要求书第2/4页位置偏压至所述调整位置和所述压力设定位置之一。
5. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于还包括 与所述压力调节阀连通的第 一排放回填通道；与所述双区域致动阀连通的第二排放回填通道；其中，当所述压力调节阀处于所述弹簧设定位置时，所述第一填充 腔与所述第一排放回填通道连通；和其中，当所述双区域致动阀处于所述弹簧设定位置时，所述第二填 充腔与所述第二排放回填通道连通。
6. 根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于还包括 与所述压力调节阀连通的压力开关；其中，所述压力调节阀与所述控制压力源连通；和其中，当所述压力调节阀处于所述调整位置和所述弹簧设定位置之一时，所述压力调节阀可操作将液压压力从所述控制压力源传送给所述压力开关。
7. 根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，当所述压力调节 阀处于所述压力设定位置时，所述压力调节阀可操作以阻止液压压力 从所述控制压力源传送给所述压力开关。
8. 根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于还包括蓄压器，所 述蓄压器与所述控制通道连通，且可操作减轻所述控制通道内的压力 尖峰。
9. 一种可自动换档的变速器，包括 至少一个双区域应用活塞；可由所述至少 一个双区域应用活塞选择性地接合的至少 一个扭矩 传递装置；其中，所述至少一个双区域应用活塞包括第一和第二活塞区域，所 述第一和第二活塞区域中的每个由相应的第一和第二填充腔内的液压压力选择性地偏压；用于选择性地致动所述双区域应用活塞的控制系统，所述控制系统包括具有液压压力的管线压力源；与所述管线压力源连通的压力调节阀；其中，所述压力调节阀具有弹簧设定位置、调整位置和压力设定位置；其中在所述压力调节阀处于所述调整位置和所述压力设定选择性地并可变地传送给所述^一口填充、腔；' 、；、、、'''与所述压力调节阀连通的双区域致动阀； 其中，所述双区域致动阀具有弹簧设定位置和压力设定位置5 和其中，在所述压力调节阀处于所述压力设定位置且所述双 区域致动阀处于所述压力设定位置时，所述双区域致动阀可操作以经 由所述压力调节阀从所述管线压力源将液压压力选择性地传送给所述 第二填充腔。
10. 根据权利要求9所述的可自动换档的变速器，其特征在于，当 所述双区域致动阀处于所述弹簧设定位置时，所述双区域致动阀可操 作以阻止液压压力传送给所述第二填充腔。
11. 根据权利要求9所述的可自动换档的变速器，其特征在于还包 括回流通道，所述回流通道可操作在所述第一填充腔和所述双区域致 动阀之间传送液压压力，以将所述双区域致动阀/人所述弹簧设定位置 选择性地偏压至所述压力设定位置。
12. 根据权利要求9所迷的可自动换档的变速器，其特征在于还包括具有液压压力的控制压力源；与所述压力调节阀连通的控制通道；与所述控制通道和所述控制压力源连通的电^f兹阀；和其中，所述电磁阀可操作将液压压力从所述控制压力源选择性地并 可变地传送给所述压力调节阀，以将所述压力调节阀从所述弹簧设定 位置偏压至所述调整位置和所述压力设定位置之一。
13. 根据权利要求9所迷的可自动换档的变速器，其特征在于还包括与所述压力调节阀连通的第 一 排放回填通道； 与所述双区域致动阀连通的第二排放回填通道； 其中，当所述压力调节阀处于所述弹簧设定位置时，所述第一填充 腔与所述第一排放回填通道连通；和其中，当所述双区域致动阀处于所述弹簧设定位置时，所述第二填 充腔与所述第二排放回填通道连通。
14. 根据权利要求9所述的可自动换档的变速器，其特征在于还包 括孔口，所述孔口将所述第一和第二填充腔互连，且可操作将空气从 所述第一填充腔驱赶到所述第二填充腔内。
15. 根据权利要求9所述的可自动换档的变速器，其特征在于还包 括流量调节设备，所述流量调节设备与所述第二填充腔连通，且可操 作在所述第 一 活塞区域被偏压时降低所述第二填充腔内的真空度。
16. —种用于选择性地接合扭矩传递装置的双区域应用活塞，所述 双区域应用活塞包括由第 一填充腔内的液压压力选择性地偏压的笫 一活塞区域； 由第二填充腔内的液压压力选择性地偏压的第二活塞区域；和 孔口，所述孔口将所述第一和第二填充腔互连，并可操作从所述第 一填充腔驱赶空气到所述第二填充腔中。
17. 根据权利要求16所述的双区域应用活塞，其特征在于还包括流 量调节设备，所述流量调节设备与所述第二填充腔连通，且可操作在 所述第 一活塞区域被偏压时降低所述第二填充腔内的真空度。
18. 根据权利要求17所述的双区域应用活塞，其特征在于，所迷流 量调节设备是包括球形物的止回阀，所述球形物可在所述止回阀内移 动，并可^^喿作以选择性地阻塞由所述止回阀限定的孔口 。
全文摘要
本发明涉及带有双区域应用活塞的变速器的控制系统，具体而言提供一种用于选择性地致动双区域应用活塞的控制系统，所述双区域应用活塞具有第一和第二活塞区域，所述第一和第二活塞区域中的每个在相应的第一和第二填充腔内由液压压力选择性地偏压。所述控制系统包括压力调节阀、双区域致动阀和电磁阀，所述电磁阀可操作为选择性地并可变地操作所述压力调节阀，以借助于将液压压力传送给第一填充腔和/或第二填充腔而实现第一和第二活塞区域的偏压。
文档编号F16D48/06GK101398047SQ20081016193
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月27日 优先权日2007年9月27日
发明者C·F·龙, J·J·科尔, P·F·麦考利 申请人:通用汽车公司