专利名称：用于自动变速器中的扭矩传递设备的控制系统的制作方法
技术领域：
典型的多速自动变速器使用扭矩传递设备(如离合器、 牙嵌式离合器/同步器、或致动器)的组合，以实现多个向前和向后传 动比或速度比以及空档和停车档。速度比的选择通常由微处理器变速 器控制模块完成，微处理器传送控制模块采用各种车辆参数(例如车 辆速度)和各种驾驶员输入信号(例如油门踏板位置)来选择合适的 速度比。变速器然后接合扭矩传递设备的组合以提供希望的速度比。 为了接合扭矩传递设备，典型的自动变速器包括液压离 合器控制系统，液压离合器控制系统采用液压流体来选择性地起用扭 矩传递设备。然而，常规的液压离合器控制器系统仅提供单个控制增 益，因而控制分辨能力有限(即，常规的液压离合器控制器系统仅能 够完全接合或脱离扭矩传递设备)。然而，在现代自动变速器中，希 望具有可以提供多个控制增益的液压控制系统来控制扭矩传递设备的 扭矩容量。因而，现有技术中对于控制系统可操作使用调整后的增压 液压流体来提供多个控制增益给扭矩传递设备还存在空间。
发明内容
在本发明的一个方面，所述第一控制区域从所述第二控 制区J^或液压隔离。 在本发明的另一方面，偏压构件位于阀体内，以将阀偏 压到第四位置。 在本发明的又一方面，阀的第四位置防止出口端口接收 第三流体流。在本发明的又一方面，第一流体流以与偏压构件偏压阀
的方向相反的方向作用于第一控制区域。
在本发明的又一方面，第二流体流以与偏压构件偏压阀
的方向相反的方向作用于第二控制区域。 在本发明的又一方面，变速器操作的第一模式对应于通 过扭矩传递设备的第一扭矩传递量，变速器操作的第二模式对应于通 过扭矩传递设备的第二扭矩传递量，且变速器操作的第三模式对应于 通过扭矩传递设备的第三扭矩传递量。 在本发明的又一方面，反々赍通道与出口端口连通，且与 由偏压构件接合的阀的端部连通，其中，第三流体流传送通过所述反 々费通道，并以偏压构件偏压阀的方向接合阀。 在本发明的一个方面，所述第一控制区域从所述第二控 制区域液压隔离。 在本发明的另一方面，偏压构件位于阀体内，以将阀偏 压到第四位置。 在本发明的又一方面，第一 流体流以与偏压构件偏压阀 的方向相反的方向作用于第一控制区域。 在本发明的又一方面，反馈通道与出口端口连通，且与 由偏压构件接合的阀的端部连通，其中，第三流体流传送通过所述反 馈通道，并以偏压构件偏压阀的方向接合阀。 本发明的进一步目的、方面和优势通过参考以下说明和 附图将显而易见，在附图中，相同的附图标记指代相同的部件、元件 或特征。
0024] 在此所述的附图仅用于图示说明的目的，且决不打算限 制本披露的范围。 图4是根据本发明、处于第四状况的自动变速器的控制 系统的实施例的示意图。
具体实施例方式
第一螺线管14被采用以启动阀30的第一和第三位置， 如下文更详细地描述的那样。第一螺线管14总体上包括与第一压力调 整管路通道92流体连通的第一流体端口 90，且包括与第一流体连通通 道62流体连通的第二流体端口 94。第一压力调整管路通道"将增压 液压流体的第一流体流从流体源(未示出)传输给第一螺线管14。第 一螺线管14可操作以选择性地打开，以允许来自第一压力调整管路通 道92的第一流体流从第一流体端口 90通过第一螺线管M传送给第二 流体端口 94,并进入第一流体连通通道62。第一螺线管14的输出压 力与供应给位于第一螺线管14内的线圏(未示出)的电流成正比。例 如，当供应给第一螺线管14的电流从0变为1安培时，来自第一螺线 管14的液压流体的输出压力从大约0变为80psi。然而应当理解，可 以采用各种其它电流和压力而不偏离本发明的范围。此外，第一螺线 管14可以是开/关螺线管，其完全打开或关闭且在不受电源供电时为 常低或关闭，然而，可以采用各种其它类型的螺线管而不偏离本发明 的范围。[0035第二螺线管16被采用以启动阀30的第二和第三位置， 如下文更详细地描述的那样。第二螺线管16总体上包括与第二压力调 整管路通道98流体连通的第一流体端口 96,且包括与第二流体连通通 道66流体连通的第二流体端口 100。第二压力调整管路通道98将增压 液压流体的第二流体流从流体源(未示出)传输给第二螺线管16。第 二螺线管16可操作以选择性地打开，以允许来自笫二压力调整管路通 道98的第二流体流从第一流体端口 96通过第二螺线管16传送给第二 流体端口 100,并进入第二流体连通通道66。第二螺线管16的输出压 力与供应给位于第二螺线管16内的线圈(未示出)的电流成正比。例 如，当供应给第二螺线管16的电流从0变为1安培时，来自第二螺线 管16的液压流体的输出压力从大约0变为80psi。然而应当理解，可 以采用各种其它电流和压力而不偏离本发明的范围。此外，第二螺线 管16可以是开/关螺线管，其完全打开或关闭且在不受电源供电时为 常低或关闭，然而，可以采用各种其它类型的螺线管而不偏离本发明 的范围。 控制器18与第一螺线管14和第二螺线管16电子通信。 控制器18可以是变速器控制模块或发动机控制模块，且优选为具有预 编程的数字计算机或处理器、控制逻辑、用于存储数据的存储器和至 少一个I/O外围设备的电子设备。控制逻辑包括用于监测、处理和产 生数据的多个逻辑例程。然而，可以采用各种其它类型的控制器而不 偏离本发明的范围。控制器18接收表示致动设备20的希望操作^t式 的输入信号。控制器18然后使用多个控制信号与螺线管14, 16电子 通信，以启动希望的变速器操作模式。更具体而言，控制器18借助于 控制提供给螺线管14, 16的线圏的电流而控制螺线管14, 16。
0037致动设备20可操作将传送通过阀组件30的液压流体压 力转换为扭矩传递设备101内的部件的机械运动或平移。在所提供的 具体示例中，扭矩传递设备101是具有多个增益的摩擦离合器或致动 器，然而应当理解，扭矩传递设备101可以是同步器或其它设备，而 不偏离本发明的范围。因而，在所提供的示例中，致动设备20是可在 离合器壳体104中直线移动的离合器活塞102。离合器壳体104包括与 第四流体连通通道74流体连通的进口端口 106。活塞102优选地连接 到离合器组件108,离合器组件108包括多个交错的摩擦盘(未示出)。离合器活塞102朝向离合器组件106的移动迫使交错的盘接合并在其 间传递扭矩。因而，离合器活塞102的运动或接合程度控制传递通过 扭矩传递设备101的扭矩量。
0038如上文提到的那样，阀30在多个位置之间的移动控制致 动设备20的接合。更具体而言，当控制器18发信号给第一螺线管14 和第二螺线管16关闭时，致动设备20脱离。在该状况中，阀30由偏 压构件44偏压到第一位置，如图1所示，且环台40之一密封第三进 口端口 68,防止其与流体室42连通。因而，流体室内的《壬何液压流体 通过排出端口 76之一排放，且活塞102保持在第一位置。当活塞102 处于第一位置时，扭矩传递设备101脱离且不通过其传递扭矩。 例如，扭矩传递的第一增益仅在控制器18发信号使第一 螺线管14打开而第二螺线管16保持关闭时实现，如图2所示。因而， 第一流体流传送通过第一螺线管14且到第一流体连通通道62和第一 信号流体室56中。第一流体流作用在阀30的第一控制区域50上，并 将阀30移动到第二位置。当处于第二位置时，阀30的环台40打开第 三进口端口 68第一量，使得来自第三流体连通通道70的第三流体流 进入流体室42。第三流体流然后传送通过出口端口 72到第四流体连通 通道74中，其中第三流体流接合活塞102并将活塞102移动到第二位 置。活塞102的第二位置对应于通过扭矩传递设备101的扭矩传递的 第一增益。第三流体流也进入压力反馈通道75并接合阀30。因而，阀30的笫二位置对应于阀30上的第一流体流的压力与阀30上的第三流 体流和偏压构件44的压力平衡的位置。 扭矩传递的第三增益可以在控制器18发信号使第一和第 二螺线管14, 16均打开时实现，如图4所示。因而，第一流体流传送 通过第一螺线管14且到第一流体连通通道62和第一信号流体室56中， 同时第二流体流传送通过第二螺线管16且到第二流体连通通道64和 第二信号流体室58中。笫一流体流作用在阀30的第一控制区域50上， 且第二流体流作用在阀30的第二控制区域52上。第一和第二流体流 的组合压力将阀30移动到第四位置。当处于第四位置时，阀30的环 台40打开第三进口端口 68第三量，使得来自第三流体连通通道70的 第三流体流进入流体室42。第三流体流然后传送通过出口端口 "到第 四流体连通通道74中，其中第三流体流接合活塞102并将活塞102移 动到第四位置。活塞102的第四位置对应于通过扭矩传递设备101的 扭矩传递的第三增益。第三流体流也进入压力反馈通道7 5并接合阀3 0。 因而，阀30的第四位置对应于阀30上的第一和第二流体流的压力与 阀30上的第三流体流和偏压构件44的压力平衡的位置。
[0043通过扭矩传递设备101的扭矩传递增益的程度可以借助 于控制多个因素调节，如各个流体流的压力、偏压构件的选择、和阀 上的控制区域的表面面积。额外的增益可以借助于增加螺线管和控制 区域到控制系统IO提供。[0044本发明的说明本质上仅为示范性的，且不偏离本发明要
旨的变型也在本发明的范围内。这样的变型不认为是偏离本发明的精
神和范围。
权利要求
1. 一种用于变速器的控制系统，所述变速器具有第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式，所述控制系统包括用于提供第一控制信号和第二控制信号的控制器；第一螺线管，所述第一螺线管与所述控制器通信且具有用于接收第一流体流的第一端口和与所述第一端口连通以选择性地接收所述第一流体流的第二端口；第二螺线管，所述第二螺线管与所述控制器通信且具有用于接收第二流体流的第一端口和与所述第一端口连通以选择性地接收所述第二流体流的第二端口；和阀组件，所述阀组件具有可移动地布置在阀体内的阀，所述阀体具有与所述第一螺线管的第二端口连通的第一进口端口、与所述第二螺线管的第二端口连通的第二进口端口、用于接收第三流体流的第三进口端口、与所述第三进口端口连通以选择性地接收所述第三流体流的出口端口，所述阀具有与所述第一进口端口连通的第一信号区域和与所述第二进口端口连通的第二信号区域；其中，所述第一控制信号致动第一螺线管，以允许第一螺线管的第二端口接收第一流体流并将所述第一流体流传送给阀组件的第一进口端口，其中第一流体流接触第一信号区域并将阀移动至第一位置，以允许第三流体流以第一压力与出口端口连通；所述第二控制信号致动第二螺线管，以允许第二螺线管的第二端口接收第二流体流并将所述第二流体流传送给阀组件的第二进口端口，其中第二流体流接触第二信号区域并将阀移动至第二位置，以允许第三流体流以第二压力与出口端口连通；第一控制信号和第二控制信号两者致动所述第一和第二螺线管，以允许第一流体流接触第一信号区域且第二流体流接触第二信号区域，以将阀移动至第三位置，以允许第三流体流以第三压力与出口端口连通；且其中，第三流体流的第一压力启动变速器操作的第一模式，第三流体流的第二压力启动变速器操作的第二模式，且第三流体流的第三压力启动变速器操作的第三模式。
2. 根据权利要求l所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制区域从所述第二控制区域液压隔离。
3. 根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于还包括位于阀体内 的偏压构件，以将阀偏压到第四位置。
4. 根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，阀的第四位置防 止出口端口接收第三流体流。
5. 根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，第一流体流以与 偏压构件偏压阀的方向相反的方向作用于第 一 控制区域上。
6. 根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，第二流体流以与 偏压构件偏压阀的方向相反的方向作用于第二控制区域上。
7. 根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于还包括与出口端口 连通的致动设备，所述致动设备在接收处于第一压力的第三流体流时 可移动以启动变速器操作的第 一模式，在接收处于第二压力的第三流 体流时可移动以启动变速器操作的第二模式，且在接收处于第三压力 的第三流体流时可移动以启动变速器操作的第三模式。
8. 根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，致动设备包括连 接到扭矩传递设备中的离合器组件的活塞。
9. 根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，变速器操作的第 一模式对应于通过扭矩传递设备的第一扭矩传递量，变速器操作的第 二模式对应于通过扭矩传递设备的第二扭矩传递量，且变速器操作的 第三模式对应于通过扭矩传递设备的第三扭矩传递量。
10. 根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，还包括与出口三流体流传送通过所述反々赍通道，并以偏压构件偏压阀的方向4妻触阀 而4,动阀。
11. 一种用于变速器的控制系统，所述控制系统包括 用于提供第一控制信号和第二控制信号的控制器；第 一螺线管，所述第 一螺线管与所述控制器通信且具有用于接收第 一流体流的第 一端口和与所述第 一端口连通以选择性地接收所述第一流体流的第二端口 ；第二螺线管，所述第二螺线管与所述控制器通信且具有用于接收第 二流体流的第 一端口和与所述第 一端口连通以选择性地接收所述第二 流体流的第二端口 ；阀组件，所述阀组件具有可移动地布置在阀体内的阀，所述阀体具 有与所述第 一螺线管的第二端口连通的第 一进口端口 、与所述第二螺 线管的第二端口连通的第二进口端口 、用于接收第三流体流的第三进 口端口 、与所述第三进口端口连通以选择性地接收所述第三流体流的 出口端口 ，所述阀具有与所述第一进口端口连通的第一信号区域和与所述第二进口端口连通的第二信号区域；和扭矩传递设备，所述扭矩传递设备与所述出口端口连通，且可操作提供第一扭矩传递量、第二扭矩传递量和第三扭矩传递量；其中，所述第一控制信号致动第一螺线管，以允许第一螺线管的第 二端口接收第 一 流体流并将所述第 一 流体流传送给阀组件的第 一 进口 端口，其中第一流体流接触第一信号区域并将阀移动至第一位置，以允许第三流体流以第一压力与出口端口连通；所述第二控制信号致动 第二螺线管，以允许第二螺线管的第二端口接收第二流体流并将所述 第二流体流传送给阀组件的第二进口端口 ，其中第二流体流接触第二 信号区域并将阀移动至第二位置，以允许第三流体流以第二压力与出 口端口连通；第一控制信号和第二控制信号两者致动所述第一和第二 螺线管，以允许第 一 流体流接触第 一信号区域且第二流体流接触第二 信号区域，以将阀移动至第三位置，以允许第三流体流以第三压力与出口端口连通；且其中，处于第一压力的第三流体流启动第一扭矩传递量，处于第二 压力的第三流体流启动第二扭矩传递量，且处于第三压力的第三流体 流启动第三扭矩传递量。
12. 根据权利要求ll所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制 区域从所述第二控制区域液压隔离。
13. 根据权利要求12所述的控制系统，其特征在于还包括位于阀体 内的偏压构件，以将阀偏压到第四位置。
14. 根据权利要求13所述的控制系统，其特征在于，阀的第四位置 防止出口端口接收第三流体流。
15. 根据权利要求14所述的控制系统，其特征在于，第一流体流以 与偏压构件偏压阀的方向相反的方向作用于笫 一控制区域上。
16. 根据权利要求15所述的控制系统，其特征在于，第二流体流以 与偏压构件偏压阀的方向相反的方向作用于第二控制区域上。
17.根据权利要求16所述的控制系统，其特征在于还包括反馈通道, 所述反馈通道与出口端口连通，且与由偏压构件接合的阀的端部连通， 其中，第三流体流传送通过所述反馈通道，并以偏压构件偏压阀的方 向4,动阀。
全文摘要
本发明涉及用于自动变速器中的扭矩传递设备的控制系统，具体而言公开了一种用于控制变速器中的扭矩传递设备的控制系统，包括控制器、多个螺线管和阀组件。阀组件具有与所述螺线管连通的多个信号控制区域，所述螺线管用于控制所述扭矩传递设备以提供扭矩传递的多个增益。
文档编号F16D48/06GK101429980SQ20081017457
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月10日 优先权日2007年11月9日
发明者S·白 申请人:通用汽车环球科技运作公司