CN102428299A - 双离合变速器的电液故障恢复控制器 - Google Patents

Abstract

一种多级自动车辆变速器的控制器，其包括电液元件，例如与换档阀和电液致动器流体联通的压力控制阀系统。所述控制器包括电液装置，其配置成能够使变速器响应于电故障，而无论变速器处于空档中、倒退档中或者多个前进档范围中的一个中。

Description

双离合变速器的电液故障恢复控制器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年2月27日申请的美国临时专利申请No.61/155,980和于2009年5月7日申请的美国临时专利申请No.61/176,227的优先权。这些申请的全文通过引用并入于此。

技术领域

本发明一般地涉及机动车辆的变速器，更特别地，涉及自动多级变速器的电液(或电液压)故障恢复控制器。

背景技术

对于机动车辆，许多种多级变速器是可用的。在这些变速器中，通过变速器控制系统可以电子地控制从一个操作模式、范围或变速比到另一个操作模式、范围或变速比的切换，所述变速器控制系统包括计算机电路、编程逻辑以及安装在车辆中的液压系统。一般地，电液致动器(例如电磁阀)、液压阀和流体通道的组件构成了变速器控制系统的电液部分。电控制器选择性地致动液压阀，其控制施加到扭矩传输机构(例如离合器、制动器等)和变速器的其它元件上的液压流体流的压力和方向。这些离合器或者其它扭矩传输机构可以在命令下接合和脱开以获得车辆的不同操作模式、范围或变速比。

变速器控制系统的一些设计考虑包括在宽范围的潜在操作条件下的换档质量、燃料效率、可靠性和耐久性。操作条件的范围可以包括车辆载荷的重量、操作温度、天气条件、地理条件(例如海拔高度或者湿度)以及驾驶者喜好的变化。变速器和/或变速器控制系统的零部件的结构可以改变。变化还可以发生在变速器和/或控制系统的零部件的可靠性、耐久性和/或制造公差上。

如果在车辆操作期间变速器失灵或发生故障，变速器控制系统将车辆转换到更安全或更理想的状态直到故障可以解决是所需要的或者是必要的。在其它情况下，变速器控制系统防止变速器使车辆进入公知的或者据信是不理想的或者不安全的操作模式中是所需要的或者是必要的。

发明内容

在一个实施方式中，一种多级车辆变速器的电液控制器包括一个或多个换档阀。每个换档阀配置成控制变速器的扭矩传输机构的接合以使变速器能够选择性地获得多个前进档范围和至少一个倒退档范围。所述控制器还包括一个或多个调整(trim)阀。每个调整阀与至少一个换档阀直接流体联通。所述控制器还包括可操作地连接到每个调整阀的常高致动器。换档阀的数量等于调整阀的数量，常高致动器的数量等于调整阀的数量。

在该实施方式中，存在第一、第二和第三调整阀，以及第一、第二和第三换档阀，其中第一调整阀与第一和第二换档阀流体联通，第二换档阀与第三换档阀流体联通。第二调整阀可以与第二换档阀流体联通。第三调整阀可以与第三换档阀流体联通。所述控制器可以包括连接到主流流体压力源的第一流体通道，其中当第一调整阀进行完整行程时所述第一流体通道与第一调整阀的流体室联通，当第一换档阀进行完整行程时所述第一流体通道与第一换档阀的流体室流体联通，第一换档阀的流体室与变速器的第一扭矩传输机构的流体室直接流体联通。

所述控制器还可以包括连接到第一流体通道的第二流体通道，其中当使第二换档阀进行完整行程(stroked)时所述第二流体通道与第二换档阀的流体室流体联通，当使第二换档阀进行缩短行程(destroked)时所述第二流体通道与第二换档阀的流体室流体联通。

所述控制器还可以包括当第二换档阀进行完整行程时与第二换档阀的流体室流体联通的第三流体通道，其中第三流体通道与第三换档阀的头部流体联通。

所述控制器还可以包括连接到主流体压力源的第四流体通道，其中当第二调整阀进行完整行程时所述第四流体通道与第二调整阀的流体室流体联通，当第二换档阀进行完整行程时所述第四流体通道与第二换档阀的第二流体室流体联通，第二换档阀的第二流体室与变速器的第二扭矩传输机构直接流体联通。

所述控制器还包括连接到主流体压力源的第五流体通道，其中当第三调整阀进行完整行程时，所述第五流体通道与第三调整阀的流体室流体联通，当第三换档阀进行缩短行程时所述第五流体通道与第三换档阀的流体室流体联通，第三换档阀的流体室与变速器的第三扭矩传输机构直接流体联通。

在另一个实施方式中，一种多级自动变速器的电液控制器，包括多个第一调整阀，每个可操作地连接到常低致动器并且每个与变速器的扭矩传输机构的流体室直接流体联通。所述控制器还包括多个第二调整阀，每个可操作地连接到常高致动器。所述控制器还包括多个换档阀，每个与所述多个第二调整阀的其中一个流体联通并且每个与变速器的扭矩传输机构直接流体联通。所述控制器还包括至少一个阀，所述阀可操作地控制变速器的至少一个换档拨叉。

一个或多个换档阀可以包括多个间隔开的平台(land)，它们限定了多个流体室，其中至少其中一个流体室与变速器的至少一个换档拨叉联通。其中一个第一调整阀可以配置成控制连接到其中一个第一换档阀的扭矩传输机构的施加和释放，其中一个第一调整阀可以配置成控制其中一个第二换档阀的位置。所述至少一个可操作地控制所述至少一个换档拨叉的阀可以配置成控制第一换档拨叉的位置，还配置成控制第二换档拨叉的位置。

所述控制器可以包括多个将所述多个第二调整阀连接到所述多个换档阀的流体通道。流体通道、换档阀和调整阀的结构可以配置成当变速器处于包括空档范围和至少一个倒退档范围其中之一的第一操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第一扭矩传输机构，并且配置成当变速器处于包括多个第一前进档范围其中之一的第二操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第二扭矩传输机构，并且配置成当变速器处于包括不同于多个第一前进档范围的多个第二前进档范围其中之一的第三操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第三扭矩传输机构。

在另一个实施方式中，一种双离合变速器的变速器故障恢复控制器，包括第一电液装置用于如果变速器在故障发生时处于倒退档或空档范围通过使变速器获得第一故障恢复范围来从电故障恢复、第二电液装置用于如果变速器在故障发生时处于低前进档范围通过使变速器获得第二故障恢复范围来从电故障恢复以及第三电液装置用于如果双离合变速器在故障发生时处于高前进档范围通过使变速器获得第三故障恢复范围来从电故障恢复。

第一故障恢复范围可以是空档范围，低前进档范围可以是少于第六前进档范围的多个低前进档范围其中之一，第二故障恢复范围可以是第四前进档范围。第一故障恢复范围可以是空档范围，高前进档范围可以是多于第五前进档范围的多个高前进档范围其中之一，第三故障恢复范围可以是第九前进档范围。

所述控制器可以包括用于选择性地阻止变速器的至少一个扭矩传输机构的施加的装置。所述控制器可以包括用于控制变速器的多个换档拨叉的装置。第一、第二和第三电液装置的至少一个还可以配置成控制至少一个换档拨叉。

可取得专利的主题可以包括包括写出的描述内容、附图和权利要求的本说明书的任何地方示出或描述的一个或多个装置或者这些装置的组合。

附图说明

详细的描述涉及如下的图，其中：

图1是在示例性车辆动力系统的内容中示出的双离合变速器的电液控制器的简化框图，包括一个或多个故障恢复装置；

图2是图1的电液控制器的一个实施方式的示意图，示出了正常操作模式中的空档范围的流体通道和流体压力的配置；

图3是图2的实施方式的局部示意图，示出了当故障发生在倒退档(高)范围时故障恢复模式的流体通道和流体压力的配置；

图4是图2的实施方式的局部示意图，示出了当故障发生在空档或倒退档(低)范围时故障恢复模式的流体通道和流体压力的配置；

图5是图2的实施方式的局部示意图，示出了当故障发生在低前进档围时故障恢复模式的流体通道和流体压力的配置；

图6是图2的实施方式的局部示意图，示出了当故障发生在高前进档范围时故障恢复模式的流体通道和流体压力的配置；以及

图7是示出了表述图2-6中绘出的各个流体压力的标志的图例。

这些图绘出了示意性的图示。同样地，元件可以不按比例绘制，作为连接这里示出的各个块和元件示出的线表示连接器，实际上，正如本领域技术人员可以理解的以及这里所描述的，可以包括一个或多个电的、机械的和/或流体连接器、通道、通信连接装置、联接器或者连杆。一般来讲，不同图上类似的结构元件指的是相同或功能上类似的结构元件，尽管为了便于图示可以从某些视图上省去附图标记。

具体实施方式

参照附图中示出的和这里描述的说明性实施方式描述本发明的方面。虽然参照这些说明性实施方式描述了本发明，但是应该理解的是所要求保护的本发明并不局限于所披露的实施方式。

这里所描述的是可以结合到多级自动变速器(例如双离合自动变速器)的变速器控制系统中的故障回复装置。这些装置一般设计成在电故障的情况下使变速器变换到预先指定的范围。这些装置可以单独或与其它控制装置(包括但不局限于离合器阻断能力、多路传输、双变换转换以及停车时减小发动机载荷(RELS)能力)组合结合到变速器控制系统中。

在图1中，在机动车的示例性动力系10的范围中示出了包括故障恢复装置17的控制器16。一般地，动力系10包括驱动单元12、扭矩传递装置14、多级自动变速器19和设置在扭矩传递装置14与变速器19之间的扭矩传输机构15。

驱动单元12向扭矩传递装置14提供扭矩输出。驱动单元12可以是压缩点火型(即柴油机)或火花点火型(即汽油机)内燃机、混合动力或发动机-电动机组合等等。

扭矩变换器14选择性地在驱动单元12与变速器19之间建立联接以将驱动单元12的扭矩输出转换和/或传递到变速器19。正如众所周知的，扭矩变换器一般包括扭矩变换器泵、涡轮和定子。一般地，扭矩变换器14装备有至少一个扭矩变换器离合器15。

流体源24提供扭矩变换器14和电液控制器16使用的增压液压流体。在图2-5的图示出的实施方式中，流体源24包括主泵81、润滑剂泵82、储液箱或贮液器84。在车辆运作期间，泵81、82从储液箱或贮液器84抽出液压流体并将液压流体供应到正如下面描述的控制器16的流体管路和阀系统。

电控制单元22包括基于动力系10的一个或多个元件(例如驱动单元12、扭矩传递装置14、控制器16、变速器19、范围选择器28和/或其它元件)的输出控制变速器19的操作的计算机电路和元件。控制器22处理这些输入和参数并将电控制信号发送到电液控制器16的各个元件。

范围选择器28可以设置成由车辆操作人员能够实现操作范围、模式或速比的选择。范围选择器28可以包括一个或多个可以由人员在车辆中选择的按钮、杠杆或类似的致动器。响应于一个选择，范围选择器28可以发送所选择的范围、模式或速比的电或液信号指示。

变速器19一般包括输入轴、输出轴、齿轮组件18、多个变速扭矩传输机构26，并且可以包括一个或多个换档拨叉98。齿轮组件18一般包括多个相互啮合的齿轮组，这些齿轮组与一个或多个齿轮轴同心并可以关于这些齿轮轴转动。

在图示出的实施方式中，齿轮组件18是双离合组件，其包括主轴、一对中间轴以及多个可以关于主轴和中间轴转动的齿轮。更特别地，变速器19的图示出的实施方式是双离合行星变速器，其具有五个离合器(四个转动，一个固定)和三个换档拨叉。转动的离合器在图中用C1、C2、C4和C7表示，而固定的离合器用C6表示。三个换档拨叉在图中用1A/1B(换档拨叉1)、2A/2B(换档拨叉2)和2RA/2RB(换档拨叉3)表示。在2009年2月27日申请的美国临时专利申请No.61/155,980的附录A中示出了齿轮组件18的示例性实施方式的示意图。

变速扭矩传输机构26可以通过电液控制器16选择性地接合和脱开以使车辆接合或释放某些齿轮来在任意给定时间上承担多个操作模式、范围或速比的其中一个。同样，机构26配置成响应于输入、条件或条件的改变选择性地在动力系10的元件之间获得机械的、流体或摩擦联接。这些元件的一个或多个可以是摩擦装置或流体操作装置，例如离合或制动型装置。这些元件的一个或多个可以是固定或转动型装置。一般来讲，每个扭矩传输机构26可以独立于其它的扭矩传输机构操作。在图2中示意性地示出了四个转动的离合器C1、C2、C4、C7和一个固定的离合器C6。

换档拨叉98可以可操作地选择或改变车辆操作方向。换档拨叉或拨叉98可以具有至少倒退档(‘R’)位置、空档(‘N’)位置和前进档(‘F’)位置。一般地，改变换档拨叉或拨叉98的物理或机械位置使控制器16设置适当的齿轮组来在请求的方向上移动车辆，即前进或倒退。通过车辆操作人员的动作或者可以通过电子控制(例如响应于控制器22从范围选择器28接收到的信号)可以改变换档拨叉或拨叉98的位置(即从‘R’到‘F’或从‘N’到‘F’)。图2中示意性地示出了换档拨叉98。

扭矩传输机构26和换档拨叉98包括与控制器16的液压控制元件流体联通的流体通道或流体室，正如图2-5示出的和下面描述的，以在变速器19操作期间控制齿轮的变换。变速器19的图示出的实施方式提供了十个前进范围和两个倒退范围(低倒退范围和高倒退范围)。一般地，第一换档拨叉1A/1B接合在第一、第三、第六和第八个前进范围中；第二换档拨叉2A/2B接合在第二、第五、第七和第十个前进范围中，第三换档拨叉2RA/2RB接合在倒退范围1(低)和倒退范围2(高)中。

还是在图示出的实施方式中，在正常操作期间，扭矩传输机构C6应用在低前进范围和倒退低范围中，而扭矩传输机构C7应用在高前进范围和倒退高范围中。此外，在图示出的实施方式中，在正常操作下，扭矩传输机构C1应用在第一、第三、第六和第八前进范围中；扭矩传输机构C2应用在倒退低范围、倒退高范围和第二、第五、第七和第十前进范围中；扭矩传输机构C4应用在第四和第九前进范围中。在美国临时申请No.61/155,980的附录A中示出了显示齿数比的速比表、步骤和应用在图示出的实施方式的每个范围中的离合器。

虽然这里是在双离合变速器的电液控制器的范围内描述故障恢复装置17的，但是本领域技术人员可以理解的是故障恢复装置17的各个方面可适用于其它类型和结构的变速器。例如，故障恢复装置17的各个方面可以配置成用于与提供至少一个倒退范围、一个空档范围和多个前进范围的其它多级变速器一起使用。

根据图2-5中示出的实施方式，电液控制器16包括压力控制器或“离合器调整”组件194、换档拨叉控制器组件196和流量控制器组件198。压力控制器组件194、换档拨叉控制器组件196和流量控制器组件198每个与流体源24流体联通并且通过多个流体管路彼此流体联通，所述的流体管路包括主压力流体管路202、控制器主压力流体管路204、冷却剂/润滑剂管路206以及排气管路210。如图所示流体管路202、204、206和210可以操作地连接到流体源24。组件194、196、198和流体管路202、204、206和210包括多个阀系统、流体通道和设置在阀体套或壳体内的流体室，所述阀体套或壳体正如现有技术中众所周知的可以安装在车辆中。

参见图2，压力控制组件194包括多个压力控制器或“调整”系统30、32、34、36、38。换档拨叉控制组件196包括多个压力控制系统40、42、44、46。流量控制组件198包括多个换档阀系统180、182、184。

主压力管路202经由主通道100以主压力箱控制器16的各个元件提供液压流体。例如，主通道100与离合器调整系统30、32、34、36、38直接流体联通。

在图示出的实施方式中，供应到主通道100的流体压力由主调节阀系统48、76调节。一般地，主压力由包括主通道100的最小系统压力和最大系统压力的范围限定。在图示出的实施方式中，主压力在大约50-250磅每平方英寸(psi)的范围内。

主通道100还与控制器主调节阀78流体联通，其以控制压力向控制器主管路204提供液压流体。控制器主流体管路204经由控制通道102直接向控制器16的致动器30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54提供控制压力。所述控制压力一般小于主压力。在图示出的实施方式中，所述控制压力一般在大约110psi的范围内。

主调节器48可操作地连接到电子或电控制器22以在传输模式、范围、速比或操作条件改变时调节或控制主压力管路202和控制压力管路204中的流体压力。在图示出的实施方式中，主调节器48是常高电磁阀，其具有一般在大约0-110psi范围内变化的输出压力。

冷却剂/润滑剂管路206包括泵82。泵82经由扭矩变换器和扭矩变换器离合器阀50、74、80以及润滑剂调压阀向扭矩变换器流体室94和冷却剂流体室95分配流体。一般地，冷却剂/润滑剂管路206可操作成向扭矩变换器14提供流体压力、将液压流体的温度保持在合适的温度范围内以及润滑变速器19的各个元件，例如保持齿轮和轴承的齿轮组的元件。在图示出的实施方式中，液压流体的操作温度一般在大约-40摄氏度到大约+120摄氏度的范围内。

冷却剂/润滑剂管路206中的流体压力一般小于主压力。在图示出的实施方式中，该压力在大约100psi的范围内。在泵81、82从贮液器84抽取流体的“正常”操作期间，吸入通道83内的流体是负压。在图示出的实施方式中，所述负压在大约-2psi的范围内。变换器调压阀86例如在冷启动期间防止扭矩传递装置14超压。

排气管路210与控制器16的阀和致动器流体联通，如图2-5中所示。排气压力在大约零psi的范围内。如图所示，排气管路210可操作地连接到排气回填调节阀92。排气回填调节阀92提供排气回填压力，该压力一般是当排出空气时防止空气进入扭矩传输机构15、26的压力。在图示出的实施方式中，排气回填压力一般在大约2psi的范围内。

一般地，每个离合器调整系统30、32、34、36、38和流量控制系统180、182包括电液致动器、液压阀、压力开关和流体通道和/或流体室。但是流量控制阀184类似地配置成其位置由压力控制系统34控制。压力控制系统34被多路控制以正如下面描述的控制C4扭矩传输机构和流量控制阀184的位置。

在图示出的实施方式中，如图所示，储压器，例如离合器调整系统30的储压器31，与每个离合器调整系统30、32、34、36、38流体联通。这种储压器或类似的装置可以用于以液压方式过滤各个致动器的输出压力中的步进变化，或者用于其它目的。但是，本领域技术人员可以理解的是包括这种储压器是可选的。

电液致动器30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54可操作地连接到控制器22以接收来自于控制器22的电信号(即电流)并选择性地致动它们各自的阀系统以获得、保持变速器19的各个操作模式、范围或速比或在它们之间进行转换。但是，为了便于图示，从图2-5中已经省去了这些连接到控制器22的逻辑表示法。

每个致动器30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54可以是开/关或可变喷嘴类型的电磁阀。在图示出的实施方式中，致动器52和54是开/关电磁阀，而致动器30、32、34、36、38、40、42、44、46、48和50属于可变喷嘴或类似的类型。

每个致动器30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54是常低型或常高型。常低(或常闭)电磁阀当其接收到电输入时提供最大的输出压力，当没有接收到电输入时提供零或最小的输出压力。对于常低电磁阀，当控制器22几乎没有或根本没有向致动器提供电输入时，致动器的输出压力是零、几乎是零psi或者对于VBS电磁阀，输出压力是排气回填(EBF)压力。

常高(或常开)电磁阀当其不接收任何电输入时提供最大的输出压力，当提供电输入时其提供零或最小的输出压力。对于常高电磁阀，当控制器22几乎不或根本不向致动器提供电输入时，致动器的输出压力等于或接近输入压力。当控制器22向致动器提供电输入时，致动器的输出压力是零或几乎是零psi，或者对于VBS电磁阀，是EBF压力。

因此，正如这里使用的，当致动器或电磁阀被“致动”时，这意味着向该电磁阀(当在常低电磁阀的情况下时)提供电输入或者不向该电磁阀(当在常高电磁阀的情况下)提供电输入。在图示出的实施方式中，致动器34、36、38和48是常高电磁阀，而致动器30、32、40、42、44、46、50、52和54是常低电磁阀。

每个致动器具有入口或致动器供给通道、排放通道和致动器输出通道。在图示出的实施方式中，所有的致动器供给通道是与控制通道102直接流体联通。

每个致动器输出通道与液压阀流体联通使得致动器输出通道中的流体压力(或其不足)可以影响阀的位置。一般地，控制器16的每个阀包括阀头、阀芯、设置在阀芯的各部分之间的或者阀头与阀芯的一部分之间的阀平台以及设置在弹簧室中的复位弹簧。每个阀芯响应于流体压力的改变或通过控制器16的各个通道的流量的改变可以在阀孔内轴向地平移。为了便于图示，从图中省去了阀孔。

这些阀平台每个限定了比阀芯限定的直径大的直径，使得这些阀平台的表面在阀芯在阀孔内平移时可以滑动地接合阀孔的内表面。阀平台之间的阀芯各部分根据阀的位置可选择性地将流体通道连接到其它流体通道，或者将流体通道连接到流体室。

每个复位弹簧在第一、缩短行程或弹簧设定位置上偏压其各自的阀。选定的流体通道内的流体压力或流量的改变可以使阀芯在阀孔内平移，造成复位弹簧部分地或完全的压缩或减压缩。某些阀，例如流量控制阀180、182、184，可以在第一或缩短行程或弹簧设定位置与第二或完整行程或压力设定位置之间滑动，其中第二或完整行程或压力设定位置是复位弹簧完全被压缩的位置。其它的阀，例如压力控制或调整阀62、64、66、68、70，配置成承担除了第一和第二位置之外的中间位置，在该位置上复位弹簧部分地被压缩。

节流器或孔板，例如孔板190、192，可以定位或设置在各个流体通道中以改变或调节流过这些流体通道或其一部分的流量，以便于控制流体通道中的压力改变时的流量或者是为了其它原因而控制流量。这些节流器可以用于提供对流体压力或其施加在流体通道和/或流体室内的流量的额外控制。

在图示出的实施方式中，压力开关与每个离合器调整阀62、64、66、68、70和每个换档阀180、182、184流体联通。压力开关160、162、164、166、168、170、172、174检测它们各自的阀系统中的压力改变，并响应于检测到的压力产生电信号。这样，压力开关用于监视阀系统中的阀的位置。在图示出的实施方式中，压力开关160、162、164、166、168、170、172、174由施加到它们各自的阀62、64、66、68、70、180、182、184的流体压力触发，以检测阀位置并向控制器22提供阀位置信息。因而这些压力开关用于提供对控制器22的诊断或者出于其它原因而使用。

如果在压力开关或其它传感器上检测到压力改变，那么受影响的压力开关或传感器向控制器22发送电信号。这些电信号传达控制器22在控制器16的元件的状态下的改变。一般地，压力开关160、162、164、166、168、170、172、174和其它传感器通过合适的电接线、电网络和/或无线通道或连接与控制器22电或电子联通，正如本领域技术人员可以理解的。但是，为了便于图示，已经从图2-5中省去了这些连接到控制器22的电连接的逻辑表示。

扭矩传输机构15、26每个具有流体室，即流体室94、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，其由控制器16的操作选择性地增压。离合器调整系统30、32、34、36、38控制施加到每个扭矩传输机构流体室C1、C2、C4、C6和C7的流体压力的大小和时长，而调整系统50、74控制扭矩变换离合器15的流体压力。调整系统致动器30、32、34、36、38的触发分别向C1、C2、C4、C6和C7离合器流体室施加流体压力，从而导致各个扭矩传输机构C1、C2、C4、C6和C7的施加或释放。在下面的表1中示出了控制器16的示例性的稳态机械化。

表一

在倒退档2(高)范围中，调整系统32、38和40被触发，换档阀180、182和184均处在进行缩短行程位置，能够使主压力将第三换档拨叉移动到2RA位置并且使C7扭矩传输机构能够经由流体通道220接收主压力。在倒退档1(低)范围中，调整系统40和换档阀180的定位将第三换档拨叉保持在2RA位置上，同时调整系统32和36被触发，换档阀183进行完整行程，因此C6扭矩传输机构接收主压力。在中档范围中，换档阀182进行完整行程，同时调整系统36被触发以经由流体通道236向扭矩传输机构C6提供主压力。

在第一、第二和第三前进档范围中，调整系统36被触发以经由进行完整行程的换档阀182向扭矩传输机构C6施加主压力，而换档拨叉的触发由调整系统42、44和46控制。

在第四前进档范围中，没有换档拨叉被触发。三个换档阀180、182、184均进行完整行程并且经由调整系统34、36和流体通道224、226将主压力施加到扭矩传输机构C4和C6。在第五前进档范围中，调整系统40被触发并且换档阀180进行完整行程，因此第二换档拨叉处于2B位置上。换档阀182进行完整行程并且调整系统32、36被触发以向扭矩传输机构C2、C6提供主压力。

通过三个换档阀180、182、184和三个换档拨叉98的配置可以实现双转换换档(当两个离合器停止并且两个离合器开始时)。例如，从第五到第六的换档需要同时调整所有的调整系统30、32、36、38、40、42、44和46。液压系统结构允许调整系统实现双转换换档同时仍然提供阻断装置以实现安全故障模式。

在第六到第十前进档范围中，换档阀180进行完整行程并且调整系统38被触发以向C7扭矩传输机构提供主压力。调整系统38、40、42、44、46控制换档拨叉98的定位，调整系统30、32和34控制向扭矩传输机构C1、C2和C4的主压力的施加。调整系统50控制扭矩变换离合器15的接合并配置成扭矩变换离合器15可以接合在任何范围内。

使用线性位置传感器来监视换档拨叉的位置。每个换档拨叉由一个线性位置传感器监视。为了诊断目的或其它原因，控制器22可以使用与压力开关的输出结合的线性位置传感器输出来判断当前范围。

因此电液控制器16的图示出的布置除了提供故障恢复装置17和这里描述的其它装置之外，还提供了执行四离合器双变换换档的能力。

流量控制系统180、182、184根据正如由控制器22确定的按计划施加或释放的扭矩传输机构在控制器16中发送流体。换档阀180的位置判断调整系统34是否与离合器流体室C4流体联通。如果当车辆处在空档或倒退档范围中时发生“断电”故障状态，那么换档阀180阻断C4离合器的施加，尽管离合器调整系统34被致动(由于由常高电磁阀控制)，这是由于换档阀180由常低电磁阀(致动器52)致动。如图3和4中所示，在空档、倒退档1(低)或倒退档2(高)范围中的断电故障状态期间，换档阀180进行缩短行程，并且流体通道224与C4流体室断开连接。流量控制阀180还提供了换档拨叉信号压力的多路技术，正如下面要描述的。

换档阀182的位置判断调整系统36是否与离合器流体室C6流体联通。如果当车辆处于倒退档2(高)或上前进档范围(即第六到第十前进档范围)时发生断电故障状，换档阀182阻断C6离合器的施加。这是因为尽管离合器调整系统36被致动(由于由常高电磁阀控制)，但是换档阀182由常低电磁阀(致动器54)致动。如图3和6中所示，在倒退档2(高)或高前进档范围中的断电故障状态期间，换档阀182进行缩短行程，并且流体通道226与C6流体室断开连接。

换档阀184的位置判断调整系统38是否与离合器流体室C7流体联通。如果当车辆处于空档、倒退档1(低)或低前进档范围(即第一到第五前进档范围)时发生断电故障状，换档阀184阻断C7离合器的施加。这是因为尽管离合器调整系统38被致动(由于由常高电磁阀控制)，但是换档阀184的位置由调整系统34控制，其也由常高电磁阀致动。如图4和5中所示，在倒退档1(低)或低前进档范围中的断电故障状态期间，换档阀184进行缩短行程，这是因为流体通道224经由流体通道230、换档阀182和流体通道228向换档阀184的头部供应主压力。流体通道226中的主压力施加到换档阀182的平台296的不同区域。该施加到平台296的压力足以保持换档阀182进行完整行程，尽管在断电故障状态期间没有致动致动器54。

参见图2，换档拨叉控制组件196的压力控制阀系统40、42、44、46控制每个换档拨叉98的位置。压力控制系统40分多路通过流量控制阀180以控制2RA和2A换档拨叉位置。压力控制系统42分多路通过流量控制阀180来控制2RB和2B换档拨叉位置。压力控制系统44控制1A换档拨叉位置。压力控制系统46控制1B换档拨叉位置。在每种情况下，使用可变排放电磁阀使第二级阀进行完整行程，其向换档拨叉轨的各端施加压力以接合变速箱18内的相应的同步装置。

一般地，控制器16根据换档计划触发和解除各个压力控制器或调整系统和流量控制系统。例如，如图2中所示，当车辆处于正常的空档范围(没有电故障)中时，来自于控制器22的电信号致动致动器36和54，从而使调整阀68和换档阀182进行完整行程。这样，将主压力供应到离合器室C6。在附录A中示出了图示出的变速器19的实施方式的示例性换档计划表。

当断电故障状态发生时，故障恢复装置17涉及正常情况下施加在多个范围中的某些扭矩传输机构26的控制。在图示出的实施方式中，扭矩传输机构C6正常情况下施加在倒退档-低、空档和低前进档范围(即第一到第五前进档范围)中，而扭矩传输机构C7正常情况下施加在倒退档-高和高前进档范围(即第六到第十前进档范围)中，扭矩传输机构C4正常情况下施加在第四和第九前进档范围中。

为了在图示出的实施方式中提供断电故障恢复，离合器调整系统34、36、38由常高电磁阀致动并通过换档阀180、182、184、流体通道220、224、226、228、230和孔板190、192与扭矩传输机构C4、C6和C7流体联通，如图3-6中所示。

正如上面提到的，每个调整系统34、36、38由常高电磁阀致动。调整系统34与换档阀180(经由流体通道224)和换档阀182(经由分支通道230)流体联通。调整系统36经由流体通道226与换档阀182流体联通。调整系统38经由流体通道220与换档阀184流体联通。换档阀182经由流体通道228与换档阀184流体联通。控制通道102还与每个换档阀180、182、184的复位弹簧室流体联通。如图所示节流器或孔板190、192、193设置在控制通道102与复位弹簧室之间。

每个调整阀34、36、38具有三个间隔开的平台，它们限定了两个中间流体室。平台262、264限定流体室266，当调整阀34进行完整行程时其与通道224联通。平台264相对于平台260、262最靠近复位弹簧室268。平台242、244限定流体室246，当调整阀36进行完整行程时其与通道226联通。平台244相对于平台240、242最靠近复位弹簧室248。平台252、254限定流体室256，当调整阀38进行完整行程时其与通道220联通。平台254相对于平台252、254最靠近复位弹簧室258。

换档阀180具有多个间隔开的平台270、272、274、276、278、280，它们限定了多个流体室，如图所示。平台270和280按比例地大于平台272、274、276和278。平台278、280之间限定了流体室282，其与离合器室C4联通并且当换档阀180进行完整行程时与通道224联通。平台280相对于换档阀180的其它平台最靠近复位弹簧室284。

换档阀182具有多个间隔开的平台290、292、294、296，它们限定了多个流体室，如图所示。平台290和296按比例地大于平台292和294。平台294、296之间限定了流体室298，其与离合器室C6联通并且当换档阀182进行完整行程时与通道226联通。平台296的直径大约平台290、292和294的直径。平台296相对于换档阀182的其它平台最靠近复位弹簧室300。

换档阀184具有间隔开的平台302、304，它们之间限定了流体室306。流体室306与离合器室C7联通。当换档阀184进行缩短行程时流体室306与通道220联通。换档阀184的头部相对于平台304最靠近平台302。当换档阀184进行完整行程时，阀头与通道228联通。平台304相对于平台302最靠近复位弹簧室308。

如果车辆在倒退档2(高)范围内操作时发生了断电故障，那么断电故障恢复装置17的应用将导致扭矩传输机构C7被施加并且车辆转换到C7-空档范围。图3中示出了这种假定发生时控制器16的状态。当电故障发生时换档阀182进行缩短行程，这是由于其由常低电磁阀致动。当换档阀182进行缩短行程时，扭矩传输机构C6不再与离合器调整系统36流体联通(平台296阻断通断226)。在断电故障的情况下换档阀180也进行缩短行程，因为其由常低电磁阀致动。尽管调整系统34和36由它们各自的常高电磁阀致动，换档阀180、182的位置阻止流体压力从调整系统34、36施加到扭矩传输机构C4和C6。但是，调整系统38的致动(由于其常高电磁阀)使调整阀70进行完整行程。这样，主压力施加到流体通道220。因为换档阀184进行缩短行程，所以流体通道220与扭矩传输机构C7流体联通。因为流体通道228处在排放压力上，所以换档阀184进行缩短行程。因为换档阀182进行缩短行程，所以流体通道228处在排放压力上。因为当控制压力流入阀之下的排放通道中时换档阀180、182、184进行缩短行程并且位于各个阀弹簧室附近的各个孔板(三个孔板193)使压力更快下降，所以流体通道228处在排放压力上。

如果车辆在倒退档1(低)范围内操作时发生了断电故障，那么故障恢复装置17的应用将导致扭矩传输机构C6被施加并且车辆转换倒C6-空档范围。图4中示出了这种假定发生时控制器16的状态。当断电故障发生时换档阀180进行缩短行程，这是由于其由常低电磁阀52致动。通过将主压力(经由通道226)施加到平台296的不同区域上使换档阀182进行完整行程，尽管致动器54是常低电磁阀(因而不输出压力)。在换档阀182处在行程位置并且换档阀180处在进行缩短行程位置的情况下，(由于调整阀68、70的触发)经由流体通道226将主压力施加到C6扭矩传输机构。

换档阀180、182的这种定位将分支通道228、230经由流体通道224和调整阀66的致动连接到主压力。调整阀66、68、70由常高电磁阀34、36、38触发。这样，换档阀184也进行完整行程并且压力开关172、174由控制压力触发。当各个换档阀进行完整行程时换档阀压力开关被增压，因为当进行完整行程时，平台280、296、304阻断控制压力流到换档阀之下的排出通道。

如果车辆在其中一个低前进档范围(即第一到第五前进档范围)内操作时发生了电故障，那么断电故障恢复装置17的应用将导致扭矩传输机构C4和C6被施加并且车辆将转换到第四前进档速比。图5中示出了这种假定发生时控制器16的状态。在正常情况下，扭矩传输机构C6经由调整系统36的致动施加在每个低前进档范围中。在电故障的情况下，调整系统34被致动并且以主压力将流体供应到流体通道224。通道230也处在主压力上，这是由于其与通道224的连接以及换档阀182和184进行完整行程并且调整系统38被致动。由于C4离合器上的孔板190，该施加到平台280的不同区域的流体压力足以使进行完整行程的换档阀180向下平移。在前进档范围中，换档阀180进行完整行程并且C4离合器压力可以存在或者可以不存在。如果C4离合器压力不存在并且发生了电故障，那么换档阀180将开始进行缩短行程。但是，调整系统34由于其常高并且C4离合器孔板190的尺寸将保持阀进行完整行程，所以将传送压力，甚至在C4离合器填充时。调整系统34经由分支通道230与换档阀182流体联通，换档阀182经由分支通道228与换档阀184流体联通。这样，三个换档阀180、182、184均进行完整行程并且扭矩传输机构C4和C6被施加。

如果车辆在其中一个高前进档范围(即第六到第十前进档范围)内操作时发生了电故障，那么断电故障恢复装置17的应用将导致扭矩传输机构C4和C7被施加并且车辆将转换到第九前进档范围。图6中示出了这种假定发生时控制器16的状态。在正常操作模式中，扭矩传输机构C7施加在高前进档范围中。在电故障的情况下由于调整系统38由常高电磁阀致动所以扭矩传输机构C7保持被施加。调整系统34经由流体通道224以主压力向流体室C4供应流体。换档阀182保持进行缩短行程，经由通道228阻断向阀184的头部的压力流。类似地，因为通道228排放，所以换档阀184保持进行缩短行程。

下面的表2总结了上面描述的故障恢复装置17的机理(其中“0”表示进行缩短行程，“1”表示进行完整行程)。

表2

因此，正如上面解释的，在断电故障的情况下，如果断电状态发生在倒退档范围或空档的任一个中，那么变速器19不能进空档；如果断电状态发生在第一、第二、第三、第四或第五前进档范围的任何一个中，那么变速器19不能进第四前进档范围，如果断电状态发生在第六、第七、第八、第九或第十前进档范围的任何一个中，那么变速器19不能进第九前进档范围。

在美国临时专利申请No.61/155,980的附图A中示出了图示出的实施方式的机理的示例性换档进度表和其它细节。在图7中提供了表示图2-6中示出的各个流体压力的图例。本说明书参照某些说明性的实施方式描述了可授予专利的主题。提供这些图是为了便于理解本说明书，并且为了便于解释可以绘出有限数量的元件。这些图没有包含旨在对可授予专利的主题的范围进行限定的含义。对图示出的实施方式的变型、替换和修改可以包括在对于可授予专利的主题可用的保护范围内。

Claims (20)

1.一种自动双离合变速器的电液控制器，其包括：

多个换档阀，每个换档阀配置成控制变速器的扭矩传输机构的接合以使变速器能够选择性地获得多个前进档范围和至少一个倒退档范围，

多个调整阀，每个调整阀与至少一个换档阀直接流体联通，以及

可操作地连接到每个调整阀的常高致动器，其中换档阀的数量等于调整阀的数量，常高致动器的数量等于调整阀的数量。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个调整阀包括第一、第二和第三调整阀，所述多个换档阀包括第一、第二和第三换档阀，第一调整阀与第一和第二换档阀流体联通，第二换档阀与第三换档阀流体联通。

3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，第二调整阀与第二换档阀流体联通。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，第三调整阀与第三换档阀流体联通。

5.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括连接到主流体压力源的第一流体通道，其中当第一调整阀进行完整行程时第一流体通道与第一调整阀的流体室联通，当第一换档阀进行完整行程时第一流体通道与第一换档阀的流体室流体联通，第一换档阀的流体室与变速器的第一扭矩传输机构的流体室直接流体联通。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括连接到第一流体通道的第二流体通道，其中当第二换档阀进行完整行程时第二流体通道与第二换档阀的流体室流体联通，当第二换档阀进行缩短行程时第二流体通道与第二换档阀的流体室流体联通。

7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括第三流体通道，当第二换档阀进行完整行程时第三流体通道与第二换档阀的流体室流体联通，其中第三流体通道与第三换档阀的头部流体联通。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括连接到主流体压力源的第四流体通道，其中当第二调整阀进行完整行程时第四流体通道与第二调整阀的流体室流体联通，当第二换档阀进行完整行程时第四流体通道与第二换档阀的第二流体室流体联通，第二换档阀的第二流体室与变速器的第二扭矩传输机构直接流体联通。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括连接到主流体压力源的第五流体通道，其中当第三调整阀进行完整行程时第五流体通道与第三调整阀的流体室流体联通，当第三换档阀进行缩短行程时第五流体通道与第三换档阀的流体室流体联通，第三换档阀的流体室与变速器的第三扭矩传输机构直接流体联通。

10.一种多级自动变速器的电液控制器，其包括：

多个第一调整阀，每个都可操作地连接到常低致动器，并且每个都与变速器的扭矩传输机构的流体室直接流体联通，

多个第二调整阀，每个都可操作地连接到常高致动器，

多个换档阀，每个都与所述多个第二调整阀的其中一个流体联通并且每个都与变速器的扭矩传输机构直接流体联通，以及

至少一个可操作地控制变速器的至少一个换档拨叉的阀。

11.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，其中一个换档阀包括限定了多个流体室的多个间隔开的平台，至少其中一个流体室与变速器的至少一个换档拨叉联通。

12.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，其中一个第一调整阀配置成控制连接到其中一个第一换档阀的扭矩传输机构的施加和释放，并且所述其中一个第一调整阀配置成控制其中一个第二换档阀的位置。

13.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，所述至少一个可操作地控制所述至少一个换档拨叉的阀配置成控制第一换档拨叉的位置以及配置成控制第二换档拨叉的位置。

14.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括将所述多个第二调整阀连接到所述多个换档阀的多个流体通道，流体通道、换档阀和调整阀的结构配置成当变速器处于包括空档范围和至少一个倒退档范围的其中一个的第一操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第一扭矩传输机构，并且配置成当变速器处于包括多个第一前进档范围的其中一个的第二操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第二扭矩传输机构，并且配置成当变速器处于包括多个第二前进档范围的其中一个的第三操作范围中时防止流体压力施加到变速器的第三扭矩传输机构，其中所述多个第二前进档范围不同于所述多个第一前进档范围。

15.一种双离合变速器的变速器故障恢复控制器，其包括：

第一电液装置，如果故障发生时所述双离合变速器处在第一倒退档范围或空档范围，则所述第一电液装置通过使双离合变速器获得第一故障恢复范围来从电故障恢复，

第二电液装置，如果故障发生时所述双离合变速器处于第二倒退档范围，则所述第二电液装置通过使双离合变速器获得第二故障恢复范围来从电故障恢复，

第三电液装置，如果故障发生时所述双离合变速器处于低前进档范围，则所述第三电液装置通过使双离合变速器获得第二故障恢复范围来从电故障恢复，

第四电液装置，如果故障发生时所述双离合变速器处于高前进档范围，则所述第四电液装置通过使双离合变速器获得第三故障恢复范围来从电故障恢复。

16.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，所述第一故障恢复范围是空档范围，所述低前进档范围是低于第六前进档范围的多个低前进档范围中的一个，所述第二故障恢复范围是第四前进档范围。

17.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，所述第一故障恢复范围是空档范围，所述高前进档范围是高于第五前进档范围的多个高前进档范围中的一个，所述第三故障恢复范围是第九前进档范围。

18.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括用于选择性地阻断变速器的至少一个扭矩传输机构的施加的装置。

19.根据权利要求15所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括用于控制变速器的多个换档拨叉的装置。

20.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，所述第一、第二、第三和第四电液装置中的至少其中一个也配置成控制至少一个换档拨叉。

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