CN103370256A - 用于机动车变速器的双泵调节系统 - Google Patents
用于机动车变速器的双泵调节系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了用于控制机动车变速器中流体流的设备和方法。至少一个摩擦接合装置与第一泵流体相连,并且润滑和冷却子系统通常与第二泵流体相连。示意性地,当第一流体通路中的流体流速低于临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,从第二泵到润滑和冷却子系统的流体流被阻隔并且由第二泵供应的流体替代地被引导到所述至少一个摩擦接合装置,从而流体通过第一和第二泵两者仅供应到所述至少一个摩擦接合装置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于35U.S.C.§119(e)要求于2010年12月15日提交的美国临时申请序号No.61/423,296的优先权,该申请在此通过参考而被清楚地结合。
技术领域
本发明大体上涉及机动车变速器,并且更具体地涉及控制这样的变速器中的流体压力和流动特性的系统及方法。
背景技术
机动车变速器中常规的传动流体供应系统可包括一个或多个将传动流体供应至变速器的各种部件和子系统的泵。在包括两个或多个这种流体泵的变速器中,期望的是控制由这样的泵所供应的流体的压力和/或流动特性以满足在各种流体压力、温度和/或流动状态情况中的流体流动要求。
发明内容
本申请公开了所附权利要求书中引述的一个或多个特征和/或以下单独的或任意结合的、可包括能取得专利权的客体的特征。
本发明可包括所附权利要求书中引述的一个或多个特征,和/或一个或多个以下特征及其结合。一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述设备可包括:第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到至少一个摩擦接合装置;第二泵,其被变速器的输入轴驱动以大体将流体从流体源经由第二流体通路供应到变速器的润滑和冷却子系统;第一阀,其在第一和第二流体通路之间流体相连,并且当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少一临界压力量时将流体从第二流体通路引导到第一流体通路;以及第二阀,其与第一和第二流体通路以及润滑和冷却子系统流体相连。当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于临界温度并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀可将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,从而第二流体通路中的流体压力超过第一流体通路中的流体压力至少所述临界压力量。流体因而可通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置。
第一阀可包括单向球阀,其构造成当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少所述临界压力量时允许流体从第二流体通路流动到第一流体通路,并且否则的话阻隔第一和第二流体通路之间的流体流。
第二阀可包括筒轴,所述筒轴具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,所述弹簧座接收处于受控压力的流体。筒轴在第二阀内的位置可以是第一通路中流体压力、弹簧座中流体的受控压力以及弹簧偏压力的函数。所述设备可进一步包括调整阀,所述调整阀具有与第一流体通路流体相连的流体进口和与第二阀的弹簧座流体相连的流体出口。所述调整阀可响应控制信号以将处于受控压力的流体供应到第二阀的弹簧座。所述设备可进一步包括控制电路,其包括存储器,在存储器中存储有指令,所述指令可由控制电路执行以产生控制信号。所述设备可进一步包括用于确定变速器的输入轴的转速的器件。在所述存储器中可存储有紧急低速临界值,该紧急低速临界值与第一临界流体流速相关,并且存储在存储器中的指令可包括如下指令,所述指令由控制电路执行以通过确定变速器的输入轴的转速是否低于紧急低速临界值来确定第一流体通路中的流体流速是否低于第一临界流体流速。所述设备可进一步包括用于确定由第一和第二泵供应的流体的温度并产生相应温度值的器件。临界温度和流体流需求临界值可存储在存储器中,并且存储在存储器中的指令可包括如下指令,所述指令由控制电路执行以确定流体流需求量,并且如果变速器的输入轴的转速低于紧急低速临界值、温度值高于临界温度并且流体流需求量高于流体流需求临界值则产生控制信号。
存储在存储器中的指令可包括如下指令,所述指令由控制电路执行以将控制信号作为第一通路中的流体压力以及弹簧的偏压力的函数调整,从而由调整阀供应到弹簧座的流体压力将筒轴控制到如下位置,在该位置第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔以使得流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置。
当第一流体通路中的流体流速大于第一临界流体流速但小于第二临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述第二阀可将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量。流体因而可通过第一泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置,并且流体也可通过第二泵经由第二流体通路仅供应到润滑和冷却子系统。当第一流体通路中的流体流速大于第二临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述第二阀可将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量。流体因而可通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却系统,并且流体也可通过第二泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。所述第二阀可包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部。筒轴在第二阀内的位置可以是第一通路中流体压力、弹簧座中的流体压力以及弹簧偏压力的函数,并且当弹簧座被排空时,所述第二阀可将第一流体通路中的流体压力调节到一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。所述设备可进一步包括用于选择性排空第二阀的弹簧座的器件。
所述变速器除了所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统外可进一步包括另一使用流体的子系统。所述另一使用流体的子系统可经由第三流体通路与第二阀流体相连。当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀可进一步将第一和第二流体通路与第三流体通路阻隔。因而经由第一和第二流体泵其中任一个至所述另一使用流体的子系统的流体流可被阻隔。当第一流体通路中的流体流速大于第一临界流体流速但小于第二临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀可将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,将第一流体通路与第三流体通路流体相连,并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量。流体因而可通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置以及所述另一使用流体的子系统。当第一流体通路中的流体流速大于第二临界流体流速但小于第三临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述第二阀可将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,将第一流体通路与第三流体通路流体相连并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量。流体因而可通过第一泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置以及所述另一使用流体的子系统,并且流体可通过第二泵经由第二流体通路仅供应到润滑和冷却子系统。当第一流体通路中的流体流速大于第三临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述第二阀可将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连并且将第一流体通路与第三流体通路流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量。流体因而可通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置、所述另一使用流体的子系统以及润滑和冷却系统,并且流体可通过第二泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。
所述第二阀可包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部。筒轴在第二阀内的位置可以是第一通路中流体压力、弹簧座中的流体压力以及弹簧偏压力的函数,并且当弹簧座被排空时,所述第二阀可将第一流体通路中的流体压力调节到一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。所述设备可进一步包括用于选择性地排空第二阀的弹簧座的器件。所述另一使用流体的子系统可包括变速机构和扭矩变换器的其中之一。
一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置以及除了所述至少一个摩擦接合装置以外还包括与所述摩擦接合装置分开的使用流体的子系统,所述设备可包括:第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置,并且大体将流体从流体源经由第一流体通路供应到使用流体的子系统;第二泵,其被变速器的输入轴驱动以大体将流体从流体源经由第二流体通路供应到变速器的润滑和冷却子系统;第一阀,其在第一和第二流体通路之间流体相连,并且当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少一临界压力量时将流体从第二流体通路引导到第一流体通路;以及第二阀,其与第一和第二流体通路、使用流体的子系统以及润滑和冷却子系统流体相连。当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀可将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔并且将第一流体通路与使用流体的子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力超过第一流体通路中的流体压力至少所述临界压力量。流体因而可通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置和使用流体的子系统。所述另一使用流体的子系统可包括变速机构和扭矩变换器的其中之一。
一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置、除了所述至少一个摩擦接合装置以外与其分开的使用流体的子系统、以及润滑和冷却子系统,所述设备可包括:第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置;第二泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源供应到第二流体通路;以及阀,其与第一和第二流体通路、使用流体的子系统以及润滑和冷却子系统流体相连。当第一流体通路中的流体流速大于临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述阀可将第一流体通路与使用流体的子系统流体相连并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连。流体因而可仅通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及使用流体的子系统,并且流体可仅通过第二流体泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。所述另一使用流体的子系统可包括变速机构和扭矩变换器的其中之一。
一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统,所述设备可包括:第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置;第二泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源供应到第二流体通路;以及阀,其与第一和第二流体通路以及润滑和冷却子系统流体相连。当第一流体通路中的流体流速大于临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述阀可将第一流体通路与润滑和冷却子系统流体相连。流体因而可通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统,并且流体可通过第二流体泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。所述另一使用流体的子系统可包括变速机构和扭矩变换器其中之一。
一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置,所述设备可包括:第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置;阀,其包括筒轴,所述筒轴具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部;以及用于选择性将被调整压力供应到所述阀的弹簧座或是排空所述阀的弹簧座的器件。筒轴在所述阀内的位置可以是第一流体通路中流体压力、弹簧座中流体压力以及弹簧偏压力的函数。当被调整压力被供应到所述阀的弹簧座时,所述阀可将第一流体通路内的流体压力作为弹簧偏压力、第一流体通路中的流体压力以及被调整压力的函数进行调节。当弹簧座被排空时,所述阀也可将第一流体通路内的流体压力调节至一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。
在考虑了所示的例证目前所认为的实施本发明的最佳方式的实施例的以下详细说明后,对于本领域技术人员而言,本发明附加的特征和优点将变得显而易见。
附图说明
在此通过示例的方式并且并不通过附图中所限的方式说明。为说明简单且清楚,附图中示出的元件不必须按比例绘制。例如,为清楚起见一些元件的尺寸可相对于其他元件扩大。此外,在认为合适的地方,附图之间参考标号已被重复以表示对应的或类似的元件。
图1为用于控制环面牵引驱动机动车变速器的操作的系统的示意性实施例的框图。
图2A为示出了变速机构的一示意性实施例的操作的图解,所述变速机构形成了图1中示出的环面牵引驱动机动车变速器的一部分。
图2B为进一步示出图2A的变速机构操作的框图。
图3为电动液压控制系统的一示意性实施例的示意图,所述电动液压控制系统形成了图1中示出的环面牵引驱动机动车变速器的一部分。
图4为图3示出的电动液压控制系统的离合器以及变速机构流体压力和流体流动控制子系统的放大视图,示出了双泵压力和流动调节阀的操作状态。
图5为与图4的视图类似的视图,示出了双泵压力和流动调节阀的另一个操作状态。
图6为与图4的视图类似的另一个视图,示出了双泵压力和流动调节阀的又一个操作状态。
图7为与图4的视图类似的又一个视图,仍旧示出了双泵压力和流动调节阀的另一个操作状态。
图8仍为与图4的视图类似的另一个视图,示出了复试泵压力和流动调节阀的又一个操作状态。
图9为与图4的视图类似的另一个视图,示出了在自动变速器中实施的、图4-8的离合器和变速机构流体压力和流体流动控制子系统,在所述自动变速器中常规的扭矩变换器代替了图1-3中示出的变速机构。
图10为与图4的视图类似的又一个视图,示出了在常规的自动变速器中实施的、图4-8的离合器和变速机构流体压力和流体流动控制子系统,在所述常规的自动变速器中省去了图1-3中示出的变速机构。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解的目的,下面对附图中所示多个示意性实施例进行参考并且使用具体语言来描述所述实施例。
尽管本发明的构思容易进行各种改进和替换形式,但是其具体示例性实施例已经在附图中通过示例显示并且在此将会详细描述。然而,应当理解的是,这并非为了将本发明的构思限制为所公开的特定形式,相反地,本发明覆盖了落入到通过所附权利要求书限定的本发明精神和范围内的全部改进、等同物、以及替换物。
说明书中关于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的介绍表明所述实施例可包括特定特征、结构或者特性,但是没有必要每个实施例都包括特定特征、结构或者特性。此外,这些措辞没有必要指代相同的实施例。此外,当特定特征、结构或者特性结合实施例进行描述时,那么在本领域技术人员的认知下,可以结合其它无论是否明确地进行描述的实施例来实施这样的特征、结构或者特性。
现在参照图1,显示了用于控制环面牵引式驱动自动变速器14的操作的系统10的一个示意性实施例的框图。在所示实施例中,动力装置或者能量中心12连接到自动变速器14,使得动力装置12的可旋转输出轴16以常规方式连接到变速器14的可旋转输入轴18。在所示实施例中,输入轴18连接到组合变速机构及齿轮组20,该组合变速机构及齿轮组进一步包括多个可选择性接合的摩擦装置,例如一个或多个常规的可选择性接合的离合器或者类似物,并且组合变速机构及齿轮组20的输出连接到可旋转输出轴22。组合变速机构及齿轮组20通过电动液压控制系统24而示意性地被控制,其部分细节随后进一步详细描述。
动力装置12大体是在输出轴16产生旋转驱动动力的设备。动力装置12的示例包括但并不限于以下中的一种或任意组合:一种或多种发动机,例如点燃、压燃或者其它种类的内燃机,蒸汽机,或者通过一种或多种其它燃料源而产生机械能的发动机类型,一种或多种电动机,以及类似装置。
组合变速机构及齿轮组20示意性地包括常规的全环面、牵引式驱动变速机构,该变速机构连接到常规齿轮组。参照图2A和2B,显示了这种全环面、牵引式驱动变速机构40的部分结构性特征的一个示意性实施例。在所示实施例中,变速机构40包括一对相对的、环面形状盘体42和44,所述盘体彼此独立地旋转。例如,盘体42示意性地直接连接到变速器14的输入轴18,使得盘体42被动力装置12直接地可旋转地驱动。可替代地,盘体42可通过诸如一个或多个齿轮组或其他结构的一种或多种结构连接到变速器的输入轴18。为了本申请的目的,用于描述盘体42与变速器的输入轴18之间关系的术语“连接”限定为盘体42与变速器14的输入轴18之间诸如接合的直接连接或是通过在盘体42与变速器14的输入轴18之间介入的一种或多种结构而在盘体42与变速器14的输入轴18之间的间接连接。示意性地,盘体44刚性地连接到变速机构40的输出轴46,并且可旋转地连接到轴18,使得盘体44围绕着轴18自由地旋转。变速机构40的输出轴46直接地连接到或者间接地通过一个或多个传动齿轮连接到变速器14的输出轴22,使得变速机构40的输出轴46驱动车辆(未示出)的一个或多个车轮,该车辆承载着动力装置12和变速器14。
多个滚轮48被示意性地定位在盘体42和44的相对的弧形内表面(例如凹表面)之间,以及牵引流体(未示出)被设置在每个这样的滚轮48的滚动表面与盘体42和44的内表面之间。在所示实施例中,各个滚轮48的滚动表面由此在结构方面没有接触任一盘体42、44的内表面;而是扭矩通过各个滚轮48经由牵引流体而在两个盘体42、44之间传递。正是因为扭矩是经由牵引流体而不是经由滚轮48的滚动表面与盘体42、44的弧形内表面之间的结构性接触而在两个盘体42、44之间传递,因此该变速机构被称为牵引式驱动设备。
在图2A和2B所示的实施例中,两个这样的滚轮481和482被显示成操作性地定位在两个盘体42、44的相对的内表面之间。例如常规液压致动活塞形式的滚轮致动器501经由支架521而被连接到滚轮481,以及例如另一常规液压致动活塞形式的另一个滚轮致动器502经由支架522而被连接到滚轮482。应当理解的是,支架521和522并不代表滚轮481和482可被旋转驱动所围绕的可旋转轴。实际上,支架521和522代表滚轮481和482绕其旋转的结构。例如在一个实际的实施方式中,支架521和522被构造成在滚轮481和482的每侧上连接到滚轮的中心轮毂,使得支架521和522以及致动器501和502将会大体上垂直于显示图2A和2B的页面延伸。
液压控制致动器501和502均示意性地通过选择性地控制施加到致动器501和502一侧的高侧液压以及施加到致动器501和502相反一侧的低侧液压而进行控制。通过净液压(即施加的高侧液压与低侧液压之间的差)所产生的牵引力被滚轮481和482经由牵引流体传递到两个盘体42、44,并且该施加的牵引力限定了两个盘体42、44之间传递的扭矩。因而,在施加到致动器501和502的净液压与在两个盘体42、44之间传递的扭矩大小之间存在直接的联系。每个滚轮481和482相对于盘体42、44移动和进动到将由施加到液压致动器501和502的净液压限定的扭矩传递到盘体42、44所需的位置和倾斜角。施加到致动器501和502的净液压大小的差改变了传递到输出轴46的扭矩。由滚轮481和482施加到两个盘体42、44的扭矩的方向通过施加到致动器501和502高侧压力与低侧压力的相对大小所决定。例如在一个示意性实施例中,如果高侧液压比低侧液压大,那么滚轮481和482对两个盘体42、44施加正扭矩,而如果低侧液压比高侧液压大,那么滚轮481和482相反地对两个盘体施加负扭矩。在替代的实施例中,如果低侧液压比高侧液压大,那么滚轮481和482可对两个盘体42、44施加正扭矩,而如果高侧液压比低侧液压大,那么滚轮481和482可相反地对两个盘体施加负扭矩。在任何情况下,滚轮481和482是自由转向的,并且可对致动器501和502作出响应,从而寻求基于等于输出能量的输入能量来提供发动机的正确传动比匹配与驱动链速度的位置。
在一个示意性实施方式中,变速机构40包括两组或两对盘体42和44,一对盘体42刚性地彼此连接以及一对盘体44也刚性地彼此连接,使得图2A和2B中所示的实施例表示这种实施方式的一半。在这个示意性实施方式中,三个滚轮被定位在每个相对的一组盘体42、44之间,总计六个滚轮481-486以及六个对应的液压控制致动器501-506。然而,可以理解的是,变速机构40的这个特定实施方式仅仅通过示例而被显示及描述,并且还可以替换性地使用变速机构40的其它实施例,所述其他实施例包括更多或更少对盘体42、44、包括更多或更少滚轮48及液压控制致动器50、和/或被设置成仅仅为局部环面形状。还可以进一步理解的是,尽管变速机构40的操作在此被显示和描述成大体上液压控制,但是本公开内容预期到变速机构40的操作通过纯粹电子或者机电结构而被控制的实施例。
再次参照图1,组合变速机构及齿轮组20内部的齿轮组示意性地包括一个或多个常规的行星齿轮组和/或其它齿轮组,其限定出至少两个可自动选择的齿轮速比并且连接到根据图2显示和描述的变速机构(例如变速机构40)或者与该变速机构一体形成。组合变速机构及齿轮组20进一步示意性地包括多个常规摩擦装置(例如离合器),所述摩擦装置可被选择性地控制,藉此控制变速器14在两个或多个齿轮速比之间的转换。在替代实施例中,齿轮组可包括超过一个行星齿轮组、包括一个或多个行星齿轮组连同一个或多个其它常规齿轮组、或者仅仅包括一个或多个非行星齿轮组。
在图1所示的示例性实施例中,变速器14包括三个摩擦装置,例如三个常规离合器C1、C2和C3的形式。在这个实施例中,每个离合器C1、C2和C3在电动液压控制系统24的控制下以常规方式例如经由流体压力进行操作。在这一点上,流体路径251在电动液压控制系统24与离合器C1之间流体相连,流体路径252在电动液压控制系统24与离合器C2之间流体相连,并且流体路径253在电动液压控制系统24与离合器C3之间流体相连。电动液压控制系统24可被操作以通过分别控制流体路径251-253内的流体压力而控制离合器C1-C3的操作。
齿轮组和离合器C1、C2和C3被示意性地设置成提供变速器14的四个分开的操作模式,以及变速器14的各个操作模式通过离合器C1、C2和C3的操作而可选择地控制。在第一操作模式M1中,例如,离合器C1被施加(例如接合)、同时离合器C2和C3被释放(例如脱离),并且在这个模式,能够实现向前或者反向发动,并且承载着变速器14的车辆能够以直到大约每小时10英里的车速进行操作。在第二操作模式M2中,作为另一示例,离合器C2被接合,同时离合器C1和C3被脱离,并且在这个模式,车辆能够以大约每小时10-30英里范围内的车速进行操作。在第三操作模式M3中,作为又一示例,离合器C3被接合,同时离合器C1和C2被脱离,并且在这个模式下,车辆能够以超过大约每小时30英里范围的车速进行操作。在第四模式M0中,作为最后示例,离合器C1、C2和C3全部脱离,并且这个模式下,变速器14为空档。在各个操作模式中,施加到变速器14的输出轴22的扭矩由变速机构(即变速机构40)控制。在各个操作模式M1、M2和M3之间的过渡状态下,变速机构扭矩被示意性地反向,从而辅助从一个操作模式到下一个操作模式的过渡。
系统10进一步包括变速器控制电路30,该电路控制以及管理变速器14的全部操作。变速器控制电路30包括多个、即M个操作参数输入OP1-OPM,所述输入经由对应的信号路径261-26M而电连接到包含在电动液压控制系统24内的对应操作参数传感器,其中M可以是任意正整数。包括在电动液压控制系统24内的一个或多个操作参数传感器(其示例将会随后描述)在信号路径261-26M上产生对应的操作参数信号,所述信号被变速器控制电路30接收。变速器14进一步示意性地包括变速器输入轴速度传感器33,其被定位成感测变速器输入轴18的转速。速度传感器33经由信号路径34电连接到控制电路30的变速器输入速度(TIS)输入。速度传感器33可以是常规的并且构造成产生对应于变速器输入轴18的转速的速度信号。变速器14进一步示意性地包括温度传感器35,其被定位成感测变速器14内循环的传动流体的操作温度。温度传感器35经由信号路径36电连接到控制电路30的传动流体温度输入(TFT)。温度传感器35可以是常规的并且构造成产生对应于变速器14内循环的传动流体的操作温度的温度信号。
变速器14进一步包括多个、即N个包含在电动液压控制系统24内的电控致动器,所述致动器均经由对应的信号路径281-28N电连接到变速器控制电路30的对应数目致动器控制输出AC1-ACN的不同输出,其中N可以是任意正整数。包含在电动液压控制系统24内的一个或多个电控致动器(其示例将会随后描述)对由变速器控制电路30在对应的信号路径281-28N上所产生的致动器控制信号作出响应,从而控制变速器14的各个操作特征。
示意性地,变速器控制电路30是基于微处理器的,并且包括在其中存储有指令的存储器单元32,这些指令可被控制电路30执行从而大体上控制变速器14的操作,并且更具体地控制电动液压控制系统24的操作。然而应当理解的是,本公开内容预见到其它实施例,其中变速器控制电路30并非基于微处理器的,而是被构造成基于存储在存储器单元32中的一组或多组硬线指令和/或软件指令而大体上控制变速器14的操作以及更具体地控制电动液压控制系统24的操作。
现在参照图3,显示出图1的电动液压控制系统24的一个示意性实施例的示意图。在所示的实施例中,电动液压控制系统24被粗略地分成了分开的控制区段;即包括了变速机构调整控制子系统56A、变速机构致动器子系统56B和变速机构切换子系统56C的变速机构控制区段56,离合器控制区段58,以及离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98。
具体地参照离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98,常规的流体泵60构造成将传动流体(例如常规的传动油)从传动流体源64(例如常规的变速器油箱64)供应到变速机构调整控制区段56A、变速机构切换和故障检测区段56C和离合器控制区段58。在一个示意性实施例中,流体泵60是常规的正位移泵,该泵被发动机12的驱动轴16经由变速器14的输入轴18驱动,并且尺寸设置和构造成将加压流体从油箱64供应到多个诸如离合器的摩擦控制装置和变速机构。在所示实施例中,流体泵60的流体进口经由流体通路62与油箱64流体相连。示意性地,温度传感器35与油箱64流体相连或由该油箱承载,使得由传感器35产生的温度信号对应于油箱64中传动流体的温度,尽管温度传感器35可替代地相对于变速器14定位或位于别处。
泵60的流体出口经由离合器主流体通路65与双泵压力调节阀190的流体口和端部、单向球阀101的流体出口、变速机构调整阀70的流体进口、变速机构压力多路阀220的流体口、经由常规的流动节流器连接到控制主流体通路104、常规的主压力调节阀180的流体口以及主离合器压力安全阀186的流体进口流体相连,并且连接到在离合器控制区段58中包含的两个调整阀152和154的流体口。离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98进一步包括其他常规的流体泵100,所述流体泵构造成将传动流体(例如常规的传动油)供应到双泵压力调节阀190以及在某些操作状态下供应到流体路径65以藉此对由流体泵60的流体供应进行补充。在一个示意性实施例中,流体泵100是常规的正位移泵,该泵被发动机12的驱动轴16经由变速器14的输入轴18驱动,并且尺寸设置和构造成将加压流体供应到常规的变速器润滑系统。在所示实施例中,泵100的流体进口经由流体通路62与油箱64流体相连。泵100的流体出口经由流体冷却器/润滑剂流体通路102与双泵压力调节阀190的流体口以及单向球阀101的流体进口流体相连。在电动液压控制系统24的某些操作状态下,双泵压力调节阀190将由流体泵100供应的流体经由流体路径162引导到变速器14的常规的冷却器和润滑子系统160。在所示实施例中,流体路径162与冷却器安全阀164的流体进口和常规冷却器166的流体进口流体相连。冷却器166的流体出口通过流体过滤器168与齿轮润滑调节阀170的流体口和端部流体相连并且分别连接到齿轮润滑和变速机构润滑通路172和174。大体上与离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98的结构和操作相关的、并且尤其与双泵压力调节阀190的结构和操作相关的进一步细节将在下文中详细描述。
控制主流体通路104与控制主压力调节阀180以及常规的控制主压力安全阀182的流体进口和流体口、常规的控制主压力积聚阀184的流体进口、致动器154、158、164、168、85和87的控制主输入以及阀152、154、162、96、82、88和76的流体口流体相连。控制主通路104将控制主流体供应到前述致动器和阀。
现在参照变速机构控制区段56的变速机构调整控制子系统56A,在如下文中详细描述的特定操作状态下,变速机构主流体通路68被离合器主流体通路65经由双泵压力调节阀190供给。变速机构主流体通路68与变速机构调整阀72的流体进口和变速机构故障阀76的一端流体相连。变速机构调整阀72包括致动器84,该致动器经由信号路径282电连接到变速器控制电路30。变速机构调整阀72的另一流体进口与排流装置流体相连,并且变速机构调整阀72的流体出口与变速机构故障阀76的、与变速机构主流体通路连接端部相反的端部流体相连,并且通过常规模式阻尼器118也与变速机构压力多路阀220的流体口流体相连。另一变速机构调整阀70包括致动器74,该致动器经由信号路径281电连接到变速器控制电路30。变速机构调整阀70的一个流体进口与离合器主流体通路65流体相连。变速机构调整阀70的另一流体进口与排流装置流体相连,并且变速机构调整阀70的流体出口与变速机构压力多路阀220的另一流体口流体相连。致动器74和84示意性地为常规的电致动螺线管,并且调整阀70和72示意性地为可变排放阀,该可变排放阀基于分别由变速器控制电路30在信号路径281和282上产生的控制信号供应变压传动流体。
在正常的操作状态下,变速机构压力多路阀220将变速机构主流体按路线从模式阻尼器118的出口发送到变速机构切换子系统56C,并且为变速机构调整阀70的流体出口定路线到双泵压力调节阀190的端腔,从而在这种正常的操作状态下,变速机构调整阀72控制变速机构切换子系统56C并且离合器主流体通路65和变速机构致动器控制子系统56B的端负载通路中的流体压力由变速机构调整阀70调整。在其他操作状态下,例如冷启动和/或特定的故障状态下,变速机构压力多路阀220排空双泵压力调节阀190的一个端腔,从而双泵压力调节阀190将离合器主流体通路65中的流体压力(以及因此其他主流体通路中的流体压力)调节至恒定的流体压力,并且变速机构压力多路阀220进一步将流体按路线从离合器主流体通路65直接发送到变速机构切换子系统56C,从而在这种其他操作状态下,变速机构调整阀70控制变速机构切换子系统56C。关于变速机构调整控制子系统56A的结构和操作的进一步细节在同时待审的、代理人案号ATP-0054-USP/46582-212954的美国专利申请中描述,该申请的公开内容通过参考而被整体结合于此。
现在参照变速机构控制区段56的变速机构致动器子系统56B,与变速机构切换子系统56C流体相连的流体路径112限定了变速机构高侧流体通路S1,并且也与变速机构切换子系统56C流体相连的流体路径116限定了变速机构低侧流体通路S2。在图3所示的实施例中,变速机构包括六个诸如常规活塞的致动器501-506,并且变速机构高侧流体通路112经由对应的常规阻尼器1221-1226与每个这种致动器501-506的高侧流体相连。常规的单向阀126介入到变速机构高侧流体通路112与流体通路128之间。变速机构低侧流体通路116经由对应的常规阻尼器1361-1366与每个致动器501-506的低侧流体相连,并且另一常规的单向阀140介入到变速机构低侧流体通路116与流体通路128之间。流体通路128与端负载安全阀130流体相连,该端负载安全阀进一步在致动器506的高侧与低侧之间流体相连。有关端负载安全阀130操作的一个示意性结构及方法的进一步细节在同时待审的、代理人案号No.46582-209632(ATP-0047-USP)的美国专利申请序号No.61/287,020中提供,该申请的公开内容通过参考而被整体结合于此。
流体通路128进一步与另一流体通路132流体相连,并且端负载口或通路135与另一流体通路134流体相连。在图3所示的变速机构多路阀220的状态(即冲程)中,流体通路132经由变速机构压力多路阀220与流体通路134流体相连,从而端负载口或通路135内的流体压力由流体通路128供应。通常地,端负载口或通路135中的流体压力为作用在变速机构盘体上、防止变速机构盘体滑动所需的压力负载。在正常的操作状态下,例如如图3所示,变速机构压力多路阀220使端负载口或通路135直接地与流体通路128流体相连,从而端负载流体通路128中的流体压力由S1和S2中的流体压力调整。在其他操作状态下,例如冷启动和特定的故障情况,如在同时待审的、代理人案号ATP-0054-USP/46582-212954的美国专利申请中更加详细描述的,变速机构压力多路阀220将处于固定压力的流体(例如离合器主流体通路65中的离合器主流体)按路线经由流体通路134发送到端负载流体口或通路135。
变速机构故障阀76以如下方式在变速机构主流体通路68与变速机构调整阀72的流体出口之间流体连接,即该变速机构故障阀在一端连接到变速机构主流体通路而在该变速机构故障阀的相反一端连接到变速机构调整阀的流体出口。变速机构故障阀76示意性地包括筒轴142,所述筒轴对变速机构主流体通路68与变速机构调整阀72的流体出口之间的压力差作出响应以确定是否存在变速机构故障。例如在图3所示的实施例中,如果变速机构主流体通路68中的流体压力充分地大于变速机构调整阀72的流体出口中的流体压力,那么筒轴142被强制向上并且藉此将排流回填流体通路(EB)108与流体通路144流体相连。这就是图3中所示的筒轴142的位置。如果相反地,变速机构调整阀72的流体出口中的流体压力充分地大于变速机构主流体通路68中的流体压力,那么筒轴142被强制向下并且藉此将控制主(COM)流体通路104与流体通路144流体相连。示意性地,变速机构故障阀76被设计成在筒轴142的两个极端位置之间具有规定量的滞后,并且在一个实施例中,该滞后近似为15-20%,从而在筒轴142改变位置之前变速机构主流体通路68与变速机构调整阀72的流体出口之间的压力差必须大于约15-20%。本领域技术人员会理解到,该滞后值仅仅以示例方式提供并且可替换性地使用其他滞后值或没有滞后值。
现在参照变速机构控制区段56的变速机构切换子系统56C,一对变速机构控制阀82和88分别各自包括致动器85和95,所述致动器分别经由信号路径283和284电连接到变速器控制电路30。在所示实施例中,致动器85和95示意性地为常规的电致动螺线管。致动器85和95对由变速器控制电路30分别在信号路径283和284上产生的控制信号作出响应,藉此将由变速机构调整阀72在普通操作状态下提供的、或由变速机构调整阀70在其他操作状态(例如冷启动和特定故障情况)下提供的S1和S2流体压力供应到变速机构控制区段56的变速机构致动器子系统56B。有关变速机构控制阀82和88的结构和操作的进一步细节在同时待审的、代理人案号ATP-0052-USP/46582-212952的美国专利申请中描述,该申请的公开内容通过参考而被整体结合于此。
现在参照离合器控制区段58,离合器主流体通路65示意性地与一对离合器调整阀150和152的每一个流体相连,所述一对离合器调整阀一起限定了调整系统。每个离合器调整阀150和152示意性地分别包括致动器154和158,所述致动器分别经由信号路径285和286电连接到变速器控制电路30。每个离合器调整阀150和152中的一个控制流体进口与控制主流体通路104流体相连,并且每个离合器调整阀150和152中的另外一个控制流体进口与排流装置流体相连。在所示实施例中,致动器154和158示意性地为常规的电致动螺线管。每个离合器调整阀150和152的流体出口与一对离合器控制阀162和96的每一个的流体进口流体相连。离合器调整阀150和152均构造成例如在变速器控制电路30的、经由被变速器控制电路30分别在信号路径285和286上产生信号的控制下将离合器主流体通路65与离合器控制阀162和96流体相连。
离合器控制阀162和96均示意性地分别包括诸如电力控制螺线管的电致动器164和168,所述致动器分别经由信号路径287和288电连接到变速器控制电路30。每个离合器控制阀162和96的一个控制流体进口与控制主(即COM)流体通路104流体相连,并且另一个控制流体进口与排流装置流体相连。离合器控制阀96进一步直接地与C2离合器流体路径252流体相连,并且离合器主流体或排流回填通过致动器154、158、164和168的各个状态组合经由流体路径252选择性地施加给C2离合器。离合器控制阀162进一步直接地与C1和C3离合器流体路径251和253中的每一个流体相连,并且离合器主流体或排流回填通过致动器154、158、164和168的各个状态组合而被选择性地经由流体通路251按路线发送到C1离合器或者经由流体通路253按路线发送到C3离合器。分别基于离合器调整阀150和152以及离合器控制阀162和96的致动器154、158、164和168的操作状态,通过使离合器主流体和排流背压通过控制阀162和96而选择性地按路线发送到各离合器C1-C3,离合器C1-C3因而被选择性地启动(即接合)以及停用(即脱离)。
有关离合器控制区段58的结构和操作的进一步细节在同时待审的、代理人案号46582-209546(ATP-0043-USP)的美国专利申请序号No.61/287,031以及同时待审的、代理人案号46582-209547(ATP-0044-USP)的美国专利申请序号No.61/287,038中提供,所述申请的公开内容均通过参考而被整体结合于此。
在所示实施例中,传感器相对于变速机构故障阀76、变速机构控制阀88、离合器调整阀154以及离合器控制阀162和96的每一个而操作性地定位,从而能够监测阀76、88、154、162和96中每一个的操作状态以及进一步监测特定的变速器操作状态故障。在一个示意性实施例中,这种传感器被设置成常规压力开关的形式,尽管可以理解的是,常规的压力传感器可被替换为任意一个或多个压力开关。例如在所示实施例中,压力开关146与变速机构控制阀88的流体口流体相连,并且经由信号路径261电连接到变速器控制电路30。另一压力开关148与变速机构故障阀76的流体口144流体相连,并且经由信号路径262电连接到变速器控制电路30。又一压力开关184与离合器控制阀162的流体口流体相连,并且经由信号路径263电连接到变速器控制电路30。再一个开关188与离合器控制阀96的流体口流体相连,并且经由信号路径264电连接到变速器控制电路30。还一个压力开关186与离合器调整阀154的流体口流体相连,并且经由信号路径265电连接到变速器控制电路30。
由压力开关146、148、184、188和186产生的信号被变速器控制电路30处理以允许通过变速器控制电路30监测和诊断这些压力开关的状态并且因而监测和诊断阀76、88、154、162和96的每一个的操作状态。例如,在图3所示实施例中,压力开关148构造成产生与变速机构故障阀76的状态(例如普通状态或变速机构故障状态)对应的信号。如果变速机构主流体通路68中的流体压力充分地大于变速机构调整阀72的流体出口中的流体压力从而如图3所示筒轴142被强制向上并且藉此将排流回填流体通路(EB)与流体通路144流体相连,那么这对应于变速机构的普通操作,在该普通操作中压力开关148产生低信号或逻辑“0”信号。如果相反地变速机构调整阀72的流体出口中的流体压力充分地大于变速机构主流体通路68中的流体压力,那么筒轴142被强制向下(附图中未示出),这导致筒轴142将控制主(COM)流体通路104与流体通路144流体相连。这对应于变速机构故障的情况并且在这种变速机构故障的情况下,压力开关148切换至高的状态或逻辑“1”状态。因而,在普通操作状态下压力开关148产生低信号或逻辑“0”信号,而在变速机构故障的条件下压力开关148产生高信号或逻辑“1”信号。变速器控制电路30的存储器32示意性地包括存储在其中的指令,所述指令可由控制电路30执行以处理由压力开关148产生的信号从而确定变速机构是正常地操作还是存在变速机构故障。
有关由压力开关146产生的信号的诊断的进一步细节将在下文中描述。有关由压力开关184、186和188产生的信号的诊断的进一步细节在同时待审的、代理人案号46582-209546(ATP-0043-USP)的美国专利申请序号No.61/287,031中描述。
现在参照图4-8,示出了有关离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98的结构和操作的进一步细节。在图4-8所示的实施例中,类似的参考标号用于识别图3中所示区段98的类似组件。然而,为了易于图示以及有助于理解区段98,各流体通路的一些连接未被示出和/或被缩短,并且与离合器和变速机构压力和流体流动控制区段98流体相连的一些子系统显示为块的形式。例如,在图4-8中,离合器主流体通路65显示为经由流体通路203与双泵压力调节阀190的一端流体相连,并且穿过常规的节流器连接到以块形式代表的变速机构压力多路阀220(VPM),连接到也以块形式代表的变速机构切换子系统56C并且连接到也以块形式代表的离合器控制区段58,并且还经由流体通路222穿过常规的节流器和经由流体通路224与双泵压力调节阀190流体相连,并且经由流体通路226与变速机构调整阀70的流体进口流体相连。图3中所示的离合器主流体通路65与其他装置和/或区段和/或子系统之间的流体连接和/或连接从图4-8中省去。此外,图3中所示的润滑和冷却子系统160的各种组件在图4-8中显示为单一块160。
双泵压力调节阀190包括筒轴200,该筒轴在阀190、例如常规的阀壳体(未示出)内在压力下轴向地平移。筒轴200限定了多个棱面204、206、208、210和212,所述棱面连续且按顺序地沿着筒轴200从一端部202至相反端部214定位。阀190的端部(筒轴200的端部202在其中平移)经由常规的节流器被流体通路203与离合器主流体通路65流体相连。筒轴基部216在弹簧座230的末端内和该末端处定位,并且常规的阀弹簧218在筒轴200的端部214与筒轴基部216之间接合并延伸。阀弹簧218受压且因此在筒轴基部216与筒轴200的端部214之间且迎着它们施加弹簧偏压力或弹簧力。因为筒轴基部216的位置固定在弹簧座的一端,所以筒轴200受到阀弹簧218沿筒轴端部202方向的偏压。双泵压力调节阀190的弹簧座230经由流体通路229进一步与变速机构压力多路阀220流体相连,并且变速机构压力多路阀220经由流体通路228与变速机构调整阀70的流体出口流体相连。与润滑和冷却子系统160流体相连的流体通路162经由两条分开的流体通路232和234与双泵压力调节阀190流体相连。
如本文以上所述,变速机构调整阀70示意性地为常规的可变排放阀,所述可变排放阀在其流体进口从离合器主流体通路65接收流体并且在其出口基于由变速器控制电路30在信号路径281上产生的控制信号供应变压传动流体。变速机构调整阀70的流体出口经由流体通路229与变速机构压力多路阀220流体相连。在变速器14的某些预定操作状态下,例如关于图8所示且将要描述的,变速机构压力多路阀220将固定的参考压力与流体通路229流体地结合从而如将要在下文中关于图8更详细描述的,在这种预定操作状态下该固定的参考压力被供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230。然而,在变速器14的普通操作状态下,例如关于图4-7所示且将要描述的,变速机构压力多路阀220将流体通路229与流体通路228流体相连从而由变速机构调整阀70在其流体出口产生的变压传动流体被供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230。在这种普通操作状态下,筒轴200在双泵压力调节阀190内的位置由筒轴200的端部202处的流体压力、筒轴200的相反端部214处的流体压力以及阀弹簧218的偏压力限定。在变速器14的普通操作状态下,筒轴200在双泵压力调节阀190内的位置因而是供应到离合器主流体通路65的传动流体的流速并因此压力、由变速机构调整阀70供应到阀190的弹簧座230的流体的压力、以及阀弹簧218的偏压力的函数。作为由泵60供应的流体流速的函数,并且在一些操作状态下为由泵100供应的流体流速的、由变速机构调整阀70供应到阀190的弹簧座230的流体的压力的、以及弹簧218的偏压力的函数,离合器主流体通路65内的流体压力大体上是可变的,例如近似200与800psi之间。
现在具体参照图4,示出了双泵压力调节阀190的一个操作位置,即筒轴200在阀190内的一个操作位置。在图4中,筒轴200的端部202在流体通路230的末端或邻近该末端定位。阀190的、即筒轴200在阀190内的这个位置示意性地具有如下特征,即驱动泵60和100的变速器14的输入轴的低转速、使得传动流体具有低粘度并且因此很可能渗漏和围绕致动器和摩擦接合装置的高变速器操作温度、以及来自离合器控制区段58的高传动流体流需求量。在这种操作状态下,由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230的流体压力被控制电路30控制,使得该流体压力、阀弹簧218的偏压力以及施加到筒轴200的端部202的流体压力的结合力将筒轴200定位在完全非冲程位置,即筒轴200的端部202处于或是邻近流体通路203的末端。在该位置,棱面208将流体通路68与流体通路224阻隔,从而离合器主流体通路65中的传动流体与变速机构控制子系统56C阻隔并因此无法供应到该变速机构控制子系统。附加地,棱面208将流体通路232与流体通路224阻隔并且棱面210将流体通路234与流体通路102阻隔,从而离合器主流体通路65中的传动流体与润滑和冷却子系统160阻隔并因此无法供应到该润滑和冷却子系统,并且流体通路102中的传动流体与润滑和冷却子系统160阻隔并因此无法供应到该润滑和冷却子系统。
单向球阀101具有与流体通路102流体相连的进口和与离合器主流体通路65流体相连的出口。单向球阀101限定了其流体进口与其流体出口之间的临界压力,超过所述临界压力,球103移位使得阀101打开并且允许流体从该阀的流体进口流动穿过该阀的流体出口。在一示意性实施例中,该临界压力为近似200psi,尽管阀101可设计成或选择成限定其他的临界压力。在任何情况下,在棱面208和210如刚描述的分别阻隔流体通路232和234的操作状态下,流体通路102内的流体压力由于泵100的操作迅速增加,直至超过单向球阀101的压力临界值并且将由泵100供应的传动流体流过单向球阀101进入离合器主流体通路65中为止。因而,在特征为导致了通过离合器主流体通路65的低传动流体流速的低变速器输入速度、对于离合器主流体通路65中的传动流体而言高传动流体温度和高流动需求量的操作状态下,双泵压力调节阀190控制阀190的弹簧座230中的流体压力以将筒轴200定位成阻隔传动流体流动到变速机构控制子系统56C以及润滑和冷却系统160,并且如图4中所示,由于流体通路102与65之间的压力差超过了阀101的压力临界值,所以单向球阀101打开,从而泵60和100一起将传动流体经由离合器主流体通路65仅供应到电动液压控制系统24的离合器控制区段58。
控制电路30的存储器32示意性地具有存储在其中的指令,所述指令可通过控制电路30执行以在正如所述的操作状态下控制变速机构调整阀70的操作以将双泵压力调节阀190的筒轴200定位在图4所示的位置中。在一实施例中,离合器主流体通路65中的低流体流速状态由控制电路30通过监测变速器的输入轴18的转速(例如,通过监测由变速器输出速度传感器33在信号路径34上产生的速度信号,或是通过接收来自与动力装置12相关的控制电路的、动力装置的输出轴16的转速值,并确定变速器14的输入轴18的转速是否低于紧急低速临界值)而确定。
示意性地,存储在存储器32中的指令进一步包括常规指令,该常规指令由控制电路30执行以将变速器输入轴速度值例如经由一个或多个存储表与流体通路65内的流体流速和/或流体压力关联。这样的指令可进一步示意性地包括常规指令以包括流体操作温度在变速器输入轴速度与流体通路65内流体的流速和/或压力之间关联上的效果,流体操作温度的信息可从传动流体温度传感器35获得。在一示意性实施例中,紧急低速临界值可以是与对应的近似为200psi的紧急低速离合器主流体压力或是近似为7gpm的紧急低传动流体流速相关联的RPM值,尽管可替代地使用其他临界值。
在一实施例中,高传动流体温度条件由控制电路30通过监测由传动流体温度传感器35在信号路径36上产生的温度信号、和/或通过经由一个或多个已知的温度预估算法预估传动流体的温度并确定传动流体温度是否在温度临界值以上而确定。在一示意性实施例中,温度临界值可近似为120摄氏度,尽管可替代地使用其他临界值。
阀190的弹簧座230中的弹簧218的偏压力是已知的并示意性地存储在控制电路30的存储器32中。存储在控制电路30的存储器32中的指令进一步包括常规指令,该常规指令由控制电路30执行以控制各种摩擦接合装置(例如,所示实施例中的离合器C1、C2和C3)的操作,并且控制电路30因而具有由这样的摩擦接合装置和/或其他传动流体控制组件和子系统要求的传动流体流动的常识。在一示意性实施例中,高传动流体流需求量状态由控制电路30通过确定由离合器的各部件要求的当前传动流体流动、并确定当前传动流体流需求量是否超过流体流需求临界值而确定。在一示意性实施例中,流体流需求临界值可近似为7gpm,尽管可替代地使用其他临界值。
在所示实施例中,存储在存储器32中的指令进一步包括如下指令,所述指令由控制电路30执行以监测变速器的输入轴18的转速,监测传动流体的温度以及监测当前传动流体流需求量,并调整在信号路径281上被供应到变速机构调整阀70的致动器74的控制信号,从而如果变速器输入轴的转速低于紧急低速临界值、传动流体温度高于临界温度并且传动流体流需求量高于流体流需求临界值,那么阀70将流体压力供应到使得筒轴200在图4所示位置中定位的弹簧座230。需要由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230以将筒轴200定位在图4所示位置中的流体压力是离合器主流体通路65中当前流体压力的常规函数,该常规函数由如上所述的变速器14的输入轴18的当前转速、阀弹簧218的偏压力(已知并存储在存储器32中)、以及筒轴200的端面202的面积(同样已知并能存储在存储器32中)确定。因而存储在存储器32中的指令进一步包括如下指令,该指令由控制电路30通过如下方式执行以在如刚刚所述的变速器14的合适操作状态下将筒轴200控制在图4所示的位置,即计算需要被供应至阀190的弹簧座230以将筒轴200定位在图4所示位置的、作为离合器主流体通路65中的流体压力、阀弹簧218的偏压力以及筒轴200的端部202面积函数的流体压力;计算需要施加至致动器74以使得变速机构调整阀70将计算的流体压力供应到阀190的弹簧座230的控制信号,并且将计算的控制信号经由信号路径281供应到致动器74。示意性地,存储在存储器32中的指令可进一步包括如下指令,该指令由控制电路30执行以将双泵压力调节阀190保持在图4所示位置仅仅一预定的时间段,在所述预定时间段之后控制电路30可被操作以将筒轴200移动到如下位置,在所述位置中流体至少暂时地供应到变速机构切换子系统56C和/或润滑和冷却流体子系统160。
现在参照图5,示出了双泵压力调节阀190的另一操作位置,即筒轴200在阀190内的另一操作位置。在图5中,筒轴200的端部202定位成远离流体通路203的末端(即定位到图5中流体通路203末端的右侧)。阀190的(即筒轴200在阀190内的)这个位置示意性地表现如下特征,即除了变速器14的输入轴的转速比紧急低速临界值大但是比另一大于紧急低速临界值的低速临界值小以外,相对于图4而言与刚描述的操作状态相同。
在特征为由变速器输入轴18的转速高于紧急低速临界值但小于另一低速临界值而引起的通过离合器主流体通路65的低传动流体流速、对于离合器主流体通路65中的传动流体而言高传动流体温度和高流动需求量的这种操作状态下,由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230的流体压力由控制电路30控制,使得该流体压力、阀弹簧218的偏压力以及施加到筒轴200的端部202的流体压力的结合力以筒轴200的端部202远离流体通路203的末端移动的方式将筒轴200定位到图5所示的位置。在该位置,棱面208移动经过流体通路68,使得流体通路224将离合器主流体通路65与变速机构主流体通路68流体相连,从而离合器主流体通路65中的传动流体被供应到变速机构控制子系统56C。然而,在图5所示的筒轴200的位置中,棱面208继续将流体通路232与流体通路224阻隔并且棱面210继续将流体通路234与流体通路102阻隔,从而离合器主流体通路65中的传动流体与润滑和冷却子系统160阻隔并因而无法供应到该润滑和冷却子系统,并且流体通路102中的传动流体与润滑和冷却子系统160阻隔并因而无法供应到该润滑和冷却子系统。
因为如刚刚所述棱面208和210分别继续阻隔流体通路232和234,所以流体通路102和65内的流体压力差将再次超过单向球阀101的压力临界值,并且由泵100供应的传动流体因而如以上关于图4所述流经单向球阀101进入离合器主流体通路65。因此,在具有如下特征(即处在紧急低速临界值与另一大于所述紧急低速临界值的低速临界值之间、导致了通过离合器主流体通路65的低传动流体流速但大于关于图4所述的传动流体流速的变速器输入速度、对于离合器主流体通路65中的传动流体而言高传动流体温度和高流动需求量)的操作状态下,双泵压力调节阀190阻隔了传动流体至润滑和冷却系统160的流动但是允许传动流体流动到变速机构切换子系统56C,并且因为流体通路102和65之间的压力差,所以单向球阀101打开,使得泵60和100一起将传动流体经由离合器主流体通路65供应到离合器控制区段58并也供应到电动液压控制系统24的变速机构切换子系统56C。
除了不是将当前变速器输入速度与紧急低速临界值比较以外,双泵压力调节阀190由控制电路30控制到图5中所示位置示意性地如以上关于图4所述地发生,控制电路30将当前变速器输入速度与紧急低速临界值和另一低速临界值比较并只有当前变速器输入速度处于这两个低速临界值之间时控制筒轴200到图5中所示位置。因而,在所示实施例中,存储在存储器32中的指令进一步包括如下指令,该指令由控制电路30执行以监测变速器的输入轴18的转速、监测传动流体的温度和监测当前传动流体流需求量、并调整在信号路径281上供应到变速机构调整阀70的致动器74的控制信号,使得如果变速器输入轴的转速大于紧急低速临界值但小于另一大于所述紧急低速临界值的低速临界值、传动流体温度超过临界温度并且传动流体流需求量超过流体流需求临界值的话,那么阀70将流体压力供应到使筒轴200在图5所示位置中定位的弹簧座230。需要由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230以使得筒轴200在图5所示位置中定位的流体压力如以上关于图4所描述的。示意性地,存储在存储器32中的指令可进一步包括如下指令,该指令由控制电路30执行以将双泵压力调节阀190在图5所示的位置中保持仅仅一预定时间段,在所述预定时间段后控制电路30可被操作以将筒轴200移动到如下位置,在所述位置中流体至少暂时地供应到润滑和冷却子系统160。
现在参照图6,示出了双泵压力调节阀190的又一操作位置,即筒轴200在阀190内的另一操作位置。在图6中,筒轴200的端部202进一步远离流体通路203的末端定位,即进一步至流体通路203的末端的右侧定位从而图5中阀的端部202的位置位于图4和6所示的位置之间。阀190的(即筒轴200在阀190内的)位置示意性地具有如下特征,即传动流体通过离合器主流体通路65的足够流速,其由变速器输入轴18的转速比用作为上临界值以如图5所示定位筒轴200的低速临界值大并且传动流体温度比温度临界值低而引起。
在这种特征为以足够的传动流体流速通过离合器主流体通路65的操作状态下,该特征由变速器输入轴18的转速比用作为上临界值的低速临界值大以用于将阀190控制在图5所示的位置并且传动流体温度低于温度临界值而引起,由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230的流体压力被控制电路30控制,使得该流体压力、阀弹簧218的偏压力以及施加到筒轴200的端部202的流体压力的结合力以筒轴200的端部202相比图5所示进一步远离流体通路203的末端移动的方式将筒轴200定位在图6所示的位置。在该位置,流体通路224继续将离合器主流体通路65与变速机构主流体通路68流体相连以使得离合器主流体通路65中的传动流体被供应到变速机构控制子系统56C。棱面208也继续将流体通路232与流体通路224阻隔,并且离合器主流体通路65中的传动流体因此继续与润滑和冷却子系统160阻隔并因而无法供应到该润滑和冷却子系统。然而,随着筒轴200处于图6所示的位置,棱面210不再将流体通路234与流体通路102阻隔,从而阀190将流体通路234与流体通路102流体相连,所以由阀100供应到流体通路102的传动流体被供应到润滑和冷却子系统160。此外,因为棱面210不再将流体通路234与流体通路102阻隔,所以流体通路102和65内的流体压力差不再超过单向球阀101的压力临界值,并且单向球103因而关闭阀101使得由泵100供应的传动流体无法流过单向球阀101进入到离合器主流体通路65中。因而,在特征为变速器输入速度大于低速临界值并且传动流体温度低于温度临界值的操作状态下,双泵压力调节阀190将阻隔传动流体从离合器主流体通路65流动到润滑和冷却子系统160,但是允许仅由泵60供应到离合器主流体通路65的传动流体流动到离合器控制区段58以及变速机构切换子系统56C,并且进一步允许仅由泵100供应的传动流体从流体通路102流动到润滑和冷却子系统160。
除了仅当当前的变速器输入速度大于将筒轴控制到图5所示位置时用作为较高速临界值的低速临界值并且传动流体的温度低于临界温度时筒轴200被控制电路30控制到图6所示位置之外,双泵压力调节阀190被控制电路30控制到图6所示位置示意性地如以上关于图4和图5所述地发生。因而,在所示实施例中,存储在存储器32中的指令进一步包括如下指令,所述指令由控制电路30执行以监测变速器的输入轴18的转速以及监测传动流体的温度,并且将在信号路径281上供应到变速机构调整阀70的致动器74的控制信号调整成使得如果变速器输入轴的转速大于比紧急低速临界值大的低速临界值并且传动流体的温度低于临界温度,那么阀70将流体压力供应到弹簧座230,该流体压力将筒轴200定位在图6所示的位置。需要由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230以将筒轴200定位在图6所示位置的流体压力如以上关于图4所述。
现在参照图7,示出了双泵压力调节阀190的又一个操作位置,即筒轴200在阀190内的又一操作位置。在图7中,筒轴200的端部202仍进一步远离流体通路203的末端(即进一步到流体通路203末端的右侧)定位,从而阀的端部202在图6中的位置位于图5和图7所示的位置之间。阀190的(即筒轴200在阀190内的)这个位置示意性地具有如下特征,即:在传动流体高流速或足够流速通过离合器主流体通路65期间的高冷却要求,其由变速器的输入轴18的转速大于用作为上临界值的低速临界值以将筒轴200如图5所示定位并且传动流体温度比温度临界值大而引起。
在这种操作状态下,由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230的流体压力被控制电路30控制,使得该流体压力、阀弹簧218的偏压力以及施加到筒轴200的端部202的流体压力的结合力以使得筒轴200的端部202相比图6所示位置进一步远离流体通路203的末端移动的方式将筒轴200定位到图7所示的位置。在该位置,流体通路224继续将离合器主流体通路65与离合器控制区段58和变速机构主流体通路68流体相连,从而离合器主流体通路65中的传动流体被供应到离合器控制区段58和变速机构控制子系统56C。流体通路234类似地继续与流体通路102流体相连,从而由泵100供应到流体通路102的传动流体继续被供应到润滑和冷却子系统160。然而,随着筒轴处于图6所示的位置,棱面208不再将流体通路224与流体通路234阻隔,从而阀190将流体通路234与流体通路224流体相连,所以由泵60供应到控制主流体通路65的传动流体被供应到润滑和冷却子系统160以补充传动流体由泵100供应到润滑和冷却子系统160的流动。单向球阀101在筒轴200如图7所示的位置保持闭合,从而由泵100供应的传动流体无法流过单向球阀101进入离合器主流体通路65中。因而,在这种特征为变速器输入速度大于低速临界值并且传动流体温度高于温度临界值的操作状态下,双泵压力调节阀190允许仅由泵60供应到离合器主流体通路65的传动流体流动到离合器控制区段58、变速机构切换子系统56C以及润滑和冷却子系统160,并且进一步允许仅由泵100供应的传动流体从流体通路102流动到润滑和冷却子系统160。
除了仅当当前的变速器输入速度大于将筒轴控制到图5所示位置时用作为较高速临界值的低速临界值并且传动流体的温度高于温度临界值时筒轴200被控制电路30控制到图7所示位置之外,双泵压力调节阀190被控制电路30控制到图7所示位置示意性地如以上关于图4-6所述地发生。因而,在所示实施例中,存储在存储器32中的指令进一步包括如下指令,所述指令由控制电路30执行以监测变速器的输入轴18的转速以及监测传动流体的温度,并且将在信号路径281上供应到变速机构调整阀70的致动器74的控制信号调整成使得如果变速器输入轴的转速大于比紧急低速临界值大的低速临界值并且传动流体的温度高于温度临界值,那么阀70将流体压力供应到弹簧座230,该流体压力将筒轴200定位在图7所示的位置。需要由变速机构调整阀70供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230以将筒轴200定位在图7所示位置的流体压力如以上关于图4所述。
现在参照图8,示出了双泵压力调节阀190的另一个操作位置。在图8所示的操作状态中,变速机构压力多路阀220运行以将固定参考压力而并非如图4-7情况中变速机构调整阀70的可变压力流体出口与流体通路229流体相连,从而固定参考压力在至少一个预定的操作状态下被供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230。在图8所示的实施例中,变速机构压力多路阀220经由流体通路221与排流装置(EX)流体相连,并且在该实施例中变速机构压力多路阀220可在所述至少一个预定的操作状态下操作以将流体通路229与流体通路221流体相连以藉此排空双泵压力调节阀190的弹簧座230。在这种情况下,离合器主流体通路65中的流体压力是恒定值的流体压力,例如400psi;并且当双泵压力调节阀190的弹簧座230被排空时是弹簧218的偏压力以及筒轴200在其端部202处的表面面积的函数。在替代的实施例中,变速机构压力多路阀220可经由一个或多个流体通路与一个或多个其他恒定值的正参考压力流体相连,并且在这样的实施例中变速机构压力多路阀220在至少一个预定的操作状态下可操作以将流体通路229与至少一个这种流体通路流体相连以藉此将恒定值的正参考压力供应到双泵压力调节阀190的弹簧座230。在这种情况下,离合器主流体通路65中的恒定值正参考压力是被供应到阀190的弹簧座230的参考压力值、弹簧218的偏压力以及筒轴200在其端部202的表面面积的函数。
在一所示实施例中,所述至少一个预定的操作状态(在该操作状态下变速机构多路阀220将固定参考压力与双泵压力调节阀190的弹簧座230流体相连)包括一个或多个与变速器14相关的故障状态。可替代地或附加地,所述至少一个预定的操作状态可包括冷启动状态,例如在由于操作到至少最小操作温度的预热之前变速器14的冷操作。本领域技术人员将认识到一个或多个其他操作状态,在所述操作状态下变速机构多路阀220可将固定参考压力与双泵压力调节阀190的弹簧座230流体相连,并且通过本公开能想到任何这样一个或多个其他操作状态。在任何情况下,变速机构压力多路阀220在控制电路30的控制下可操作地以选择性地在“正常”操作状态下将流体通路228连接到流体通路229,或是在至少一个预定的操作状态(例如故障和/或冷启动状态)下选择性地将流体通路229连接到参考压力(即排流装置)。与变速机构压力调节阀220的这种控制相关的进一步细节在同时待审的、代理人案号为ATP-0054-USP/46582-212954的美国专利申请中描述。
当如刚刚所述通过将固定值参考压力供应到弹簧座230而控制双泵压力调节阀190时,筒轴200示意性地如关于图6所述被定位,即流体通路224与流体通路68流体相连从而离合器主流体通路65中的流体被供应到离合器控制区段58和变速机构切换子系统56C,并且流体通路234与流体通路162流体相连从而由泵100供应的流体被供应到润滑和冷却子系统160。棱面208将流体通路232与流体通路224阻隔,从而离合器主流体通路65中的流体不被供应到润滑和冷却子系统160,并且单向球阀101闭合使得由泵100供应的流体仅被供应到润滑和冷却子系统160。在该实施例中,弹簧218的偏压力以及筒轴200的端部202的表面面积选择成使得当恒定值的参考压力(例如排流压力)被供应到弹簧座230时筒轴200如图8所示被定位。
应当理解的是在此参照图4-8所示和描述的构思不仅适于包括变速机构的自动变速器,而且也适于其他类型的机动车变速器。现在参照图9,例如,示出了一个替代的变速器实施例,其中实施有流体流动控制区段240。在所示实施例中,机动车变速器是常规的机动车变速器,其包括常规的一体或连接的扭矩变换器而非变速机构。流体流动控制区段240另外与关于图3-8所示和描述的流体流动控制区段98相同,并且因此在图9中使用相同的附图标号以代表相同的组件。。在该实施例中,双泵压力调节阀190可如以上关于图4-8所述地被控制以控制到离合器控制区段58、扭矩变换器250以及润滑和冷却子系统160的流体流动。
现在参照图10,示出了又一类型机动车变速器的其他实施例,其中本文所示和描述的构思可适用。在图10所示的实施例中,机动车变速器是常规的机动车变速器,其仅包括离合器控制区段58以及润滑和冷却子系统160,并且在其中实施有流体流动控制区段300。在所示实施例中,省去了连接到双泵压力调节阀190的流体通路68。流体流动控制区段300另外与关于图3-8所示和描述的流体流动控制区段98相同,并且因此在图10中使用相同的附图标号以代表相同的组件。在该实施例中,双泵压力调节阀190可如以上关于图4和图6-8所述地被控制以控制到离合器控制区段58以及润滑和冷却子系统98的流体流动。
尽管已在先前的附图和说明书中详细地示出和描述了本发明,但相同的内容应被认为是示意性的而非对特征的限制,应当理解的是本发明的仅仅示意性的实施例被示出和说明并且所有在本发明精神范围内的改变和修改是被期望保护的。
Claims (49)
1.一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,其包括:
第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到至少一个摩擦接合装置,
第二泵,其被变速器的输入轴驱动以大体将流体从流体源经由第二流体通路供应到变速器的润滑和冷却子系统,
第一阀,其在第一和第二流体通路之间流体相连,并且当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少一临界压力量时将流体从第二流体通路引导到第一流体通路,以及
第二阀,其与第一和第二流体通路以及润滑和冷却子系统流体相连,当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,从而第二流体通路中的流体压力超过第一流体通路中的流体压力至少所述临界压力量,藉此流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第一阀包括单向球阀,其构造成当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少所述临界压力量时允许流体从第二流体通路流动到第一流体通路,并且否则的话阻隔第一和第二流体通路之间的流体流。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述第二阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,所述弹簧座接收处于受控压力的流体,
并且,筒轴在第二阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中流体的受控压力以及弹簧偏压力的函数。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,进一步包括调整阀,所述调整阀具有与第一流体通路流体相连的流体进口和与第二阀的弹簧座流体相连的流体出口,所述调整阀响应控制信号以将处于受控压力的流体供应到第二阀的弹簧座。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,进一步包括控制电路,其包括存储器,在所述存储器中存储有指令,所述指令可由控制电路执行以产生控制信号。
6.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定变速器的输入轴的转速的器件,
其中在所述存储器中存储有紧急低速临界值,该紧急低速临界值与第一临界流体流速相关,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以通过确定变速器的输入轴的转速是否低于紧急低速临界值来确定第一流体通路中的流体流速是否低于第一临界流体流速。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定由第一和第二泵供应的流体的温度并产生相应温度值的器件,
其中温度临界值和流体流需求临界值存储在存储器中,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以确定流体流需求量,并且如果变速器的输入轴的转速低于紧急低速临界值、温度值高于温度临界值并且流体流需求量高于流体流需求临界值则产生控制信号。
8.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以将控制信号作为第一通路中的流体压力以及弹簧的偏压力的函数调整,从而由调整阀供应到弹簧座的流体压力将筒轴控制到如下位置,在该位置第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔以使得流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,当第一流体通路中的流体流速大于第一临界流体流速但小于第二临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述第二阀将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置,并且流体通过第二泵经由第二流体通路仅供应到润滑和冷却子系统。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,当第一流体通路中的流体流速大于第二临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述第二阀将第一和第二流体通路连接到润滑和冷却子系统,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却系统,并且流体通过第二泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。
11.根据权利要求10所述的设备,其特征在于,所述第二阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,
并且其中筒轴在第二阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中的流体压力以及弹簧偏压力的函数,
并且其中当弹簧座被排空时,所述第二阀将第一流体通路中的流体压力调节到一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,进一步包括用于选择性排空第二阀的弹簧座的器件。
13.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述变速器除了所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统外进一步包括另一使用流体的子系统,所述另一使用流体的子系统经由第三流体通路与第二阀流体相连,当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀进一步将第一和第二流体通路与第三流体通路阻隔,藉此经由第一和第二流体泵其中任一个至所述另一使用流体的子系统的流体流被阻隔。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,当第一流体通路中的流体流速大于第一临界流体流速但小于第二临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,将第一流体通路与第三流体通路流体相连,并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量,藉此流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置以及所述另一使用流体的子系统。
15.根据权利要求14所述的设备,其特征在于,当第一流体通路中的流体流速大于第二临界流体流速但小于第三临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述第二阀将第一流体通路与润滑和冷却子系统阻隔,将第一流体通路与第三流体通路流体相连并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置以及所述另一使用流体的子系统,并且流体通过第二泵经由第二流体通路仅供应到润滑和冷却子系统。
16.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,当第一流体通路中的流体流速大于第三临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连并且将第一流体通路与第三流体通路流体相连,从而第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力小至少所述临界压力量,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置、所述另一使用流体的子系统以及润滑和冷却系统,并且流体通过第二泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。
17.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述第二阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,
并且其中筒轴在第二阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中的流体压力以及弹簧偏压力的函数,
并且其中当弹簧座被排空时,所述第二阀将第一流体通路中的流体压力调节到一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。
18.根据权利要求17所述的设备,其特征在于,进一步包括用于选择性地排空第二阀的弹簧座的器件。
19.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述另一使用流体的子系统包括变速机构和扭矩变换器的其中之一。
20.一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置以及除了所述至少一个摩擦接合装置以外还包括与所述摩擦接合装置分开的使用流体的子系统,所述设备包括:
第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置,并且大体将流体从流体源经由第一流体通路供应到使用流体的子系统,
第二泵,其被变速器的输入轴驱动以大体将流体从流体源经由第二流体通路供应到变速器的润滑和冷却子系统,
第一阀,其在第一和第二流体通路之间流体相连,并且当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少一临界压力量时将流体从第二流体通路引导到第一流体通路,以及
第二阀,其与第一和第二流体通路、使用流体的子系统以及润滑和冷却子系统流体相连,当第一流体通路中的流体流速低于第一临界流体流速、流体温度高于温度临界值并且流体流需求量大于流体流需求临界值时,所述第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔并且将第一流体通路与使用流体的子系统流体相连,从而第二流体通路中的流体压力超过第一流体通路中的流体压力至少所述临界压力量,藉此流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置和使用流体的子系统。
21.根据权利要求20所述的设备,其特征在于,所述第一阀包括单向球阀,其构造成当第二流体通路中的流体压力比第一流体通路中的流体压力大至少所述临界压力量时允许流体从第二流体通路流动到第一流体通路,并且否则的话阻隔第一和第二流体通路之间的流体流。
22.根据权利要求20所述的设备,其特征在于,所述第二阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,所述弹簧座接收处于受控压力的流体,
并且其中筒轴在第二阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中流体的受控压力以及弹簧偏压力的函数。
23.根据权利要求22所述的设备,其特征在于,进一步包括调整阀,所述调整阀具有与第一流体通路流体相连的流体进口和与第二阀的弹簧座流体相连的流体出口,所述调整阀响应控制信号以将处于受控压力的流体供应到第二阀的弹簧座。
24.根据权利要求23所述的设备,其特征在于,进一步包括控制电路,其包括存储器,在所述存储器中存储有指令,所述指令可由控制电路执行以产生控制信号。
25.根据权利要求24所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定变速器的输入轴的转速的器件,
其中在所述存储器存储有与第一临界流体流速相关的低速临界值,并且在所述存储器中存储有紧急低速临界值,该紧急低速临界值与比第一临界流体流速低的第二临界流体流速相关,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以通过确定变速器的输入轴的转速是否低于低速临界值但高于紧急低速临界值来确定第一流体通路中的流体流速是否低于第一临界流体流速。
26.根据权利要求25所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定由第一和第二泵供应的流体的温度并产生相应温度值的器件,
其中温度临界值和流体流需求临界值存储在存储器中,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以确定流体流需求量,并且如果变速器的输入轴的转速低于低速临界值、温度值高于温度临界值并且流体流需求量高于流体流需求临界值则产生控制信号。
27.根据权利要求24所述的设备,其特征在于,存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以将控制信号作为第一通路中的流体压力以及弹簧的偏压力的函数调整,从而由调整阀供应到弹簧座的流体压力将筒轴控制到如下位置,在该位置第二阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统阻隔并且将第一流体通路与第三流体通路流体相连,以使得流体通过第一和第二泵经由第一流体通路仅供应到所述至少一个摩擦接合装置和使用流体的子系统。
28.根据权利要求27所述的设备,其特征在于,所述使用流体的子系统包括扭矩变换器和变速机构的其中之一。
29.一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置、除了所述至少一个摩擦接合装置以外与其分开的使用流体的子系统、以及润滑和冷却子系统,所述设备包括:
第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置,
第二泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源供应到第二流体通路,以及
阀,其与第一和第二流体通路、使用流体的子系统以及润滑和冷却子系统流体相连,当第一流体通路中的流体流速大于临界流体流速并且流体温度低于温度临界值时,所述阀将第一流体通路与使用流体的子系统流体相连并且将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,藉此流体仅通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及使用流体的子系统,并且流体仅通过第二流体泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。
30.根据权利要求29所述的设备,其特征在于,所述阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,所述弹簧座接收处于受控压力的流体,
并且其中筒轴在所述阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中流体的受控压力以及弹簧偏压力的函数。
31.根据权利要求30所述的设备,其特征在于,进一步包括调整阀,所述调整阀具有与第一流体通路流体相连的流体进口和与所述阀的弹簧座流体相连的流体出口,所述调整阀响应控制信号以将处于受控压力的流体供应到所述阀的弹簧座。
32.根据权利要求31所述的设备,其特征在于,进一步包括控制电路,其包括存储器,在所述存储器中存储有指令,所述指令可由控制电路执行以产生控制信号。
33.根据权利要求32所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定变速器的输入轴的转速的器件,
其中在所述存储器中存储有低速临界值,该低速临界值与临界流体流速相关,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以通过确定变速器的输入轴的转速是否高于低速临界值来确定第一流体通路中的流体流速是否高于临界流体流速。
34.根据权利要求33所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定由第一和第二泵供应的流体的温度并产生相应温度值的器件,
其中温度临界值存储在存储器中,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行为如果变速器的输入轴的转速高于低速临界值并且温度值低于温度临界值则产生控制信号。
35.根据权利要求32所述的设备,其特征在于,存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以将控制信号作为第一通路中的流体压力以及弹簧的偏压力的函数调整,从而由调整阀供应到弹簧座的流体压力将筒轴控制到如下位置,在该位置所述阀仅将第一流体通路与使用流体的子系统流体相连并且仅将第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,以使得流体仅通过第一泵供应到所述至少一个摩擦接合装置以及使用流体的子系统,并且流体仅通过第二泵供应到润滑和冷却子系统。
36.根据权利要求29所述的设备,其特征在于,所述使用流体的子系统包括扭矩变换器和变速机构的其中之一。
37.一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统,所述设备包括:
第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置,
第二泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源供应到第二流体通路,以及
阀,其与第一和第二流体通路以及润滑和冷却子系统流体相连,当第一流体通路中的流体流速大于临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述阀将第一流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统,并且流体通过第二流体泵经由第二流体通路供应到润滑和冷却子系统。
38.根据权利要求37所述的设备,其特征在于,所述阀包括筒轴,其具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,所述弹簧座接收处于受控压力的流体,
并且其中筒轴在所述阀内的位置是第一通路中流体压力、弹簧座中流体的受控压力以及弹簧偏压力的函数。
39.根据权利要求38所述的设备,其特征在于,进一步包括调整阀,所述调整阀具有与第一流体通路流体相连的流体进口和与所述阀的弹簧座流体相连的流体出口,所述调整阀响应控制信号以将处于受控压力的流体供应到所述阀的弹簧座。
40.根据权利要求39所述的设备,其特征在于,进一步包括控制电路,其包括存储器,在所述存储器中存储有指令,所述指令可由控制电路执行以产生控制信号。
41.根据权利要求40所述的设备,其特征在于,进一步包括用于检测变速器的输入轴的转速的器件,
其中在所述存储器中存储有低速临界值,该低速临界值与临界流体流速相关,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以通过确定变速器的输入轴的转速是否高于低速临界值来确定第一流体通路中的流体流速是否高于临界流体流速。
42.根据权利要求41所述的设备,其特征在于,进一步包括用于确定由第一和第二泵供应的流体的温度并产生相应温度值的器件,
其中温度临界值存储在存储器中,
并且其中存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行为如果变速器的输入轴的转速高于低速临界值并且温度值高于温度临界值则产生控制信号。
43.根据权利要求40所述的设备,其特征在于,存储在存储器中的指令包括如下指令,所述指令由控制电路执行以将控制信号作为第一通路中的流体压力以及弹簧的偏压力的函数调整,从而由调整阀供应到弹簧座的流体压力将筒轴控制到如下位置,在该位置所述阀将第一和第二流体通路与润滑和冷却子系统流体相连,以使得流体通过第一泵供应到所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统,并且流体通过第二泵供应到润滑和冷却子系统。
44.根据权利要求43所述的设备,其特征在于,所述变速器除了所述至少一个摩擦接合装置以及润滑和冷却子系统外进一步包括另一使用流体的子系统,所述另一使用流体的子系统与所述阀流体相连,当第一流体通路中的流体流速高于临界流体流速并且流体温度高于温度临界值时,所述阀进一步将第一流体通路与所述另一使用流体的子系统流体相连,藉此流体通过第一泵经由第一流体通路还供应到所述另一使用流体的子系统。
45.根据权利要求44所述的设备,其特征在于,所述使用流体的子系统包括扭矩变换器和变速机构的其中之一。
46.一种用于控制机动车变速器中流体流的设备,所述机动车变速器包括至少一个摩擦接合装置,所述设备包括:
第一泵,其被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源经由第一流体通路供应到所述至少一个摩擦接合装置,
阀,其包括筒轴,所述筒轴具有与第一流体通路流体连通的一个端部以及定位于弹簧座中受到沿所述一个端部的方向的弹簧偏压的相反端部,以及
用于选择性将被调整压力供应到所述阀的弹簧座或是排空所述阀的弹簧座的器件,
其中筒轴在所述阀内的位置是第一流体通路中流体压力、弹簧座中流体压力以及弹簧偏压力的函数,
并且其中当被调整的压力被供应到所述阀的弹簧座时,所述阀将第一流体通路内的流体压力作为弹簧偏压力、第一流体通路中的流体压力以及被调整的压力的函数进行调节,
并且其中当弹簧座被排空时,所述阀将第一流体通路内的流体压力调节至一固定流体压力,该固定流体压力为弹簧偏压力以及筒轴的所述一个端部的面积的函数。
47.根据权利要求46所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括除了所述至少一个摩擦接合装置以外的且与所述至少一个摩擦接合装置分开的另一使用流体的子系统,
并且其中所述阀选择性地将第一流体通路与所述另一使用流体的子系统流体相连。
48.根据权利要求46所述的设备,其特征在于,所述变速器包括润滑和冷却子系统,并且进一步包括第二泵,所述第二泵被变速器的输入轴驱动以将流体从流体源供应到第二流体通路,
其中所述阀选择性地将第二流体通路与润滑和冷却系统流体相连。
49.根据权利要求48所述的设备,其特征在于,所述阀选择性地将第一流体通路与润滑和冷却系统流体相连。
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