CN105026805B - 用于传动装置的液压控制系统的前馈控制的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传动装置的液压系统，其具有控制器及可变排量泵。所述泵包含入口及出口且适于由扭力产生机构驱动。所述系统还包含流体地耦合到所述泵的润滑油回路。润滑油调节器阀安置于所述润滑油回路中，使得所述润滑油调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动。所述经调节位置对应于所述润滑油回路中的经调节压力。压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述开关被安置成与所述控制器电通信。螺线管被安置成与所述控制器电通信，且可控制地耦合到所述泵以更改所述泵的排量。

Description

用于传动装置的液压控制系统的前馈控制的系统及方法

相关申请案

本申请案涉及2013年3月14日申请的名称为“用于控制传动装置中的泵性能的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING PUMP PERFORMANCE IN ATRANSMISSION)”的第13/826,527号美国专利申请案且主张该案的优先权，所述申请案的公开内容特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及传动控制系统，且特定来说，涉及用于控制传动装置中的泵性能的系统及方法。

背景技术

在常规动力机器中，原动机可以不同的速度操作且可产生被传送到传动装置的不同等级的动力。在一种情况中，原动机可为发动机。传动装置又可将扭力传送到驱动系或最终驱动总成，所述驱动系或最终驱动总成可传动装置直接安装到动力机器的车轮或履带。传动装置可包含可由原动机旋转地驱动的内部泵，且基于原动机的不同速度，泵可产生不同等级的流体流量及压力。在一些情况中，在传动装置中仅存在一个内部泵，所述内部泵将流体流提供到传动装置的主压力回路及润滑油回路。

通常，可将常规液压泵依据其想要的功能性进行设计。在发动机-传动装置应用中，举例来说，可针对若干原因中的一者设计常规液压泵，即：1)在低发动机空转速度(举例来说，约500RPM)下提供足够流体流，2)在特定发动机速度(举例来说，约1000RPM)下将完全经调节压力提供到传动装置的主压力回路，及/或3)在想要的时间周期(举例来说，在1200RPM下约200ms)填充传动装置离合器。其它设计考虑可包含在约120℃的流体温度下的安全及泄漏裕度。然而，鉴于针对液压泵考虑到的不同的设计考虑因素，泵通常仍然趋向于在正常操作条件及发动机速度下或在超出正常操作条件及发动机速度时过度生产流体流。

此外，一旦液压泵能够将足够流体流提供到传动装置的控制系统及润滑油系统，那么通常将由泵产生的额外流体流返回到传动装置储槽且无法使用所述额外流体流。然而，此过量流体流直接促成了传动装置内部的自旋液压自旋损失。事实上，此减小传动装置的生产率及性能。

针对由液压泵产生的过量流量的一种可能解决方案为将可变排量泵并入到传动装置设计中。可变排量泵可增加或减小泵的流体腔内部的容积，借此控制泵的排量及流体流的产生。通过控制排量，泵可在稳态条件下产生更加理想的流量。当传动装置例如处于特定范围中时，液压需求通常相当低且可减小油腔的容积，借此导致减少的整体泵流量。同样，在范围之间的换档期间，液压需求由于填充离合器而增加，使得油腔的容积增加且产生更多流量以满足需求。

然而，由于“减小”压力是基于主回路中的压力，因此存在固有的响应时间缺点。换句话来说，增加流体流(举例来说，当填充离合器时)的需求在泵腔的容积增大之前开始(“减小”压力响应)。因此，不管对泵及传动系统做出何种改进，液压需求均会在泵能够供应想要的流量之前上升，借此导致填充离合器的不理想的时间延迟。此可影响燃料经济性及换档质量。

因此，存在对电子控制传动装置的泵容量的需要。通过控制泵容量，还希望控制来自泵的流体流以便一旦充满传动装置的不同流体回路便使过度流量最小化，提高换档质量及控制传动装置的流体温度。

发明内容

在本发明的示范性实施例中，传动装置的液压系统包含控制器及可变排量泵。所述泵适于由扭力产生机构驱动且包含入口及出口。此外，所述泵经配置以产生贯穿所述系统的流体流及压力。所述系统还包含流体地耦合到所述泵的主回路及安置于所述主回路中的主调节器阀。所述主调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述主回路中的经调节压力。压力开关流体地耦合到所述主调节器阀且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述开关经安置成与所述控制器电通信。螺线管经安置成与所述控制器电通信，使得所述螺线管可控制地耦合到泵以更改所述泵的排量。

在此实施例的一个方面中，一旦所述主回路中的流体压力达到实质上经调节条件，那么所述主调节器阀就从所述未经调节位置移动到所述经调节位置。另一方面，所述压力开关经配置以检测所述主调节器阀在所述经调节位置与所述未经调节位置之间的移动，且当所述主调节器阀移动时，所述压力开关于所述第一位置与所述第二位置之间移动。又一方面，所述压力开关在所述第一位置与第二位置之间的移动诱发被触发到所述控制器的信号，使得所述控制器基于所述信号可控制地致动所述螺线管。又一方面，所述泵排量可控制在第一排量与第二排量之间，其中基于所述泵排量可调整地控制从所述出口分配的所述流体流，且所述螺线管的所述致动可控制地调整泵排量。

在此实施例的不同方面，润滑油回路流体地耦合到所述泵及主回路且润滑油调节器阀安置于所述润滑油回路中。所述润滑油调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述润滑油回路中的经调节压力。第二压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述第二压力开关经安置成与所述控制器电通信。

与其相关，在所述主调节器阀移动到其经调节位置后所述润滑油调节器阀移动到其经调节位置。此外，一旦所述润滑油回路中的所述流体压力达到实质上经调节条件，那么所述润滑油调节器阀从所述未经调节位置移动到所述经调节位置，且所述第二压力开关经配置以检测所述润滑油调节器阀在所述经调节位置与未经调节位置之间的移动，其中当所述主调节器阀移动时所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间移动。与其进一步相关，所述第二压力开关在所述第一位置与第二位置之间的移动诱发被触发到所述控制器的信号且所述控制器基于所述信号可控制地致动所述螺线管以调整所述泵的排量。

在另一实施例中，传动装置的液压系统包含控制器及可变排量泵。所述泵适于由扭力产生机构驱动且包含入口及出口。此外，所述泵经配置以产生贯穿所述系统的流体流动及压力。所述系统还包含流体地耦合到所述泵的润滑油回路及安置于所述润滑油回路中的润滑油调节器阀。所述润滑油调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述润滑油回路中的经调节压力。压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述开关经安置成与所述控制器电通信使得所述螺线管可控制地耦合到所述泵以更改所述泵的所述排量。

在此实施例的一方面中，一旦所述润滑油回路中的所述流体压力达到实质上经调节条件，那么所述润滑油调节器阀从所述未经调节位置移动到所述经调节位置。另一方面，所述压力开关经配置以检测所述润滑油调节器阀在所述经调节位置与未经调节位置之间的移动，且当所述润滑油调节器阀移动时，所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间移动。与其相关，所述压力开关在所述第一位置与第二位置之间的移动诱发被触发到所述控制器的信号，且所述控制器基于所述信号可控制地致动所述螺线管。又一方面，所述泵排量可控制在第一排量与第二排量之间，其中基于所述泵排量可调整地控制从所述出口分配的所述流体流，且所述螺线管的致动可控制地调整泵排量。

在替代方面，所述系统可包含流体地耦合到所述泵及润滑油回路的主回路及安置于所述主回路中的主调节器阀。所述主调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述主回路中的经调节压力。另外，第二压力开关流体地耦合到所述主调节器阀且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述第二压力开关经安置成与所述控制器电通信。在类似方面，当所述主调节器阀及所述润滑油调节器阀中的至少一者移动到其经调节位置时，所述螺线管在第一条件与第二条件之间可控制地致动。

又一方面，所述系统可包含经安置成与所述控制器电通信的温度传感器。所述温度传感器适于检测所述传动装置中的所述流体的温度。所述系统还可包含流体地耦合到所述泵及主回路的冷却器回路，其中所述冷却器回路经结构化以接收流体且当所述流体从所述冷却器回路通过时调整其温度。在此，所述温度传感器经结构化以检测所述传动装置中的所述流体温度且将所述温度传达到所述控制器。继而，所述控制器可控制地将所述螺线管从第一电气状态致动到第二电气状态，其中所述第一电气状态与所述第二电气状态之间的致动调整通过所述冷却器回路的流体流的速率。

在又一示范性实施例中，提供一种用于控制穿过传动装置的流体流的方法。所述传动装置包含控制器、具有入口及出口的可变排量泵、流体地耦合到所述泵的主回路、流体地耦合到所述泵及主回路的润滑油回路、主调节器阀、润滑油调节器阀、压力开关及螺线管。在此，所述方法包含将来自所述泵的流体抽吸到所述主回路中直到所述主回路中的所述流体压力达到第一调节点，以及当所述主回路中的所述流体压力达到所述第一调节点时，将所述主调节器阀从未经调节位置流体地致动到经调节位置。所述方法还包含将流体抽吸到所述润滑油回路中直到所述润滑油回路中的所述流体压力达到第二调节点，且当所述润滑油回路中的所述流体压力达到所述第二调节点时，将所述润滑油调节器阀从未经调节位置流体地致动到经调节位置。此外，所述方法包含将所述压力开关从第一位置移动到第二位置以及检测所述压力开关从所述第一位置到所述第二位置的移动。将所述螺线管从第一电气状态致动到第二电气状态且将所述泵的所述排量从第一排量调整到第二排量。

在此实施例的一个方面，所述方法可包含控制从所述出口抽吸的流体流的速率。所述方法还可包含增加所述泵的排量以增加从所述出口抽吸的流体流的速率。或者，所述方法可包含减小所述泵的排量以减小从所述出口抽吸的流体流的速率。另一方面，所述方法包含使用温度传感器检测流体温度，基于所述检测到的温度将信号发送到所述控制器，以及调整来自所述泵出口的流体流的速率直到所述检测到的温度达到想要的温度。又一方面，所述方法可包含当所述主回路中的流体压力达到所述第一调节点时或当所述润滑油回路中的所述流体压力达到所述第二调节点时将所述压力开关从所述第一位置触发到所述第二位置。

在替代方面，所述方法包含将第二压力开关从第一位置移动到第二位置及检测所述第二压力开关从所述第一位置到所述第二位置的移动。与其相关，所述方法可包含当所述主回路中的所述流体压力达到所述第一调节点时或所述润滑油回路中的所述流体压力达到所述第二调节点时将所述第二压力开关从所述第一位置触发到所述第二位置。此外，当所述第一压力开关从其第一位置移动到其第二位置或所述第二压力开关从其第一位置移动到其第二位置时，所述螺线管从所述第一电气状态致动到所述第二电气状态。

附图说明

通过参考结合附图的本发明的实施例的以下描述，本发明的前述方面及获得它们的方式将变得更加显而易见且将更好的理解本发明本身，其中：

图1为动力交通工具系统的一个说明性实施例的示范性框图及示意图；

图2为传动装置的液压控制系统的示范性示意图；

图3为传动装置的液压控制系统的另一示范性示意图；

图4为主回路压力的泄漏自适应分布的图形表示；

图5为润滑油回路压力的泄漏自适应分布的图形表示；

图6为用于控制传动装置中的泵流量的前馈模型的示范性示意图；

图7为图6的前馈模型的示范性输入的表；

图8为使用图6的模型控制泵流量的方法的示范性流程图；

图9为范围之间的换档的流量需求及流动供应曲线的图形表示；

图10为适应润滑油流量的流量曲线的图形表示；

图11为基于温度调整的流量曲线的图形表示；以及

图12为基于跨越变矩器的滑移速度的流量曲线的图形表示。

对应元件符号用以指示贯穿若干视图的对应部件。

具体实施方式

下文描述的本发明的实施例并不希望为详尽的或将本发明限制于以下详细描述中揭示的精确形式。事实上，选择及描述所述实施例以使所属领域的技术人员可了解及理解本发明的原理及实务。

现在参看图1，展示具有驱动单元102及传动装置118的交通工具系统100的一个说明性实施例的框图及示意图。在所说明的实施例中，驱动单元102可包含内燃机、柴油机、电动机或其它动力产生装置。驱动单元102经配置以可旋转地驱动耦合到常规变矩器108的输入或泵轴106的输出轴104。输入或泵轴106耦合到由驱动单元102的输出轴104可旋转地驱动的叶轮或泵110。变矩器108进一步包含耦合到涡轮轴114的涡轮112，且涡轮轴114耦合到传动装置118的可旋转输入轴124或与之成一体式。传动装置118还可包含用于在传动装置118的不同流动回路(举例来说，主回路、润滑油回路等等)内增大压力的内部泵120。泵120可由耦合到驱动单元102的输出轴104的轴116驱动。在此布置中，驱动单元102可将扭力传送到轴116用于驱动泵120及在传动装置118的不同回路之内增大压力。

传动装置118可包含具有许多自动选择齿轮的行星齿轮系统122。传动装置118的输出轴126耦合到传动轴128或与之成一体式，且可旋转地驱动传动轴128，传动轴128耦合到常规万向节130。万向节130耦合到轮轴132且可旋转地驱动轮轴132，轮轴132的每一端处安装有车轮134A及134B。传动装置118的输出轴126以常规的方式经由传动轴128、万向节130及轮轴132驱动车轮134A及134B。

常规的闭锁离合器136连接于泵110与变矩器108的涡轮112之间。变矩器108的操作在以下方面为常规的：变矩器108可在某些操作条件(例如，交通工具启动、低速及某些齿轮换挡条件)期间按所谓的“变矩器”模式操作。在变矩器模式中，闭锁离合器136分离且泵110以驱动单元输出轴104的旋转速度旋转，同时涡轮112由泵110通过介入于泵110与涡轮112之间的流体(未展示)可旋转地致动。在此操作模式中，如所属领域中已知，通过流体耦合发生扭力放大，使得涡轮轴114被暴露于扭力大于由驱动单元102供应的扭力的驱动力。变矩器108可替代地在其它操作条件(例如，当传动装置118的行星齿轮系统122的某些齿轮啮合时)期间按所谓的“闭锁”模式操作。在所述闭锁模式中，如所属领域同样已知，闭锁离合器136啮合且借此使泵110直接紧固到涡轮112，使得驱动单元输出轴104直接耦合到传动装置118的输入轴124。

传动装置118进一步包含经由J个流体路径140₁到140_J(其中J可为任意正整数)流体地耦合到行星齿轮系统122的电动液压系统138。电动液压系统138响应于控制信号而选择性地致使流体流经流体路径140₁到140_J中的一或多者，从而控制行星齿轮系统122中的多个对应的摩擦装置的操作(即，啮合及分离)。所述多个摩擦装置可包含(但不限于)一或多个常规制动器装置、一或多个扭力传输装置及类似物。大体上，所述多个摩擦装置的操作(即，啮合及分离)是通过选择地控制由所述多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦(例如，通过控制对所述摩擦装置中的每一者的流体压力)来控制。在一个实例实施例(其并不希望以任何方式具有限制性)中，所述多个摩擦装置包含多个制动器及扭力传输装置(呈常规离合器的形式)，其可各自经由电动液压系统138所供应的流体压力可控制地啮合及分离。在任何情况中，均通过经由控制多个流体路径140₁到140_J内流体压力选择性地控制所述多个摩擦装置而以常规方式实现传动装置118的多种齿轮之间的改变或换档。

系统100进一步包含传动控制电路142，所述传动控制电路可包含存储器单元144。传动控制电路142说明为基于微处理器的，且存储器单元144通常包含存储在其内的指令，所述指令可由传动控制电路142执行以控制变矩器108的操作及传动装置118的操作(即，在行星齿轮系统122的各个齿轮之间换档)。然而，应理解，本发明预期其它实施例，其中传动控制电路142不是基于微处理器的，而是经配置以基于硬连线指令及/或存储在存储器单元144中的软件指令的一或多个集合控制变矩器108及/或传动装置118的操作。

在图1说明的系统100中，变矩器108及传动装置118包含许多传感器，所述许多传感器经配置以分别产生指示变矩器108及传动装置118的一或多种操作状态的传感器信号。举例来说，变矩器108说明性地包含常规速度传感器146，其经定位及配置以产生对应于泵轴106的旋转速度的速度信号，泵轴106的旋转速度与驱动单元102的输出轴104的旋转速度相同。速度传感器146经由信号路径152电连接到传动控制电路142的泵速度输入PS，且传动控制电路142可操作以按常规方式处理由速度传感器146产生的速度信号以确定涡轮轴106及/或驱动单元输出轴104的旋转速度。

传动装置118说明性地包含另一常规速度传感器148，其经定位及配置以产生对应于传动装置输入轴124的旋转速度的速度信号，传动装置输入轴124的旋转速度与涡轮轴114的旋转速度相同。传动装置118的输入轴124直接耦合到涡轮轴114或与之成一体式，且速度传感器148可替代地经定位及配置以产生对应于涡轮轴114的旋转速度的速度信号。在任何情况中，速度传感器148经由信号路径154电连接到传动控制电路142的传动装置输入轴速度输入TIS，且传动控制电路142可操作以按常规方式处理由速度传感器148产生的速度信号以确定涡轮轴114/传动装置输入轴124的旋转速度。

传动装置118进一步包含又另一常规速度传感器150，其经定位及配置以产生对应于传动装置118的输出轴126的旋转速度的速度信号。速度传感器150可为常规的，且经由信号路径156电连接到传动控制电路142的传动装置输出轴速度输入TOS。传动控制电路142经配置以按常规方式处理由速度传感器150产生的速度信号以确定传动装置输出轴126的旋转速度。

在所说明的实施例中，传动装置118进一步包含经配置以控制传动装置118之内的多种操作的一或多个致动器。举例来说，本文所描述的电动液压系统138说明性地包含许多致动器(例如，常规螺线管或其它常规致动器)，其经由对应数目的信号路径72₁到72_J电连接到传动控制电路142的J个控制输出CP₁到CP_J(其中J可为以上描述的任意正整数)。在电动液压系统138之内的致动器各自响应于由传动控制电路142在对应的信号路径72₁到72_J中的一者上产生的控制信号CP₁到CP_J中的对应一者，以基于由多种速度传感器146、148及/或150提供的信息通过控制一或多个对应流体通道(140₁到140_J)内流体的压力而控制由所述多个摩擦装置的每一者施加的摩擦，且因此控制一或多个对应摩擦装置的操作(即，啮合及分离)。行星齿轮系统122的摩擦装置说明为由液压流体控制，液压流体由电动液压系统以常规方式分配。举例来说，电动液压系统138说明性地包含常规液压正排量泵(未图示)，经由控制电动液压系统138之内的所述一或多个致动器，液压正排量泵将流体分配到所述一或多个摩擦装置。在此实施例中，控制信号CP₁到CP_J说明为模拟摩擦装置压力命令，所述一或多个致动器响应于所述模拟摩擦装置压力命令以控制对所述一或多个摩擦装置的液压。然而，应理解，由所述多个摩擦装置的每一者施加的摩擦可替代性地根据其它常规摩擦装置控制结构及技术来控制，且本发明预期此类其它常规摩擦装置控制结构及技术。然而，在任何情况下，所述摩擦装置的每一者的模拟操作是由控制回路142根据存储在存储器单元144中的指令来控制的。

在所说明的实施例中，系统100进一步包含具有经由K个(其中K可为任意正整数)信号路径162电耦合到驱动单元102的输入/输出端口(I/O)的驱动单元控制电路160。驱动单元控制电路160可以是常规的，且可操作以控制及管理驱动单元102的总体操作。驱动单元控制电路160进一步包含经由L个(其中L可为任意正整数)信号路径164电连接到传动控制电路142的类似通信端口COM的通信端口COM。所述一或多个信号路径164通常统称为数据链路。大体上，驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以按常规方式经由所述一或多个信号路径164共享信息。在一个实施例中，举例来说，驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以经由一或多个信号路径164根据美国汽车工程师协会(SAE)J-1939通信协议共享呈一或多条信息的形式的信息，但本发明预期其它实施例，其中驱动单元控制电路160及传动控制电路142可操作以根据一或多个其它常规通信协议经由所述一或多条信号路径164共享信息。

在本发明中，揭示用于改进穿过传动装置的液压系统的流体流的系统及方法。所述系统及方法可用于利用液压及电气控制特征的液压控制系统以改进液压系统的稳定性、效率及性能。通过这些改进，可改进例如传动装置性能及燃料经济性的其它因素。此外，本发明描述用于实现液压系统及传动装置的控制及性能的改进的基于模型的方法。可将本发明的一些方面并入到存储于控制电路142的存储器单元144中的可下载且可读软件或指令中。

在本发明中，传动控制电路142可交换地称为传动控制器或控制器。在描述发动机控制电路时，可将所述发动机控制电路称为发动机控制器。另外，可关于压力及流动速率描述穿过传动装置的液压系统的流体流。还可描述流体流的其它特性(例如，温度)。当文本中揭示术语“流体流量”时，希望指代通过液压系统中的点的流体流的流动速率或体积，然而“流体压力”指代系统中指定的位置处的流体的实际压力。

在常规的传动装置液压系统中，由扭力产生机构(例如，变矩器)可旋转地驱动泵。在一些方面中，原动机或发动机输出可旋转地驱动泵。所述泵可为内齿轮油泵、新月形齿轮泵、可变排量泵或任何其它已知泵。当可旋转地驱动所述泵时，可穿过泵的入口或吸入端口收集流体。当泵旋转时，流体压力及流量增大且可穿过泵的出口抽吸流体且将其抽吸到液压系统的主液压回路或主回路中。通过主回路的流体具有确定的压力，被称为主压力。可穿过主回路抽吸流体且可由阀控制此压力。在本发明中，可将所述阀称为主调节器阀。

随着将流体抽吸到主回路中，所述主压力可达到稳态条件。一方面，螺线管可调制或控制系统中的主压力。当需要流体(举例来说)来填充即将工作的离合器时，由于对流体的立即需求，主回路中的主压力可突然减小。主调节器阀可比泵更迅速地对此立即需求做出反应。无论如何，可检测到主回路中缺少流体压力，且泵经控制以将额外流量抽吸到主回路中。然而，在许多常规布置中，流体流的此突然增加致使系统中的主压力低于额定或降低。流体需求及供应之间的延迟与接着流体供应由于泵的延迟响应而突然耗尽可不利地换档质量。

为了解决此问题，在图2中说明示范性液压系统200。液压系统200包含可变排量泵202。可变排量泵202为基于压力的泵，使得如果调节系统200中的压力，那么泵202可根据需要输出必需的流体流。换句话来说，如果系统200中的压力减小，那么泵202增加其流量直到压力被调节，且反之亦然。为了促进对系统200中的压力的调节，且特定来说，为了促进对主回路中的压力的调节，主调节器阀204经安置成与泵202成流体连通。主调节器阀204认识到系统200中需要的压力，且特定来说，认识到系统200的主回路中需要的压力。以此种方式，主调节器阀204充当反馈控制，使得阀204在位置之间动作或移动直到满足压力需求。这样做，主调节器阀204与由弹簧(未展示)施加的弹簧压力相抵地可控制动作。主调节器阀204可移动到一个确定的位置使得将过量流体引导回到可变排量泵202的吸入端口。结果，主调节器阀204充当将来自泵202的流体流转换成主压力的反馈控制。

在图2中，流体是从泵202的出口沿着主流动路径228抽吸到主调节器阀204，且流体是沿着液压路径230引导以满足主回路206的需要。主回路206包含用于操作及控制所述传动装置的控制件(举例来说，离合器)。沿着液压路径230有用于调制或调节主回路206中的压力的螺线管222。因此，可由螺线管222调节主回路206中的流体压力。然而，到目前为止，系统200中的流体流还未被调节或控制。

如所描述，经由主调节器阀204控制可变排量泵202。随着阀204由于系统中的压力需求而动作，泵压力“减小”或控制件由于系统200中突然的流体需求而改变。泵202的延迟响应可导致主回路中的主压力低于额定及高于额定，如先前所描述，这可不利地影响所述液压系统及传动装置。为了克服此问题，希望当高于额定及低于额定条件发生时能够更好的控制，且更特定来说，通过在稳态条件下诱发压力响应来更改或补偿此问题。

可变排量泵202基于扭力产生机构的输入速度及压力产生流体流。因此，主压力随着系统压力的增大或减小而增大或减小，且此在稳态条件下为理想的。本发明的一个特征为通过尽快(且优选地在系统中存在由于例如离合器填充的需求之前)增加流体流来补偿泵202的延迟时间响应。在此，可在启动离合器填充过程之前启动流体的供应，借此避免不一致的离合器填充时间。因而，可由于增加的流量而改进原地换档。

为了理解如何控制图2的液压系统200中的流体流，第二流动路径234及第三流动路径240流体地耦合到主调节器阀204。随着主压力在主回路206中被调节，主调节器阀204可动作到新的位置以使流体能通过第二流动路径234且到变矩器回路208中。变矩器回路208可为上文参考图1所描述的变矩器108的部分。流体还可通过另一流动路径236且到冷却器回路210中。冷却器回路210可具有入口及出口，及用于调节或控制从其通过的流体的温度的构件。

随着变矩器回路208及冷却器回路210充满流体流，经由另一流动路径238继续抽吸流体且到液压系统200的润滑油回路212中。润滑油回路212使流体能够润滑传动装置中的轴承、离合器、轴、齿轮等等。润滑油回路212中的流体压力可被称为润滑油压力。类似于主压力，液压系统200可包含用于调节润滑油压力的阀。在本发明中，阀被称为润滑油调节器阀214。润滑油调节器阀214流体地耦合到润滑油回路且被安置于系统200中冷却器回路210后的位置中。

润滑油调节器阀214可检测何时已调节了润滑油回路212中的润滑油压力。一旦润滑油压力达到其调节点，润滑油调节器阀214动作或移动到不同的位置使得额外流体被引导到传动装置的储槽226。在图2的实施例中，主调节器阀204还可与储槽226流体连通，其中沿第三流动路径240引导过量流体到储槽226。类似地，润滑油调节器阀214可沿不同的流动路径242引导流体使得过量流体被倾倒到储槽226。

一旦润滑油调节器阀214动作到其经调节位置(即，润滑油压力已达到其调节点处的位置)，压力开关218可检测阀214到此位置的移动。此移动可触发开关218切换或移动到不同的电气状态，借此将信号发送到传动装置的控制器216。如图2中展示，控制器216及压力开关218可沿通信路径248与彼此电气耦合。以此种方式，压力开关218充当闭环系统的输入，在所述闭环系统中开关与控制器216通信。继而，控制器216接收来自开关218的信号且将通信理解为润滑油回路212充满的指示符。结果，对液压系统200来说，过量或额外流量为无用的。

一旦控制器216接收到来自压力开关218的信号，其可致动不同的螺线管224以控制泵流量。此螺线管可被称为泵控制螺线管224且可沿着流动路径232而安置。流动路径232可与可变排量泵202的下降端口流体地耦合。可通过更改或改变可变排量泵202的排量来控制泵流量。在此，控制器216可经由通信链路244与泵控制螺线管224通信。因此，取决于液压系统200的需求，控制器216可与泵控制螺线管224通信以在泵202的下降端口处增加或减小压力。借此增加或减小泵202的排量。

当主压力达到其调节点时，可通过调节主压力及将主压力传达到控制器216来完成类似的方法。在图3中展示此方法的实例。在此，液压系统300的实施例包含与润滑油调节器阀214通信的压力开关218。另外，第二压力开关302经安置成与主调节器阀204通信。因此，当主压力调节且主调节器阀204移动到其经调节位置时，第二压力开关302可经由通信链路304将信号发送到控制器216。使用两个压力开关，控制器216可通过可控制地致动泵控制螺线管224且借此控制泵流量来更准确地控制液压系统300的需要。

在替代性实施例中，液压系统可仅包含安置成与主调节器阀204通信的压力开关302。在不同的实施例中，可沿流动路径236或流动路径238安置第二泵以进一步促进穿过系统的流体流。此第二泵(未展示)可被称为润滑油泵，所述润滑油泵可提供更高流量但更低压力。

图2及3中的液压控制系统的优点中的一者为能够控制所述系统中的流体温度的能力。当流体通过冷却器回路210时，其进入润滑油回路212且增大润滑油压力。希望尽快增大润滑油压力且充满润滑油回路212。一旦调节润滑油压力，还希望维持或控制通过不同回路的流体温度。为了这样做，安置与储槽226流体连通的温度传感器200。温度传感器220还可经由通信路径246电耦合到控制器216。在一些情况中，传动装置可有效地操作使得在其中操作的流体温度低于想要的温度。此可增加传动装置中的自旋损失。在其它情况中，传动装置可在流体温度较热时操作，此可不利地影响在传动装置中操作的不同硬件。因此，可将理想温度或温度范围编程到控制器216中以将流体温度维持或控制在想要范围或范围之内。

在操作期间，温度传感器220可经由通信链路246将当前、实时流体温度传达到控制器216。继而，控制器216可控制地致动泵控制螺线管224以调整泵排量。通过调整泵排量，可控制来自泵及穿过冷却器回路210的流体流。换句话来说，泵控制螺线管224可有效地控制穿过冷却器回路210的冷却器流，直到温度传感器220检测到流体温度符合想要的温度或属于想要的温度范围之内。因此，如果所述流体温度高于想要的温度，那么所述液压控制系统可增加穿过所述冷却器的流体流直到所述流体温度减小到想要的范围之内。此外，如果所述流体温度低于想要的温度，那么液压控制系统可减少穿过冷却器回路210的流体流直到流体温度增加。可由泵控制螺线管224控制穿过冷却器回路210的经调整的流体流，以可控制地调整在所述传动装置之内操作的流体温度。

除了控制温度之外，泵控制螺线管224还可基于需求调整泵流量。如果贯穿润滑油回路212的压力被调节，那么泵控制螺线管224可减少泵流量使得减少“额外”或“过量”流量，借此减少自旋损失。因此，可希望控制器216知道何时调节润滑油压力及主压力使得可改进传动装置自旋损失及效率。

针对此的另一方面为能够适应所述液压系统中的泄漏。泄漏可随着传动装置的不同而变化，且对于泵泄漏及控制件中的泄漏尤其如此。举例来说，泵可由于旁隙而不同。无论如何，在液压系统间，主压力及润滑油压力两者的调节点可由于两种液压系统的泄漏的差异而不同。

参看图4，举例来说，展示主压力随输入或发动机速度而变化的图形表示400。在此，随着发动机速度增加，主压力也增加。将标称曲线402展示为指示标称液压系统或平均液压系统。还展示第一曲线404及第二曲线406，其中标称曲线402安置于其间。第一曲线404可表示具有最小泄漏量的液压系统，且第二曲线406可表示具有最大泄漏量的液压系统。

在图4中，存在确定的调节压力408，在特定发动机速度下或接近特定发动机速度时达到所述压力。随着发动机速度增加，主压力也增加直到其达到调节点。一旦主压力达到其调节点，主调节器阀204移动到其调节位置且压力开关302可检测此位置。标称曲线402在标称调节点412处达到调节。类似地，第一曲线404在第一调节点410处达到调节，且第二曲线406在第二调节点414处达到调节。如所展示，各曲线在不同发动机速度处达到其对应的调节点，借此说明泄漏自适应的变化416。如将描述，可基于液压系统的主压力达到其调节点处的发动机速度确定主压力泄漏自适应常数。由于此将是取决于系统的泄漏的因素，因此对控制器216来说，学习及理解所述系统的泄漏及限制为必需的。

如先前所描述，甚至在主压力调节后发动机速度可继续增加，且主调节器阀将额外流体引导到变矩器回路208、冷却器回路210及润滑油回路212。随着润滑油压力增大，其也进行调节，且压力开关218可检测此调节点且将信号发送到控制器216以指示已达到此条件。在图5中，展示润滑油压力随发动机速度而变化的图形表示500。在此，随着发动机速度增加，润滑油压力也增加。将标称曲线502展示为表示标称液压系统或平均液压系统。还展示第一曲线504及第二曲线506，其中标称曲线502安置于其间。第一曲线504可表示具有最小泄漏量的液压系统，且第二曲线506可表示具有最大泄漏量的液压系统。

润滑油压力随着发动机速度增加而继续增加，且如同主压力，在确定的发动机速度处达到其调节点508。标称曲线502在标称调节点512处达到调节。类似地，第一曲线504及第二曲线506分别在第一调节点510及第二调节点514处达到调节。如所展示，各曲线在不同的发动机速度处达到调节压力508，借此指示泄漏自适应中的变化516。根据此，可根据给定的液压系统的发动机速度及润滑油压力调节点来确定润滑油压力泄漏自适应常数。

如图4及5中所展示，在包含发动机速度及温度的一组给定的条件处，润滑油调节器阀214及主调节器阀204将动作到标称液压系统的经调节位置。然而，由于各液压系统中的泄漏及变动，所述阀可在与所述标称系统不同的发动机速度处动作到它们相应的调节位置。例如，如果一个液压系统中存在更多泄漏，那么将占用较长时间以增大主压力及润滑油压力，且因此直到更高发动机速度处所述压力才能够被调节。或者，如果存在更少泄漏，那么主压力及润滑油压力的调节可比所述标称系统快，且因此在减少的发动机速度下进行调节。根据图2及3的系统，可检测及向控制器216传达调节润滑油压力的点。结果，控制器216可对系统中的泵流量及其它输出做出必要调整以补偿系统中的泄漏及变化。针对本发明的目的，此被称为泄漏自适应。

所述控制器可学习主压力及润滑油压力中的任一者或两者的泄漏自适应常数。一旦得知所述泄漏自适应常数，尤其是得知润滑油压力的泄漏自适应常数，控制器216可对所述系统做出必要调整且预测所述系统在大多数条件下的流量及压力。此外，一旦所述润滑油回路充满且调节润滑油压力，可将由所述可变排量泵抽吸到润滑油回路212中的额外流体引导到储槽226。可在不同的瞬变条件下控制流体压力及流量，还可通过调整泵流量来控制流体温度。

控制器216可学习及存储主压力及/或润滑油压力进行调节的每一条件(例如上坡、填充离合器、定速条件、走走停停条件等等)下的不同调节点。控制器216可创建表且存储基于温度、速度等等的调节值。随着相同条件重复，控制器216可确定是否在大约与先前进行的点相同点处调节主压力或润滑油压力。另外，控制器216可操作地控制泵控制螺线管224以基于先前学习的条件命令特定的流动特性或分布。基于润滑油压力及主压力的调节，控制器216还可确定压力开关218、302是否触发到其的信号。如果所述压力还未被调节，控制器216可连续地适应及重新学习变化的条件。尽管在大多数情况下泄漏可不同或相同，但温度变动可在系统中导致最大的泄漏变动及改变。因此，控制器216可连续地学习及适应于所述液压系统中的温度变动及其它改变。

泄漏自适应的另一方面为预测控制。针对一组给定的条件，主压力或润滑油压力的所述泄漏自适应常数大体上不应实质上改变，除非所述液压系统中存在问题。在图5中，举例来说，针对特定条件(举例来说，在预定义的温度处等等)，假设润滑油压力的调节点为1000RPM。由于控制器216连续地监视压力开关218何时检测到润滑油调节器阀214移动到其经调节位置，控制器216可进一步检测所述调节点中的改变。例如，如果在达到所述调节点之前发动机速度连续增加，那么控制器216可检测所述液压系统中的问题。可变排量泵的密封破损或对所述可变排量泵的损坏可引起所述系统中的泄漏增加，借此导致所述润滑油压力(或主压力)调节点随着发动机速度的增加而改变。

在液压系统中的密封件破损或其它问题诱发的可能泄漏的情况中，控制器216可经编程或包含指令以检测所述问题。例如，控制器216可包含指示阈值或阈值范围的指令。此阈值或范围可基于润滑油压力或主压力进行调节时的特定发动机速度。或者，此阈值或范围可基于调节点的改变程度。此外，此阈值或范围可基于调节点改变的速度(即，基于时间的考虑因素)。控制器216可基跟踪所述润滑油压力或主压力调节的次数，且于调节检测的计数或数量检测调节点的改变。压力开关218将输入提供到控制器216以检测润滑油压力何时进行调节，且第二压力开关302将关于何时主压力进行调节的另一输入提供到控制器216。因此，在上文的实例中，如果润滑油压力突然在2000RPM处而不是1000RPM处调节，那么控制器216可检测到此且触发报警或诊断代码。取决于所述泄漏的严重性，控制器216可进一步限制所述传动装置的功能性以预防对传动装置的进一步损坏。

本发明的又一方面为表征贯穿整个液压系统的流体流及压力两者的能力。在此方面中，基于模型的液压控制系统可包含学习特征以更好理解任何给定传动装置或液压系统中的泄漏，使得可在实质上无延迟的情况下提供任何条件下的需要的流体流及压力的量。更特定来说，所述控制器可预先确定所述液压系统中的泄漏，且基于其中的泄漏的量控制所述可变排量泵的输出以在任何条件下都准确地提供贯穿所述系统的流体流及压力。这样做，可通过补偿所述系统中的泄漏及几何限制克服所述泵的固有时间延迟或响应。在本发明中，所述基于模型的方法可被称为“前馈”模型。

如先前描述，图2及3的压力开关218、302及泵控制螺线管224的组合可允许将“前馈”模型并入到任何给定液压系统中。通过添加泵控制螺线管224，可准确控制通向所述泵的下降端口的主“减小”压力，使得(举例来说)如果所述控制器预测到即将进行的换档，那么控制器216可控制地致动螺线管224以在启动离合器填充命令之前增加泵流量。这样做，在命令进行离合器填充之前增加泵流量可允许液压系统满足以足够量的流体填充离合器的需求，而不会使所述系统由于缺少流体供应及泵的延迟的时间响应而不稳定。此外，可经由此方法避免由于流体流的低于额定及高于额定造成的许多问题。

在提出的前馈模型中，所述控制器可接收多个输入，例如发动机或输入速度、变速范围或齿轮比及流体温度(储槽处)。可基于系统的泄漏接收或计算额外输入。一旦由所述控制器接收到特定输入，那么所述控制器可学习及/或预测对流体流动及流体压力的需求，使得可经由主压力螺线管222控制主压力且可由泵控制螺线管224控制流体流动。结果，不但准确地提供流体供应以例如填充离合器，而且所述控制器还可将准确的流体量提供到所述离合器及所述液压系统中的其它位置以改进换档质量及泄漏。此能够减小或移除原本会增加所述传动装置中的自旋损失的过量流体流。

所述前馈模型为所述液压系统的表征及监视各种输入及操作条件，使得可相应地预测且控制流量及压力需求。如所描述，可将此并入到闭环控制系统中使得所述控制器可基于系统泄漏的改变及输入对流量及压力需求做出调整。换句话来说，所述控制器可根据所述前馈模型通过预期各种输入值在一组给定条件下应为何且接着预期实际输入值是否偏离其预测值来进行操作，控制器可连续对估计的值做出实时调整而不是在常规情况下做出反应。

为了更好地理解所述前馈模型方法，所述控制器首先可学习及确定特定液压系统的泄漏自适应值。在图6到7中，展示前馈模型的示范性实施例。在此，控制器(即，传动控制器或控制单元)被提供了呈流量模型形式的用于确定液压系统的泄漏常数的构件。所述流量模型考虑了界定所述液压系统的不同回路中的泄漏及几何限制。例如，所述流量模型可表征来自泵600及控制件602的泄漏。如所展示，可将流体从泵600的输出传送到控制件602，如上文所描述，控制件602可为主回路的部分。可将流体从控制件602供应到离合器604。

一旦所述主回路充满且主压力进行调节，流体被供应到变矩器回路606、冷却器回路608及润滑油回路610。一旦润滑油回路610充满且润滑油压力进行调节，可排出任何额外流体或将任何额外流体返回储槽614(即，图6中标记为“排出612”)。由于所述主回路及润滑油回路充满，由图6中的箭头626展示的此过量流体可被称为“完全不可用”流体。一方面，希望所述控制器能够控制泵流量以便使“完全不可用”流体量最小化以改进传动装置性能。此可通过经由如先前描述致动泵控制螺线管控制泵排量来控制。另一方面，可由所述控制器通过移除一组给定的条件的此无法使用的流体的量来计算所述泄漏自适应参数或泵泄漏因数616。

一旦控制器确定润滑油压力已调节，所述控制器可确定液压系统的泄漏。如图6中所展示，泵600可通过产生泵泄漏“P”616而促成整体系统泄漏。此外，存在控制件泄漏“C”618，且另外，离合器604促成泄放“B”620及填充流“F”622两者。变矩器回路606、冷却器回路608及润滑油回路610各自基于几何形状(举例来说，孔尺寸、泄放孔直径)、变矩器类型及变矩器模式促成流量限制624。

参看图7，可下载成表形式的多个信息700且将多个信息700存储于控制器的存储器单元中。举例来说，在表702中，所述控制器可基于变矩器正操作的模式确定变矩器回路606的限制值。例如，变矩器可包含闭锁离合器，使得变矩器以变矩器模式或闭锁模式操作。

在表704中，所述控制器可检索变矩器回路606(基于变矩器模式或闭锁模式)、冷却器回路608及润滑油回路610的个别限制直径。变矩器回路606、冷却器回路608及润滑油回路610的限制的总和可提供总限制值624。

在表706中，所述控制器可基于变速范围或齿轮比检索各离合器的泄放孔。所述泄放通常对促进空气从离合器释放或排出为必需的。如表706中所展示，基于变速范围或齿轮比布置泄放孔面积值620，且这些值620可源自于传动装置中的各离合器的个别泄放孔直径。可从表712检索个别泄放孔直径。一方面，对于单一范围可啮合两个离合器。根据个别泄放孔直径，可确定表706中的泄放孔面积值620。在不同的方面，对于单一范围可啮合不同数目的离合器。例如，可能仅啮合一个离合器。或者，针对给定范围可啮合三个或三个以上离合器。无论如何，各离合器的个别泄放孔直径可用以确定各给定范围或齿轮比的组合泄放孔面积620。

在表708中，所述控制器可检索各给定范围或齿轮比的控制件泄漏618。一方面，类似于泄放孔面积值620，可预先确定控制件泄漏618的值且将其存储于控制器的存储器单元中。控制器可从表712检索额外信息，包含个别离合器填充流量622及流体粘度因数。最后，在表710中，控制器可检索泵排量值且接着确定总泵泄漏因数616。在至少一个方面，泵泄漏因数616可为传动装置中的各回路或子系统的泄漏/流体需求的总和。

为了适应流体粘度，图7中的表中的每一者可包含取决于各种温度或温度范围的不同值。例如，一个值可对应于75℃及90℃的范围之内的流体温度，然而不同值可对应于90℃及105℃的范围之内的流体温度。除了基于流体温度的值的变动之外，所述值中还可存在其它变动，但流体温度的确常常对流体粘度造成最大的影响。

泵泄漏616可常常为液压系统中的整体泄漏的重要因素或组成部分。然而，一旦已知或确定所述润滑油调节点，控制器就可根据图6的流量模型及图7的表格信息700计算系统的整体泄漏。泄漏自适应参数是基于泵速度(即，输入速度)、流体温度、离合器填充及类似物的。一旦这些已知，可确定且根据需要实现系统的流量需求。

为此，所述控制器可使用泄漏自适应参数或泵泄漏因数以调整泵排量。可经由泵控制螺线管实现此，如上文所描述，泵控制螺线管可控制可变排量泵的“减小”压力。通过控制此“减小”压力，可增加或减小所述泵排量。为了更好地说明此过程，特此参考图8。在图8中，提供控制过程以控制传动装置的整个液压系统的压力及流量。此过程800说明仅希望为示范性的且并非为限制性的若干步骤。例如，其它方法可包含比图8中展示的步骤多或少的步骤。结果，图8的方法或过程为示范性实施例，其说明调节传动装置的不同回路或子系统之内的压力使得可基于未来需求理想地确定流量及压力的整体过程。

在图8中，通过在传动装置的液压系统中产生流体流实现第一步骤802。在此，这通常由可一体式地安置于所述传动装置的外壳之内的可变排量泵来完成。然而，如上文所描述，替代实施例可包含安置于冷却器回路之前或之后的第二泵以提供额外流动。其它实施例可包含安置于所述传动装置的外部的液压泵以进一步促进所述传动装置中的流体流。在此实例中，可变排量泵可在传动装置的主回路中产生流体流及压力。

在步骤804中，所述主回路中的压力(即，主压力)可达到调节点。如图3中所展示，压力开关302可被安置成与主调节器阀204连通，使得随着主压力进行调节，压力开关302可沿通信链路304将信号发送到控制器216以针对此条件警示控制器216。此外，一旦在步骤804中主压力进行调节，主调节器阀204可动作到其经调节位置，使得可在步骤806中将额外流体引导到变矩器回路208、冷却器回路210及润滑油回路212。

随着润滑油回路212中流体压力增大，压力，即，润滑油压力在步骤808中达到调节点。这样一来，润滑油调节器阀214可动作到其经调节位置，借此触发压力开关218以检测此位置且沿通信链路248将信号发送到控制器216。此时，控制器216根据步骤810已学习或确定主回路、润滑油回路或主回路及润滑油回路两者(举例来说，图3的实施例中)中的调节点。此外，如所描述，不同的压力开关可检测这些调节点，且在步骤812中经由信号将此信息传达到控制器216。

在步骤814中，所述控制器可基于调节点且主要基于所述润滑油调节点确定泵泄漏自适应因数。如上文参考图6及7所描述，所述控制器可检索各种输入(举例来说，控制件泄漏值、泄放、限制等等)。这些输入中的许多将取决于温度、范围及变矩器模式。所述控制器可根据包含先前描述的各种已知方式接收此类型信息。一旦所述控制器已检索到所有输入数据，其就可计算泵泄漏因数或泄漏自适应参数。

如先前描述，所述泄漏自适应参数是传动装置中的整体泄漏的泄漏调整变量。一旦控制器确定此参数，其就可将此值输入到泵供应方程式以确定贯穿液压系统的流量及压力。在一个非限制方面，具有标称硬件的传动装置可具有0.091的泄漏因数。如果传动装置具有比标称传动装置多的泄漏，那么泄漏因数或参数将很可能具有更大的值，举例来说，0.105。同样，如果传动装置具有比标称传动装置少的泄漏，那么泄漏因数或参数将很可能具有更小值，举例来说，0.085。此可见于图5，举例来说，其中标称传动装置可具有0.091的泄漏自适性因数且在较低的发动机速度下达到润滑油压力调节点512，相比之下，“更多泄漏的”传动装置可具有0.105的泄漏自适性因数且在更高发动机速度下达到其润滑油压力调节点514。

因此，与标称传动装置相比，具有更多泄漏的传动装置将很可能具有更高的泄漏自适应参数，而具有更少泄漏的传动装置将很可能具有更低的泄漏自适应参数。然而，如果在传动装置中存在额外泄漏，那么泄漏自适应参数可随着时间推移而改变。例如，如果控制器确定下游压力开关218比预期早或晚地切换或移动，那么泄漏自适应参数将相应地调整。结果，控制器可计算不同条件下传动装置的流量需求，且基于此前馈模型，控制器可接着在步骤816中优化可变排量泵的排量。此外，由于控制器计算传动装置的流量需求，因此控制器能够可操作地控制泵控制螺线管的输出以根据需要调整泵排量。

在图9中，提供示范性图形表示900以说明控制系统可如何基于换档期间的流量需求调整泵流量。在图9中，针对一组给定的条件提供示范性供应曲线902及需求曲线904。如上文所描述，存在确定整个系统的流量要求所需的各种输入。此包含发动机速度、传动装置储槽温度、主调制状态、变速范围及离合器是否正被填充。基于这些输入，所述控制器可基于以下供应方程式计算来自泵的流体流的供应量：

供应流量(Q_S)＝(N_E x PD)–KP/v

其中N_E为发动机速度，PD为泵排量，P为压力，v为流体粘度且K为基于所述泄漏自适应因数的常量。K可为泵泄漏616、控制件泄漏618及由于泄放孔的泄漏620的函数。

此外，变量K还可为范围的函数。控制器可将查找表存储在其存储器中，其中K是通过基于变速范围的修正因数而调整。例如，如果变速范围为反向的，那么可由0.01的修正因数调整变量K。或者，如果变速范围为第二范围，那么可由0.045的修正因数调整变量K。同样，可预先确定这些修正因数且可将这些修正因数存储于传动控制器的存储器单元中。

在图9中，展示部分由于泵、控制件、泄放孔、密封件等等的泄漏而具有负斜率的供应曲线902。在无泄漏的完美流量模型中，泵流量实质上在任何给定速度处应为常量，但本发明中描述的模型可适应系统中的各种泄漏。还展示流量需求曲线904。在图9中的一点910处，供应曲线902与需求曲线904相交，借此表示所需要的流量与所供应的流量相同时的特定压力。然而，在图9中由“P”表示的另一压力处，供应流量Q_S小于需求流量Q_D(即，点906与908之间的差异)。如所展示，在换档期间供应的泵流量906不足以满足流量需求908以在换档期间填充即将工作的离合器。因而，控制器可如下计算离合器填充的此需求：

需求流量＝31*A*√(ΔP)

其中A为离合器中的进油孔的面积，且ΔP为压力P与离合器的复位弹簧之间的差异。因此所述控制器可确定用于填充即将工作的离合器的流体需求及由泵输出的流体供应两者。

基于上文的泵供应及流量需求方程式，所述控制器可通过可控制地调整泵排量来调整泵供应以满足流量需求，如本发明中所描述。换句话来说，控制器可接收必要输入(如上文所描述)，且检索常量及其它变量以确定泄漏自适应参数。基于变速范围及温度，控制器可获得粘度(其依据温度而变化)及修正因数以确定泵供应。因此，如果控制器确定针对给定压力，泵供应对于流量需求不足，不足以填充即将工作的离合器，那么控制器可控制地调整泵排量直到供应流量满足所需要的需求流量。换句话来说，通过调整泵排量，可垂直移动图9中的供应流量曲线902直到供应流量点906与需求流量点908相交。由于控制器能够调整供应流量以满足换档期间的流量需求，控制器可有效地改进传动装置的换档质量及耐用性。

参看图10及11，控制器也可在传动装置在换档之间操作时调整泵供应。在此，控制器可通过监视流量需求来操作闭环控制系统以充满润滑油回路且将储槽温度保持在想要的温度处或附近。为了这样做，控制器可确定在给定量的发动机扭力下阻止啮合的离合器滑移需要多少压力。如上文所描述，可由主调节阀调节压力以维持离合器容量。一旦控制器已确定必需压力量，可将任何过量流体供应引导到变矩器、冷却器回路及润滑油回路。

控制器可经编程以确定满足润滑油回路的需求所需的流量。例如，可以查找表或图形形式提供多个流量需求值。在图10中，提供用于确定充满润滑油回路的流量需求的示范性图形表示1000。在此，可基于传动装置速度，即，输入速度或输出速度陈述流量需求。控制器可接收或确定传动装置的输入或输出速度，且基于此速度，检索满足传动装置润滑油回路的需求所需要的流量需求。在图10中，举例来说，展示随速度而变化的流量分布1002。流量需求随着速度的增加而增加，但在预先确定的速度N处，流量需求可趋向平稳且对于增加的速度保持实质上恒定。例如，针对传动装置输出速度，预定速度N可指代1500RPM。在1500RPM处，由流量分布1002上的点1004指示流量需求Q_L。在此情况中，如果控制器确定输出速度N为1500RPM，那么控制器可从图形表示检索流量需求值Q_L。如果速度为不同的，那么控制器可在值之间插值或从流量分布1002抽取定义值。

另外，控制器可监视传动装置储槽温度，且基于此温度调整穿过冷却器回路的流量。例如，在图11中，展示了作为温度变化的函数的流量分布1102的不同图形表示1100。控制器可根据本文中描述的方法连续地监视储槽温度。此外，控制器可被预编程或将所需或阈值温度存储在其存储器单元中。或者，举例来说，可由交通工具操作者设定储槽温度。无论如何，控制器可被提供想要的或阈值储槽温度且根据需要对液压控制器系统做出调整以改变储槽温度。

在图11中，展示沿流量分布1102的第一温度点1104及第二温度点1106。在此实施例中，第一温度点1104对应于想要的温度与实际温度之间的差异ΔT₁。第二温度点1106指代第二差异ΔT₂。温度改变中的每一者对应于不同的流量。例如，第一温度变化ΔT₁对应于第一流量需求Q₁，且第二温度变化ΔT₂对应于第二流量需求Q₂。

基于图11的流量分布1102，如果想要的或阈值温度为T_T但实际储槽温度低于阈值，那么控制器不能调整供应流量。然而，如果实际储槽温度高于阈值温度，那么控制器可确定实际温度与阈值温度之间的差异。基于此差异，控制器可从图11的图形表示1100确定流量需求以减少储槽温度。如上文所描述，此可通过提供穿过冷却器回路的额外流量来实现。

此外，如上文参考图10所描述，控制器可确定用于维持特定发动机扭力处的离合器容量的对应压力。或者，此可随加速器或油门踏板位置而变，而非随发动机扭力而变。无论如何，控制器可使用上文的泵供应方程式确定在给定压力下由泵供应的流体的量。

此供应流量Q_S对应于可用于充满变矩器、冷却器回路及润滑油回路的流量。如所描述，控制器可接着确定供应流量Q_S是否足以充满润滑油、变矩器及冷却，且如果不足，那么控制器可对泵排量做出调整以增加整个系统中的流量。如果基于当前输入或输出速度，润滑油流量需求Q_L小于Q_S且控制器确定储槽温度为阈值温度T_T或小于阈值温度T_T，那么控制器可做出进一步调整以减小流量且提供更高的燃料经济性。

另一方面，如果润滑油流量需求Q_L大于供应流量QS，控制器能够可控制地调整泵排量以增加由泵供应的流体的量以满足润滑油回路的需要。另外，如果实际储槽温度高于温度阈值T_T，控制器可计算此差异且使用图11的图形表示1100以确定用以减小储槽温度所需要的流量。

参看图12，提供变矩器流量需求的图形表示1200。变矩器可为显著的热产生器，尤其是在交通工具上陡坡或从停止反复发动的情况中。如上文参考图1所描述，扭力放大通过驱动单元102与传动装置118之间的流体耦合而发生，使得涡轮轴114暴露到比由驱动单元102供应的扭力多的扭力。扭力放大对在交通工具发动期间将扭力传送到车轮为有利的，但其也趋向于在变矩器中产生最多的热。结果，如果可能的话，希望通过冷却器回路消除或耗散此热量。

传动控制器可用于通过监视由驱动单元(或发动机)产生的扭力量及检测或计算变矩器滑移量来监视正由变矩器产生的热量。可将变矩器滑移定义为输入速度与涡轮速度的比率。换句话来说，变矩器滑移是跨越变矩器的速度差异。控制器可经由控制器与驱动单元控制电路(举例来说，发动机控制器)之间的数据链路或信号路径接收来自发动机或驱动单元的输入扭力。在传动控制器不能接收输入扭力的情况下，控制器可根据滑移速度计算输入扭力。

在图12中，展示用于满足变矩器流量需求的流量分布1200。在此，控制器可计算变矩器滑移速度且接着从图12的图形表示1200检索想要的流量。举例来说，在图12中，沿流量分布1202存在多个经定义的流量，包含第一流量Q₁及第二流量Q₂。第一流量Q₁对应于在第一滑移速度SS₁处的流量分布1202上的点1204。类似地，第二流量Q₂对应于第二滑移速度SS₂处的流量分布1202上的点1206。应理解，两个滑移速度值仅为多个滑移速度值中的两者。控制器可在必要的情况下插值以确定在不同滑移速度值处的想要的流量。或者，控制器可被编程有基于滑移速度或输入扭力的流量分布的公式。无论如何，控制器可连续地监视滑移速度且确定是否需要额外流量来耗散自变矩器产生的热量。

另外，尽管在图12中仅展示一种流量分布1202，但可存在多种流量分布。各流量分布可与加速器踏板的特定位置(即，油门踏板位置或百分比)有关。此外，取决于变矩器的类型及型号可存在各种曲线。在变矩器包含闭锁离合器的情况下，控制器可监视或检测闭锁离合器何时啮合。当闭锁离合器啮合时，控制器可经编程以跳过对变矩器流量需求的评估且仅确定润滑油回路及冷却器回路所需要的流量。

因此，基于图10到12，控制器可经编程或经指示以评估三种流量需求，即，润滑油需求、储槽温度或冷却器需求及变矩器流量需求。一方面，控制器可确定三种流量需求中哪个需求最大，且基于此最大流量，控制器能够可调整地控制泵排量以实现想要的流量。在不同的方面，控制器可将三种流量需求求和，计算平均或基于三种流量需求计算不同的想要的流量。此外，控制器可连续地监视、计算及确定三种流量需求且基于任何需求的改变对泵排量做出实时调整。通过调整泵排量，控制器可根据需要有效地控制三种流量需求。这样一来，控制器还可改进交通工具的整体燃料经济性。

尽管在图10、11及12中将润滑油回路、冷却器回路及变矩器的流量需求展示为图形表示，应理解，这些流量需求可为具有供控制器检索的值的查找表。针对润滑油回路，可基于传动装置输入速度、涡轮速度、传动装置输出速度、扭力或换档频率提供所需流量。同样，针对冷却器回路，可基于多个温度差异(举例来说，按1℃到5℃的增量中)提供用以减小储槽温度所需要的流量。类似地，针对变矩器流量需求，可基于滑移速度、输入扭力、变矩器型号及/或加速器踏板位置提供用以使变矩器中产生的热消散所需要的流量。一旦控制器确定供应流量及满足润滑油回路、冷却器回路及变矩器回路的需求中的每一者所需要的流量，那么控制器能够可控制地致动泵控制螺线管以调整泵排量。此外，此可为闭环控制的部分，其中控制器可连续地计算及确定系统的流量供应及流量需求且连续地调整泵排量以改进燃料经济性。

虽然本文在上文已揭示并入有本发明的原理的示范性实施例，但本发明并不局限于所揭示的实施例。事实上，此申请旨在涵盖本发明的使用其一般原理的任何变动、使用或调适。此外，此申请旨在涵盖属于本发明所属的技术领域中已知或惯常做法且落在随附权利要求书的限制内的不同于本公开的偏差。

Claims (36)

1.一种控制传动装置的液压系统中的流体流动及压力的方法，其包括：

提供控制器、可变排量泵、液压控制件、流体地耦合到所述泵的流体回路、调节器阀、压力开关及用于可操作地控制泵排量的螺线管；

将流体从所述泵抽吸到所述流体回路中以在其中产生流体流动及压力；

在调节压力下调节所述流体回路中的所述压力；

使用所述压力开关检测所述调节压力且将所述调节压力传达到所述控制器；

根据所述流体回路中的所述调节压力、泵泄漏因数、液压控制件泄漏因数及多个几何限制确定泄漏自适应因数；以及

根据所述泄漏自适应因数将所述泵的所述排量从第一排量调整到第二排量。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括当达到所述调节压力时，在所述流体回路中将所述调节器阀从未经调节位置流体地致动到经调节位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整步骤包括将所述螺线管从第一电气状态致动到第二电气状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括确定传动装置输入速度、传动装置齿轮比及流体温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将多个因数存储于所述控制器的存储器中，所述多个因数包含变矩器模式限制因数、闭锁模式限制因数、冷却器回路限制因数、润滑油回路限制因数、离合器泄放因数、所述液压控制件的泄漏因数、所述泵的泄漏因数、流体粘度因数、个别离合器填充流动因数及个别离合器泄放直径中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括将总限制因数确定为变矩器限制因数、冷却器回路限制因数及润滑油回路限制因数的总和。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括根据泵排量因数及泄漏因数确定所述泵泄漏因数。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

确定传动装置齿轮比；以及

搜索存储于所述控制器中的查找表以根据传动装置齿轮比确定液压控制件泄漏因数。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

将标称泄漏因数及阈值因数存储于所述控制器中；

将所述泄漏自适应因数与所述标称泄漏因数作比较；以及

如果所述泄漏自适应因数与标称因数之间的差异增加超过所述阈值因数，那么调整所述泵排量。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

存储在所述流体回路的第一调节后根据流体温度、传动装置输入速度及传动装置齿轮比的所述调节压力；

在所述流体回路的第二调节后确定所述流体回路的调节压力，且将第二调节压力存储于所述控制器中；

检测所述第一调节后的所述调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的差异；以及

调整所述泵的所述排量以减小所述第一调节后的所述调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的所述差异。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括一旦检测到所述调节压力就将所述压力开关从第一位置触发到第二位置。

12.一种控制传动装置的液压系统中的流体流动及压力的方法，其包括：

提供控制器、可变排量泵、流体地耦合到所述泵的第一流体回路、流体地耦合到所述泵及所述第一流体回路的第二流体回路、第一调节器阀、第二调节器阀、第一压力开关、第二压力开关及用于可操作地控制泵排量的螺线管：

将流体从所述泵抽吸到所述第一流体回路中以在其中产生流体流动及压力；

在第一调节压力下调节所述第一流体回路中的所述压力；

使用所述第一压力开关检测所述第一调节压力且将所述第一调节压力传达到所述控制器；

将流体流动从所述泵引导到至少所述第二流体回路；

在第二调节压力下调节所述第二流体回路中的所述压力；

使用所述第二压力开关检测所述第二调节压力且将所述第二调节压力传达到所述控制器；

根据所述第一及第二流体回路中的所述调节压力、泵泄漏因数、液压控制件泄漏因数及多个几何限制确定泄漏自适应因数；以及

根据所述泄漏自适应因数将所述泵的所述排量从第一排量调整到第二排量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述引导步骤包括将所述第一调节器阀从未经调节位置移动到经调节位置。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括当达到所述第一调节压力时，将所述第一调节器阀流体地致动到所述经调节位置。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括当达到所述第二调节压力时，将所述第二调节器阀流体地致动到其经调节位置。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述调整步骤包括将所述螺线管从第一电气状态致动到第二电气状态。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述确定步骤包括确定传动装置输入速度、传动装置齿轮比及流体温度。

18.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括将多个因数存储于所述控制器的存储器中，所述多个因数包含变矩器模式限制因数、闭锁模式限制因数、冷却器回路限制因数、润滑油回路限制因数、离合器泄放因数、所述液压控制件的泄漏因数、所述泵的泄漏因数、流体粘度因数、个别离合器填充流动因数及个别离合器泄放直径中的至少一者。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括将总限制因数确定为变矩器限制因数、冷却器回路限制因数及润滑油回路限制因数的总和。

20.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括根据泵排量因数及泄漏因数确定所述泵泄漏因数。

21.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

确定传动装置齿轮比；以及

搜索存储于所述控制器中的查找表以根据传动装置齿轮比确定液压控制件泄漏因数。

22.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

将标称泄漏因数及阈值因数存储于所述控制器中；

将所述泄漏自适应因数与所述标称泄漏因数作比较；以及

如果所述泄漏自适应因数与标称因数之间的差异增加超过所述阈值因数，那么调整所述泵排量。

23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括：

存储在所述第一流体回路的第一调节后根据流体温度、传动装置输入速度及传动装置齿轮比的所述第一调节压力；

在所述第一流体回路的第二调节后确定所述第一流体回路的调节压力且将所述调节压力存储于所述控制器中；

检测所述第一调节后的所述第一调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的差异；以及

调整所述泵的所述排量以减小所述第一调节后的所述第一调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的所述差异。

24.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括：

存储在所述第二流体回路的第一调节后根据流体温度、传动装置输入速度及传动装置齿轮比的所述第二调节压力；

在所述第二流体回路的第二调节后确定所述第二流体回路的调节压力且将所述调节压力存储于所述控制器中；

检测所述第一调节后的所述第二调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的差异；以及

调整所述泵的所述排量以减小所述第一调节后的所述第二调节压力与所述第二调节后的所述调节压力之间的所述差异。

25.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括一旦检测到所述调节压力就将所述压力开关从第一位置触发到第二位置。

26.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

确定当前流体压力、传动装置输入速度、流体温度、传动装置齿轮比、当前泵排量及校正因数；

接收指示可选择性啮合离合器是否正被填充的信号；以及

确定为了满足用于填充所述离合器的流量需求而需要来自所述泵的流体流动量。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述确定步骤包括将根据传动装置齿轮比的所述校正因数存储于所述控制器中，以及搜索查找表以确定所述校正因数。

28.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括根据所述传动装置输入速度、泵排量、当前流体压力、流体粘度及所述校正因数确定流体流动的供应。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述流量需求是根据所述离合器的进油孔及流体压力。

30.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括可控制地调整所述泵排量直到来自所述泵的流体流量满足所述流量需求。

31.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

将想要的流体温度存储于所述控制器中；

确定所述液压系统中的当前流体温度；以及

可控制地调整穿过所述第一及第二流动回路的流体流动直到所述当前流体温度与所述想要的流体温度实质上相同。

32.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

存储根据传动装置输入速度的想要的流体温度；

确定当前传动装置输入速度；

基于所述当前传动装置输入速度确定所述想要的流体温度；以及

控制所述螺线管直到所述当前流体温度与所述想要的流体温度实质上相同。

33.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

将根据变矩器滑移速度的想要的流体流动分布存储于所述控制器中；

计算当前变矩器滑移速度；

基于所述当前变矩器滑移速度自所述想要的流体流动分布确定想要的流体流动；

确定所述第二流体回路中的当前流体流动；以及

可控制地调整泵排量直到所述当前流体流动与所述想要的流体流动实质上相同。

34.一种传动系统，其包括：

控制器；

液压控制系统，其包含多个流体回路，液压控制回路可由所述控制器控制；

可变排量泵，其适于由扭力产生机构驱动，所述泵具有各自流体地耦合到所述液压控制系统的入口及出口，其中所述泵经配置以产生贯穿所述液压控制系统的流体流动及压力；

所述多个流体回路的第一流体回路及第二流体回路，其各自流体地耦合到所述泵，其中所述第一流体回路流体地耦合于所述泵出口与所述第二流体回路之间；

安置于所述第一流体回路中的第一调节器阀，所述第一调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述第一流体回路中的第一经调节压力；

第一压力开关，其流体地耦合到所述第一调节器阀，且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述第一压力开关经安置成与所述控制器电通信；

安置于所述第二流体回路中的第二调节器阀，所述第二调节器阀经配置以于至少一经调节位置与一未经调节位置之间移动，其中所述经调节位置对应于所述第二流体回路中的第二经调节压力；

第二压力开关，其流体地耦合到所述第二调节器阀，且经配置以于第一位置与第二位置之间移动，其中所述第二压力开关经安置成与所述控制器电通信；以及

螺线管，其经安置成与所述控制器电通信，所述螺线管可控制地耦合到所述泵以调整所述泵的排量；

其中，一组指令存储于所述控制器的存储器中，所述一组指令可由所述控制器的处理器执行以确定何时经由来自所述第一及第二压力开关的信号达到所述第一经调节压力及所述第二经调节压力，根据所述第一及第二流体回路中的所述第一经调节压力及所述第二经调节压力、泵泄漏因数、液压控制件泄漏因数及多个几何限制确定泄漏自适应因数，及根据所述泄漏自适应因数将所述泵的所述排量从第一排量调整到第二排量。

35.根据权利要求34所述的传动系统，其中所述螺线管为可操作地控制的以调整所述泵的所述排量。

36.根据权利要求34所述的传动系统，其中所述螺线管可在第一状态与第二状态之间致动。