CN105190121A - 用于控制传动装置中的泵性能的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有控制器及可变排量泵的传动装置的液压系统。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在所述润滑油回路中，使得所述润滑油调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动。所述调节位置对应于所述润滑油回路中的调节压力。压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经构造以在第一位置与第二位置之间移动，其中所述开关经安置与所述控制器电通信。螺线管经安置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所述排量。

Description

用于控制传动装置中的泵性能的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种传动控制系统，且特定地说，涉及一种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，原动机可以不同速度操作且产生传送到传动装置的不同水平动力。在一个情况下，原动机可为发动机。继而，传动装置可将扭力传送到可直接安装到动力机器的车轮或履带的驱动系或最终驱动总成。传动装置可包含可由原动机旋转驱动的内部泵，且基于原动机的不同速度，泵可产生不同水平的流体流量及压力。在一些情况下，传动装置中只存在一个内部泵，其提供流体流给传动装置的主压力回路及润滑油回路。

常规液压泵通常依据其所需功能而进行设计。在发动机-传动装置应用中，例如，可出于若干原因中的一者而设计常规液压泵，即1)在低发动机空转速度(例如，近似500RPM)下提供充足的流体流，2)在特定发动机速度(例如，近似1000RPM)下提供完全调节的压力给传动装置的主压力回路，及/或3)在所需时间周期(例如，在1200RPM下近似200ms)填充传动装置离合器。其它设计考虑可包含大约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的不同设计考虑因素，泵仍然通常趋向于在正常操作条件及发动机速度下或在超过正常操作条件及发动机速度时过度产生流体流。

此外，一旦液压泵能够提供充足的流体流给传动装置的控制及润滑油系统，由泵产生的额外流体流通常被返回到传动装置油槽且不可用。然而，此过量流体流直接促成了传动装置内的液压自旋损失。实际上，此减小了传动生产率及性能。

解决由液压泵产生的过量流量的一种可能方法是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降低泵的流体腔内的容积，借此控制泵排量及流体流的产生。通过控制排量，泵可在稳定状态条件下产生更理想的流量。当传动装置例如处在某一范围中时，液压需求通常相当低且油腔的容积可降低，借此导致减小整体泵流量。同样地，在多个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。

因为“降低”压力是基于主回路的压力，然而，存在固有的响应时间缺陷。换句话来说，增加流体流(例如当填充离合器时)的需求开始于泵腔的容积增加之前(“降低”压力响应)。因此，无关于对泵及传动系统作出何种改良，液压需求均会在泵可供应所需流量之前上升，借此造成填充离合器的非所需时间延迟。此可影响燃料经济性及换档质量。

因此需要以电子形式控制传动装置的泵容量。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最小化过量的流量、改善换档质量且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，所述泵经构造以在整个系统中产生流体流及压力。所述系统还包含流体地耦合到所述泵的主回路及安置在所述主回路中的主调节器阀。所述主调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述主回路中的调节压力。压力开关流体地耦合到所述主调节器阀，且经构造以在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，一旦所述主回路中的流体压力达到实质上调节条件，所述主调节器阀就从所述未调节位置移动到所述调节位置。另一方面，所述压力开关经构造以检测所述主调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的移动，且当所述主调节器阀移动时，所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间移动。在进一步方面，所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引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。在又进一步方面，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和主回路，且润滑油调节器阀安置在所述润滑油回路中。所述润滑油调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述润滑油回路中的调节压力。第二压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀，且经构造以在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。

与其相关的是，所述润滑油调节器阀在所述主调节器阀移动到所述主调节器阀的调节位置之后移动到所述润滑油调节器阀的调节位置。此外，一旦所述润滑油回路中的流体压力达到实质上调节条件，所述润滑油调节器阀就从所述未调节位置移动到所述调节位置，且所述第二压力开关经构造以检测所述润滑油调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的所述移动，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。进一步与其相关的是，所述第二压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引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，所述泵经构造以在整个系统中产生流体流及压力。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在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构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述润滑油回路中的调节压力。压力开关流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经构造以在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所述泵以更改所述泵的所述排量。

在此实施例的一个方面，一旦所述润滑油回路中的所述流体压力达到实质上调节条件，所述润滑油调节器阀从所述未调节位置移动到所述调节位置。另一方面，所述压力开关经构造以检测所述润滑油调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的所述移动，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。与其相关的是，所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引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。在进一步方面，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。

在替代方面，所述系统可包含流体地耦合到所述泵和润滑油回路的主回路及安置在所述主回路中的主调节器阀。所述主调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述主回路中的调节压力。此外，第二压力开关流体地耦合到所述主调节器阀且经构造以在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。

在又进一步方面，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并随着所述流体通过所述冷却器回路而调整其温度。在这里，所述温度传感器经结构化以检测所述传动装置中的流体温度且将所述温度传达到所述控制器。继而，所述控制器将所述螺线管从第一电状态可控制地致动到第二电，其中所述第一电状态与所述第二电状态之间的所述致动调整通过所述冷却器回路的流体流的速率。

在进一步示范性实施例中，提供一种控制通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。在这里，所述方法包含将流体从所述泵抽送到所述主回路中直到所述主回路中的流体压力达到第一调节点为止，且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调节位置流体地致动到调节位置。所述方法还包含将流体抽送到所述润滑油回路直到所述润滑油回路中的所述流体压力达到第二调节点为止，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调节位置流体地致动到调节位置。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且检测所述压力开关从所述第一位置到所述第二位置的所述移动。将所述螺线管从第一电状态致动到第二电状态，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送的流体流的速率。所述方法还可包含增加所述泵的所述排量以增加从所述出口抽送的流体流的所述速率。替代地，所述方法可包含降低所述泵的所述排量以降低从所述出口抽送的流体流的所述速率。另一方面，所述方法包含用温度传感器检测流体温度，基于所述所检测温度发送信号到所述控制器，及调整来自所述泵出口的流体流的所述速率直到所述所检测温度达到所需温度为止。在进一步方面，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所述移动。与其相关的是，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状态致动到所述第二电状态。

附图说明

通过结合附图参考本发明的实施例的以下描述将变得明白本发明的上文提及的方面及获得所述方面的方式，且将更好地理解本发明自身，其中：

图1是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是传动装置的液压控制系统的示范性示意图；

图3是传动装置的液压控制系统的另一示范性示意图；

图4是主回路压力的泄漏自适性分布的图表表示；

图5是润滑油回路压力的泄漏自适性分布的图表表示；

图6是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是图6的前馈模型的示范性输入的表格；

图8是用于使用图6的模型控制泵流量的方法的示范性流程图；

图9是用于多个范围之间的换档的流量需求及流量供应曲线的图表表示；

图10是适应润滑油流量的流量曲线的图表表示；

图11是基于温度调整的流量曲线的图表表示；及

图12是基于跨变矩器的滑移速度的流量曲线的图表表示。

遍及若干视图，对应的标号用于指示对应部分。

具体实施方式

下文描述的本发明的实施例不旨在为详尽的或将本发明限于以下详述中揭示的精确形式。相反地，所述实施例经选取并描述使得所属领域技术人员可明白并了解本发明的原理及实务。

现在参考图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经构造以可旋转地驱动输出轴104，输出轴104耦合到常规变矩器108的输入或泵轴106。输入或泵轴106耦合到叶轮或泵110，叶轮或泵110由驱动单元102的输出轴104可旋转地驱动。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或与所述可旋转输入轴成一体。传动装置118还可包含内部泵120，内部泵120用于在传动装置118的不同流动回路(例如主回路、润滑油回路等等)内增大压力。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可将扭力输送到轴116以用于驱动泵120且在传动装置118的不同回路内增大压力。

传动装置118可包含具有多个自动选定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或与所述传动轴128成一体且可旋转地驱动所述传动轴128，所述传动轴128耦合到常规的万向接头130。万向接头130耦合到轮轴132且可旋转地驱动轮轴132，轮轴132的各端处安装有车轮134A及134B。传动装置118的输出轴126以常规方式经由传动轴128、万向接头130及轮轴132驱动车轮134A及134B。

常规的闭锁离合器136连接在泵110与变矩器108的涡轮112之间。变矩器108的操作在以下方面是常规的：变矩器108在例如交通工具启动、低速及某些齿轮换档条件的某些操作条件期间可按所谓的“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，扭力放大通过流体耦合而发生，使得涡轮轴114暴露于扭力大于由驱动单元102供应的扭力的驱动力，如所属领域中所知。变矩器108在其它操作条件期间(例如当啮合传动装置118的行星齿轮系统122的某些齿轮时)可替代地按所谓的“闭锁”模式操作。在闭锁模式中，闭锁离合器136啮合且泵110借此直接固定到涡轮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，亦如所属领域中所知。

传动装置118进一步包含电动液压系统138，电动液压系统138经由J个流体路径140₁到140_J流体地耦合到行星齿轮系统122，其中J可为任何正整数。电动液压系统138响应于控制信号而选择性地使流体流过流体路径140₁到140_J中的一或多者，借此控制行星齿轮系统122中的多个对应摩擦装置的操作，即，啮合及分离。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等等。通常，所述多个摩擦装置的操作(即，啮合及分离)是通过选择性地控制由所述多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力，例如通过控制对摩擦装置中的每一者的流体压力来控制的。在不旨在以任何方式限制的一个实例实施例中，所述多个摩擦装置包含呈常规离合器的形式的多个制动器及扭力传输装置，所述常规离合器可各自经由由电动液压系统138供应的流体压力可控制地啮合及分离。无论如何，均通过经由控制多个流体路径140₁到140_J内的流体压力选择性地控制所述多个摩擦装置而以常规方式完成传动装置118的各个齿轮之间的变化或换档。

系统100进一步包含可包含存储器单元144的传动控制电路142。说明性地，传动控制电路142是基于微处理器，且存储器单元144通常包含存储在其中的指令，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，行星齿轮系统122的各个齿轮之间的换档。然而，将了解，本发明预期其它实施例，其中传动控制电路142并非基于微处理器，而是经配置以基于硬接线指令及/或存储在存储器单元144中的软件指令的一或多个集合来控制变矩器108及/或传动装置118的操作。

在图1中说明的系统100中，变矩器108及传动装置118包含多个传感器，其经配置以分别产生指示变矩器108及传动装置118的一或多个操作状态的传感器信号。例如，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，所述旋转速度是驱动单元102的输出轴104的相同旋转速度。速度传感器146是经由信号路径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，所述旋转速度是与涡轮轴114相同的旋转速度。传动装置118的输入轴124直接耦合到涡轮轴114或与涡轮轴114成一体，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。无论如何，速度传感器148是经由信号路径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，且是经由信号路径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经构造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进一步包含经构造以控制传动装置118内的各种操作的一或多个致动器。例如，本文描述的电动液压系统138说明性地包含多个致动器(例如，常规螺线管或其它常规致动器)，其是经由对应数量的信号路径72₁到72_J电连接到传动控制电路142的J数量个控制输出CP₁到CP_J，其中J可为如上文描述的任何正整数。电动液压系统138内的致动器各自响应于由传动控制电路142在对应信号路径72₁到72_J中的一者上产生的控制信号CP₁到CP_J中的对应信号，以基于由各个速度传感器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内的流体压力来控制由所述多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力，且因此控制一或多个对应摩擦装置的操作，即，啮合及分离。说明性地，行星齿轮系统122的摩擦装置由液压流体控制，所述液压流体是由电动液压系统以常规方式分配。例如，电动液压系统138说明性地包含常规液压正排量泵(未展示)，经由控制电动液压系统138内的一或多个致动器，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说明性地是模拟摩擦装置压力命令，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，将了解，由所述多个摩擦装置中的每一者施加的摩擦力可替代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，无论如何，摩擦装置中的每一者的模拟操作是由控制电路142根据存储在存储器单元144中的指令而控制的。

在所说明的实施例中，系统100进一步包含驱动单元控制电路160，其具有经由K个信号路径162电耦合到驱动单元102的输入/输出端口(I/O)，其中K可为任何正整数。驱动单元控制电路160可为常规的，且可操作以控制并管理驱动单元102的整体操作。驱动单元控制电路160进一步包含通信端口COM，其是经由L个信号路径164电连接到传动控制电路142的类似通信端口COM，其中L可为任何正整数。一或多个信号路径164通常统称为数据链路。通常，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一或多个信号路径164共享信息。在一个实施例中，例如，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学会(SAE)J-1939通信协议共享呈一或多个消息的形式的信息，但是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可操作以经由一或多个信号路径164根据一或多个其它常规通信协议共享信息。

在本发明中，揭示了一种用于改善通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控制特征的液压控制系统以改善液压系统的稳定性、效率及性能。通过此类改善，可改善例如传动装置性能及燃料经济性的其它因素。此外，本发明描述一种用于实现液压系统及传动装置的控制及性能的改善的基于模型的方法。本发明的一些方面可并入到存储在控制电路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可互换地称作传动控制器，或控制器。在描述发动机控制电路时，发动机控制电路可称作发动机控制器。此外，可关于压力及流率描述通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。当本文揭示术语“流体流量”时，其旨在指通过液压系统中的某个点的流体流的流率或体积，而“流体压力”是指系统中的指定位置处的流体的实际压力。

在传动装置的常规液压系统中，泵是由例如变矩器的扭力产生机构旋转地驱动。在一些方面，原动机或发动机输出可旋转地驱动泵。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的泵。随着旋转地驱动泵，可通过泵的入口或吸入端口收集流体。随着泵旋转，流体压力及流量增大且流体经抽送通过泵的出口且进入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经定义压力，称作主压力。流体可经抽送通过主回路，且此压力可由阀控制。在本发明中，所述阀称作主调节器阀。

随着流体经抽送进入主回路，主压力可达到稳定状态条件。一方面，螺线管可调制或控制系统中的主压力。当需要流体(例如)来填充即将工作的离合器时，主回路中的主压力可由于对流体的即刻需求而突然降低。主调节器阀比泵更快地对此即刻需求作出反应。无论如何，检测到主回路中缺少流体压力，且控制泵以将额外流量抽送到主回路中。然而，在许多常规布置中，流体流的此突然增加使系统中的主压力低于额定或降低。流体的需求与供应之间的延迟及接着流体的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，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是基于压力的泵，使得如果调节系统200中的压力，那么泵202可按照需要输出必需的流体流。换句话来说，如果系统200中的压力降低，那么泵202增加其流量直到压力被调节为止，且反之亦然。为了促进对系统200中且尤其是主回路中的压力调节，主调节器阀204经安置成与泵202流体连通。主调节器阀204认识到系统200中且尤其是系统200的主回路中需要的压力。以此方式，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为止。这样一来，主调节器阀204抵着由弹簧(未展示)施加的弹簧压力而可控制地动作。主调节器阀204可移动到一个经定义位置使得过量的流体被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的流体流转换为主压力的反馈控制。

在图2中，流体是沿主流动路径228从泵202的出口抽送到主调节器阀204，且流体是沿液压路径230引导以满足主回路206的需要。主回路206包含用于操作和控制传动装置的控制件(例如，离合器)。沿着液压路径230有螺线管222，所述螺线管222用于调制或调节主回路206中的压力。因此，主回路206中的流体压力可由螺线管222调节。然而，直到现在为止，系统200中的流体流仍未被调节或控制。

如所描述，可变排量泵202是经由主调节器阀204进行控制。随着阀204由于系统中的压力需求而动作，泵压力“降低”或控制件由于系统200中对流体的突然需求而改变。泵202的延迟响应可造成主回路中的主压力低于额定及高于额定，如先前描述，这可不利地影响液压系统及传动装置。为了克服此问题，可希望当发生高于额定及低于额定条件时更好地进行控制，且更具体地说，通过在稳定状态条件下引发压力响应来更改或补偿此情况。

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增加或降低而增加或降低，且此在稳定状态条件下是理想的。本发明的一个特征是通过尽快地(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。在这里，可在起始离合器填充过程之前起始流体供应，借此避免离合器填充时间不一致。因而，由于流量的增加，可改善原地换档(garageshift)。

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。随着调节主回路206中的主压力，主调节器阀204可动作到新位置以使流体能够通过第二流动路径234且进入变矩器回路208。变矩器回路208可为如上文参考图1描述的变矩器108的部分。流体还可通过另一流动路径236且进入冷却器回路210。冷却器回路210可具有入口及出口，及用于调节或控制通过冷却器回路210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，流体继续经由另一流动路径238被抽送且进入液压系统200的润滑油回路212。润滑油回路212使流体能够对传动装置中的轴承、离合器、轴、齿轮等等进行润滑。润滑油回路212中的流体压力可称作润滑油压力。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，所述阀称作润滑油调节器阀214。润滑油调节器阀214流体地耦合到润滑油回路且安置在系统200中冷却器回路210后面的位置中。

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动作或移动到不同位置使得额外流体被引导到传动装置的油槽226。在图2的实施例中，主调节器阀204也可与油槽226流体连通，其中过量的流体沿第三流动路径240引导到油槽226。类似地，润滑油调节器阀214可沿不同流动路径242引导流体使得过量的流体被倾倒到油槽226。

一旦润滑油调节器阀214动作到其调节位置(即，润滑油压力达到其调节点时的位置)，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切换或移动到不同电状态，借此发送信号到传动装置的控制器216。如图2中所示，控制器216及压力开关218可沿通信路径248彼此电耦合。以此方式，压力开关218充当其中开关与控制器216通信的闭环系统的输入。继而，控制器216从开关218接收信号且将该通信理解为润滑油回路212充满的指示符。结果，另外或过量的流量对于液压系统200无用。

一旦控制器216从压力开关218接收到信号，其可致动用于控制泵流量的不同螺线管224。此螺线管可称作泵控制螺线管224且沿流动路径232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。泵流量可通过更改或改变可变排量泵202的排量来控制。在这里，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通信以增加或降低泵202的下降端口处的压力。此借此增加或降低泵202的排量。

当主压力达到其调节点时，可通过调节主压力且将主压力传达到控制器216来进行类似方法。图3中展示此实例。在这里，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。此外，第二压力开关302经安置成与主调节器阀204通信。因此，随着主压力调节且主调节器阀204移动到其调节位置，第二压力开关302可经由通信链路304发送信号到控制器216。运用所述两个压力开关，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精确地控制液压系统300的需要。

在替代实施例中，液压系统可只包含经安置成与主调节器阀204通信的压力开关302。在不同实施例中，第二泵可沿流动路径236或流动路径238安置以进一步促进流体流通过系统。此第二泵(未展示)可称作润滑油泵，其可提供更高流量但是更低压力。

图2及3中的液压控制系统的优点中的一者是能够控制系统中的流体温度。随着流体通过冷却器回路210，其进入润滑油回路212且增大润滑油压力。希望尽快地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，还可希望维持或控制通过不同回路的流体温度。为此，温度传感器200经安置成与油槽226流体连通。温度传感器220还可经由通信路径246电耦合到控制器216。在一些情况下，传动装置可有效地操作使得在其中操作的流体温度低于所需温度。此可增加传动装置中的自旋损失。在其它情况下，传动装置可在流体温度较热时操作，这可不利地影响在传动装置中操作的不同硬件。因此，理想温度或温度范围可被编程到控制器216中以将流体温度维持或控制在所需范围或范围之内。

在操作期间，温度传感器220可经由通信链路246将当前的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，可控制来自泵且通过冷却器回路210的流体流。换句话来说，泵控制螺线管224可有效地控制通过冷却器回路210的冷却器流，直到温度传感器220检测到满足所需温度或落在所需温度范围内的流体温度。因此，如果流体温度大于所需温度，那么液压控制系统可增加通过冷却器的流体流直到流体温度下降到所需范围内为止。此外，如果流体温度低于所需温度，那么液压控制系统可减少通过冷却器回路210的流体流直到流体温度增加为止。通过冷却器回路210的经调整流体流可由泵控制螺线管224控制以可控制地调整在传动装置内操作的流体温度。

除了控制温度以外，泵控制螺线管224还可基于需求调整泵流量。如果调节了整个润滑油回路212中的压力，那么泵控制螺线管224可减少泵流量使得减少“另外”或“过量”的流量，借此减小自旋损失。因此，可希望控制器216知晓何时调节了润滑油压力及主压力使得传动装置自旋损失及效率可得到改善。

此做法的另一方面是能够适应液压系统中的泄漏。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。泵可由于例如旁隙而变化。无论如何，在液压系统之间，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别而有所不同。

参考图4，例如，展示主压力随输入或发动机速度变化的图表表示400。在这里，随着发动机速度增加，主压力也增加。标称曲线402被示为指示标称或平均液压系统。还展示第一曲线404及第二曲线406，其中标称曲线402安置在其之间。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，存在定义的调节压力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为止。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。如所示，每一曲线在不同发动机速度下达到其对应调节点，借此说明泄漏自适性的变化416。如将描述，主压力泄漏自适性常数可基于液压系统的主压力达到其调节点时的发动机速度而确定。由于此将是取决于系统的泄漏的因素，因此控制器216将必须获悉并了解系统的泄漏及限制。

如先前描述，甚至在主压力调节之后，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。随着润滑油压力的增大，其也进行调节，且压力开关218可检测此调节点并发送指示已达到此条件的信号到控制器216。在图5中，展示润滑油压力随发动机速度变化的图表表示500。在这里，随着发动机速度增加，润滑油压力也增加。标称曲线502被示为指示标称或平均液压系统。还展示第一曲线504及第二曲线506，其中标称曲线502安置在其之间。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。

润滑油压力继续随着发动机速度增加而增加，且如同主压力，在经定义发动机速度下达到其调节点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。如所示，每一曲线在不同发动机速度下达到调节压力508，借此指示泄漏自适性的变化516。根据此，可依据给定的液压系统的发动机速度及润滑油压力调节点确定润滑油压力泄漏自适性常数。

如图4及5中所示，在包含发动机速度及温度的给定的一组条件下，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，由于每一液压系统中的泄漏及变动，因此两个阀均可在不同于标称系统的发动机速度下动作到其相应调节位置。例如，如果一个液压系统中存在更多泄漏，那么增大主压力及润滑油压力可消耗较长时间，且因此在较高发动机速度之前无法调节压力。替代地，如果存在较少泄漏，那么主压力及润滑油压力的调节可快于标称系统，且因此在降低的发动机速度下进行调节。从图2及3的系统，可检测调节润滑油压力的点并将所述点传达到控制器216。结果，控制器216可对系统中的泵流量及其它输出作出必要调整以补偿系统中的泄漏及变化。为了本发明的目的，此称作泄漏自适性。

控制器可获悉主压力及润滑油压力中的任一者或两者的泄漏自适性常数。一旦已知(尤其润滑油压力的)泄漏自适性常数，控制器216可对系统作出必要调整且预测在大部分条件下系统的流量及压力。此外，一旦充满润滑油回路且调节润滑油压力，由可变排量泵抽送到润滑油回路212中的额外流体可被引导到油槽226。可控制不同的瞬变条件下的流体压力及流量，以及可通过调整泵流量控制流体温度。

控制器216可获悉并存储主压力及/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可创建表格且存储基于温度、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的点处调节主压力或润滑油压力。此外，控制器216可操作地控制泵控制螺线管224以基于先前获悉的条件命令某一流量特性或分布。控制器216还可基于润滑油压力或主压力的调节确定压力开关218、302是否触发信号到其。如果没有调节压力，那么控制器216可继续适应并重新获悉变化的条件。虽然在大部分境况下泄漏可或可不改变，但是温度变动可在系统中造成最大的泄漏的变动或变化。控制器216因此可继续获悉并适应液压系统中的温度变动及其它变化。

泄漏自适性的另一方面是预测控制。对于给定的一组条件，主压力或润滑油压力的泄漏自适性常数通常不应实质上改变，除非液压系统中存在问题。在图5中，例如，假设润滑油压力的调节点对于某一条件(例如，在经定义温度下等等)是1000PRM。随着控制器216连续监测压力开关218何时检测到润滑油调节器阀214移动到其调节位置，控制器216可进一步检测调节点的变化。例如，如果发动机速度在达到调节点之前连续增加，那么控制器216可检测液压系统中的问题。可变排量泵的密封破坏或对其的损坏可使系统中的泄漏增加，借此造成润滑油压力(或主压力)调节点随着发动机速度增加而变化。

在液压系统中的密封破坏或其它问题引发可能泄漏的情况下，控制器216可经编程或包含指令以检测问题。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具体发动机速度。替代地，此阈值或范围可基于调节点中的变化程度。此外，此阈值或范围可基于调节点变化的速度(即，基于时间的考虑因素)。控制器216可跟踪润滑油压力或主压力进行调节的次数，且基于调节检测的计数或数量检测调节点的变化。压力开关218提供输入给控制器216以检测何时润滑油压力进行调节，且第二压力开关302提供关于何时主压力进行调节的另一输入给控制器216。因此，在以上实例中，如果润滑油压力突然在2000RPM而非在1000RPM下调节，那么控制器216可检测此情况并触发警报或诊断代码。取决于泄漏的严重性，控制器216可进一步限制传动装置的功能以防止进一步损坏传动装置。

本发明的进一步方面是能够特征化整个液压系统的流体流及压力两者。在此方面，基于模型的液压控制系统可包含获悉特征以更好地了解任何给定的传动装置或液压系统中的泄漏，使得可在无实质延迟的情况下提供任何条件下需要的流体流及压力的量。更特定地说，控制器可预定液压系统中的泄漏，且基于其中的泄漏量控制可变排量泵的输出以在任何条件下都精确地提供整个系统中的流体流及压力。这样一来，可通过补偿系统中的泄漏及几何限制来克服泵的固有时间延迟或响应。在本发明中，基于模型的方法可称作“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的液压系统中。通过新增泵控制螺线管224，可精确地控制通向泵的下降端口的主“下降”压力，使得例如如果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以在起始离合器填充命令之前增加泵流量。这样一来，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，且不会使系统由于缺少流体供应及泵的延迟时间响应而变得不稳定。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引起的许多问题。

在所提出的前馈模型中，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(油槽处)。可基于系统的泄漏接收或计算额外输入。一旦控制器接收到某些输入，控制器可获悉及/或预测对流体流及流体压力的要求，使得主压力可经由主压力螺线管222控制，且流体流可由泵控制螺线管224控制。结果，不但精确地提供流体供应以例如填充离合器，而且控制器可提供精确的流体量给离合器及液压系统中的其它位置以改善换档质量及泄漏。此可减少或消除原本可增加传动装置中的自旋损失的过量流体流。

前馈模型是液压系统的特征化且监测各种输入及操作条件，使得可相应地预测并控制流量及压力要求。如所描述，此可并入到闭环控制系统中使得控制器可基于系统泄漏的变化及输入对流量及压力要求作出调整。换句话来说，控制器可根据前馈模型通过预期各种输入值在给定的一组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，控制器可连续实时地对估计值作出调整，而非在常规境况下作出反应。

为了更好地理解前馈模型方法，控制器可首先获悉并确定特定液压系统的泄漏自适性值。在图6到7中，展示前馈模型的示范性实施例。在这里，控制器(即，传动控制器或控制单元)被提供呈流量模型600的形式的用于确定液压系统的泄漏常数的构件。流量模型600考虑了界定液压系统的不同回路中的泄漏及几何限制。例如，流量模型600可特征化来自泵602及控制件604的泄漏。如所示，流体是从泵602的输出传送到控制件604，如上所述，控制件604可为主回路的部分。流体可从控制件604供应到离合器606。

一旦充满主回路且主压力进行调节，流体被供应到变矩器回路608、冷却器回路610及润滑油回路612。一旦充满润滑油回路612且润滑油压力进行调节，任何额外流体可被排出或返回到油槽614(即，在图6中标记为“排出(Exhaust)”)。由图6中的箭头626展示的此过量流体可称作“总不可用”流体，因为已充满主回路及润滑油回路。一方面，可希望控制器控制泵流量以便最小化“总不可用”流体的量来改善传动装置性能。此可通过经由如先前描述般致动泵控制螺线管控制泵排量来加以控制。另一方面，可通过针对给定的一组条件消除此不可用量的流体来由控制器计算泄漏自适性参数或泵泄漏因数616。

一旦控制器确定已调节润滑油压力，控制器可确定液压系统的泄漏。如图6中所示，泵602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，且此外离合器606促成泄放“B”620及填充流“F”622。变矩器回路608、冷却器回路610及润滑油回路612各自基于几何形状(例如，孔大小、泄放孔直径)、变矩器类型及变矩器模式促成流量限制624。

参考图7，呈表格形式的多个信息700可被下载且存储在控制器的存储器单元中。在表格702中，例如，控制器可基于变矩器正以何种模式操作来确定变矩器回路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。

在表格704中，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。

在表格706中，控制器可基于变速范围或齿轮比检索每一离合器的泄放小孔。泄放通常是必要的，以促进从离合器释放或排出空气。如表格706中所示，泄放小孔面积值620是基于变速范围或齿轮比而布置，且此类值620可从传动装置中的每一离合器的个别泄放孔直径而推导。个别泄放孔直径可从表格712检索。一方面，对于单个范围可啮合两个离合器。从个别泄放孔直径，可确定表格706中的泄放小孔面积值620。在不同方面，对于单个范围可啮合不同数量的离合器。例如，可能只啮合一个离合器。替代地，针对给出范围可啮合三个或三个以上离合器。无论如何，每一离合器的个别泄放孔直径可用于确定每一给定范围或齿轮比的组合泄放小孔面积620。

在表格708中，控制器可针对每一给定范围或齿轮比检索控制件泄漏616。一方面，类似于泄放小孔面积值620，控制件泄漏616的值可经预定且存储在控制器的存储器单元中。控制器可从表格712检索额外信息，包含个别离合器填充流量620及流体粘度因数。最后，在表格710中，控制器可检索泵排量值且接着确定整体泵泄漏因数616。在至少一个方面，泵泄漏因数616可为传动装置中的每一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中的表格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℃的范围内的流体温度，而不同值可对应于90℃及105℃的范围内的流体温度。除了基于流体温度的值的变动以外，所述值中还可存在其它变动，但是流体温度的确常常对流体粘度造成最大的影响。

泵泄漏616可常常是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。泄漏自适性参数是基于泵速度(即，输入速度)、流体温度、离合器填充等等。一旦已知此类参数，可确定系统的流量要求且按照需要实现系统的流量要求。

为此，控制器可使用泄漏自适性参数或泵泄漏因数以调整泵排量。此是经由泵控制螺线管而实现，所述泵控制螺线管如上文描述般可控制可变排量泵的“下降”压力。通过控制此“下降”压力，泵排量可增加或降低。为了更好地说明此过程，特此参考图8。在图8中，提供用于控制传动装置的整个液压系统的压力及流量的控制过程。此过程800说明若干步骤，其只希望有示范性且无限制。例如，其它方法可包含多于或少于图8中所示的步骤的步骤。结果，图8的方法或过程是示范性实施例，其说明调节传动装置的不同回路或子系统内的压力使得可基于未来需求合意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。在这里，此通常是通过可一体式地安置在传动装置的外壳内的可变排量泵来进行。然而，如上文描述，替代实施例可包含安置在冷却器回路前面或后面以提供额外流的第二泵。其它实施例可包含安置在传动装置外侧以进一步促进传动装置中的流体流的液压泵。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，主回路中的压力(即，主压力)可达到调节点。如图3中所示，压力开关302可经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发送信号到控制器216以针对此情况警告控制器216。此外，一旦在步骤804中主压力进行调节，主调节器阀204可动作到其调节位置，使得在步骤806中额外流体可被引导到变矩器回路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可动作到其调节位置，借此触发压力开关218以检测此位置并沿通信链路248发送信号到控制器216。此时，控制器216根据步骤810已获悉或确定主回路、润滑油回路或两者中的调节点(例如图3的实施例中)。此外，如所描述，不同压力开关可检测此类调节点，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，控制器可基于调节点且主要基于润滑油调节点确定泵泄漏自适性因数。如上文参考图6及7描述，控制器可检索各种输入(例如，控制件泄漏值、泄放、限制等等)。许多此类输入将取决于温度、范围及变矩器模式。控制器可根据包含先前描述的各种已知方式接收此类型的信息。一旦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性参数。

如先前描述，泄漏自适性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等式中以确定整个液压系统中的流量及压力。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。如果传动装置具有大于标称传动装置的泄漏，那么泄漏因数或参数将有可能具有更大值，例如0.105。同样地，如果传动装置具有小于标称传动装置的泄漏，那么泄漏因数或参数将有可能具有更小值，例如0.085。此可在例如图5中见到，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，具有更多泄漏的传动装置将有可能具有高于标称传动装置的泄漏自适性参数，而具有更少泄漏的传动装置将有可能具有较低的泄漏自适性参数。然而，如果传动装置中存在额外泄漏，那么泄漏自适性参数可随时间变化。例如，如果控制器确定下游压力开关218早于或晚于预期地切换或移动，那么泄漏自适性参数将相应地进行调整。结果，控制器可计算在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，因此控制器可操作地控制泵控制螺线管的输出以按照需要调整泵排量。

在图9中，提供示范性图表表示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，针对给定的一组条件提供示范性供应曲线902及需求曲线904。如上文描述，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、传动装置油槽温度、主调制状态、变速范围及是否正在填充离合器。基于此类输入，控制器可基于以下供应等式计算来自泵的流体流的供应量：

供应流量(Q_S)＝(N_ExPD)–KP/ν

其中N_E是发动机速度，PD是泵排量，P是压力，ν是流体粘度，且K是基于泄漏自适性因数的常数。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也可为范围的函数。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，如果变速范围是反向，那么变量K可由0.01的修正因数调整。替代地，如果变速范围是第二范围，那么变量K可由0.045的修正因数调整。同样，此类修正因数可被预定且存储在传动控制器的存储器单元中。

在图9中，供应曲线902被示为部分由于泵、控制件、泄放小孔、密封件等等的泄漏而具有负斜率。在无泄漏的完美流量模型中，泵流量将实质上在任何给定速度均是恒定的，但是如本发明中描述的模型可适应系统中的各种泄漏。还展示了流量需求曲线904。在图9中的一个点910处，供应曲线902及需求曲线904交叉，借此表示所需求流量与所供应流量相同时的某一压力。然而，在由图9中的“P”表示的另一压力下，供应流量Q_S小于需求流量Q_D(即，点906与908之间的差)。如所示，换档期间供应的泵流量906并不足以满足流量需求908来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是离合器中的进油孔的面积，且ΔP是压力P与离合器的复位弹簧之间的差。控制器因此可确定用于填充即将工作的离合器的流体需求及正由泵输出的流体供应两者。

基于上文的泵供应及流量需求等式，控制器可通过如本发明中描述般可控制地调整泵排量来调整泵供应以满足流量需求。换句话来说，控制器可如上所述般接收必需的输入，且检索常数及其它变量以确定泄漏自适性参数。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量。因此，如果控制器确定对于给定压力，泵供应量对于流量需求不足，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的需求流量为止。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交叉为止。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，控制器可有效地改善传动装置的换档质量及耐用性。

参考图10及11，控制器还可在传动装置在换档之间操作时调整泵供应量。在这里，控制器可通过监测流量要求来操作闭环控制系统以充满润滑油回路并将油槽温度维持在所需温度或附近。为此，控制器可确定在给定量的发动机扭力下使啮合的离合器不会滑移需要多少压力。压力可由主调节器阀如上所述般调节，以维持离合器容量。一旦控制器已确定压力的必要量，任何过量的流体供应可被引导到变矩器、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要求所需的流量。例如，可提供呈查找表或图表的形式的多个流量要求值。在图10中，提供用于确定充满润滑油回路的流量要求的示范性图表表示1000。在这里，可基于传动装置速度(即，输入速度或输出速度)陈述流量要求。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，检索所需流量要求以满足传动装置润滑油回路的需要。在图10中，例如，流量分布1002被示为速度的函数。流量要求随着速度增加而增加，但是在预定速度N下，流量要求可趋向平稳且对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下，流量要求Q_L是由流量分布1002上的点1004指示。在此情况下，如果控制器确定输出速度N是1500RPM，那么控制器可从图表表示检索流量要求值Q_L。如果速度不同，那么控制器可在多个值之间插值或从流量分布1002抽取定义值。

此外，控制器可监测传动装置油槽温度，且基于此温度调整通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的不同图表表示1100。控制器可根据本文描述的方法继续监测油槽温度。此外，控制器可经预编程或将所需或阈值温度存储在其存储器单元中。替代地，油槽温度可由例如交通工具操作者设置。无论如何，控制器可被提供所需或阈值油槽温度且对液压控制系统作出调整以按照需要改变油槽温度。

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对应于所需温度与实际温度之间的差ΔT₁。第二温度点1106是指第二差ΔT₂。温度变化中的每一者对应于不同流量。例如，第一温度变化ΔT₁对应于第一流量要求Q₁，且第二温度变化ΔT₂对应于第二流量要求Q₂。

基于图11的流量分布1102，如果所需或阈值温度是T_T但是实际油槽温度低于阈值，那么控制器无法调整供应流量。然而，如果实际油槽温度大于阈值温度，那么控制器可确定实际温度与阈值温度之间的差。基于此差，控制器可从图11的图表表示1100确定流量要求以降低油槽温度。此可通过提供额外流量通过冷却器回路而实现，如上文所述。

此外，如上文参考图10描述，控制器可确定用于维持某一发动机扭力下的离合器容量的对应压力。替代地，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等式确定在给定压力下正由泵供应的流体量。

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作出调整以增加整体系统中的流量。如果基于当前输入或输出速度，润滑油流量要求Q_L小于Q_S且控制器确定油槽温度为阈值温度T_T或小于阈值温度T_T，那么控制器可作出进一步调整以减小流量并提供更好的燃料经济性。

另一方面，如果润滑油流量要求Q_L大于供应流量Q_S，那么控制器可控制地调整泵排量以增加由泵供应的流体量以满足润滑油回路的需要。此外，如果实际油槽温度大于温度阈值T_T，那么控制器可计算此差并使用图11的图表表示1100确定降低油槽温度所需的流量。

参考图12，提供变矩器流量要求的图表表示1200。尤其在交通工具上陡坡或重复地从停止启动的情况期间，变矩器可为显著的发热器。如上文参考图1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暴露于多于由驱动单元102供应的扭力的扭力。扭力放大有利于在交通工具启动期间将扭力传送到车轮，但是其也趋向于在变矩器中产生最多热量。结果，如果可能，可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测由驱动单元(或发动机)产生的扭力量及检测或计算变矩器滑移的量来监测正由变矩器产生的热量。变矩器滑移可被定义为输入速度与涡轮速度的比。换句话来说，变矩器滑移是跨变矩器的速度差。控制器可经由控制器与驱动单元控制电路(例如发动机控制器)之间的数据链路或信号路径从发动机或驱动单元接收输入扭力。在传动控制器不能接收输入扭力的情况下，控制器可依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要求的流量分布1200。在这里，控制器可计算变矩器滑移速度并接着从图12的图表表示1200检索所需流量。例如，在图12中，沿流量分布1202存在多个经定义流量，包含第一流量Q₁及第二流量Q₂。第一流量Q₁对应于第一滑移速度SS₁下的流量分布1202上的点1204。类似地，第二流量Q₂对应于第二滑移速度SS₂下的流量分布1202上的点1206。应了解，两个滑移速度值只是多个滑移速度值中的两者。控制器在必要时可进行插值以确定不同滑移速度值下的所需流量。替代地，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，控制器可连续监测滑移速度并确定是否需要额外流量来耗散自变矩器产生的热量。

此外，虽然图12中只展示了一个流量分布1202，但是可存在多个流量分布。每一流量分布可与加速器踏板的具体位置(即，油门踏板位置或百分比)相关。此外，可存在取决于变矩器的类型及型号的各种曲线。在变矩器包含闭锁离合器的情况下，控制器可监测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要求的评估且只确定润滑油及冷却器回路所需的流量。

因此，基于图10到12，控制器可经编程或指导以评估三种流量要求，即，润滑油要求、油槽温度或冷却器要求及变矩器流量要求。一方面，控制器可确定三种流量要求中的哪一种是最大的，且基于此最大流量，控制器可调整地控制泵排量以实现所需流量。在不同方面，控制器可加总三种流量要求、计算平均值或基于三种流量要求计算不同所需流量。此外，控制器可连续监测、计算及确定三种流量要求，且基于要求中的任何一者的变化对泵排量作出实时调整。通过调整泵排量，控制器可按照需要有效地控制三种流量要求。这样一来，控制器还可改善交通工具的整体燃料经济性。

虽然润滑油回路、冷却器回路及变矩器的流量要求在图10、11及12中被示为图表表示，但是应了解，此类流量要求可查找表，其具有供控制器检索的值。对于润滑油回路，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。同样地，对于冷却器回路，可基于多个温度差(例如按1℃到5℃的增量)提供降低油槽温度所需的流量。类似地，对于变矩器流量要求，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耗散变矩器中产生的热量所需的流量。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要求中的每一者所需的流量，控制器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，其中控制器可连续计算并确定系统的流量供应及流量需求且继续调整泵排量以改善燃料经济性。

虽然上文已揭示了并有本发明的原理的示范性实施例，但是本发明不限于所揭示实施例。相反地，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 (28)

1.一种自动传动装置的液压系统，其包括：

控制器；

可变排量泵，其适于由扭力产生机构驱动，所述泵具有入口及出口，其中所述泵经构造以在所述整个系统中产生流体流及压力；

流体地耦合到所述泵的主回路；

安置在所述主回路中的主调节器阀，所述主调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述主回路中的调节压力；

压力开关，其流体地耦合到所述主调节器阀且经构造以在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；以及

经安置成与所述控制器电通信的螺线管，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。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其中一旦所述主回路中的流体压力达到实质上调节条件，所述主调节器阀就从所述未调节位置移动到所述调节位置。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其中：

所述压力开关经构造以检测所述主调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的所述移动；以及

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。

4.根据权利要求3所述的液压系统，其中：

所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引发被触发到所述控制器的信号；以及

所述控制器基于所述信号可控制地致动所述螺线管。

5.根据权利要求5所述的液压系统，其中：

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；以及

所述螺线管的所述致动可控制地调整泵排量。

6.根据权利要求1所述的液压系统，其进一步包括：

润滑油回路，其流体地耦合到所述泵和主回路；

安置在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构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述润滑油回路中的调节压力；以及

第二压力开关，其流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经构造以在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。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其中所述润滑油调节器阀在所述主调节器阀移动到所述主调节器阀的调节位置之后移动到所述润滑油调节器阀的调节位置。

8.根据权利要求6所述的液压系统，其中：

一旦所述润滑油回路中的流体压力达到实质上调节条件，所述润滑油调节器阀就从所述未调节位置移动到所述调节位置；以及

所述第二压力开关经构造以检测所述润滑油调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的所述移动，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。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其中：

所述第二压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引发被触发到所述控制器的信号；以及

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。

10.一种传动装置的液压系统，其包括：

控制器；

可变排量泵，其适于由扭力产生机构驱动，所述泵具有入口及出口，其中所述泵经构造以在所述整个系统中产生流体流及压力；

流体地耦合到所述泵的润滑油回路；

安置在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构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述润滑油回路中的调节压力；

压力开关，其流体地耦合到所述润滑油调节器阀且经构造以在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；以及

经安置成与所述控制器电通信的螺线管，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。

11.根据权利要求10所述的液压系统，其中一旦所述润滑油回路中的所述流体压力达到实质上调节条件，所述润滑油调节器阀就从所述未调节位置移动到所述调节位置。

12.根据权利要求11所述的液压系统，其中：

所述压力开关经构造以检测所述润滑油调节器阀在所述调节位置与所述未调节位置之间的所述移动；以及

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。

13.根据权利要求12所述的液压系统，其中：

所述压力开关在所述第一位置与所述第二位置之间的所述移动引发被触发到所述控制器的信号；以及

所述控制器基于所述信号可控制地致动所述螺线管。

14.根据权利要求13所述的液压系统，其中：

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；以及

所述螺线管的所述致动可控制地调整泵排量。

15.根据权利要求10所述的液压系统，其进一步包括：

主回路，其流体地耦合到所述泵和润滑油回路；

安置在所述主回路中的主调节器阀，所述主调节器阀经构造以在至少调节位置与未调节位置之间移动，其中所述调节位置对应于所述主回路中的调节压力；

第二压力开关，其流体地耦合到所述主调节器阀且经构造以在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。

16.根据权利要求15所述的液压系统，其中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。

17.根据权利要求10所述的液压控制系统，其进一步包括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。

18.根据权利要求17所述的液压控制系统，其进一步包括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并随着所述流体通过所述冷却器回路而调整其温度；

其中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；

此外其中，所述控制器将所述螺线管从第一电状态可控制地致动到第二电，其中所述第一电状态与所述第二电状态之间的所述致动调整通过所述冷却器回路的流体流的速率。

19.一种控制通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，所述方法包括：

将流体从所述泵抽送到所述主回路直到所述主回路中的流体压力达到第一调节点为止；

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调节位置流体地致动到调节位置；

将流体抽送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为止；

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调节位置流体地致动到调节位置；

将所述压力开关从第一位置移动到第二位置；

检测所述压力开关从所述第一位置到所述第二位置的所述移动；

将所述螺线管从第一电状态致动到第二电状态；以及

将所述泵的所述排量从第一排量调整到第二排量。

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括控制从所述出口抽送的流体流的速率。

21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：

增加所述泵的所述排量；以及

增加从所述出口抽送的流体流的所述速率。

22.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：

降低所述泵的所述排量；以及

降低从所述出口抽送的流体流的所述速率。

23.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：

用温度传感器检测流体温度；

基于所述所检测温度发送信号到所述控制器；以及

调整来自所述泵出口的流体流的所述速率直到所述所检测温度达到所需温度为止。

24.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括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压力开关从所述第一位置触发到所述第二位置。

25.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括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。

26.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括

将第二压力开关从第一位置移动到第二位置；以及

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所述移动。

27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括当所述主回路中的所述流体压力达到所述第一调节点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。

28.根据权利要求26所述的方法，其中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状态致动到所述第二电状态。