CN106015503A - 变速器液压控制系统 - Google Patents

Abstract

提供一种变速器液压控制系统。自动变速器使用以四者组合而应用以建立十个前进传动比和一个倒挡传动比的六换挡元件。自动变速器使用液压控制系统控制六个元件的接合、控制变矩器旁通离合器的接合、控制泊车掣爪的接合并且提供流体用于液动变矩器和用于润滑。泊车掣爪响应于六换挡元件中两者的接合而分离并且响应于其它换挡元件的接合而保持分离。单个阀控制与双行程变矩器关联的多个不同的功能。通过发动机驱动的可变排量泵并且还通过电动泵提供加压的流体。由泵排量控制回路指示的当其它流体需求较高时，优先阀减小润滑流动。

Description

变速器液压控制系统

技术领域

本发明涉及用于机动车的自动变速器的液压控制系统的领域。

背景技术

很多车辆在宽范围的车速(包括向前和向后移动两者)下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的转速范围内高效运转。所以，能以多个传动比(speed ratio)高效传输功率的变速器被频繁使用。当车辆处于较低车速时，变速器通常以高传动比运转使得它放大发动机扭矩用于改善加速。较高车速时，以低传动比运转变速器允许与安静、燃料经济的巡航关联的发动机转速。通常，变速器具有安装至车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴、以及经常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许车辆转弯时左轮和右轮以略微不同的转速旋转。

离散传动比变速器能经由多个功率传输路径输送功率，每个功率传输路径具有不同的传动比。通过结合特定的换挡元件(比如离合器或制动器)建立特定的功率传输路径。从一个齿轮比(gear ratio)到另一个齿轮比的换挡涉及改变哪些个换挡元件的接合。在很多变速器中，通过以控制的压力引导流体至换挡元件来控制每个换挡元件的扭矩容量(torque capacity)。控制器通过发送电信号至阀体而调节压力。

除控制换挡元件的扭矩容量之外，阀体提供流体来用于其它目的。这些包括提供流体用于润滑和提供流体至变矩器。流体吸收由变速器内的摩擦产生的热量。为了调节变速器流体的温度，流体被引导通过热交换器。

通常，通过发动机驱动的泵加压和循环流体。然而，一些车辆在不需要功率时自动关闭发动机以减小燃料消耗。在这些时间段期间必须保持通过流体提供的一些功能。

当车辆泊车时，变速器可以接合保持变速器轴静止以防止车辆滚动的驻车掣爪(parking pawl)。泊车系统设计成在长期无人看管期间保持接合且不消耗任何功率。正常地，驻车掣爪响应于驾驶员选择泊车挡而接合并且响应于驾驶员选择任何其它范围(比如倒挡、空挡、行驶挡或低速挡)而分离。然而，存在变速器可能超控驾驶员选择的一些状况。

发明内容

变速器包括输送流体至泵输出回路的可变排量泵。泵排量响应于排量控制回路中压力的增加而减小。优先阀(priority valve)响应于排量控制回路中的压力小于阈值而减小润滑回路中的流动。流体可以流过优先阀和润滑阀之间的多个其它回路。例如，变矩器调整阀可以直接或者经由变矩器释放和应用回路从优先阀引导流体至变矩器输出回路。热力旁通阀(thermal bypassvalve)可以取决于流体的温度直接或者经由冷却器从变矩器输出回路引导流体至润滑回路。润滑回路调整阀可以通过尺寸可变的开口从润滑回路放出流体而控制润滑回路中的压力。

液压控制系统包括第一流体供应回路、排量控制回路、润滑回路、发动机驱动的供应流体至第一流体供应回路的可变排量泵以及响应于排量控制回路中较低的压力而减小润滑回路中的流动的优先阀。控制系统可以包括管路压力控制回路、响应于电流而调整管路压力控制回路中压力的可变力电磁阀以及通过调节排量控制回路中的压力而控制第一流体供应回路中与管路压力控制回路中的压力成比例的压力的管路压力调整阀。控制系统还可以包括通过电动泵供应流体的第二流体供应回路以及当管路压力控制回路中的压力高于阈值时流体连接这两个流体供应回路并且否则隔离这两个流体供应回路的防回流阀(anti-backflow valve)。

根据本发明的一个实施例，进一步包含：变矩器输出回路、变矩器应用回路以及变矩器释放回路；以及配置用于取决于变矩器旁通离合器的状态而直接或者经由变矩器释放回路和变矩器应用回路从优先阀引导流体至变矩器输出回路的变矩器调整阀。

根据本发明的一个实施例，进一步包含：配置用于取决于流体的温度直接或者经由冷却器从变矩器输出回路引导流体至润滑回路的热力旁通阀。

附图说明

图1是传动系统的示意图；

图2是适用于图1的传动系统的变速箱的传动系统齿轮传动装置(gearingarrangement)的示意图；

图3是适用于图1的传动系统使用的液压控制系统的高级示意图；

图4是图3的液压控制系统的流体供应子系统的示意图；

图5是适用于控制图2的齿轮传动装置的换挡元件中的四者的图3的液压控制系统的离合器控制子系统的第一部分的示意图；

图6是适用于控制图2的齿轮传动装置的换挡元件中的两者的图3的液压控制系统的离合器控制子系统的第二部分的示意图；

图7是图3的液压控制系统的泊车子系统的示意图；

图8是图3的液压控制系统的变矩器/润滑控制子系统的第一部分的示意图；

图9a、9b和9c说明适用于用作图8的流体供应子系统的变矩器调整阀的分别处于三个位置的滑阀；

图10是图3的液压控制系统的变矩器/润滑控制子系统的第二部分的示意图。

具体实施方式

本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

图1示意地说明车辆传动系统。粗实线代表机械功率流连接。细实线代表液压流体的流动。虚线代表信息信号的流动。通常从内燃发动机曲轴在输入轴10处供应功率。流体连接12包括可驱动的连接至输入轴10的泵轮和可驱动的连接至涡轮轴14的涡轮。当泵轮旋转得快于涡轮时经由移动的流体将功率从泵轮传输至涡轮。流体连接12可以是还包括当涡轮旋转得基本上快于泵轮时再引导流体的导轮使得涡轮扭矩是泵轮扭矩的倍数的变矩器。变速箱16包括配置用于在涡轮轴14和输出轴18之间建立多个功率传输路径的齿轮装置(gearing)和换挡元件。可以通过接合关联的换挡元件的子组来建立每个功率传输路径。低车速时，在涡轮轴和输出轴之间可以建立提供扭矩放大和转速减小的功率传输路径以优化车辆性能。较高车速时，可以建立提供转速放大的功率传输路径以最小化燃料消耗。

通过以升高的压力供应液压流体至离合器应用室来接合变速箱16内的换挡元件。每个换挡元件可以包括离合器组(clutch pack)，离合器组(clutch pack)具有键连接至一个部件并且与键连接至另一不同部件的分离盘交错的摩擦盘。流体迫使活塞挤压离合器组使得摩擦盘和分离盘之间的摩擦力连接这些部件。每个换挡元件的扭矩容量与流体压力的改变成比例地变化。通过输入轴10驱动的泵20从油底壳22汲取流体并且以升高的压力输送流体至阀体24。阀体24按照来自动力传动系统控制器26的信号以控制的压力输送流体至离合器应用室。除了将流体提供至离合器应用室之外，阀体提供流体用于润滑并且提供流体至变矩器12。流体最终从变速箱16以环境压力排出回到油底壳22。

图2示意地说明了示例变速器。变速器利用四个简单行星齿轮组30、40、50和60。中心齿轮36固定连接至中心齿轮46，齿轮架32固定连接至环形齿轮68，环形齿轮48固定连接至中心齿轮56，环形齿轮58固定连接至中心齿轮66，涡轮轴14固定连接至齿轮架42而输出轴18固定连接至齿轮架62。环形齿轮38通过制动器70选择性地保持不旋转而中心齿轮36和46通过制动器72选择性地保持不旋转。涡轮轴14提供离合器74选择性地连接至环形齿轮58和中心齿轮66。中间轴28通过离合器76选择性地连接至齿轮架52、通过离合器78选择性地连接至齿轮架32和环形齿轮68而通过离合器80选择性地连接至环形齿轮48和中心齿轮56。表1列出了用于每个行星齿轮组的建议齿数比。

表1

环形齿轮38/中心齿轮36	2.20
		环形齿轮48/中心齿轮46	1.75
环形齿轮58/中心齿轮56	1.60
		环形齿轮68/中心齿轮66	3.70

如表2所示，以离合器和制动器四者的组合来接合离合器和制动器在涡轮轴14和输出轴18之间建立十个前进挡传动比和一个倒挡传动比。X指示需要该换挡元件建立该传动比。(X)指示建立功率传输路径可以应用但不是必须的离合器。对于1挡，可以应用离合器78或离合器80代替应用离合器76并且不会改变传动比。当齿轮组具有表1指示的齿数时，传动比具有表2指示的值。

表2

A70

B72

C80

D76

E74

F78

传动比

阶梯比率

倒挡

X

X

X

X

-4.79

泊车挡

X

X

X

1挡

X

X

(X)

X

4.70

102％

2挡

X

X

X

X

2.99

1.57

3挡

X

X

X

X

2.18

1.37

4挡

X

X

X

X

1.80

1.21

5挡

X

X

X

X

1.54

1.17

6挡

X

X

X

X

1.29

1.19

7挡

X

X

X

X

1.00

1.29

8挡

X

X

X

X

0.85

1.17

9挡

X

X

X

X

0.69

1.24

10挡

X

X

X

X

0.64

1.08

当车辆泊车时，驻车掣爪82选择性地连接输出轴18至变速器壳体以防止车辆移动。不同于换挡元件70至80，驻车掣爪82设计成保持接合而且一旦接合就不需要任何外部功率。如表2说明的，当变速器处于泊车挡时可以接合换挡元件70、72和80。该组合没有在涡轮轴14和输出轴18之间建立功率传输路径。然而，已经应用几个离合器来减小需要转换成倒挡或1挡的离合器接合的数量。三个或更少换挡元件的其它组合也可以提供该益处。此外，随着释放驻车掣爪，通过液压离合器保持变速器的元件不旋转是有利的。这可以通过接合六个换挡元件中的五者实现。随后，通过逐渐释放换挡元件来建立与倒挡或一挡关联的功率传输路径。该顺序避免当接合功率传输路径时可能伴随驻车掣爪的释放的突然的剧烈动作(jerk)。例如，为了从泊车挡转换为倒挡，可以在驻车掣爪的分离之前或者与其同时接合元件D和F，通过元件A、B、C、D和F的全部接合将变速器置于锁止状态。随后，逐渐释放元件C以建立倒挡功率传输路径。类似地，为了从泊车挡转换为1挡，可以在驻车掣爪的分离之前或与其同时接合元件D和E，通过元件A、B、C、D和E全部接合将变速器置于锁止状态。随后，逐渐释放元件C以建立1挡功率传输路径。

图3示意地说明适用于具有图2的齿轮传动装置的图1的传动系统的液压控制系统。实线代表液体的流动而虚线代表信息信号。连接以运输流体使得在该集合内的多个位置处压力基本上相等的流体通道的集合可以称为液压回路。由于流动流体的寄生的粘性阻力，液压回路内的压力可能出现轻微变化。液压回路可以通过允许回路之间流体流动但是当流动发生时有意地限制流率并且有意地创建压力差异的孔而连接至另一个液压回路。还可以通过阀门彼此连接液压回路。阀门在一些情况下可以阻止回路之间的流动、在其它情况下允许具有可忽略的压力下降的自由流动并且在又一些其它情况下允许具有有意的压力下降的限制的流动。

流体供应子系统100在三个回路中以升高的压力提供流体：泵输出回路102、管路压力回路104和管路压力控制(LP Ctrl)回路106。这些回路中的压力响应于来自控制器26的控制信号而变化。泵输出回路102和管路压力回路104设计成适配具有最小寄生压力下降的高流体流率。离合器控制子系统108响应于来自控制器26的信号而将六个离合器应用回路110至120中的压力调整至小于管路压力的压力。六个离合器应用回路的每者分别引导流体至图2的六换挡元件中的一者的应用室。驻车控制子系统122响应于离合器应用回路中的压力变化机械地接合和分离驻车掣爪82。变矩器/润滑控制子系统124调节润滑回路126、变矩器离合器(TCC)应用回路128和变矩器离合器(TCC)释放回路130中的压力和流动。下文更详细地讨论这些子系统中每者的结构和运转。

图4示意地说明流体供应子系统100。美国专利申请公开2013/0014498和2013/0017112讨论了相似的流体供应子系统，此处将其内容全文引入作为参考。通过传动系统输入轴驱动的泵20从油底壳22汲取流体并且将流体输送至泵输出回路102。泵20是正排量泵。不考虑泄露，不管泵入口和泵出口的相对压力，正排量泵在泵轴的每转输送一定量的流体。旋转泵轴需要的扭矩随着泵出口压力相对于入口压力的增加而增加。每转输送的流体量称为泵排量。泵20的排量基于排量减小回路140中的压力在预定极限内变化。

在正常运转期间，防回流阀142打开使得流体从泵输出回路102自由流动至管路压力回路104并且两个回路中的压力基本上相等。控制器通过发送指令至管路压力可变力电磁阀(VFS)144而调节这两个回路中的压力。流体从泵输出回路102流动、穿过孔146，通过在管路压力VFS 144中的阀门开口并且随后进入LP控制回路106。从泵输出回路102至LP控制回路106的压力下降取决于管路压力VFS144开口的尺寸而变化。管路压力VFS 144开口的尺寸基于阀芯(spool)的移动而变化。来自控制器26的电流在阀芯上创建倾向于增大开口的磁力。LP控制回路106中的流体作用在阀芯区域上以创建倾向于减小开口尺寸的力。LP控制回路106中的压力与电流成比例时达到均衡。

主调整阀148调节泵20的排量以保持与LP控制回路106中的压力成比例的泵输出回路102中的压力。LP控制回路106中的压力在主调整阀148的阀芯上产生力。泵输出回路102中的压力在滑阀上产生相反方向的力。当泵输出回路102中的压力超过LP控制回路中的压力时，阀芯移动以允许从泵输出回路102流动至排量减小回路140。回路140中的压力导致从泵20进入泵输出回路102的流率减小。泵输出回路102和管路压力回路104所供给的部件建立这些回路中的压力和流率之间的关系。所以，流率的减小使得泵输出回路102中的压力减小直到达到均衡。

当车辆停车时(比如当等交通灯时)，动力传动系统控制器26可以关闭发动机以节省燃料。当驾驶员通过释放制动器并且压下加速器踏板而再次要求扭矩时，控制器再起动发动机。为了在再起动发动机之后迅速响应，保持一些离合器处于接合状态很重要。通过直接供给管路压力回路104的电动驱动的泵150提供保持这些离合器的流体流动。在发动机关闭时间段期间，控制器26通过控制电动马达驱动的泵150的转速而调节管路压力回路104中的压力。控制器26停止供应电流至管路压力VFS 144使得LP控制回路106中的压力下降至环境压力。响应于LP控制压力的减小，防回流阀142关闭以防止从管路压力回路104至泵输出回路102的流动。从而，当发动机停机时，泵输出回路102中的压力下降至环境压力。

图5和6示例地说明离合器控制子系统108。控制器26通过调节至对应螺线管的电流来调节每个离合器的扭矩容量。在换挡期间，即将接合的(on-coming)和即将分离的(off-going)离合器的扭矩容量的精确控制非常重要。电流改变和扭矩容量改变之间的关系称为增益。如果增益太高，那么扭矩容量控制的精度受损。必须保持当处于固定挡位或在换挡期间保持离合器(holding clutch)时接合的离合器的扭矩容量高于传输的扭矩以避免离合器滑动。有时，这些需求彼此矛盾。例如，在倒挡，必须保持制动器A的扭矩容量是变速箱输入扭矩的3.5倍以上。另一方面，在6挡上，通过制动器A传输的扭矩小于变速箱输入扭矩的30％。从6挡至7挡的换挡，制动器A是即将分离的元件。在相对较低的变速箱输入扭矩下可能出现的该换挡期间，需要低增益。然而，该相同的低增益不适合相对较高的变速箱输入扭矩时的倒挡。

图5说明控制图2的齿轮传动装置的六换挡元件中的四者(离合器A(CLA)70、离合器B(CL B)72、离合器C(CL C)80和离合器F(CL F)78)的部件。通过铸造集成的直动式螺线管(Casting-Integrated Direct-ActingSolenoid(CIDAS))160、162、164或166和对应的锁止阀(latch valve)168、170、172或174的组合来控制每个离合器应用回路。每个CIDAS响应于来自控制器26的控制信号来控制对应的控制的压力回路176、178、180或182中的压力。每个锁止阀在控制的压力回路中的压力低于阈值时将离合器应用回路连接至对应的控制的压力回路并且在控制的压力高于阈值时将离合器应用回路连接至管路压力回路104。这样的设置能在换挡事件期间使用低增益并且还在其它时间提供高的扭矩容量。多个离合器之间的阈值和增益可以变化。当指令控制的压力为零时，CIDAS阀将控制的压力回路连接至提供流体从离合器应用室流出以使离合器活塞行程减小(de-stroke)的路径的离合器排出回路184。升高的排出回路186以非常接近环境的压力供应流体。美国专利申请公开2013/0026401详细地描述了CIDAS/锁止阀组合的结构和运转，此处将其内容全文引入作为参考。

图6说明控制图2的齿轮传动装置的六换挡元件中其它两者(离合器D(CLD)76和离合器E(CL E)74)的部件。流体从管路压力回路104流动、通过离合器D CIDAS 190的开口进入离合器D应用回路116。开口的尺寸取决于CIDAS 190中阀芯的位置而改变。来自控制器26的电信号创建在一个方向上推动阀芯倾向于增加开口的尺寸的磁力。离合器D应用回路116中的流体作用在阀芯的区域上倾向于在相反的方向上推动阀芯并且减小开口的尺寸。额外地，离合器D反馈回路192中的流体作用在倾向于减小开口的尺寸的第二区域上。管路压力回路和离合器D应用回路之间的压力下降关联于开口的尺寸。离合器D应用回路中的压力与电流成比例时达到均衡。通过增益控制阀194确定比例系数或增益。当LP控制回路106中的压力高于阈值时，增益控制阀194连接离合器D反馈回路192至升高的排出回路186。这样状况下，因为离合器D应用回路中的压力仅作用在阀芯的第一区域，增益相对较高。当LP控制回路106中的压力低于阈值时，增益控制阀194连接离合器D反馈回路192至离合器D应用回路116。这种状况下，因为离合器D应用回路中的压力作用在阀芯的第一和第二区域两者上，增益相对较低。类似地，离合器E CIDAS 196和增益控制阀194通过两个不同的增益协同地控制离合器E应用回路中的压力。美国专利申请公开2014/0182693详细描述了阀190、194和196的组合的结构和运转，此处将其内容全文引入作为参考。在替代的实施例中，可以通过来自控制器26的独立信号控制增益控制阀194。排出阀(Blowoff valve)198将来自所有六个离合器的离合器排出回路184排出至油底壳，保持轻微的正压使得该回路不会变得排空。

图7示意地说明泊车控制子系统。美国专利申请公开2014/0284170详细描述了类似的系统，此处将其内容全文引入作为参考。泊车阀(parkvalve)200的阀芯机械连接至泊车机构82使得在一个方向上的移动接合泊车机构而在相反方向上的移动分离泊车机构。泊车机构内的弹簧朝接合偏置该系统。此外，泵输出回路102作用在阀芯的区域上迫使阀芯朝向接合。回路202和204作用在阀芯的区域上倾向于在分离方向上推动阀芯。这些回路作用的区域被平衡使得在回路202和回路204两者中的压力必须接近泵输出回路102中的压力以推动阀芯进入分离位置。当离合器D应用回路116中的压力高时，球阀206连接回路116至回路202。类似地，当离合器B应用回路112中的压力高时，球阀208连接回路112至回路204。从而，可以通过同时指令至离合器应用回路112和116的高压而分离泊车。

一旦阀芯移动进入分离位置，阀连接脱离泊车回路(out of park circuit)210至回路212。球阀214、216和218连接回路212至离合器D应用116、离合器F应用120、离合器C应用114或离合器A应用110中具有最高压力的无论哪一者。从而，只要指令这些离合器中的至少一者完全接合时，回路212被增压至接近管路压力。无论何时脱离泊车回路210的压力都高于离合器D应用116或离合器B应用112，球阀206和208分别连接脱离泊车回路至回路202和204。从而，一旦泊车分离，只要离合器A、C、D和F中的至少一者完全接合，即使释放为了实行换挡转换(transition)而曾经接合的离合器，泊车保持分离。如表2显示的，每个挡位状态涉及这些离合器中至少两者的接合。此外，释放一个元件并且接合另一个元件的每个换挡使这四个离合器中至少一者为保持离合器。如上文关于流体供应子系统讨论的，当车辆静止时发动机有时可能关闭。当发动机停机时电动泵保持管路压力回路中的压力。从而，只要指令用于离合器A、C、D或F中至少一者的完全压力，在这些发动机停机事件期间车辆保持不泊车。为了重新接合泊车，必须指令所有这些离合器至较低的压力，这可以完成而不需要完全分离这些离合器。

图8说明控制变矩器的润滑和变矩器控制子系统124的部分。该系统设计用于运转双行程(two-pass)类型的变矩器。该名称表明双行程变矩器仅利用两个液压回路：i)供给新鲜流体至变矩器、ii)从变矩器返回流体以及iii)控制锁止离合器的扭矩容量。当锁止离合器分离时，流体在TCC释放回路130中流进变矩器并且在TCC应用回路128中流出变矩器。另一方面，当锁止离合器接合时，流体在TCC应用回路128中流进变矩器并且在TCC释放回路130中流出变矩器，通过这些回路之间的压力差异控制锁止离合器的扭矩容量。这与三行程(three-pass)类型的变矩器相反，在三行程类型的变矩器中独立的回路专门用于这些功能中的每者。

控制器26通过调节电信号来指示希望的锁止离合器扭矩容量。流体流动通过变矩器VFS 220的开口从泵输出回路102至TCC控制回路222。该阀控制开口的尺寸并且从而控制这些回路之间的压力下降使得TCC控制回路222中的压力与电信号成比例。在正常工况下，优先阀224连接泵输出回路102至变矩器供给回路226。变矩器供给回路226供应新鲜流体至变矩器。如下文讨论的，变矩器供给回路还供应流体至润滑回路。在泵不能保持希望的管路压力的情况下，优先阀224暂时减小并且可能甚至关闭至变矩器供给回路226的流动。优先阀224基于排量减小回路140中的压力确定该状况存在。回想主调整阀148在存在额外的流可用时增加该回路中的压力以减小流率。排量减小回路140中低于阈值的压力表明主调整阀在请求完全的排量并且泵还没有产生足够的流量。这可能发生在例如大流率专用于将离合器活塞移动至行程位置时。

变矩器调整阀228执行多个功能，所有功能响应于TCC控制压力。TCC控制回路222中低于阈值的压力表明应该分离锁止离合器。作为响应，阀228i)连接变矩器供给回路226至TCC释放回路130并且ii)连接TCC应用回路128至变矩器输出回路230。如下文讨论的，变矩器输出回路230供应用于润滑的流体。当TCC控制回路222中的压力高于阈值时，阀228i)通过尺寸可变的开口连接泵输出回路102至TCC应用回路128、ii)调节开口的尺寸使得TCC应用回路中的压力与TCC控制回路222中的压力成比例、iii)连接TCC释放回路130至油底壳22并且iv)连接变矩器供给回路226至变矩器输出回路230。

图9a和9b说明变矩器调整阀228的截面图。阀芯250在阀孔(valve bore)内轴向地滑动。阀芯250包括形成多个室的四个阀芯实体(spool land)252、254、256和258。室260在孔的左端的固定壁和实体252之间。室262在实体252和实体254之间。室264在实体254和实体256之间。室266在实体256和实体258之间。最后，室268在实体258和孔的右端的固定壁之间。压缩弹簧270倾向于朝右边推动阀芯。阀孔的侧面上称为端口的多个开口连接特定的室至液压控制系统的特定的液压回路。特定的回路连接至的哪个室或哪些室可以取决于阀芯250的位置。此外，端口开口的尺寸可以取决于阀芯250的位置。

图9a说明阀芯在对应于打开变矩器的位置上的调整阀。TCC控制回路222连接至室268使得该回路中的压力倾向于朝左推动阀芯250。当TCC控制压力低于阈值时，弹簧270推动阀芯250进入图9a显示的位置。在该位置上，室260和262两者放出至油底壳，那么这些室中的压力可以忽略。室264连接至TCC释放回路130和变矩器供给回路226两者以允许流体从变矩器供给回路226流动至TCC释放回路130以释放旁通离合器并且提供新鲜流体至液动变矩器。室266连接至变矩器输出回路230和TCC应用回路128两者以允许流体在TCC应用回路128中离开变矩器以流动通过变矩器输出回路230进入冷却器和润滑回路。

图9b说明阀芯在对应于锁止或滑动的变矩器的位置的调整阀。TCC控制回路222中的压力足以克服弹簧270以推动阀芯250至左边。流体从泵输出回路102流进室262并且从那里至TCC应用回路128。在泵输出回路102和室262之间的开口的尺寸取决于阀芯250的位置。由于该约束的开口两边的压力下降，室262中的压力小于泵输出回路102中的压力。实体254的直径大于实体252的直径使得室262中的压力倾向于推动阀芯250至右边。阀芯250移动至均衡位置使得来自室262向右的力和弹簧的力平衡来自室268的向左的力。在该均衡处，室262中的压力是TCC控制回路222中的压力的函数，并且从而TCC应用回路128中的压力是TCC控制回路222中的压力的函数。TCC释放回路130通过室264放出至油底壳。流体从变矩器供给回路226通过室266流动至变矩器输出回路230。

这一个阀250完成与双行程变矩器的运转关联的多个功能。在图9a的释放状态中，i)将流体从流动源(变矩器供给回路226)引导至变矩器释放回路130，并且ii)经由变矩器输出回路230将流体从变矩器应用回路128引导至润滑回路。在图9b的应用状态中，i)以基于控制回路(TCC控制回路222)中的压力的压力将流体引导至变矩器应用回路128，ii)经由变矩器输出回路230将流体从流体源(变矩器供给回路226)引导至润滑回路，并且iii)将流体从变矩器释放回路130排出至油底壳。在单个阀中完成所有这些功能避免了如果通过多个阀执行这些功能发生的可能的错误状态。当在多个阀中执行这些功能时，从应用状态切换为释放状态或者反之亦然需要多个阀改变位置。如果这些阀中的一者不能改变位置，在这些回路中产生的不一致的连接可能使变矩器或润滑回路缺少新鲜流体的供给。例如由于小微粒的污染，这些阀可能卡在位置上。这类错误状态的探测和减缓设备增加了控制系统相当高的复杂性和成本。

阀250设计成减缓卡住的阀的错误模式。如果在指令至相反的位置时阀250卡在应用位置或者释放位置，则以将要提供润滑流体的一致状态连接这些回路。如果变矩器旁通离合器释放则在变矩器中产生热量，那么向变矩器提供新鲜流体以去除热量。图9c显示卡在中间位置的阀。在该位置，室266连接变矩器供给回路至变矩器输出回路使得至润滑回路的流动不中断。此外，尽管经由独立的回路，室262和264两者排出至油底壳。结果，来自变矩器的流体倾向于通过这些回路中的一者排空至油底壳并且通过另一回路替代为空气。随着流体流出变矩器，变矩器的K因子增加(变矩器变得“更加没有束缚(looser)”)。控制器可以通过比较测量的涡轮转速和泵轮转速与基于扭矩水平预测的转速来探测该改变。响应于在尝试从应用转换为释放之后探测到该K因子改变，控制器可以增加TCC控制回路中的压力以返回至应用状态。类似地，如果在尝试从释放转换为应用之后探测到错误状态，控制器可以返回至释放状态。尽管可能不利地影响燃料经济性，可以以释放状态无限期地运转变速器。当变速器以应用状态运转时如果车辆停车，则控制器可以释放换挡离合器中的一者以进入空挡状态。当驾驶车辆至服务设施时换挡离合器随后可以用作启动离合器。

图10说明控制从变矩器输出回路230流动至润滑回路126的润滑和变矩器控制子系统124的部分。热力旁通阀232确定是将变矩器输出回路230直接连接至润滑回路126还是经由冷却器回路236引导它通过冷却器234。热力旁通阀是基于升高的排出回路186中的温度引导流体的被动控制的阀。当温度高于阈值时，引导流体通过冷却器。当温度在正常运转范围中时，直接引导流体至润滑回路126。在一些应用中，当温度低于正常运转范围时也可以引导流体通过冷却器。冷却器可以是变速器流体和发动机冷却剂之间的热交换器。由于发动机通常暖机(warm up)较快，在暖机时间段期间冷却器可以作为用于变速器流体的热源运转，提供较快的暖机。由于冷的流体具有基本上较高的粘性，更迅速加热它减少了燃料消耗。2014年5月20日提交的美国专利申请14/282,051详细讨论阀232的结构和运转，此处将其内容全文引入作为参考。润滑调整阀238通过控制的开口允许一些流体从润滑回路126流动至油底壳22以保持润滑回路126中希望的压力。

虽然上文描述了示例实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解不脱离本发明的精神和范围可以作出各种改变。如上所述，可以组合多个实施例的特征以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。尽管已经描述了多个实施例就一个或多个期望特性来说提供了优点或相较于其他实施例或现有技术应用更为优选，本领域技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施，为了达到期望的整体系统属性可以对一个或多个特征或特性妥协。因此，描述的实施例在一个或多个特性上相对于其他实施例或现有技术应用不令人满意也未超出本发明的范围，并且这些实施例可以满足特定应用。

Claims (10)

1.一种变速器，包含：

配置用于以与泵排量和泵转速基本上成比例的流率输送流体至泵输出回路的正排量泵，所述泵排量响应于排量控制回路中增加的压力而减小；以及

配置用于响应于所述排量控制回路中的所述压力小于阈值而减小润滑回路中的流率的优先阀。

2.根据权利要求1所述的变速器，进一步包含：

配置用于响应于来自控制器的电流而控制管路压力控制回路中的压力的可变力电磁阀；以及

配置用于控制所述排量控制回路中的所述压力以保持所述泵输出回路中与所述管路压力控制回路中的所述压力成比例的压力的管路压力调整阀。

3.根据权利要求2所述的变速器，进一步包含：

配置用于独立于所述正排量泵供应流体至管路压力回路的电动泵；以及

配置用于当所述管路压力控制回路中的所述压力高于阈值时流体地连接所述泵输出回路至所述管路压力回路并且当所述管路压力控制回路中的所述压力小于阈值时隔离所述管路压力回路与所述泵输出回路的防回流阀。

4.根据权利要求1所述的变速器，进一步包含：

配置用于通过从所述润滑回路放出流体通过尺寸可变的开口而控制所述润滑回路中的压力的润滑回路调整阀。

5.根据权利要求4所述的变速器，进一步包含：

配置用于取决于变矩器旁通离合器的状态直接或者经由变矩器释放回路和变矩器应用回路从所述优先阀引导流体至变矩器输出回路的变矩器调整阀。

6.根据权利要求5所述的变速器，进一步包含：

配置用于取决于所述流体的温度直接或经由冷却器从所述变矩器输出回路引导流体至所述润滑回路的热力旁通阀。

7.一种变速器液压控制系统，包含：

第一流体供应回路、排量控制回路和润滑回路；

配置用于以响应于所述排量控制回路增加的压力而减小的流率将流体供应至所述第一流体供应回路的第一泵；以及

配置用于响应于所述排量控制回路中的所述压力减小到阈值以下而减小所述润滑回路中的流动的优先阀。

8.根据权利要求7所述的变速器控制系统，进一步包含：

管路压力控制回路；以及

配置用于响应于来自控制器的电流而控制所述管路压力控制回路中的压力的可变力电磁阀；以及

配置用于控制所述排量控制回路中的所述压力以保持与所述管路压力控制回路中的所述压力成比例的所述第一流体供应回路的压力的管路压力调整阀。

9.根据权利要求8所述的变速器控制系统，进一步包含：

第二流体供应回路；

通过电动马达驱动的配置用于供应流体至所述第二流体供应回路的第二泵；以及

配置用于当所述管路压力控制回路中的所述压力高于阈值时流体地连接所述第一流体供应回路至所述第二流体供应回路并且当所述管路压力控制回路中的所述压力小于所述阈值时隔离所述第二流体供应回路与所述第一流体供应回路的防回流阀。

10.根据权利要求7所述的变速器控制系统，进一步包含：

配置用于通过尺寸可变的开口从所述润滑回路放出流体而控制所述润滑回路中的压力的润滑回路调整阀。