CN110891833B - 液力减速器系统和控制液力减速器系统的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于变速器的可控液力减速器系统(10)，包括电子控制器单元(ECU)(38)，用于通过调节减速器出口压力来选择和控制制动扭矩。该系统可以包括算法，以计算减速器出口压力设定点或表格或制动扭矩曲线或廓形，从而允许ECU(38)计算或查找减速器RT出口压力、车辆或转子速度与由操作者选择的制动扭矩曲线之间的函数关系，以提供所选的RT出口压力。所公开的系统仍然还可以包括冷却系统或利用车辆发动机冷却系统。在一个实施例中，冷却器(32)可以在变速器和可控减速器(27)之间共享，并且可以被调节以适应冷却要求。ECU(38)还可以独立于冷却系统对RT出口压力进行调节以解决短期和长期RT过热保护。ECU(38)可以编程为避免选择可能导致系统快速过热的RT出口压力设定点。本文公开的比例控制RT系统还可以通过进一步将过热校正因子应用于RT出口压力设定点来解决长期过热。

Description

液力减速器系统和控制液力减速器系统的方法

技术领域

本公开主要涉及被称为减速器(retarder)系统和方法的车辆制动辅助。特别地，该系统和方法涉及液力减速器，并且更特别地涉及集成的液力变速器和减速器系统。更具体地，本文公开的系统和方法涉及集成的液力变速器和比例可控减速器系统。

背景技术

在液力变速器中，特别是在用于机动车辆的液力变速器中，减速器可以直接或间接地连接至变速器输入轴或输出轴或任何其它传动轴，以通过减慢传动轴的旋转来辅助例如结合有变速器的机动车辆的制动。该减速器可利用连接至传动轴的转子的可动叶片或叶轮和连接至减速器框架的定子的固定叶片或叶轮的摩擦和震动损失。容纳叶片的腔室可以被流体填充或排空。腔室内的环形流体流作用在转子的叶片上，从而减慢转子和传动轴的旋转，并且产生车辆制动。当制动器在下坡行驶期间处于繁重的使用状态时，传动轴的这种减速器极其有用。活动叶片可以附连至传动轴或单独的转子，该转子直接或通过齿轮或齿轮箱连接至传动轴以进一步减慢传动轴并且辅助车辆的制动。减速器系统可以使用标准的变速器流体(齿轮油)、发动机油、或单独的流体、流体混合物、或油。

当需要车辆制动辅助或减速器时，流体、通常是变速器流体或油被泵送到减速器室中，并且连接至传动轴或传动轴的一部分的叶片或叶轮的摩擦和震动损失将使车辆减速器。开/关减速器可以被填充或排空。对于比例可控减速器，减速程度可以以若干方式改变，包括调节减速器室的填充水平、减速器入口压力、减速器室内的减速器出口压力、或转子与定子之间的间隙的延伸。

摩擦和冲击使流体发热。过热的流体将迅速地退化，降低粘度和性能，并且需要更高的更换间隔频率，并且可降低密封件的寿命。为了防止过热，流体可以循环通过冷却系统。冷却系统可以集成在车辆的发动机冷却系统中，或者可以使用特定于变速器和/或减速器的单独的冷却系统。例如，冷却系统可以包括空气-油热交换器。在通过冷却系统之后，冷却的流体可以在再循环之前返回到油或流体储槽。实际上，即使在由于对变速器系统提出的高要求而未使用减速器的情况下、诸如在非公路车辆中，也可能需要变速器流体的冷却。在一些集成的液力变速器和减速器系统中，特别是在比例可控液力减速器中，工作流体或变速器流体的冷却通过集成在车辆的发动机冷却系统中的冷却系统来执行，该冷却系统包含油-发动机冷却剂热交换器，以将热量从流体或油消散到车辆的电动机冷却回路中。

比例控制液力减速器是能够提供可选择的、预定的和/或可变的制动扭矩或减速力的减速器。这种比例控制减速器系统还可以具有与发动机冷却系统独立或单独的冷却系统，或者集成在发动机冷却系统中的冷却系统。在某些已知的比例控制减速器中，热交换器用于将热量从流体消散到车辆的电动机冷却回路中。为了节省空间和/或使成本最小化，这些已知的系统通常不使用泵来使油在减速器与冷却器之间循环。相反，这种系统通常使用减速器本身作为涡轮泵，以提供压头(pressure head)，从而产生通过减速器和冷却器的流动。在减速器启动期间，阀允许流体进入减速器室，同时空气、例如通过通气器释放。冷却流率由减速器压头与管道或通道、阀和热交换器中的压头损失之间的平衡来确定。其结果是，这些部件具有窄的公差，并且在不影响流率并且因此不影响冷却功能下不能容易地改变。实际上，在许多情况下，改变部件并且由此改变流率的有限能力可能是将热交换器集成到减速器系统中的原因。

在其它已知的比例控制液力减速器系统中，可以使用相对小的泵来提供减速器填充流。在需要更快填充的情况下，可以增加蓄能器系统。已知的比例控制液力减速器通常可以以几种方式控制。

美国专利3，987，874号公开了控制减速器入口压力以控制施加到转子上的制动扭矩，其中高入口压力通常导致施加到变速器上的制动扭矩更高，该专利的全部内容结合于此。

美国专利3，774，734号公开了减速器出口压力的控制，其中较高的出口压力通常导致较高的制动扭矩，该专利的全部内容结合于此。

美国专利5，771，997号公开了控制减速器中的填充水平以控制制动扭矩，其中较高的填充水平通常导致较高的制动扭矩，该专利的全部内容结合于此。

美国专利4，864，872号公开了控制转子与定子之间的间隙的延伸，其中减小间隙的延伸通常导致更高的制动扭矩，该专利的全部内容结合于此。

以及美国专利3，863，739号公开了与减速器性能和转子速度有关的制动扭矩，该专利的全部内容结合于此。在给定的减速器入口压力下，由减速器施加的制动扭矩随着转子速度的增加而增加。

因此，需要一种包括液力减速器的液力减速器系统，所述液力减速器系统能够更灵活地与不同的冷却系统集成，并且优选地提供对经由液力减速器施加的制动扭矩的改进的控制，并且需要一种操作所述系统的相应方法。

发明内容

在独立权利要求中限定了能够提供这些功能的液力减速器系统和操作方法。在从属权利要求中描述了特定实施例。

因此，目前提出了一种液力减速器系统，特别是用于机动车辆的变速器的液力减速器系统。所提出的液力减速器系统包括：

液力减速器(RT)，所述液力减速器(RT)包括转子和定子并且具有入口和出口；

减速器(RT)比例阀，所述减速器(RT)比例阀与减速器(RT)出口流体连通，RT比例阀构造成控制RT出口压力；以及

电子控制单元(ECU)；

其中，ECU构造成基于当前转子速度和期望制动扭矩中的至少一个或两者来确定减速器(RT)出口压力设定点；并且

其中，ECU构造成基于RT出口压力设定点来控制RT比例阀，使得RT比例阀提供在RT出口压力设定点的范围内或预定范围内的RT出口压力。

此外，目前提出了一种控制液力RT系统的方法，该方法包括以下步骤：

基于液力RT的转子的当前速度和期望制动扭矩中的至少一个或两者确定RT出口压力设定点；以及

基于RT出口压力设定点控制RT比例阀，使得RT比例阀提供在RT出口压力设定点范围内的RT出口压力。

目前提出的系统和方法可以解决冷却系统的互换性、由RT施加的制动扭矩曲线的可变性、过热和先前未考虑的其它问题。特别地，包括目前提出的液力RT系统的液力变速器可以潜在地提供可选择的制动扭矩功能，并且在变速器冷却系统选择中保持高自由度。

ECU可以构造成或编程为基于当前转子速度和基于期望制动扭矩确定RT出口压力设定点。

液力RT系统可以进一步包括存储在ECU中的表格。例如，ECU可以包括用于存储该表格的内存装置。例如，内存装置可以包括电子可读装置、磁性可读装置或光学可读装置。该表格可以包括一个或多个转子速度值。附加地或替代地，该表格可以包括一个或多个期望制动扭矩值。该表格可以提供RT出口压力设定点，所述RT出口压力设定点根据一个或多个转子速度值中的至少一个或两者以及一个或多个期望制动扭矩值而变化。

换言之，该表格可以包括制动扭矩曲线，所述曲线示出了车辆或转子/传动轴速度、减速器出口压力和由减速器施加的制动扭矩之间的关系。这种关系可以被公式化为算法、制动扭矩表、曲线或廓形。这些可以根据诸如减速器尺寸和叶片或叶轮形状、车辆重量、总变速器系统阻力、典型下降值和其它参数的因素而针对车辆的特定构造来制定。可以指示制动扭矩相对于转子速度和/或车辆速度和减速器出口压力的程度的算法、表格或制动扭矩曲线或廓形可以由车辆中的电子控制器使用，以提供比例可控的减速器。

液力RT系统可以被结合到其中的车辆的操作者或驾驶员通常不能基于RT出口压力和/或基于车辆的速度准确地判断或确定RT将施加的制动扭矩的程度。具体地，由RT施加的制动扭矩通常随着转子速度的增加而增加，从而遵循特性曲线，其中该曲线上的每个点可能需要或代表特定最小出口压力，该压力也可以随着转子速度的增加而增加。这样，对于特定RT出口压力，制动扭矩通常遵循用于将转子速度增大到转子速度的特性曲线，对于该转子速度，所请求的最小出口压力等于所施加的出口压力，并且从该点起，由RT施加的制动扭矩通常保持大约恒定以用于进一步增大转子速度。如本文所公开的，在一系列规定的或存储的制动扭矩曲线之间转换的能力，其中每条曲线可以包括随着转子速度的增加而严格地增加的制动扭矩，与包括直接地控制RT出口压力而不考虑诸如转子速度的其它变量的控制策略相比，可以改善车辆的驾驶性能并且改善安全性。此外，高RT出口压力和高RT容量/高制动扭矩设定的组合会导致减速器流体的快速过热。存储在ECU中的表格可以包括设计成避免这种组合的制动扭矩曲线。

ECU可以构造成或编程为例如使用反馈控制经由RT比例阀来控制或调节RT出口压力。

液力RT系统可以进一步包括输入装置，特别是与ECU连通的输入装置。输入装置可以包括但不限于例如踏板、杆、旋钮、开关、操纵杆、触摸屏、麦克风或照相机中的至少一个或每个。ECU可以构造成或编程为基于或进一步基于由操作者经由输入装置提供的输入信号来确定期望制动扭矩。例如，操作员可选择特定制动扭矩设定、诸如期望制动扭矩值，其可以包括最大适用制动扭矩的期望百分比或期望制动扭矩曲线。

液力RT系统可以进一步包括与ECU连通的一个或多个车辆传感器。ECU然后可以构造成基于或进一步基于由一个或多个车辆传感器提供的一个或多个车辆传感器信号来确定出口压力设定点。

一个或多个车辆传感器可以包括但不限于用于测量RT流体温度的温度传感器中的至少一个或每个，例如用于测量RT出口处、RT室内、冷却器内、一个或多个变速器冷却通道内或流体储槽内的RT流体温度；压力传感器，所述压力传感器用于测量RT流体压力，特别是用于测量RT出口处的RT流体压力；倾斜传感器，所述倾斜传感器用于测量液力RT系统可以联接至的变速器的、或者液力RT系统可以结合到的车辆的倾斜角，特别是RT的倾斜角；以及速度传感器，所述速度传感器特别用于测量RT转子的速度、传动轴的速度或液力RT系统可以结合到的车辆的速度。

液力RT系统可以包括流体储槽、冷却器和至少一个冷却器流量阀中的至少一个或每个。至少一个冷却器流量阀可以构造成选择性地将RT比例阀与冷却器和流体储槽中的任一个流体连接。例如，至少一个冷却器流量阀可以具有第一控制位置和第二控制位置。至少一个冷却器流量阀可以构造成：当其被切换到第一控制位置时，其将流体从RT比例阀引导至流体储槽，例如以使得来自RT比例阀的流体绕过冷却器的方式来实现。并且至少一个冷却器流量阀可以构造成：当其被切换到第二控制位置时，其将流体从RT比例阀引导至冷却器。在通过冷却器之后，流体然后可以从冷却器被引导至例如储槽。

至少一个冷却器流量阀可以例如通过偏置构件偏置到第一控制位置，所述偏置构件可以包括诸如弹簧的弹性偏置构件。例如，至少一个冷却器流量阀可以构造成使得如果RT出口压力高于第一压力阈值，则至少一个冷却器流量阀被切换到将RT比例阀与冷却器流体连接的第二控制位置。并且至少一个冷却器流量阀可以构造成：如果RT出口压力比等于或小于第一压力阈值的第二压力阈值低，则至少一个冷却器流量阀流体地切换到将RT比例阀与流体槽连接的第一控制位置。

例如，至少一个冷却器流量阀可以包括与RT出口流体连通的至少一个液压致动器。液压致动器然后可以构造成基于RT出口压力来控制至少一个冷却器流量阀的控制位置。例如，冷却器流量阀的液压致动器可以将RT出口压力施加至冷却器流量阀的阀芯，并且可以将冷却器流量阀朝向冷却器流量阀的第二控制位置偏置。例如，经由冷却器流量阀的液压致动器施加到冷却器流量阀的出口压力可以克服冷却器流量阀的如上所述的偏置构件，而将冷却器流量阀朝向第一控制位置偏置。附加地或替代地，至少一个冷却器流量阀可以包括与ECU连通的电磁铁，其中电磁铁构造成基于从ECU接收的电磁信号来控制至少一个冷却器流量阀的控制位置。例如，ECU可以与用于测量RT出口压力的压力传感器连通，并且可以基于使用压力传感器测量或感测的RT出口压力经由冷却器流量阀的电磁铁来控制冷却器流量阀的控制位置。

液力RT系统可以进一步包括扭矩转换器和/或一个或多个变速器润滑通道。扭矩转换器可以例如经由变速器泵与流体储槽流体连通。并且一个或多个变速器润滑通道可以与流体储槽流体连通。至少一个冷却器流量阀可以构造成选择性地将扭矩转换器与冷却器和一个或多个变速器润滑通道中的任一个流体连接。例如，至少一个冷却器流量阀可以构造成：当其被切换到第一控制位置时，其将流体从扭矩转换器引导至冷却器。然后，流体可以从冷却器进一步引导至一个或多个变速器润滑通道。并且流体可以从一个或多个变速器润滑通道进一步引导至流体储槽。并且至少一个冷却器流量阀可以构造成：当其被切换到第二控制位置时，其将流体从扭矩转换器引导至一个或多个变速器润滑通道，例如使得来自扭矩转换器的流体绕过冷却器。

至少一个冷却器流量阀可以构造成：如果RT出口压力高于第一压力阈值，至少一个冷却器流量阀将扭矩转换器与一个或多个流体润滑通道流体连接，使得来自扭矩转换器的流体绕过冷却器。并且至少一个冷却器流量阀可以构造成：如果RT出口压力比等于或小于第一压力阈值的第二压力阈值低，则至少一个冷却器流量阀使扭矩转换器与冷却器流体连接。

RT比例阀可以包括第一液压致动器。RT比例阀的第一液压致动器可以将RT比例阀朝向关闭位置偏置，在关闭位置，RT比例阀增加RT出口压力。RT比例阀的第一液压致动器可以与第一先导阀流体连接。第一先导阀可以选择性地将RT比例阀的第一液压致动器与流体储槽流体连接，例如经由RT泵或如上所述的变速器泵中的一个。也就是说，第一先导阀的控制位置可控或调节经由RT比例阀的第一液压致动器施加到RT比例阀的阀芯的液压力。第一先导阀可以包括电磁铁，该电磁铁与ECU连通并且构造成基于从ECU接收的电磁信号来控制第一先导阀的控制位置。例如，ECU可以与用于测量RT出口压力的压力传感器连通，并且可以构造成基于测量的RT出口压力来控制第一先导阀的控制位置。

RT比例阀可以进一步包括第二液压致动器。RT比例阀的第二液压致动器可以将RT比例阀朝向打开位置偏置，在打开位置，RT比例阀降低RT出口压力。RT比例阀的第二液压致动器可以与RT出口流体连接或选择性地流体连接。也就是说，RT比例阀可以构造成使得RT出口压力将RT比例阀朝向打开位置偏置，在打开位置，RT比例阀降低RT出口压力。

附加地或替代地，RT比例阀可以是电控的。例如，RT比例阀可以包括与ECU连通的电磁铁，并且构造成基于从ECU接收的电磁信号来控制RT比例阀的控制位置。例如，ECU可以与用于测量RT出口压力的压力传感器连通，并且可以构造成基于测量的RT出口压力来控制RT比例阀的控制位置。

RT比例阀可以进一步包括偏置构件，特别是诸如弹簧的弹性偏置构件。RT比例阀的偏置构件可以构造成将RT比例阀朝向打开位置偏置。

液力RT系统可以进一步包括流体储槽、与流体储槽流体连通的RT泵、以及RT开/关阀，所述RT开/关阀构造成选择性地将RT泵与RT入口流体连接，以选择性地填充液力RT。

RT开/关阀可以包括第一液压致动器。RT开/关阀的第一液压致动器可以将RT开/关阀朝向打开位置偏置，在打开位置，RT开/关阀将RT入口与RT泵流体连接，使得RT泵可以填充液力RT。RT开/关阀的第一液压致动器可以选择性地与流体泵流体连接，诸如经由第二先导阀与如上所述的变速器泵流体连接。第二先导阀可以包括电磁铁，该电磁铁与ECU连通并且构造成基于从ECU接收的电磁信号来控制第二先导阀的控制位置。例如，ECU可以构造成或编程为将RT开/关阀的第一液压致动器与流体泵流体连接，以将RT开/关阀切换到打开位置，并且基于由操作者提供的输入命令或基于由一个或多个车辆传感器提供的传感器信号来填充液力RT。

RT开/关阀可以进一步包括第二液压致动器。RT开/关阀的第二液压致动器可以将RT开/关阀朝向关闭位置偏置，在关闭位置，RT开/关阀将RT入口与RT泵流体隔离，使得RT泵可以不填充液力RT。RT开/关阀的第二液压致动器可以与RT入口流体连接或选择性地流体连接。

附加地或替代地，RT开/关阀可以是电控的。例如，RT开/关阀可以包括与ECU连通的电磁铁，并且构造成基于从ECU接收的电磁信号控制RT开/关阀的控制位置。例如，ECU可以构造成或编程为基于由操作者提供的输入命令或基于由一个或多个车辆传感器提供的传感器信号来控制RT开/关阀的控制位置。

RT开/关阀可以进一步包括偏置构件，特别是诸如弹簧的弹性偏置构件。RT开/关阀的偏置构件可以构造成将RT开/关阀朝向关闭位置偏置，在关闭位置，RT开/关阀将RT入口与RT泵流体隔离，使得RT泵可以不填充液力RT。

ECU可以构造成或编程为通过调节RT出口压力来控制制动扭矩。例如，ECU可以构造成或编程为使用算法来计算，或使用表格或制动扭矩曲线或廓形，以查找减速器RT出口压力、车辆或转子速度与由操作者选择的制动扭矩曲线之间的函数关系，从而提供在特定限制内的所选的RT出口压力。ECU还可以构造成对RT出口压力进行调节，以解决短期和长期RT过热保护，而与来自RT的流体是否被引导至冷却系统无关。

ECU可以构造成或编程为使得操作者可选择制动扭矩曲线，该曲线给出了特定程度或容量的制动扭矩，诸如在0％或其它最小设定诸如25％与100％或其它最大值诸如90％之间。最小设定可以由最小制动扭矩曲线表示，最大设定可以由最大制动扭矩曲线表示，制动能力的变化可以在这些曲线之间提供线性的或其它插值。然后，ECU可以构造成使用算法、表格或其他制动曲线/产量廓形来选择用于当前转子速度的适当RT出口压力以达到所选的制动扭矩曲线。例如，ECU可以构造成或编程为包括连接至电内存的处理器，该电内存存储算法、表格或制动曲线或廓形，以根据由操作者和车辆或转子速度选择的制动扭矩曲线来计算或获得RT出口压力设定点。这样，ECU可以构造成或编程为将所获得的RT出口压力设定点直接或间接地传送到RT比例阀，该RT比例阀可以调节提供所选的制动扭矩所需的RT出口压力。

此外，由于在本文公开的可控或比例RT系统可以构造成相应地设定、控制和/或调节，因此可以大大降低或防止不期望高制动扭矩和快速过热。换言之，ECU可以构造成或编程为调节或不允许选择在某些车辆运行条件下诸如高转子速度和高RT出口压力下可能导致极高制动扭矩的制动扭矩曲线。例如，ECU可以构造成或编程为避免选择可能导致液力RT系统的快速过热的RT出口压力设定点。换言之，在高转子速度和高RT出口压力下，ECU可以构造成调节RT出口压力，以防止操作者选择的高制动扭矩引起极高的制动扭矩和快速过热。例如，由操作者选择的高制动扭矩设定通常将导致ECU在低至中等转子速度和/或RT出口压力条件下计算或获得高RT出口压力设定点，因为在这种条件下不会发生过热。但是在高转子速度和/或RT出口压力下，ECU可以编程为调节或不允许可能导致快速过热的RT出口压力设定点。例如，可以导致快速过热的RT出口压力设定点可以在算法中编程或者在制动扭矩表、曲线或廓形中识别。

然而，可以理解的是，在长期使用RT之后，即使使用适当的制动曲线或制动扭矩设定，仍可能导致RT流体的过热超过冷却器容量，这也可能及时导致被称为长期过热的RT过热。目前提出的液压RT系统可以构造成通过进一步将过热校正因子应用于RT出口压力设定点来解决这种长期加热。例如，ECU可以连接至测量流体温度的一个或多个温度传感器，或者可以考虑减速器的有效操作的时间以估计长期过热，并且可以调节RT出口压力设定点。

液压RT系统可以包括在减速器出口流体流中/处的温度传感器，并且ECU可以构造成或编程为基于测量的温度例如使用算法、制动扭矩表或制动扭矩曲线将校正因子应用于RT出口压力设定点。校正因子可以存储在查找表中，或者由处理器使用校正因子公式来计算，以调节RT出口压力设定点。ECU可以构造成或编程为与调节RT出口压力的RT比例阀连通。附加地或替代地，ECU可以构造成或编程为基于利用其它温度传感器、诸如储槽或扭矩转换器出口温度传感器测量的温度值来降低出口压力设定点。

附图说明

在以下详细描述中描述了当前公开的系统和方法的这些和进一步的益处，并且在附图中示出了这些和进一步的益处，其中：

图1表示与冷却器无关的液力变速器和减速器系统的一个实施例的示意图；

图2表示给定转子速度(垂直轴)时以百分比形式给定减速器制动能力(水平轴)，以巴(bar)为单位的减速器出口压力设定点的表格；

图3表示给定转子速度(垂直轴)时以百分比形式给定减速器制动能力(水平轴)，受到防止特定冷却系统的长期过热的校正因子影响的以巴(bar)为单位的减速器出口压力设定点的表格；以及

图4表示基于温度RT出口的测量的减速器容量校正因数的曲线图。

具体实施方式

应当理解，本发明可以采用各种替代的部件、方向和构造，除非明确地指出相反。还应当理解的是，附图中所示及说明书中所述的具体装置和过程仅是本文公开和限定的发明构思的示例性实施例。因而，除非另有明确的声明，与本文所公开的各种实施例涉及的具体尺寸、方向或其它物理特征不应被视为限制。

图1示出了具有可控或比例减速器系统10的液力变速器的一个实施例。在该实施例中，系统10可以具有两个泵，即，用于向减速器回路供给流体流的RT泵16和用于向变速器供给流体流的变速器(TM)泵14。在另一个实施例中，系统10可以具有用于向并联流体回路供给流体的单个流体泵。在这种系统中，单个泵可以是提供流体的较大容量的泵，并且可以是允许相同或不同流率的双流量泵。例如，泵14和16可以是容积型泵，并且可以具有相同或相似的标称流率。系统10可以使用各种流体来提供润滑和扭矩转换器以及减速器功能、诸如变速器流体、液压流体或其它可以接受的流体或油。

变速器回路可以包括TM泵14，所述TM泵14以适当的流体流压力向主调节阀18提供流体流，以经由RT先导阀34、28来操作离合器和减速器(RT)27。例如，变速器回路流体可以从流体储槽12流到主调节阀18、到扭矩转换器22、到冷却器流量阀30、到变速器润滑通道21和回到流体储槽12。

减速器回路可以包括RT泵16、RT开/关阀24、通气止回阀26、RT 27、RT比例阀29、冷却器流量阀30和储槽12。

在图1所示的实施例中，冷却器流量阀30可以接收来自减速器回路和变速器回路的流体流，并且可以根据系统10的冷却需要将流体流引导至冷却器32。当RT 27未被使用时或者当RT出口压力指示低压因而低热度时，冷却器流量阀30可以将流体流从变速器回路中的扭矩变换器22引导至冷却器32，并且然后引导至变速器润滑通道21并且返回储槽12，如图1所示。

两个RT先导压力阀34、28可以是变速器阀控制20的一部分。两个RT先导压力阀34、28中的一个、即RT先导开/关阀34可控制RT开/关阀24的状态或位置以启动或停止RT 27，而另一个先导压力阀、即RT先导比例阀28可以控制RT比例阀29的状态或位置以调节RT出口连接上的压力。在替代实施例中，阀24、29的控制可以直接由ECU控制的电磁铁(solenoid)完成，而不使用先导压力阀34、28。

当车辆断电时，RT开/关阀24可以通过弹簧力的作用而处于关闭位置。RT开/关阀24保持在关闭位置，直到电磁铁或其它力克服弹簧力将RT开/关阀24推压到打开位置。一旦车辆断电，弹簧力可以使RT开/关阀24返回到关闭位置。或者，RT开/关阀24可以由操作者手动地或由自动化系统自动地返回到关闭位置。在关闭位置，RT开/关阀24将流体流从RT泵16直接引导至储槽12中。例如，一部分流体可以被引导通过喷雾阀。在图1所示的系统10的实施例中，背压较低以使阻力损失最小化，但也可以施加足够的背压以供给喷雾阀。从该状态，RT泵16提供从储槽12通过RT开/关阀24并且回到储槽的流体流，通过手动或自动系统将RT开/关阀24切换到打开位置，流体流通过RT入口27a被引导至减速器27，并且填充减速器腔。减速器腔中的流体产生环形油流，其作用于作为传动轴的一部分或连接至传动轴的可动叶片或叶轮，从而产生制动作用或制动扭矩。可以提供通气止回阀26以防止填充流的任何泄漏。RT开/关阀24可以构造成通过RT先导开/关阀34的动作移动RT开/关阀24的阀芯来进行控制。

通过在RT 27的操作之后将RT开/关阀24移动到关闭位置而停用RT 27，可能由于转子离心力而潜在地导致RT 27排空。装有叶片或叶轮的转子在减速器腔中的旋转可以被用作涡轮泵，该涡轮泵将减速器腔中和/或RT开/关阀24与RT 27之间的RT回路中的剩余流体泵送至储槽12。在排空期间，入口管路中的通气器26可以用于用空气来填充RT 27。RT比例阀29和冷却器流量阀30可以处于将RT出口27b与储槽12连接的位置，而无需任何节流以便快速排空。可以提供减速器喷雾阀以提供油雾来冷却和减慢减速器腔中的气流，从而减小空减速器的空气阻力。

施加到传动轴的制动扭矩的程度可以被设定为遵循也称为减速器能力的特定制动扭矩曲线。与不可控减速器或开/关减速器相反，制动扭矩曲线可以由操作者控制，在开/关减速器中，由减速器提供的制动扭矩的程度根据车辆和/或驱动轴速度以及其它可能的不太重要的因素而遵循固定的制动曲线。制动扭矩的程度可以通过操作者调节电子控制单元(ECU)38的设定来设定。ECU 38优选地与车辆CAN总线和/或人机接口和/或多媒体接口连通。由车辆操作者设定的制动扭矩或制动扭矩的程度也可以潜在地由备用自动系统重写，该备用自动系统构造成防止过热或校正或避免不安全的情况。

为了启动RT 27的功能以提供制动扭矩，ECU可以将RT先导开/关阀34从关闭位置克服弹簧偏置力移动到打开位置，以使流体流过RT 27，从而产生抵抗转子或传动轴的制动扭矩。RT先导开/关阀34可以由车辆的操作者通过杆或踏板或其它装置手动地接通或使用自动化系统接通，所述自动化系统诸如为感测车辆制动参数的自动化系统，诸如为感测制动器的接合、制动器摩擦、制动器过热的自动化系统，和/或感测车辆遇到的倾斜和下降和/或感测车辆或发动机速度或速度增加的自动化系统。

制动扭矩的程度、即所需或期望的制动廓形/曲线或减速器能力可以由操作者通过相同的杆或踏板或其它装置设定。附加地或替代地，制动扭矩的程度可以使用单独的选择器装置来选择。在RT 27激活时，ECU 38可以感测杆或踏板位置或选择器以获得期望程度的制动扭矩，并且可以从车辆传感器获得车辆速度或转子速度。ECU 38然后可以确定提供期望程度的制动扭矩的RT出口压力设定点。例如，ECU 38可以包括处理器和存储在电子存储器或内存中的算法，以计算RT出口设定点。附加地或替代地，处理器可以从存储在电内存或存储器中的制动曲线廓形、表格或曲线图中查找RT出口压力设定点。

图2中示出了制动扭矩表的示例，其示出了转子速度(n-RT，以RPM为单位)、制动扭矩(RT容量，以10％增量来表示)和RT出口压力(表中的压力值，以巴(bar)为单位测量)之间的关系。图3中示出了可能的长期过热保护对出口压力设定点的影响的示例。在图3中，那些相对于图2中所示的相应的RT出口压力设定点值被减少以便防止长期过热的RT出口压力设定点值，用字母“x”标记。例如，在图2所示的表格中，与2200rpm的转子速度和90％的制动扭矩能力相关的RT出口压力设定点为10.0巴。相反，在图3所示的表格中，与2200rpm的转子速度和90％的制动最大扭矩相关的RT出口压力设定点的相应值降低到6.9巴。

一旦ECU 38确定了RT出口压力设定点，ECU 38就可以将适当的电流发送到RT先导比例阀28，所述RT先导比例阀28移动相应的电磁铁，所述电磁铁向RT比例阀29施加或释放流体压力。RT比例阀29的位置基于该流体压力而改变，从而施加所要求的RT出口压力。

一旦ECU 38感测到减速器启动信号并且计算或获得制动扭矩设定和车辆或转子速度，ECU 38就可以将该适当的电流发送到RT先导开/关阀34，所述RT先导开/关阀34移动相应的电磁铁，所述电磁铁将流体压力施加到RT开/关阀24。这样，RT开/关阀24被推到较低位置。这将流体流引导至RT入口27a，填充减速器腔并且开始减速器制动作用。通气止回阀26防止填充流的任何泄漏。在替代实施例中，ECU 38可以构造成或编程为直接向配备有电磁铁的RT开/关阀24发送电控制信号，以将阀位置移动到开和关闭位置以及从打开位置和关闭位置移动阀位置。可以理解，在后一实施例中，RT开/关阀24包括电磁致动阀而不是流体压力控制阀。

RT先导比例阀28可调节RT比例阀29，所述RT比例阀29流体连接至减速器出口27b。RT比例阀29可以调节离开减速器出口的流体的节流，以确保减速器出口压力保持在压力设定点的特定范围内。在替代实施例中，ECU 38可以构造成或编程为通过将电信号直接地发送至配备有电磁铁的RT比例阀29来控制RT比例阀29。例如，可以提供压力传感器36以将RT出口压力连通至RT先导比例阀28或连通至ECU 38。可以理解，在后一实施例中，RT比例阀29包括电控阀而不是流体压力控制阀。

RT比例阀29可以构造成使得来自RT比例阀29的流体能例如根据RT出口压力而选择性地经由冷却器流量阀30引导至储槽12或冷却器32。例如，冷却器流量阀30可以例如通过弹簧被偏置到将流引导至储槽12的阀位置，直到偏置力被克服而移动冷却器流量阀30的阀芯，以将流体流引导至冷却器32并且仅随后引导至储槽12。在图1所示的系统10的实施例中，当RT出口压力超过从大约1.5巴至大约5.5巴的压力、优选地从大约2巴至大约3巴时，RT比例阀29的阀芯被移动以将流体流引导至冷却器32并且仅随后引导至储槽12。在该位置，冷却器流量阀30将流体流从变速器回路直接引导至变速器润滑通道21和储槽12，而不通过冷却器12。可以想到的是，确定冷却器流量阀30的位置的预定压力可以通过改变弹簧来调节，这在非常高的冷却器压力损失的情况下可能是需要的。

RT出口27b处的压力可以确定冷却器流量阀30的位置。例如，冷却器流量阀30可以包括与RT出口27b流体连通或选择性流体连通的液压致动器。在另一个实施例中，冷却器流量阀30的位置由电磁铁直接控制，所述电磁铁从ECU 38接收电流。ECU 38基于RT出口压力设定点或基于测量RT出口压力的传感器或基于其它装置发送电流。

来自RT比例阀29的流体流可以流到冷却器流量阀30，所述冷却器流量阀30可以接收来自减速器和变速器回路的流体流。如上所述，当RT 27未被使用或在没有足够高的RT出口压力下使用时，来自变速器回路、特别是来自扭矩转换器22的到冷却器流量阀30的流体流可以被引导至冷却器32，而减速器回路流可以被引导绕过冷却器32。尽管优选的是一旦启动RT 27就将减速器回路流引导至冷却器32，但是RT出口压力通常可能不足以高到克服冷却器压力损失。因此，当RT 27被使用并且当RT出口压力足够高时，冷却器流量阀30将流从减速器回路引导至冷却器32，并且变速器回路流被引导绕过冷却器32。

冷却器流量阀30可以由设置在阀中的或阀周围的压力传感器控制，或者冷却器流量阀30可以由ECU 38和设置在减速器回路中并且与ECU 38连通的压力传感器控制。可以想到的是，确定流向冷却阀30的流量的预定压力可以通过改变冷却流量阀30的弹簧来调节，这在非常高的冷却器压力损失的情况下可能是需要的。

在TM回路和RT回路两者中的流率相似或大致相同的情况下，可以在没有大的压力梯度下将冷却器从TM回路切换到RT回路。因此，一旦RT出口压力超过特定冷却器流量阀压力阈值，冷却器32就可以定位在包含最大热源的回路中。因此，目前公开的液力减速器系统可以接收具有相对高的压头损失的冷却器和管道部件，直到冷却器流量阀的压力阈值。这些部件可以在不影响减速器控制功能的情况下进行切换。例如，在图1所示的系统10中，冷却器32和流体管路可以根据期望偏好来选择，只要压头损失低于冷却器流量阀30的压力阈值。该压力阈值例如可以由冷却器流量阀30的弹簧来确定。甚至阈值压力也可以通过改变冷却器流量阀弹簧而根据需要增加，这在非常高的冷却器和管道压头损失的情况下可能是需要的。然而，这可能导致制动扭矩曲线中的一些不连续/阶跃和/或在一些工作条件下增加的流体储槽流体温度。

目前公开的系统可以构造成控制系统中的过热，而不管冷却器的功能。特别地，如本文所公开的用于变速器的可控减速器系统可以提供独立于冷却器的短期和长期过热保护。当RT 27在与高制动扭矩能力和/或已经高的RT出口压力成对的高车辆速度或转子速度期间接合时，可能发生短期快速过热。这种快速过热会导致密封件或其它部件的破坏。

通过拒绝任何计算或获得的可能导致快速过热的RT出口压力设定点，通过ECU 38和制动扭矩算法、表格、曲线或廓形，可以防止或显著地减少短期RT过热。例如，当操作者选择高制动扭矩设定并且减速器27被激活同时车辆或转子以高速行驶或旋转时，算法将进行计算或者表格将使用高RT出口压力设定点来指示。但是，由于该RT出口压力设定点可能导致快速过热，因此ECU可以编程为应用校正因子以降低压力设定点，或者如果设定点超过基于条件的特定值，则可以不允许使用设定点。

当减速器已经使用了延长的时段并且发热高于冷却器容量时可能发生的长期RT过热，可以通过本系统避免或显著地减少。在一个实施例中，可以应用关于RT出口压力设定点的校正因子，所述校正因子可以由ECU 38基于RT出口温度确定。图3中所示的表格上的阴影区域表示减小的RT出口压力设定点，以防止长期过热状况。

也连接至ECU的温度传感器可以使ECU应用校正因子以从由算法、表格或曲线确定的出口压力设定点降低出口压力设定点，从而防止由于长期减速器使用而导致的长期过热。在一个实施例中，温度传感器36可以包括在离开减速器流体出口的流体流中或与其相邻，以防止流体过热。在一个实施例中，ECU38接收温度数据，以通过根据图4的RT出口压力的控制来调节减速器，其示出了RT出口压力设定点的减小程度或百分比。

作为一个示例，在减速器出口处的温度从160℃变化到165℃的情况下，减速器出口压力可以乘以从1到0的校正因子。温度低于160℃，校正因子可以是1，这意味着没有出口压力校正。这样，减速器出口温度保持在165℃以下，至少在稳态状态下如此。

尽管已经参考说明性实施例描述了本发明，但是应当理解，该描述不应当被解释为限制性的。相反，在不背离由所附权利要求限定的本发明的真实精神和范围的情况下，可以对说明性实施例进行各种改变和修改。此外，将理解到，任何变化和修改会被本领域技术人员认可以为由以下权利要求中所记述的一个或多个元件的等同物，并且应被其权利要求由法律所允许的所大范围所覆盖。

除此之外，本公开可以涉及或另外涉及以下方面中的一个或多个：

1.一种用于变速器的可控液力减速器，包括：

(a)流体储槽，所述流体储槽用于保持一定体积的流体；

(b)减速器开/关阀，所述减速器开/关阀在减速器启动时选择性地从限制流体从储槽流到减速器的关闭位置移动到打开位置，以将流体从储槽引导至减速器；减速器，所述减速器经由涡轮泵作用从储槽抽取流体；

(c)所述减速器具有用于使流体流离开减速器并且流到减速器比例阀的出口；

(d)所述减速器比例阀与减速器出口流体连通，用于根据减速器出口压力设定点来调节减速器出口压力，并且用于将流体流引向冷却器；以及

(e)电子控制器单元，所述电子控制器单元可操作地连接至减速器开/关阀、减速器比例阀并且连接至车辆总线，用于获得转子速度和制动扭矩设定的车辆特性，电子控制器构造成在减速器启动时计算或获得减速器出口压力设定点，将减速器开/关阀移动到打开位置，并且控制减速器比例阀位置以提供在减速器出口压力设定点范围内的减速器出口压力。

2.用于方面1的变速器的可控液力减速器，还包括泵，所述泵与所述储槽流体连通，用于将流体从储槽泵送到减速器开/关阀，其中减速器开/关阀可以从关闭位置移动到打开位置，通过电子控制器单元，在关闭位置引导流体从泵到储槽流动，在打开位置引导流体流到减速器。

3.用于方面2的变速器的可控液力减速器，还包括冷却器流量阀，所述冷却器流量阀在减速器比例阀与冷却器之间流体连通，用于将流体流从减速器比例阀引导至冷却器或储槽。

4.用于方面3的变速器的可控液力减速器，还包括：变速器泵，所述变速器泵与储槽流体连通，用于泵送流体通过包括变速器润滑通道的变速器回路，并且离开至冷却器流量阀，其中，冷却器流量阀构造成将流体流从变速器回路引导至冷却器，并且将来自减速器比例阀的流体流引导至储槽并且绕过冷却器，除非变速器出口压力超过预定压力，在预定压力下，冷却器流量阀将流体流从变速器比例阀引导至冷却器，并且将流体流从变速器回路引导至储槽并且绕过冷却器。

5.用于方面4的变速器的可控液力减速器，其中，冷却器流量阀在第一位置被弹簧偏置，引导流体从减速器比例阀流到储槽，并且引导流体从变速器回路流到冷却器，其中，若来自减速器比例阀的流体流超过预设流体压力，会将冷却器流量阀移动到第二位置，引导流体从减速器比例阀流到冷却器，然后流到储槽。

6.用于方面4的变速器的可控液力减速器，其中，冷却器流量阀通过直接从ECU接收电流的电磁铁来控制。

7.用于方面4的变速器的可控液力减速器，其中，冷却器流量阀的位置由来自由ECU控制的先导压力阀的先导压力控制，ECU基于减速器出口压力设定点或基于压力传感器信号来确定冷却器阀位置。

Claims (13)

1.一种液力减速器系统（10），包括：

液力减速器（27），所述液力减速器（27）包括转子和定子并且具有入口（27a）和出口（27b）；

减速器比例阀（29），所述减速器比例阀（29）与所述减速器出口流体连通，所述减速器比例阀（29）构造成控制减速器出口压力；以及

电子控制单元（38）；

其中，所述电子控制单元（38）构造成基于当前转子速度和期望制动扭矩中的至少一个来确定减速器（RT）出口压力设定点；并且

其中，所述电子控制单元（38）构造成基于所述减速器出口压力设定点来控制所述减速器比例阀（29），使得所述减速器比例阀（29）提供在所述减速器出口压力设定点范围内的减速器出口压力；

所述液力减速器系统还包括：流体储槽（12）；冷却器（32）；以及至少一个冷却器流量阀（30），所述至少一个冷却器流量阀（30）选择性地将所述减速器比例阀（29）与所述冷却器（32）和所述流体储槽（12）中的任一个流体连接；

其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力高于第一压力阈值，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述减速器比例阀（29）与所述冷却器（32）流体连接；并且其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力比等于或小于所述第一压力阈值的第二压力阈值低，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述减速器比例阀（29）与所述流体储槽（12）流体连接，使得来自所述减速器比例阀（29）的流体绕过所述冷却器（32）。

2.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述电子控制单元（38）构造成基于所述当前转子速度和基于所述期望制动扭矩来确定所述减速器出口压力设定点。

3.如前述权利要求中任一项所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述液力减速器系统（10）还包括存储在所述电子控制单元（38）中的表格，所述表格包括一个或多个转子速度值和一个或多个期望制动扭矩值，并且所述表格提供根据所述一个或多个转子速度值和所述一个或多个期望制动扭矩值而变化的所述减速器出口压力设定点。

4.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述液力减速器系统（10）还包括输入装置，其中所述电子控制单元（38）构造成基于或进一步基于由操作者经由输入装置提供的输入信号来确定所述期望制动扭矩。

5.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述液力减速器系统（10）还包括一个或多个车辆传感器，其中所述电子控制单元（38）构造成基于或进一步基于由所述一个或多个车辆传感器提供的一个或多个车辆传感器信号来确定所述出口压力设定点。

6.如权利要求5所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述一个或多个车辆传感器包括用于测量减速器流体温度的温度传感器（36）、用于测量减速器流体压力的压力传感器、用于测量倾斜角的倾斜传感器、以及用于测量车辆速度的车辆速度传感器中的至少一个。

7.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），还包括：

扭矩转换器（22）和与所述流体储槽（12）流体连通的一个或多个变速器润滑通道（21）；

其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）选择性地将所述扭矩转换器（22）与所述冷却器（32）和所述一个或多个变速器润滑通道（21）中的任一个流体连接。

8.如权利要求7所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力高于第一压力阈值，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述扭矩转换器（22）与所述一个或多个变速器润滑通道流体连接，使得来自所述扭矩转换器（22）的流体绕过所述冷却器（32）；并且其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力比等于或小于所述第一压力阈值的第二压力阈值低，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述扭矩转换器（22）与所述冷却器（32）流体连接。

9.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述至少一个冷却器流量阀（30）包括至少一个液压致动器，所述液压致动器与所述减速器出口流体连通，并且构造成基于减速器出口压力控制所述至少一个冷却器流量阀（30）的控制位置；和/或其中所述至少一个冷却器流量阀（30）包括与所述电子控制单元（38）连通的电磁铁，并且构造成基于从所述电子控制单元（38）接收的电磁信号来控制所述至少一个冷却器流量阀（30）的控制位置。

10.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述减速器比例阀（29）包括液压致动器，所述液压致动器与第一先导阀（28）流体连接，所述第一先导阀（28）包括与所述电子控制单元（38）连通的电磁铁，并且构造成基于从所述电子控制单元（38）接收的电磁信号来控制所述第一先导阀（28）的控制位置；和/或其中所述减速器比例阀（29）包括与所述电子控制单元（38）连通的电磁铁，并且构造成基于从所述电子控制单元（38）接收的电磁信号来控制所述减速器比例阀（29）的控制位置。

11.如权利要求1所述的液力减速器系统（10），还包括：

流体储槽（12）；

减速器泵（16），所述减速器泵（16）与所述流体储槽（12）流体连通；以及

减速器开/关阀（24），所述减速器开/关阀（24）构造成选择性地将所述减速器泵（16）与所述减速器入口流体连接。

12.如权利要求11所述的液力减速器系统（10），其特征在于，所述减速器开/关阀（24）包括液压致动器，所述液压致动器通过第二先导阀（34）选择性地与另一流体泵流体连接，所述第二先导阀（34）包括与电子控制单元（38）连通的电磁铁，并且构造成基于从所述电子控制单元（38）接收的电磁信号来控制所述第二先导阀（34）的控制位置；和/或其中所述减速器开/关阀（24）包括电磁铁，所述电磁铁与所述电子控制单元（38）连通，并且构造成基于从所述电子控制单元（38）接收的电磁信号来控制所述减速器开/关阀（24）的控制位置。

13.一种控制液力减速器系统（10）的方法，所述液力减速器系统包括：

液力减速器（27），所述液力减速器（27）包括转子和定子并且具有入口和出口；

减速器比例阀（29），所述减速器比例阀（29）与所述减速器出口流体连通，所述减速器比例阀（29）构造成控制减速器出口压力；以及

电子控制单元（38）；

所述方法包括以下步骤：

基于当前转子速度和期望制动扭矩中的至少一个确定减速器出口压力设定点；以及

基于所述减速器出口压力设定点控制所述减速器比例阀（29），使得所述减速器比例阀（29）提供在所述减速器出口压力设定点范围内的减速器出口压力；

所述液力减速器系统还包括：流体储槽（12）；冷却器（32）；以及至少一个冷却器流量阀（30），所述至少一个冷却器流量阀（30）选择性地将所述减速器比例阀（29）与所述冷却器（32）和所述流体储槽（12）中的任一个流体连接；

其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力高于第一压力阈值，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述减速器比例阀（29）与所述冷却器（32）流体连接；并且其中，所述至少一个冷却器流量阀（30）构造成：如果所述减速器出口压力比等于或小于所述第一压力阈值的第二压力阈值低，则所述至少一个冷却器流量阀（30）将所述减速器比例阀（29）与所述流体储槽（12）流体连接，使得来自所述减速器比例阀（29）的流体绕过所述冷却器（32）。

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