CN1865726A - 扭矩传递机构的调节阀和接合扭矩传递机构的方法 - Google Patents

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Abstract

一种与变速器内扭矩传递机构接合的用于控制流体压力的调节阀，其包括阀体，形成具有多个通道的阀芯。短管阀在阀体内滑动。止回阀可选择打开和关闭一个通道。弹簧设置在阀芯中沿一个方向偏压短管阀。短管阀、止回阀、弹簧、阀芯和通道设置成可控制提供到扭矩传递机构的流体压力，使压力线性增加到第一预定压力，然后达到大于第一预定压力的第二恒定预定压力，因此在移动期间渐进的离合器接合结合了满足静止能力要求所必要的阀增大。还提供了一种控制扭矩传递机构的接合的方法。

Description

扭矩传递机构的调节阀和接合扭矩传递机构的方法
相关申请
本申请要求具有2004年7月9日提交的美国专利临时申请No.60/586,651的优先权，本申请参考引用其内容。
技术领域
本发明涉及一种可控制扭矩传递机构的流体压力的油流装置，具体地，涉及一种动力传输装置中的扭矩传递机构的调节阀。
背景技术
响应电液控制单元传递的液压的调节阀用于在扭矩传递机构接合期间控制扭矩传递机构的压力增益。希望提供平滑接合移动时渐进的离合器压力增加。通常，在渐进增加期以后要求向离合器提供压力跳跃或增大，以满足全面接合时更高的静压力要求。
发明内容
只设有一个短管阀和一个止回阀的调节阀可在离合器接合的早期提供渐进的离合器压力增加，及压力跳跃来满足静压力要求。因此，设置调节阀来控制扭矩传递机构接合的流体压力。这种阀包括阀体，形成了阀芯和多个通道。止回阀可选择地打开和关闭一个通道。当一个通道内的流体压力不大于第一预定压力时，止回阀关闭通道。当一个通道的压力大于所述第一预定压力时，止回阀打开通道。弹簧设置在阀芯并沿一个方向偏压短管阀。所述短管阀、止回阀、弹簧、阀芯和通道共同设置成控制扭矩传递机构的流体压力，使得流体以压力线性增加的方式提供，直到扭矩传递机构具有第一预定压力，在提供第一预定压力后，提供压力大于第一预定压力的第二恒定预定压力的流体。因此线性压力增加的渐进离合器接合实现，并具有压力跳跃可提供必要的静态离合器能力。
在本发明的一个方面，阀芯的一部分具有第一直径，在另一部分具有较小的第二直径。短管阀包括第一挡圈，其接合所述第一直径形成第一压力响应区；短管阀还具有第二挡圈，与第一挡圈间隔开，其结合所述第二直径形成第二压力响应区。其中，通过阀体通道提供的流体作用于所述第一和第二压力响应区，施加压力到所述短管阀，所述短管阀滑动。所述通道最好包括不定压力通道和供给通道。流体以压力线性增加的方式提供到不定压力通道，使得短管阀滑动，允许供给通道和扭矩传递机构之间流体连通，使得提供到扭矩传递机构的压力也以线性增加的方式增加。
在本发明的另一方面，通道包括离合器通道，位于阀芯和所述扭矩传递机构之间。其中所述通道还包括位于所述阀芯和所述止回阀之间的反馈通道。反馈通道与离合器通道流体连通。响应反馈通道的压力大于第一预定压力，所述止回阀打开。这是由离合器通道的压力增加造成。
在本发明的又一方面，促动器进给通道设置成流体连通所述止回阀。促动器进给通道保持具有恒定的所述第一预定压力，当所述反馈通道中的压力大于促动器进给通道中的恒定压力时，所述止回阀打开。
在本发明的又一方面，通道包括不定压力通道和排放通道。当止回阀打开允许排放通道和离合器通道流体连通时，短管阀滑动，从而清空离合器通道，当不定压力通道中的压力控制在零磅/平方英寸时，扭矩传递机构脱离接合。最好在不定压力通道控制为零时，弹簧力使得短管阀滑动。
一种控制扭矩传递机构接合的方法，包括：以线性方式增加短管阀的第一压力响应区的油压力。接下来，响应所述油压力增加在短管阀上形成的压力，所述短管阀沿一个方向滑动。响应滑动，输送到扭矩传递机构的油部分打开，使得扭矩传递机构的压力线性增加。
在本发明的一个方面，所述方法包括流体连通扭矩传递机构的压力到止回阀，然后到短管阀的相对第一压力响应区的第二压力响应区。接下来，当扭矩传递机构的压力超过预定数量，止回阀打开，允许第二压力响应区的压力减少。响应止回阀打开，所述方法包括沿一个方向进一步滑动短管阀。该进一步滑动的结果是，油进给完全向扭矩传递机构打开，使得扭矩传递机构的压力达到最后的静止压力，使得扭矩传递机构完全接合。
在本发明的又一方面，方法包括沿相反方向偏压所述短管阀，最好通过弹簧。该方法还包括降低第一压力响应区的油压；响应所述降低油压力步骤通过所述偏压沿所述相反方向滑动所述阀门。沿相反方向滑动阀门的结果是，打开排放通道，使得扭矩传递机构的压力减少，使得扭矩传递机构脱离接合。
通过下面参考附图对实施本发明的最佳模式的详细介绍很容易了解本发明的上述特征和优点，以及其他特征和优点。
附图说明
图1是带有变速器的车辆的示意性的部分剖开的侧视图；
图2是显示控制图1的变速器中的扭矩传递机构的调节阀的示意性截面图；
图3是图2的调节阀控制的扭矩传递机构的压力增益曲线的图表。
具体实施方式
参考附图，其中相同的标记表示相同的部件。图1显示了车辆10，具有发动机12，其连接到变速器14。变速器14包括三个行星齿轮组16A，16B，16C。扭矩传递机构互连行星齿轮组的齿轮件到另一个部件，如转动离合器18A，或到静止变速箱20，如支架18B。图2显示了一部分的传动控制系统100，包括泵102，电液控制器104，调节阀106和扭矩传递机构108，其在实施例中是离合器。泵102从容器110抽出液体流体(油)通过主要通道112输送到电液控制器104。
电液控制器104包括电控单元(ECU)，设有传统的预先程序化的数字计算机，还包括传统的控制阀，可分配液压流体到变速器中的许多机构，包括扭矩传递机构。ECU发出电控信号到各个电子元件，如螺线管，再控制液压阀的输出压力。
调节阀106具有短管阀114，可滑动地设置在步进的阀芯116的同心纵向机构中，阀芯在阀体118上形成。短管阀114具有间隔开的等直径的挡圈A，B和较大直径的挡圈C。挡圈A，B位于阀芯116的较小直径处120，挡圈C间隔位于阀芯116的较大直径处122。偏压弹簧124在阀芯116的反馈腔128中在挡圈B的一个端部125和阀芯的一端126之间受到压缩。弹簧124施加力Fs，推动(偏压)短管阀114向左。此外，反馈腔128中的流体压力PFDBK作用到阀芯120形成的压力响应区A2和挡圈B的右端125，施加等同于PFDBK乘A2的力F2，推动短管阀114向左。
ECU104发出可变信号到可变输送螺线管130，以控制液体流体的升压源132的压力PVBS，该压力通过第一通道134(即可变压力端口)分配到阀芯116形成的压力响应区A1和第一挡圈C的左端136。压力PVBS作用于压力响应区A1施加等同于PVBS乘A1的力F1，推动短管阀114向右。当F1等于F2加Fs时，阀106处于力平衡的位置。处于中性位置时，第一挡圈A阻挡排放通道138，防止流体从离合器108排出，脱开离合器108，第二挡圈B阻挡进给通道140(即进给压力端口)。防止流体输送到离合器108以接合离合器108。
当PVBS增加时，F1大于F2加Fs，短管阀114向右轻微滑动，部分打开进给通道140到离合器108。流体流过进给管道140以进给压力PFEED到达离合器108，进入离合器通道141(还称作离合器压力端口)，开始增加离合器压力Pc。离合器压力Pc通过小孔142返回到反馈腔128，因此增加了反馈压力PFDBK。当PVBS增加时，离合器压力Pc和反馈压力PFDBK也增加。球止回阀144位于反馈通道146(也称为反馈压力端口)和促动器进给通道148(也称为恒定压力端口)之间，其中恒定压力PACT为130PSi由ECU104保持。当PVBS增加时，PFDBK也增加直到超过PACT，这时球止回阀144打开，限制PFDBK继续增加超过PACT(如130PSi)。PVBS增加还使得短管阀114继续向右移动，提供完全打开的进给通道140，输送流体到离合器108，使得离合器108在离合器压力Pc等于最后静止压力Pstatic时完全接合。
当希望脱开离合器108时，ECU104将可变进给螺线管压力PVBS设定为零。弹簧力FS使得短管阀114移动到左边，第一挡圈A不再阻挡排放通道138，允许流体从离合器108排出，使离合器108脱开接合。
参考图3，图表200显示了离合器压力PC和可变进给螺线管压力PVBS的关系和反馈压力PFDBK的作用。当PVBS增加使得F1＞F2+FS，但压力PFDBK不大于PACT(即130PSi)时，出现关系的第一部分202。当压力PFDBK大于PACT(即130PSi)使得球止回阀144打开排放，出现关系的第二部分204。PFDBK大于130PSi时，进给通道140完全打开，使离合器压力PC等于恒定的静止压力PSTATIC。因此，渐进的增加离合器压力PC在离合器接合的早期阶段(即移动时)实现，提供了平稳移动感觉，并可实现跳跃到较高压力，以满足静态能力的要求。此外，这样渐进的离合器接合和跳跃特征通过使用一个调节阀106中的一个短管阀114和一个球止回阀144实现。调节阀的简化使得可用少量的部件实现希望的离合器压力增加。
尽管已经详细介绍了实施本发明的最佳模式，所属领域的技术人员应当理解各种变化的设计和实施本发明的实施例都属于所附权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种调节阀，与变速器内的扭矩传递机构接合，用于控制流体压力，所述阀包括：
阀体，形成阀芯和多个通道；
短管阀，可滑动地设置在所述阀体内；
止回阀，当一个通道内的流体压力不大于第一预定压力时，选择关闭所述通道；当一个所述通道内的压力大于所述第一预定压力时，打开所述通道；
弹簧，设置在所述阀芯并沿一个方向偏压所述短管阀；
所述短管阀、止回阀、弹簧、阀芯和通道共同设置成可控制扭矩传递机构的流体压力，使得以压力线性增加的方式提供流体，直到扭矩传递机构具有所述第一预定压力，在提供所述第一预定压力后，达到大于第一预定压力的第二恒定预定压力。
2.根据权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述阀芯的特征是具有第一直径和小于第一直径的第二直径；
其中所述短管阀包括第一挡圈(C)，其接合所述第一直径形成第一压力响应区；和第二挡圈(B)，与所述第一挡圈间隔开，其结合所述第二直径形成第二压力响应区；
其中，通过所述通道提供的流体作用于所述第一和第二压力响应区，施加压力到所述短管阀，所述短管阀响应所述力进行滑动。
3.根据权利要求2所述的调节阀，其特征在于，所述通道包括不定压力通道和供给通道，其中流体以压力线性增加的方式提供到所述不定压力通道，使所述短管阀滑动，允许所述供给通道和扭矩传递机构之间流体连通，使得提供到扭矩传递机构的压力以线性增加的方式增加。
4.根据权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述通道包括位于所述阀芯和所述扭矩传递机构之间的离合器通道；
其中所述通道还包括位于所述阀芯和所述止回阀之间的反馈通道；
所述反馈通道与所述离合器通道流体连通；
响应所述反馈通道的压力大于所述第一预定压力，所述止回阀至少部分打开。
5.根据权利要求4所述的调节阀，其特征在于，所述通道包括促动器进给通道，设置成与所述止回阀流体连通，其具有恒定的所述第一预定压力，当所述反馈通道中的压力大于所述促动器进给通道中的所述恒定压力时，所述止回阀打开。
6.根据权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述通道包括不定压力通道和排放通道，其中当所述止回阀关闭时，所述阀体防止所述排放通道和所述离合器通道流体连通；当所述不定压力通道的压力为零时，所述阀体滑动允许所述排放通道和所述离合器通道之间流体连通，使得流体从所述离合器通道清空到所述排放通道，扭矩传递机构脱离接合。
7.根据权利要求6所述的调节阀，其特征在于，当所述不定压力通道内的压力为零时，所述弹簧力使得所述短管阀滑动。
8.一种控制扭矩传递机构的接合压力(Pc)的调节阀，包括：
电液控制件，可在不定压力(PVBS)、供给压力(PFEED)和恒定压力(PACT)下控制流体分配；
阀体，包括流体连接所述不定压力PVBS的不定压力端口，流体连接所述供给压力PFEED的供给压力端口，用于输送流体到扭矩传递机构以接合所述扭矩传递机构；与扭矩传递机构流体连接的离合器压力端口，用于传递所述供给流体到扭矩传递机构；排放端口，用于从扭矩传递机构排放流体，使所述扭矩传递机构脱离接合；和反馈压力端口，与所述离合器压力端口和恒定压力端口流体连通；所述恒定压力端口流体连接所述恒定压力(PACT)；
止回阀，位于所述反馈压力端口和所述恒定压力端口之间，所述止回阀设置成可保持反馈压力(PFDBK)不大于位于所述反馈压力端口的所述恒定压力(PACT)；
短管阀，可滑动地设置在所述阀体上形成的阀芯，所述阀芯接合所述短管阀形成第一压力响应区，其流体连接到所述不定压力端口；和第二压力响应区，其流体连接到所述反馈压力端口；
偏压弹簧，施加力(Fs)到所述短管阀；
其中，所述扭矩传递机构的接合压力(PC)由下列公式定义：
当PC≤PACT时，PC＝(PVBS×A1-Fs)/A2
当PC＞PACT时，PC＝PFEED
9.一种控制扭矩传递机构接合的方法，包括：
以线性方式增加短管阀的第一压力响应区的油压力；
响应所述增加油压力形成的所述短管阀上的压力，所述短管阀沿一个方向滑动；
响应沿一个方向的滑动，输送到扭矩传递机构的油部分打开，使得扭矩传递机构的压力线性增加。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
流体连通扭矩传递机构的所述压力到止回阀，然后到所述短管阀的相对所述第一压力响应区的第二压力响应区；
当扭矩传递机构的所述压力超过预定数量时所述止回阀打开，使得所述第二压力响应区的压力减少；
响应打开所述止回阀，沿所述一个方向进一步滑动所述短管阀；和
响应所述进一步滑动，完全打开输送到扭矩传递机构的油，使得扭矩传递机构的压力达到完全静止压力，使得扭矩传递机构完全接合。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
沿相反方向偏压所述短管阀；
减少所述第一压力响应区的油压；
响应所述减少油压力的步骤通过所述偏压沿所述相反方向滑动所述阀门；和
响应沿所述相反方向滑动所述阀门，打开排放通道使得扭矩传递机构的压力减少，使得扭矩传递机构脱离接合。
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