專利名稱：可變排量變速器油泵的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及自動(dòng)變速器的電動(dòng)液壓控制，尤其涉及具有泵排量主動(dòng)控制的控 制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大多數(shù)現(xiàn)有自動(dòng)變速器使用與調(diào)節(jié)和鎖止閥(latch value)配合的電磁線圈來(lái)單 獨(dú)控制離合器和制動(dòng)器，該離合器和制動(dòng)器被施加或釋放以產(chǎn)生變速齒輪的齒數(shù)比。閥體 組件需要包括具有調(diào)節(jié)和鎖銷閥的電磁線圈并因此包括多層來(lái)容納所有的電磁線圈和閥。 由于多個(gè)閥體層使得這種閥體增加了成本和尺寸，并且由于從電磁線圈輸出到調(diào)節(jié)閥輸入 再到調(diào)節(jié)器輸出的多個(gè)階段，使得這種閥體產(chǎn)生了液壓響應(yīng)時(shí)間的延遲，這些必須被控制。 另外，這些延遲是溫度敏感的。常規(guī)的自動(dòng)變速器使用排放流體來(lái)提高液壓控制的性能和可重復(fù)性，但這些流體 導(dǎo)致液壓動(dòng)力的損失，該動(dòng)力損失不利于燃油經(jīng)濟(jì)性?？勺兣帕勘每刂票婚g接地控制，這會(huì)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定并且傳遞遠(yuǎn)高于變速器所需 的液體流速，從而進(jìn)一步降低了燃油經(jīng)濟(jì)性。大多數(shù)變速器使用單向離合器來(lái)產(chǎn)生第一齒輪與第二齒輪之間的同步升檔。常規(guī) 的單向離合器是昂貴的并且在變速器中產(chǎn)生了內(nèi)部阻力。在工業(yè)上，需要一種電動(dòng)液壓控制，其允許閥體尺寸減小、減少閥的數(shù)量、提高車 輛的燃料經(jīng)濟(jì)性以及縮短執(zhí)行齒輪換擋所需的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
—種控制變速器中液體流速的系統(tǒng)，其包括具有可變排量并且提供增壓的流體源 的泵；與所述流體源和壓力傳感器相連的調(diào)節(jié)閥，所述壓力傳感器產(chǎn)生可變控制信號(hào)，所述 可變控制信號(hào)的大小表示由所述流體源提供的變速器的流量需求的程度；和驅(qū)動(dòng)閥，其產(chǎn) 生響應(yīng)控制壓力的大小來(lái)改變泵排量的壓力。該發(fā)明進(jìn)一步提出一種控制可變排量的變速器油泵的方法。產(chǎn)生的可變控制信號(hào) 表示通過(guò)所述泵滿足的變速器的流量需求的程度。控制壓力被產(chǎn)生用以響應(yīng)所述控制信 號(hào)。所述泵的排量被改變用以響應(yīng)所述控制壓力。根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種控制可變排量的變速器油泵的方法。該方法包括 (a)提供一種具有可變排量且提供增壓的流體源的泵；(b)提供一種與所述流體源和壓力 傳感器相連的調(diào)節(jié)閥，所述壓力傳感器產(chǎn)生可變控制信號(hào)，所述可變控制信號(hào)的大小表示 由所述流體源提供的變速器的流量需求的程度；(c)產(chǎn)生控制壓力來(lái)響應(yīng)所述控制信號(hào)； 以及(d)改變泵的排量來(lái)響應(yīng)所述控制壓力。可變排量泵通過(guò)在來(lái)自主調(diào)節(jié)器的專用回路上加入壓力傳感器被閉環(huán)控制。這種 布置使流體控制即泵排量與可變壓力控制分離，從而允許優(yōu)化的流量傳輸，因此提高了變 速器的液壓效率。該控制消除了對(duì)大量排放回路的需要從而使泵穩(wěn)定。
通過(guò)減少排放回路的損失以及提高泵的控制來(lái)減少泵的流量增加了包括具有控 制系統(tǒng)的變速器的車輛動(dòng)力系的燃油經(jīng)濟(jì)性?？勺兣帕勘霉?jié)約了大約2%的燃料。電動(dòng)液壓控制可能減少了大約25%的泵流 量，其相當(dāng)于提高了大約0. 5%的燃油經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)以下詳細(xì)的描述、權(quán)利要求和附圖，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將變得顯而易見(jiàn)。 應(yīng)該理解的是描述和具體示例，雖然表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但僅給出了示例性說(shuō)明。 對(duì)所描述的實(shí)施例和示例的各種改變和修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。


通過(guò)結(jié)合附圖參考下面的描述，將更易理解本發(fā)明，在該附圖中圖1是自動(dòng)變速器的液壓回路和控制系統(tǒng)的示意框圖，其示出了與泵排量的控制 相關(guān)的一部分回路，以及圖2是示出管路壓力與壓力傳感器的壓力之間關(guān)系的圖表
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，圖1圖示說(shuō)明了自動(dòng)變速器的液壓回路10，其包括可變排量液壓 葉片泵12、主調(diào)節(jié)閥14以及由可變力電磁線圈18控制的泵排量控制閥16。液壓流體排出泵12被安裝在管路20中，以便給變速器供給液壓流體。管路24承 載從閥16到泵12的泵排量控制壓力。電磁線圈反饋壓力在管路26中被傳送到閥16和閥 86。當(dāng)管路24中的壓力高時(shí)，泵控制環(huán)28圍繞點(diǎn)30逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)抵抗壓縮彈簧32的作 用力。這種轉(zhuǎn)動(dòng)減小了泵轉(zhuǎn)子38上的葉片36旋轉(zhuǎn)通過(guò)的體積34，即泵排量，并且減小了液 體排出泵12的流速。當(dāng)管路24中的壓力低時(shí)，泵控制環(huán)28順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而增加泵排量 和液體排出泵12的流速。調(diào)節(jié)閥14包括與所述流體源、管路壓力控制源、彈簧、所述壓力傳感器和所述通 風(fēng)口連通的腔。管道壓力在管路40中傳送到主調(diào)節(jié)閥14的滑閥(sp00l)42的右端。來(lái)自 管路控制電磁線圈的壓力在管路44中傳送到滑閥42的左側(cè)，并且壓縮彈簧46的作用力抵 抗由滑閥42上的管路壓力產(chǎn)生的作用力。圖1示出通過(guò)滑閥上的這些作用力的合力朝著閥14的最左端的飽和位置向左偏 移的滑閥42，其中各種子系統(tǒng)的流量要求通過(guò)泵12以其現(xiàn)有速度和排量被完全滿足，因此 表示可能減少泵排量?；y42向右朝向閥14的右端的移動(dòng)表示流量需求不能通過(guò)現(xiàn)有的 泵速和排量得到滿足并且需要增加泵排量。閥14按照以下優(yōu)先級(jí)控制子系統(tǒng)的流量需求 1)管路壓力，2)變矩器供給，以及3)排氣壓力。閥14可交替地連接和斷開(kāi)管路46與管路48之間的連通，其供給變速器油液給變 矩器(TC)50。閥14可交替地連接和斷開(kāi)管路40與管路52之間管路壓力的連通，這與壓力 傳感器54的壓力有關(guān)聯(lián)，壓力傳感器54諸如壓力測(cè)量器(pressure transducer)或壓力 開(kāi)關(guān)。壓力傳感器54產(chǎn)生電子信號(hào)56，該電子信號(hào)表示液壓管路52中壓力的大小。圖 2是示出壓力傳感器的壓力(0-300磅/平方英寸)即信號(hào)56與閥14中滑閥42的位置之 間關(guān)系的圖表。
當(dāng)滑閥42位于或接近閥14的左端時(shí)，擋圈(land)60、62關(guān)閉了管路64而擋圈60 打開(kāi)了管路52與通風(fēng)口 66之間的連接，從而產(chǎn)生了基本為零的壓力傳感器的壓力。當(dāng)滑 閥42從圖1的位置向右移動(dòng)時(shí)，擋圈60部分地打開(kāi)管路64與壓力傳感器管路52之間的 連接，并且其部分地關(guān)閉了壓力傳感器管路52與通風(fēng)口 66之間的連接，從而導(dǎo)致壓力傳感 器的壓力增加。當(dāng)管路52中的壓力傳感器的壓力達(dá)到大約20磅/平方英寸(psi)時(shí)，通 風(fēng)口 62被完全關(guān)閉。之后，當(dāng)滑閥42和擋圈60進(jìn)一步向右移動(dòng)時(shí)，隨著管路64與管路52之間的連接 更完全地打開(kāi)，壓力傳感器的壓力迅速增加，直到該連接被完全打開(kāi)，此時(shí)壓力傳感器的壓 力等于所指示的由閥16引起的管路壓力。壓力傳感器的信號(hào)56表示壓力傳感器54中這 些壓力變化的大小。圖1示出了電子控制器70，其包括中央處理器CPU 72和電子存儲(chǔ)器74，該電子存 儲(chǔ)器74包括以CPU可讀的編碼方式存儲(chǔ)在其中的控制算法。壓力傳感器的信號(hào)56被控制 器70接收作為輸入，并且它代表的壓力的大小被用在算法的執(zhí)行過(guò)程中，以產(chǎn)生可變的輸 出控制信號(hào)76，該控制信號(hào)76被供給到可變力電磁線圈18。排量控制閥16使用管路26 中的電磁線圈的反饋壓力并且通過(guò)電流信號(hào)76激勵(lì)電磁線圈18來(lái)調(diào)節(jié)管路24中傳送到 泵12的泵排量壓力的大小。響應(yīng)壓力傳感器54所產(chǎn)生的信號(hào)56的大小，來(lái)增加和減小泵 排量。依照專利法規(guī)的規(guī)定，已經(jīng)描述了優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)該注意到除非特別說(shuō)明和 描述，可替換的實(shí)施例可被另外實(shí)施。
權(quán)利要求
控制變速器中液體流速的系統(tǒng)，其包括具有可變排量并且提供增壓的流體源的泵；與所述流體源和壓力傳感器相連的調(diào)節(jié)閥，所述壓力傳感器產(chǎn)生可變控制信號(hào)，所述可變控制信號(hào)的大小表示由所述流體源提供的所述變速器的液體流量需求的程度；以及產(chǎn)生壓力的排量閥，所述閥響應(yīng)控制壓力的大小改變所述泵排量。
2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)閥包括滑閥，所述滑閥通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉所述 流體壓力源、所述壓力傳感器和通風(fēng)口之間的流體連接來(lái)改變所述控制信號(hào)的大小。
3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述調(diào)節(jié)閥包括與所述流體源、管路壓力控制源、彈簧、所述壓力傳感器和所述通風(fēng)口連通的腔； 滑閥，其可在所述腔內(nèi)移動(dòng)來(lái)響應(yīng)由所述管路壓力控制和所述彈簧產(chǎn)生的力以及與由 所述流體源的壓力產(chǎn)生的力相抵抗的力的合力，在所述腔內(nèi)的所述滑閥的位置用于打開(kāi)和 關(guān)閉所述流體壓力源、所述壓力傳感器和所述通風(fēng)口之間的流體連接。
4.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述壓力傳感器是壓力測(cè)量器。
5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述排量閥與電磁線圈的反饋壓力的源相連，并且所 述排量閥通過(guò)電磁線圈被激勵(lì)。
6.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 電磁線圈；控制器，所述控制器被配置為產(chǎn)生供給所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以響應(yīng)所述控制信
全文摘要
控制變速器中液體流速的系統(tǒng)包括具有可變排量并且提供增壓的流體源的泵；與所述流體源和壓力傳感器相連的調(diào)節(jié)閥，該壓力傳感器產(chǎn)生了可變的控制信號(hào)，所述可變的控制信號(hào)的大小表示流體源所提供的變速器的流量需求程度；和驅(qū)動(dòng)閥，其產(chǎn)生一壓力，該壓力響應(yīng)所述控制壓力的大小來(lái)改變泵排量。
文檔編號(hào)F04B49/22GK101858340SQ201010155800
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者S·A·弗賴特 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司