專利名稱：雙增益離合器控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及自動變速器，更具體地涉及用于控制自動變速器中的離合器的 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動變速器使用行星齒輪系和多個聯(lián)接設(shè)備_即離合器，以提供多個不同的傳動 比_即檔位。在具有六個或更多個傳動比的自動變速器中，通常在多個換檔操作中使用單 一離合器以便于在多個傳動比之間切換。例如，在六速自動變速器中，單一離合器可在獨(dú)立 換檔操作中使用以將自動變速器切換到第三傳動比、第五傳動比和倒檔傳動比。每一個這些不同的換檔操作需要施加到單一離合器的不同的活塞力_即不同的 增益(gain)，以便將檔位平滑地切換到每個不同的傳動比。例如，在上述六速自動變速器 中，與切換到第五傳動比相比，單一離合器需要施加到其上的較低的活塞力_即較高的增 益，以切換到第三傳動比，從而獲得類似地平滑地將檔位切換到每個不同的傳動比。因此， 在壓力控制中需要較高的分辨力以控制高增益離合器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于自動變速器的控制系統(tǒng)。自動變速器包括輸入構(gòu)件和輸出構(gòu) 件?？刂葡到y(tǒng)包括聯(lián)接設(shè)備，其構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力選擇性地互連輸 入構(gòu)件和輸出構(gòu)件。聯(lián)接設(shè)備利于在多個傳動比之間進(jìn)行切換。第一控制機(jī)構(gòu)選擇性地與 聯(lián)接設(shè)備流體連通。第一控制機(jī)構(gòu)構(gòu)造成以第一壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備供給液壓流 體，從而以第一增益致動聯(lián)接設(shè)備。第二控制機(jī)構(gòu)選擇性地與聯(lián)接設(shè)備流體連通。第二控 制機(jī)構(gòu)構(gòu)造成以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備供給液壓流體，從而以第二增益致動聯(lián) 接設(shè)備。第一壓力范圍不同于第二壓力范圍，并且第一增益不同于第二增益。自動變速器包括輸入構(gòu)件、輸入構(gòu)件和離合器。離合器構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體 施加的流體壓力選擇性地互連輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，以利于在多個傳動比之間切換。第一 可變力螺線管與離合器選擇性地流體連通。第一可變力螺線管構(gòu)造成以第一壓力范圍內(nèi)的 壓力向離合器供給液壓流體，從而以第一增益致動離合器。第二可變力螺線管與離合器選 擇性地流體連通。第二可變力螺線管構(gòu)造成以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向離合器供給液壓流 體，從而以第二增益致動離合器。第一壓力范圍不同于第二壓力范圍，并且第一增益不同于 第二增益。變速器控制器聯(lián)接到第一可變力螺線管和第二可變力螺線管。變速器控制器構(gòu) 造成向第一可變力螺線管和第二可變力螺線管中的每個發(fā)送電信號，該電信號具有在預(yù)定 范圍之間的可變電流。來自第一可變力螺線管和第二可變力螺線管中的每個的分別處于第 一壓力范圍和第二壓力范圍內(nèi)的液壓流體的壓力是處于預(yù)定范圍內(nèi)的電信號的可變電流 的大小的函數(shù)。本發(fā)明還提供一種控制自動變速器的方法，其中自動變速器包括由液壓流體施加 的壓力致動的聯(lián)接設(shè)備，用于選擇性地互連輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件。聯(lián)接設(shè)備選擇性地與第一控制機(jī)構(gòu)和第二控制機(jī)構(gòu)流體連通。該方法包括向第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第一 壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備供應(yīng)液壓流體，以便以第一增益致動聯(lián)接設(shè)備。該方法還包 括向第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備供應(yīng)液壓流體，此 時來自第一控制機(jī)構(gòu)的液壓流體處于第一壓力范圍內(nèi)的最高水平，從而以第二增益致動聯(lián) 接設(shè)備。因此，自動變速器包括在第一壓力范圍內(nèi)的壓力下以第一增益向聯(lián)接設(shè)備供給流 體壓力的第一控制機(jī)構(gòu)，并且包括在第二壓力范圍內(nèi)的壓力下以第二增益向聯(lián)接設(shè)備供給 流體壓力的第二控制機(jī)構(gòu)。由此，本發(fā)明的單一聯(lián)接設(shè)備可以第一增益和第二增益操作，從 而利于單一聯(lián)接設(shè)備平滑地切換到不同的傳動比。本發(fā)明增加了聯(lián)接設(shè)備的可控制性以為 聯(lián)接設(shè)備提供更大的控制粒度(control granularity)，其中每個傳動比需要不同的增益 以便平滑地切換。方案1、一種用于具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的自動變速器的控制系統(tǒng)，所述控制系 統(tǒng)包括聯(lián)接設(shè)備，其構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力選擇性地互連所述輸入構(gòu) 件和所述輸出構(gòu)件，以利于在多個傳動比之間切換；第一控制機(jī)構(gòu)，其與所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地流體連通并且構(gòu)造成以第一壓力范圍 內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供給液壓流體，從而以第一增益致動所述聯(lián)接設(shè)備；以及第二控制機(jī)構(gòu)，其與所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地流體連通并且構(gòu)造成以第二壓力范圍 內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供給液壓流體，從而以第二增益致動所述聯(lián)接設(shè)備，其中所述第 一壓力范圍不同于所述第二壓力范圍，并且所述第一增益不同于所述第二增益。方案2、如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一壓力范圍處于零(0)和一千 (1000) kPa的范圍之間，而所述第二壓力范圍處于零(0)和兩千(2000) kPa的范圍之間。方案3、如方案2所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)每 個都包括直接作用的高流量可變力螺線管。方案4、如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)每 個都接收具有可變電流的電信號，其中液壓流體的壓力與分別處于所述第一壓力范圍和所 述第二壓力范圍內(nèi)的所述電信號的所述可變電流的大小成比例。方案5、如方案4所述的控制系統(tǒng)，其中對于所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī) 構(gòu)中的每個而言，所述電信號的所述可變電流的所述大小均處于零(0)和一⑴amp的范圍 之間。方案6、如方案5所述的控制系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器構(gòu)造成用于向所述 第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送所述電信號。方案7、如方案1所述的控制系統(tǒng)，還包括與所述第一控制機(jī)構(gòu)、所述第二控制機(jī) 構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備中的每一個都流體連通的控制閥，其中所述控制閥能夠在第一位置和第 二位置之間操作，所述第一位置構(gòu)造成在所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備之間引導(dǎo)液壓 流體，而所述第二位置構(gòu)造成在所述第二控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備之間引導(dǎo)液壓流體。方案8、如方案7所述的控制系統(tǒng)，還包括開/關(guān)控制設(shè)備，所述開/關(guān)控制設(shè)備聯(lián) 接到所述控制閥并且構(gòu)造成用于在所述控制閥的所述第一位置和所述第二位置之間致動 所述控制閥。
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方案9、如方案7所述的控制系統(tǒng)，其中所述控制閥在第一壓力下與所述第一控制 機(jī)構(gòu)流體連通并且在第二壓力下與所述第二控制機(jī)構(gòu)流體連通，其中所述控制閥能夠響應(yīng) 于所述第一壓力和所述第二壓力之間的差在所述第一位置和所述第二位置之間移動。方案10、如方案1所述的控制系統(tǒng)，其中所述聯(lián)接設(shè)備包括液壓致動離合器，所述 液壓致動離合器具有構(gòu)造成連接到所述輸入構(gòu)件的多個驅(qū)動離合器片；構(gòu)造成連接到所述輸出構(gòu)件的多個從動離合器片；以及具有液壓腔的活塞，所述液壓腔選擇性地與所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī) 構(gòu)流體連通，并且能夠響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力而移動，從而移動所述驅(qū)動離合 器片而使其接合所述從動離合器片。方案11、一種自動變速器，包括輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；離合器，其構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力選擇性地互連所述輸入構(gòu)件 和所述輸出構(gòu)件，以利于在多個傳動比之間切換；第一可變力螺線管，其選擇性地與所述離合器流體連通并且構(gòu)造成以第一壓力范 圍內(nèi)的壓力向所述離合器供給液壓流體，從而以第一增益致動所述離合器；第二可變力螺線管，其選擇性地與所述離合器流體連通并且構(gòu)造成以第二壓力范 圍內(nèi)的壓力向所述離合器供給液壓流體，從而以第二增益致動所述離合器，其中所述第一 壓力范圍不同于所述第二壓力范圍，并且所述第一增益不同于所述第二增益；變速器控制器，其聯(lián)接到所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線管，并且 構(gòu)造成向所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線管中的每個發(fā)送電信號，該電信號 具有在預(yù)定范圍之間的可變電流，其中來自所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線 管中的每個的分別處于所述第一壓力范圍和所述第二壓力范圍內(nèi)的液壓流體的壓力是處 于所述預(yù)定范圍內(nèi)的所述電信號的所述可變電流的大小的函數(shù)。方案12、如方案11所述的變速器，其中對于所述第一可變力螺線管和所述第二可 變力螺線管中的每個而言，所述電信號的所述可變電流的所述大小均處于零(0)和一(1) amp的范圍之間。方案13、如方案12所述的變速器，其中所述第一可變力螺線管的所述第一壓力范 圍處于零(0)和一千(lOOO)kPa的范圍之間，而所述第二可變力螺線管的所述第二壓力范 圍處于零(0)和兩千(2000)kPa的范圍之間。方案14、一種控制自動變速器的方法，所述自動變速器具有由液壓流體施加的壓 力致動的聯(lián)接設(shè)備，用于選擇性地互連輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地與第 一控制機(jī)構(gòu)和第二控制機(jī)構(gòu)流體連通，該方法包括向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第一壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供 應(yīng)液壓流體，以便以第一增益致動所述聯(lián)接設(shè)備；選擇性地向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián) 接設(shè)備供應(yīng)液壓流體。方案15、如方案14所述的方法，其中向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號進(jìn)一步定義為向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有預(yù)定范圍內(nèi)的電流的電信號，而向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信 號進(jìn)一步定義為向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有預(yù)定范圍內(nèi)的電流的電信號。方案16、如方案15所述的方法，其中向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有預(yù)定范圍內(nèi)的 電流的電信號進(jìn)一步定義為向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有處于零(0)和一(l)amp范圍之 間的電流的電信號，而向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有預(yù)定范圍內(nèi)的電流的電信號進(jìn)一步定 義為向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有處于零(0)和一(l)amp范圍之間的電流的電信號。方案17、如方案16所述的方法，其中向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有處于零(0)和 一 (l)amp范圍之間的電流的電信號進(jìn)一步定義為在向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號之前向 所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有等于一(l)amp的電流的電信號。方案18、如方案17所述的方法，其中向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有處于零(0)和 一 (l)amp范圍之間的電流的電信號進(jìn)一步定義為在向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送具有等于一 (Damp的電流的電信號之后發(fā)送具有等于二分之一(0. 5)amp的電流的電信號。方案19、如方案18所述的方法，進(jìn)一步包括將施加到所述第二控制機(jī)構(gòu)的電流從 二分之一(0. 5)amp增加到介于二分之一(0. 5)和一(l)amp的值之間的范圍內(nèi)，以將由液 壓流體向所述聯(lián)接設(shè)備施加的壓力增加到超過由所述第一控制機(jī)構(gòu)施加的壓力。方案20、如方案14所述的方法，其中所述自動變速器包括控制閥，所述控制閥具 有互連所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備的第一位置和互連所述第二控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián) 接設(shè)備的第二位置，該方法還包括致動所述控制閥以便在所述控制閥的第一位置和第二位 置之間切換。通過下面詳細(xì)描述的實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例并參考附圖可容易地清楚本發(fā)明 的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是自動變速器的第一實(shí)施方式的示意性截面視圖，示出了與聯(lián)接設(shè)備流體連 通的第一控制機(jī)構(gòu)。圖2是自動變速器的第二實(shí)施方式的示意性截面視圖，示出了與聯(lián)接設(shè)備流體連 通的第二控制機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式參考圖1，自動變速器總體上示出為20。自動變速器20能夠以多個傳動比(即檔 位)操作。自動變速器20包括輸入構(gòu)件22、輸出構(gòu)件24和至少一個聯(lián)接設(shè)備26。輸入構(gòu) 件22包括輸入凸緣60，而輸出構(gòu)件24包括輸出凸緣62，聯(lián)接設(shè)備26選擇性地互連輸入構(gòu) 件22和輸出構(gòu)件24的各自的輸入凸緣60和輸出凸緣62。至少一個聯(lián)接設(shè)備26，即單一 聯(lián)接設(shè)備26，當(dāng)受到致動時選擇性地互連輸入構(gòu)件22和輸出構(gòu)件24以利于在多個傳動比 中的至少兩(2)個之間切換。由于不同的操作條件，例如發(fā)動機(jī)速度、車輛速度、節(jié)氣門速 度等，其中單一聯(lián)接設(shè)備26必須操作以在兩(2)個傳動比之間切換，在其中使用聯(lián)接設(shè)備 26來互連輸入構(gòu)件22和輸出構(gòu)件24的每個傳動比需要施加到聯(lián)接設(shè)備26的不同的增益 以獲得平滑的切換。聯(lián)接設(shè)備26構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體28施加的流體壓力選擇性地互連輸入構(gòu)件22和輸出構(gòu)件24。聯(lián)接設(shè)備26優(yōu)選包括一個液壓致動離合器。該離合器包括連接到輸入 構(gòu)件22的多個驅(qū)動離合器片30和連接到輸出構(gòu)件24的多個從動離合器片32。具體地說， 驅(qū)動離合器片30連接到輸入凸緣60，而從動離合器片32連接到輸出凸緣62。離合器還包 括一個離合器活塞34和一個液壓腔36。離合器活塞34可響應(yīng)于由液壓流體28施加的流 體壓力而移動。離合器延伸部37連接到離合器活塞34并且可相對于離合器活塞34移動。 當(dāng)致動時，離合器活塞34和連接的活塞延伸部64將驅(qū)動離合器片30移動到與從動離合器 片32摩擦接合。離合器包括一個離合器彈簧66，離合器彈簧66構(gòu)造成偏置活塞延伸部64 而使其遠(yuǎn)離驅(qū)動離合器片30和從動離合器片32以釋放它們之間的摩擦接合。應(yīng)當(dāng)理解， 聯(lián)接設(shè)備26可包括一些這里沒有示出或描述的能夠選擇性地互連輸入構(gòu)件22和輸出構(gòu)件 24的其他設(shè)備。自動變速器20包括一個用于控制聯(lián)接設(shè)備26的控制系統(tǒng)38?？刂葡到y(tǒng)38控制 施加到聯(lián)接設(shè)備26的壓力?？刂葡到y(tǒng)38引導(dǎo)第一控制機(jī)構(gòu)40向聯(lián)接設(shè)備26施加可控壓 力以將變速器20切換到其中一個傳動比，并且引導(dǎo)第二控制機(jī)構(gòu)42向聯(lián)接設(shè)備26施加可 控壓力以將變速器20切換到另一個傳動比。因此，控制系統(tǒng)38根據(jù)來自兩個不同控制機(jī) 構(gòu)40、42的相同電流范圍向聯(lián)接設(shè)備26選擇性地施加兩個不同的壓力范圍，以允許相同的 聯(lián)接設(shè)備26被用于在數(shù)個不同的傳動比之間切換變速器20，同時保持到每個傳動比的平 滑切換。控制系統(tǒng)38包括第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42。聯(lián)接設(shè)備26的液壓腔36 選擇性地與第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42流體連通。供應(yīng)管線44為第一控制機(jī)構(gòu) 40和第二控制機(jī)構(gòu)42供應(yīng)來自儲液器(未示出)的加壓液壓流體28。返回管線46，即排 放管線，將液壓流體28從第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42循環(huán)回儲液器。一個泵(未 示出)加壓和循環(huán)液壓流體28，這在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī) 構(gòu)42調(diào)節(jié)施加給聯(lián)接設(shè)備26的液壓流體28的壓力；由此選擇性地從所施加的電流中選擇 施加到聯(lián)接設(shè)備26的離合器扭矩的總體增益。第一控制機(jī)構(gòu)40選擇性地與聯(lián)接設(shè)備26流體連通。選擇性的連通定義為當(dāng)被選 擇時而處于流體連通狀態(tài)。因此，第一控制機(jī)構(gòu)40當(dāng)被選擇時與聯(lián)接設(shè)備26流體連通，并 且第一控制機(jī)構(gòu)40在沒有被選擇時不與聯(lián)接設(shè)備26流體連通。第一控制機(jī)構(gòu)40構(gòu)造成以處于第一壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備26供應(yīng)液壓流 體28，從而以第一壓力控制分辨力(first pressurecontrol resolution)并且以第一增益 致動聯(lián)接設(shè)備26。因此，第一控制機(jī)構(gòu)40以處于第一壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備26供 應(yīng)液壓流體28，其中第一增益的大小因變于并且取決于從第一控制機(jī)構(gòu)40接收的液壓流 體28的壓力。例如，第一壓力范圍可處于零(0)和一千(lOOO)kPa范圍之間。然而，應(yīng)當(dāng) 理解，第一壓力范圍可包括適用于其他應(yīng)用的一些其他壓力范圍。優(yōu)選地，第一控制機(jī)構(gòu)40包括一個直接作用的高流量可變力螺線管(high flow variable force solenoid)。由此，來自第一控制機(jī)構(gòu)40的壓力可在第一壓力范圍內(nèi)變 化，其中第一增益與施加到聯(lián)接設(shè)備26的液壓流體28的壓力成比例地變化。第一控制機(jī) 構(gòu)40的高流量可變力螺線管可包括一個聯(lián)接到并且構(gòu)造成操作一個閥芯的螺線管部分。 螺線管部分包括一個繞著可移動電樞纏繞的線圈。電樞響應(yīng)于施加到線圈的電流而線性移 動。電樞的線性運(yùn)動移動閥芯。電樞移動的距離以及由此閥芯的運(yùn)動與施加到線圈的電流成比例。來自第一控制機(jī)構(gòu)40的壓力隨著閥芯的線性運(yùn)動而變化。來自第一控制機(jī)構(gòu)40 的壓力隨著施加到第一控制機(jī)構(gòu)40的電流而變化。應(yīng)當(dāng)理解，第一控制機(jī)構(gòu)40可包括這 里未示出或描述的其他控制設(shè)備。第二控制機(jī)構(gòu)42選擇性地與聯(lián)接設(shè)備26流體連通。選擇性的連通定義為當(dāng)被選 擇時而處于流體連通狀態(tài)。因此，第二控制機(jī)構(gòu)42當(dāng)被選擇時與聯(lián)接設(shè)備26流體連通，并 且第二控制機(jī)構(gòu)42在沒有被選擇時不與聯(lián)接設(shè)備26流體連通。第二控制機(jī)構(gòu)42構(gòu)造成以處于第二壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備26供應(yīng)液壓流 體28，從而以第二壓力控制分辨力并且以第二增益致動聯(lián)接設(shè)備26。因此，第二控制機(jī)構(gòu) 42以處于第二壓力范圍內(nèi)的壓力向聯(lián)接設(shè)備26供應(yīng)液壓流體28，其中第二增益的大小因 變于并且取決于從第二控制機(jī)構(gòu)42接收的液壓流體28的壓力。例如，第二壓力范圍可處 于零(0)和兩千(2000)kPa范圍之間。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第二壓力范圍可包括適用于其他應(yīng) 用的一些其他壓力范圍。應(yīng)當(dāng)理解，第一壓力范圍不同于第二壓力范圍，并且第一增益和分 辨力不同于第二增益和分辨力。優(yōu)選地，第二控制機(jī)構(gòu)42包括一個直接作用的高流量可變力螺線管。由此，來自 第二控制機(jī)構(gòu)42的壓力可在第二壓力范圍內(nèi)變化，其中第二增益與施加到聯(lián)接設(shè)備26的 液壓流體28的壓力成比例地變化。第二控制機(jī)構(gòu)42的構(gòu)造和操作可類似于第一控制機(jī) 構(gòu)40，但第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42的不同之處在于，第二控制機(jī)構(gòu)42提供的壓 力處于例如零(0)和兩千(2000) kPa之間，而第一控制機(jī)構(gòu)40提供的壓力在例如零(0)和 一千(1000) kPa之間。來自第二控制機(jī)構(gòu)42的壓力隨著施加到第二控制機(jī)構(gòu)42的電流而 變化。應(yīng)當(dāng)理解，第二控制機(jī)構(gòu)42可包括這里未示出或描述的其他控制設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)38還可包括一個控制閥48?？刂崎y48與第一控制機(jī)構(gòu)40、第二控制機(jī) 構(gòu)42和聯(lián)接設(shè)備26的每一個流體連通。具體地說，第一流體管線76將第一控制機(jī)構(gòu)40 和控制閥48流體連通，第二流體管線78將第二控制機(jī)構(gòu)42和控制閥48流體連通，第三流 體管線80將控制閥48和液壓腔36流體連通。當(dāng)需要將第一增益和第二增益中的一個施 加到聯(lián)接設(shè)備26時，控制閥48將液壓流體28從第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42中的 一個選擇性地引導(dǎo)至聯(lián)接設(shè)備26?？刂崎y48包括第一位置50和第二位置并且可在兩個位置之間操作。圖1中示出 控制閥48處于第一位置50。第一位置50構(gòu)造成在第一控制機(jī)構(gòu)40和聯(lián)接設(shè)備26之間 引導(dǎo)液壓流體28。第二位置52構(gòu)造成在第二控制機(jī)構(gòu)42和聯(lián)接設(shè)備26之間引導(dǎo)液壓流 體28。具體地說，控制閥48包括一個控制閥活塞82，其能夠在第一位置50和第二位置之 間軸向移動。當(dāng)控制閥活塞82處于第一位置50時，控制閥48打開第一流體管線76和第 三流體管線80之間的流體連通，并且關(guān)閉第二流體管線78和第三流體管線80之間的流體 連通。當(dāng)控制閥活塞82處于第二位置時，控制閥48打開第二流體管線78和第三流體管線 80之間的流體連通，并且關(guān)閉第一流體管線76和第三流體管線80之間的流體連通。開/關(guān)控制設(shè)備54聯(lián)接到控制閥48。開/關(guān)控制設(shè)備54構(gòu)造成在第一位置50 和第二位置之間致動控制閥48。因此，當(dāng)接收到信號時，開/關(guān)控制設(shè)備54在第一位置50 和第二位置52之間切換以向聯(lián)接設(shè)備26施加用于執(zhí)行特定的換檔操作的第一增益和第二 增益中的一個。如圖所示，開/關(guān)控制設(shè)備54可包括一個電致動液壓閥。由此，當(dāng)切換到“開”位
9置時，電致動液壓閥允許加壓液壓流體28流經(jīng)第四流體管線84進(jìn)入控制閥48以迫使控制 閥48的控制閥活塞82進(jìn)入第二位置從而打開在第二控制機(jī)構(gòu)42和聯(lián)接設(shè)備26之間的流 體連通，并且關(guān)閉在第一控制機(jī)構(gòu)40和聯(lián)接設(shè)備26之間的流體連通。當(dāng)切換到“關(guān)”位置 時，例如圖2所示，控制閥48中的彈簧56將控制閥48的控制閥活塞82偏置到第一位置50 以打開第一控制機(jī)構(gòu)40和聯(lián)接設(shè)備26之間的流體連通，并且關(guān)閉第二控制機(jī)構(gòu)42和聯(lián)接 設(shè)備26之間的流體連通。應(yīng)當(dāng)理解，開/關(guān)控制設(shè)備54可包括一些這里沒有示出或描述 的、能夠在第一位置50和第二位置52之間致動控制閥48的其他設(shè)備和/或開關(guān)?？刂葡到y(tǒng)38還包括一個變速器控制器58。變速器控制器58構(gòu)造成向第一控制機(jī) 構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42發(fā)送電信號。變速器控制器58優(yōu)選與變速器20制成一體，但是 可選地也可以遠(yuǎn)離變速器20并且電聯(lián)接到變速器20。變速器20發(fā)送信號來致動第一控制 機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42，以及開/關(guān)控制設(shè)備54，變速器20是這樣配備的。變速器控制器58向第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42中的每個發(fā)送電信號。電 信號包括可變電流，即大小發(fā)生變化的電流，其中電流處于預(yù)定范圍內(nèi)。從第一控制機(jī)構(gòu)40 和第二控制機(jī)構(gòu)42中的每個接收的液壓流體28的壓力是分別在第一壓力范圍和第二壓力 范圍內(nèi)的電信號的可變電流的大小的函數(shù)。換言之，當(dāng)電信號的電流大小在預(yù)定范圍內(nèi)變 化時，從第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42接收的液壓流體28的壓力與分別在第一壓力 范圍和第二壓力范圍內(nèi)的電信號的電流大小成比例地變化。如上所述，電信號的可變電流的大小在預(yù)定范圍內(nèi)變化。優(yōu)選地，對于第一控制機(jī) 構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42中的每一個，電信號的可變電流的大小在(0)到(l)amp的預(yù)定范 圍內(nèi)變化。換言之，電信號的可變電流的大小對于第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42兩 者均在例如(0)到(l)amp的范圍內(nèi)變化。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)特定裝備和設(shè)計需求，預(yù)定范圍 可以包括與這里公開的范圍不同的范圍。在操作中，變速器控制器58感知不同的換檔操作中的哪一個由單一聯(lián)接設(shè)備26 執(zhí)行以及當(dāng)前的駕駛狀態(tài)，并且判定第一增益和第二增益中的哪一個需要被施加至聯(lián)接設(shè) 備26以在當(dāng)前駕駛狀態(tài)下平滑地切換到相應(yīng)的傳動比。變速器控制器58隨后向第一控制 機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42中合適的一個發(fā)送信號以打開與聯(lián)接設(shè)備26的流體連通，從而 向其提供液壓流體28。如果裝備有開/關(guān)控制設(shè)備54，變速器控制器58還向開/關(guān)控制 設(shè)備54發(fā)送信號以將控制閥48定位在第一位置50和第二位置52中合適的一個中，從而 允許流體從第一控制機(jī)構(gòu)40和第二控制機(jī)構(gòu)42中的一個流向聯(lián)接設(shè)備26。參照圖2，變速器的第二實(shí)施方式總體上以120示出。在此申請中，變速器120的 第二實(shí)施方式中的與變速器20的第一實(shí)施方式的元件類似的元件包括標(biāo)號增加100的相 同附圖標(biāo)記。例如，在變速器20的第一實(shí)施方式中由附圖標(biāo)記40表示的第一控制機(jī)構(gòu)在 變速器120的第二實(shí)施方式中由附圖標(biāo)記140表示。變速器120的第二實(shí)施方式包括具有控制閥148的控制系統(tǒng)138，其中控制閥48 不受開/關(guān)控制設(shè)備54控制。在變速器120的第二實(shí)施方式中，控制閥148在第一壓力下 與第一控制機(jī)構(gòu)140流體連通，并且在第二壓力下與第二控制機(jī)構(gòu)142流體連通。具體地 說，第五流體管線186連接控制閥148的第一端194與第一控制機(jī)構(gòu)140，用以沿著第一方 向在控制閥活塞182上施加軸向壓力，從而迫使控制閥活塞182進(jìn)入第一位置。第六流體 管線188連接第五流體管線186和控制閥148，其中第六流體管線188在控制閥148處于第一位置時與第三流體管線180流體連通。第七流體管線190連接控制閥148的第二端196 與第二控制機(jī)構(gòu)142，用以沿著第二方向在控制閥活塞182上施加軸向壓力，從而迫使控制 閥活塞182進(jìn)入第二位置。第八流體管線192將第七流體管線190和控制閥148流體連通， 其中第八流體管線192在控制閥148處于第二位置152時與第三流體管線180流體連通?？刂崎y148可響應(yīng)于第一壓力和第二壓力之間的差在第一位置和第二位置152之 間移動。因此，如果第一控制機(jī)構(gòu)140正將液壓流體128引導(dǎo)到控制閥148而第二控制機(jī) 構(gòu)142沒有，則來自第一控制機(jī)構(gòu)140的液壓流體128的壓力將控制閥148移動到第一位 置以打開第一控制機(jī)構(gòu)140和聯(lián)接設(shè)備126之間的流體連通。類似地，如果第二控制機(jī)構(gòu) 142正將液壓流體128引導(dǎo)到控制閥148而第一控制機(jī)構(gòu)140沒有，則來自第二控制機(jī)構(gòu) 142的液壓流體128的壓力將控制閥148移動到第二位置，如圖2所示，以打開第二控制機(jī) 構(gòu)142和聯(lián)接設(shè)備126之間的流體連通。應(yīng)當(dāng)理解，在變速器120的第二實(shí)施方式中，控制 器158可向第一控制機(jī)構(gòu)140和第二控制機(jī)構(gòu)142均發(fā)送信號以同時將流體引導(dǎo)到控制閥 148，在此情況下，控制閥148相應(yīng)地由其間的壓力差致動。本發(fā)明還提供一種控制自動變速器20、120的方法。該方法利用第一控制機(jī)構(gòu)40、 140 (例如第一螺線管)和第二控制機(jī)構(gòu)42、142 (例如第二螺線管)以用于每個控制機(jī)構(gòu)的 不同壓力范圍并且以施加到每個控制機(jī)構(gòu)的相同電流選擇性地加壓聯(lián)接設(shè)備26、126(例 如液壓致動離合器)。該方法包括向第一控制機(jī)構(gòu)40、140發(fā)送信號以將液壓流體28、128以處于第一壓 力范圍內(nèi)的壓力供應(yīng)到聯(lián)接設(shè)備26、126，從而以第一增益致動聯(lián)接設(shè)備26、126。如上所 述，第一壓力范圍例如處于零(O)kPa和一千(1000) kPa之間。向第一控制機(jī)構(gòu)40、140發(fā)送信號可進(jìn)一步定義為將具有處于預(yù)定范圍內(nèi)的電流 的電信號發(fā)送到第一控制機(jī)構(gòu)40、140。將具有處于預(yù)定范圍內(nèi)的電流的電信號發(fā)送到第一 控制機(jī)構(gòu)40、140還可定義為將具有處于例如(0)和(1) amp范圍內(nèi)的電流的電信號發(fā)送到 第一控制機(jī)構(gòu)40、140。如上所述，電信號致動第一控制機(jī)構(gòu)40、140以打開與聯(lián)接設(shè)備26、126的流體連 通，從而向其提供液壓流體28、128。液壓流體28、128的壓力是電信號的電流大小的函數(shù)。 因此，壓力在例如零(O)kPa和一千(1000) kPa之間的范圍內(nèi)變化，并且與在例如零(0)和 一(l)amp之間的范圍內(nèi)變化的電信號的電流大小成比例。應(yīng)當(dāng)理解，第一增益與第一控制 機(jī)構(gòu)40、140供應(yīng)到聯(lián)接設(shè)備26、126的液壓流體28、128的壓力成比例地變化。該方法還包括向第二控制機(jī)構(gòu)42、142發(fā)送信號以將液壓流體28、128以處于第二 壓力范圍內(nèi)的壓力供應(yīng)到聯(lián)接設(shè)備26、126，從而以第二增益致動聯(lián)接設(shè)備26、126，此時來 自第一控制機(jī)構(gòu)40、140的液壓流體28、128處于第一壓力范圍內(nèi)的最高水平。如上所述， 第二壓力范圍例如處于零(O)kPa和兩千(2000) kPa之間。向第二控制機(jī)構(gòu)42、142發(fā)送信號可進(jìn)一步定義為將具有處于預(yù)定范圍內(nèi)的電流 的電信號發(fā)送到第二控制機(jī)構(gòu)42、142。將具有處于預(yù)定范圍內(nèi)的電流的電信號發(fā)送到第二 控制機(jī)構(gòu)42、142還可定義為將具有處于例如零(0)和一(1) amp范圍內(nèi)的電流的電信號發(fā) 送到第二控制機(jī)構(gòu)42、142。如上所述，電信號致動第二控制機(jī)構(gòu)42、142以打開與聯(lián)接設(shè)備26、126的流體連 通，從而向其提供液壓流體28、128。液壓流體28、128的壓力是電信號的電流大小的函數(shù)。因此，壓力在例如零(O)kPa和兩千(2000) kPa之間的范圍內(nèi)變化，并且與在例如零(0)和 一(l)amp之間的范圍內(nèi)變化的電信號的電流大小成比例。應(yīng)當(dāng)理解，第二增益與第二控制 機(jī)構(gòu)42、142供應(yīng)到聯(lián)接設(shè)備26、126的液壓流體28、128的壓力成比例地變化。向第一控制機(jī)構(gòu)40、140發(fā)送具有處于零(0)和一⑴amp之間的范圍內(nèi)的電流的 電信號還可定義為在向第二控制機(jī)構(gòu)42、142發(fā)送信號之前向第一控制機(jī)構(gòu)40、140發(fā)送具 有等于一(l)amp的電流的電信號。以此方式，第一控制機(jī)構(gòu)40、140的全部范圍以及由此 獲得的第一增益可在切換到第二控制機(jī)構(gòu)42、142的范圍以及由此獲得的第二增益之前被 使用。向第二控制機(jī)構(gòu)42、142發(fā)送具有在零(0)和一(l)amp范圍之間的電流的電信號 還可進(jìn)一步定義為在向第一控制機(jī)構(gòu)40、140發(fā)送具有例如等于(l)amp的電流的電信號 之后發(fā)送具有等于二分之一(0.5) amp的電流的電信號。以此方式，控制系統(tǒng)38、138可構(gòu) 造成當(dāng)電信號的電流大小例如是一(l)amp時來自第一控制機(jī)構(gòu)40、140的液壓流體28、 128的壓力基本上等于當(dāng)電信號的電流大小例如為二分之一(0. 5)amp時來自第二控制機(jī) 構(gòu)42、142的液壓流體28、128的壓力。這種構(gòu)造允許在第一控制機(jī)構(gòu)40、140和第二控制 機(jī)構(gòu)42、142之間進(jìn)行高效切換。該方法還可包括將施加到第二控制機(jī)構(gòu)42、142的電流大小從例如二分之一 (0. 5)amp增加到二分之一(0. 5)和一(l)amp的值之間的范圍內(nèi)，用以將由液壓流體28、 128施加到聯(lián)接設(shè)備26、126的壓力增加到超過由第一控制機(jī)構(gòu)40、140施加的壓力。以此 方式，由第一控制機(jī)構(gòu)40、140和第二控制機(jī)構(gòu)42、142獲得的增益可有效地結(jié)合起來以提 供兩級增益分布。如果自動變速器20、120包括具有互連第一控制機(jī)構(gòu)40、140與聯(lián)接設(shè)備26、126 的第一位置和互連第二控制機(jī)構(gòu)42、142與聯(lián)接設(shè)備26、126的第二位置的控制閥48、148， 那么該方法還可包括致動控制閥48、148以在控制閥48、148的第一位置和第二位置之間切 換。如上所述，在圖1示出的自動變速器20的第一實(shí)施方式中，開/關(guān)控制設(shè)備54可接收 信號以切換控制閥48?？蛇x地，如上所述，在圖2示出的自動變速器120的第二實(shí)施方式 中，控制閥148可以對控制閥148與第一控制機(jī)構(gòu)140和第二控制機(jī)構(gòu)142之間的流體壓 力敏感，從而其間的壓差在第一位置和第二位置之間切換控制閥148。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但是熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù) 人員將會認(rèn)識到所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的用于實(shí)施本發(fā)明的各種可選設(shè)計和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
一種用于具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的自動變速器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括聯(lián)接設(shè)備，其構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力選擇性地互連所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件，以利于在多個傳動比之間切換；第一控制機(jī)構(gòu)，其與所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地流體連通并且構(gòu)造成以第一壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供給液壓流體，從而以第一增益致動所述聯(lián)接設(shè)備；以及第二控制機(jī)構(gòu)，其與所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地流體連通并且構(gòu)造成以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供給液壓流體，從而以第二增益致動所述聯(lián)接設(shè)備，其中所述第一壓力范圍不同于所述第二壓力范圍，并且所述第一增益不同于所述第二增益。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一壓力范圍處于零(0)和一千(1000) kPa的范圍之間，而所述第二壓力范圍處于零(0)和兩千(2000) kPa的范圍之間。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)每個都 包括直接作用的高流量可變力螺線管。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)每個都 接收具有可變電流的電信號，其中液壓流體的壓力與分別處于所述第一壓力范圍和所述第 二壓力范圍內(nèi)的所述電信號的所述可變電流的大小成比例。
5.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中對于所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)中 的每個而言，所述電信號的所述可變電流的所述大小均處于零(0)和一(l)amp的范圍之 間。
6.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器構(gòu)造成用于向所述第一 控制機(jī)構(gòu)和所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送所述電信號。
7.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，還包括與所述第一控制機(jī)構(gòu)、所述第二控制機(jī)構(gòu)和 所述聯(lián)接設(shè)備中的每一個都流體連通的控制閥，其中所述控制閥能夠在第一位置和第二位 置之間操作，所述第一位置構(gòu)造成在所述第一控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備之間引導(dǎo)液壓流 體，而所述第二位置構(gòu)造成在所述第二控制機(jī)構(gòu)和所述聯(lián)接設(shè)備之間引導(dǎo)液壓流體。
8.如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，還包括開/關(guān)控制設(shè)備，所述開/關(guān)控制設(shè)備聯(lián)接到 所述控制閥并且構(gòu)造成用于在所述控制閥的所述第一位置和所述第二位置之間致動所述 控制閥。
9.一種自動變速器，包括 輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；離合器，其構(gòu)造成響應(yīng)于由液壓流體施加的流體壓力選擇性地互連所述輸入構(gòu)件和所 述輸出構(gòu)件，以利于在多個傳動比之間切換；第一可變力螺線管，其選擇性地與所述離合器流體連通并且構(gòu)造成以第一壓力范圍內(nèi) 的壓力向所述離合器供給液壓流體，從而以第一增益致動所述離合器；第二可變力螺線管，其選擇性地與所述離合器流體連通并且構(gòu)造成以第二壓力范圍內(nèi) 的壓力向所述離合器供給液壓流體，從而以第二增益致動所述離合器，其中所述第一壓力 范圍不同于所述第二壓力范圍，并且所述第一增益不同于所述第二增益；變速器控制器，其聯(lián)接到所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線管，并且構(gòu)造 成向所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線管中的每個發(fā)送電信號，該電信號具有在預(yù)定范圍之間的可變電流，其中來自所述第一可變力螺線管和所述第二可變力螺線管中 的每個的分別處于所述第一壓力范圍和所述第二壓力范圍內(nèi)的液壓流體的壓力是處于所 述預(yù)定范圍內(nèi)的所述電信號的所述可變電流的大小的函數(shù)。
10. 一種控制自動變速器的方法，所述自動變速器具有由液壓流體施加的壓力致動的 聯(lián)接設(shè)備，用于選擇性地互連輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，所述聯(lián)接設(shè)備選擇性地與第一控制機(jī) 構(gòu)和第二控制機(jī)構(gòu)流體連通，該方法包括向所述第一控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第一壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè)備供應(yīng)液 壓流體，以便以第一增益致動所述聯(lián)接設(shè)備；選擇性地向所述第二控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號，從而以第二壓力范圍內(nèi)的壓力向所述聯(lián)接設(shè) 備供應(yīng)液壓流體。
全文摘要
一種自動變速器包括用于控制變速器的離合器的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括第一可變流量螺線管和第二可變流量螺線管，每個螺線管均選擇性地與離合器流體連通。第一可變力螺線管提供在0和1000kPa的第一壓力范圍內(nèi)的液壓流體。第二可變力螺線管提供在0和2000kPa的第二壓力范圍內(nèi)的液壓流體。變速器控制器向第一和第二可變流量螺線管中的一個發(fā)送具有在0和1amp范圍之間的電流的電信號。第一和第二可變力螺線管中的每個的壓力輸出在它們各自的第一和第二壓力范圍內(nèi)是電信號的電流大小的函數(shù)，以便向單一離合器提供兩個不同的動力增益。
文檔編號F16D48/02GK101900205SQ201010193629
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者B·M·奧爾森, R·L·摩西, T·C·尚茨, V·A·尼拉肯坦 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司