双增益离合器控制系统的制作方法

专利名称：双增益离合器控制系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及自动变速器，更具体地涉及用于控制自动变速器中的离合器的 控制系统。
背景技术：
自动变速器使用行星齿轮系和多个联接设备_即离合器，以提供多个不同的传动 比_即档位。在具有六个或更多个传动比的自动变速器中，通常在多个换档操作中使用单 一离合器以便于在多个传动比之间切换。例如，在六速自动变速器中，单一离合器可在独立 换档操作中使用以将自动变速器切换到第三传动比、第五传动比和倒档传动比。每一个这些不同的换档操作需要施加到单一离合器的不同的活塞力_即不同的 增益(gain)，以便将档位平滑地切换到每个不同的传动比。例如，在上述六速自动变速器 中，与切换到第五传动比相比，单一离合器需要施加到其上的较低的活塞力_即较高的增 益，以切换到第三传动比，从而获得类似地平滑地将档位切换到每个不同的传动比。因此， 在压力控制中需要较高的分辨力以控制高增益离合器。

发明内容
本发明提供一种用于自动变速器的控制系统。自动变速器包括输入构件和输出构 件。控制系统包括联接设备，其构造成响应于由液压流体施加的流体压力选择性地互连输 入构件和输出构件。联接设备利于在多个传动比之间进行切换。第一控制机构选择性地与 联接设备流体连通。第一控制机构构造成以第一压力范围内的压力向联接设备供给液压流 体，从而以第一增益致动联接设备。第二控制机构选择性地与联接设备流体连通。第二控 制机构构造成以第二压力范围内的压力向联接设备供给液压流体，从而以第二增益致动联 接设备。第一压力范围不同于第二压力范围，并且第一增益不同于第二增益。自动变速器包括输入构件、输入构件和离合器。离合器构造成响应于由液压流体 施加的流体压力选择性地互连输入构件和输出构件，以利于在多个传动比之间切换。第一 可变力螺线管与离合器选择性地流体连通。第一可变力螺线管构造成以第一压力范围内的 压力向离合器供给液压流体，从而以第一增益致动离合器。第二可变力螺线管与离合器选 择性地流体连通。第二可变力螺线管构造成以第二压力范围内的压力向离合器供给液压流 体，从而以第二增益致动离合器。第一压力范围不同于第二压力范围，并且第一增益不同于 第二增益。变速器控制器联接到第一可变力螺线管和第二可变力螺线管。变速器控制器构 造成向第一可变力螺线管和第二可变力螺线管中的每个发送电信号，该电信号具有在预定 范围之间的可变电流。来自第一可变力螺线管和第二可变力螺线管中的每个的分别处于第 一压力范围和第二压力范围内的液压流体的压力是处于预定范围内的电信号的可变电流 的大小的函数。本发明还提供一种控制自动变速器的方法，其中自动变速器包括由液压流体施加 的压力致动的联接设备，用于选择性地互连输入构件和输出构件。联接设备选择性地与第一控制机构和第二控制机构流体连通。该方法包括向第一控制机构发送信号，从而以第一 压力范围内的压力向联接设备供应液压流体，以便以第一增益致动联接设备。该方法还包 括向第二控制机构发送信号，从而以第二压力范围内的压力向联接设备供应液压流体，此 时来自第一控制机构的液压流体处于第一压力范围内的最高水平，从而以第二增益致动联 接设备。因此，自动变速器包括在第一压力范围内的压力下以第一增益向联接设备供给流 体压力的第一控制机构，并且包括在第二压力范围内的压力下以第二增益向联接设备供给 流体压力的第二控制机构。由此，本发明的单一联接设备可以第一增益和第二增益操作，从 而利于单一联接设备平滑地切换到不同的传动比。本发明增加了联接设备的可控制性以为 联接设备提供更大的控制粒度(control granularity)，其中每个传动比需要不同的增益 以便平滑地切换。方案1、一种用于具有输入构件和输出构件的自动变速器的控制系统，所述控制系 统包括联接设备，其构造成响应于由液压流体施加的流体压力选择性地互连所述输入构 件和所述输出构件，以利于在多个传动比之间切换；第一控制机构，其与所述联接设备选择性地流体连通并且构造成以第一压力范围 内的压力向所述联接设备供给液压流体，从而以第一增益致动所述联接设备；以及第二控制机构，其与所述联接设备选择性地流体连通并且构造成以第二压力范围 内的压力向所述联接设备供给液压流体，从而以第二增益致动所述联接设备，其中所述第 一压力范围不同于所述第二压力范围，并且所述第一增益不同于所述第二增益。方案2、如方案1所述的控制系统，其中所述第一压力范围处于零(0)和一千 (1000) kPa的范围之间，而所述第二压力范围处于零(0)和两千(2000) kPa的范围之间。方案3、如方案2所述的控制系统，其中所述第一控制机构和所述第二控制机构每 个都包括直接作用的高流量可变力螺线管。方案4、如方案1所述的控制系统，其中所述第一控制机构和所述第二控制机构每 个都接收具有可变电流的电信号，其中液压流体的压力与分别处于所述第一压力范围和所 述第二压力范围内的所述电信号的所述可变电流的大小成比例。方案5、如方案4所述的控制系统，其中对于所述第一控制机构和所述第二控制机 构中的每个而言，所述电信号的所述可变电流的所述大小均处于零(0)和一⑴amp的范围 之间。方案6、如方案5所述的控制系统，还包括控制器，所述控制器构造成用于向所述 第一控制机构和所述第二控制机构发送所述电信号。方案7、如方案1所述的控制系统，还包括与所述第一控制机构、所述第二控制机 构和所述联接设备中的每一个都流体连通的控制阀，其中所述控制阀能够在第一位置和第 二位置之间操作，所述第一位置构造成在所述第一控制机构和所述联接设备之间引导液压 流体，而所述第二位置构造成在所述第二控制机构和所述联接设备之间引导液压流体。方案8、如方案7所述的控制系统，还包括开/关控制设备，所述开/关控制设备联 接到所述控制阀并且构造成用于在所述控制阀的所述第一位置和所述第二位置之间致动 所述控制阀。
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方案9、如方案7所述的控制系统，其中所述控制阀在第一压力下与所述第一控制 机构流体连通并且在第二压力下与所述第二控制机构流体连通，其中所述控制阀能够响应 于所述第一压力和所述第二压力之间的差在所述第一位置和所述第二位置之间移动。方案10、如方案1所述的控制系统，其中所述联接设备包括液压致动离合器，所述 液压致动离合器具有构造成连接到所述输入构件的多个驱动离合器片；构造成连接到所述输出构件的多个从动离合器片；以及具有液压腔的活塞，所述液压腔选择性地与所述第一控制机构和所述第二控制机 构流体连通，并且能够响应于由液压流体施加的流体压力而移动，从而移动所述驱动离合 器片而使其接合所述从动离合器片。方案11、一种自动变速器，包括输入构件；输出构件；离合器，其构造成响应于由液压流体施加的流体压力选择性地互连所述输入构件 和所述输出构件，以利于在多个传动比之间切换；第一可变力螺线管，其选择性地与所述离合器流体连通并且构造成以第一压力范 围内的压力向所述离合器供给液压流体，从而以第一增益致动所述离合器；第二可变力螺线管，其选择性地与所述离合器流体连通并且构造成以第二压力范 围内的压力向所述离合器供给液压流体，从而以第二增益致动所述离合器，其中所述第一 压力范围不同于所述第二压力范围，并且所述第一增益不同于所述第二增益；变速器控制器，其联接到所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线管，并且 构造成向所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线管中的每个发送电信号，该电信号 具有在预定范围之间的可变电流，其中来自所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线 管中的每个的分别处于所述第一压力范围和所述第二压力范围内的液压流体的压力是处 于所述预定范围内的所述电信号的所述可变电流的大小的函数。方案12、如方案11所述的变速器，其中对于所述第一可变力螺线管和所述第二可 变力螺线管中的每个而言，所述电信号的所述可变电流的所述大小均处于零(0)和一(1) amp的范围之间。方案13、如方案12所述的变速器，其中所述第一可变力螺线管的所述第一压力范 围处于零(0)和一千(lOOO)kPa的范围之间，而所述第二可变力螺线管的所述第二压力范 围处于零(0)和两千(2000)kPa的范围之间。方案14、一种控制自动变速器的方法，所述自动变速器具有由液压流体施加的压 力致动的联接设备，用于选择性地互连输入构件和输出构件，所述联接设备选择性地与第 一控制机构和第二控制机构流体连通，该方法包括向所述第一控制机构发送信号，从而以第一压力范围内的压力向所述联接设备供 应液压流体，以便以第一增益致动所述联接设备；选择性地向所述第二控制机构发送信号，从而以第二压力范围内的压力向所述联 接设备供应液压流体。方案15、如方案14所述的方法，其中向所述第一控制机构发送信号进一步定义为向所述第一控制机构发送具有预定范围内的电流的电信号，而向所述第二控制机构发送信 号进一步定义为向所述第二控制机构发送具有预定范围内的电流的电信号。方案16、如方案15所述的方法，其中向所述第一控制机构发送具有预定范围内的 电流的电信号进一步定义为向所述第一控制机构发送具有处于零(0)和一(l)amp范围之 间的电流的电信号，而向所述第二控制机构发送具有预定范围内的电流的电信号进一步定 义为向所述第二控制机构发送具有处于零(0)和一(l)amp范围之间的电流的电信号。方案17、如方案16所述的方法，其中向所述第一控制机构发送具有处于零(0)和 一 (l)amp范围之间的电流的电信号进一步定义为在向所述第二控制机构发送信号之前向 所述第一控制机构发送具有等于一(l)amp的电流的电信号。方案18、如方案17所述的方法，其中向所述第二控制机构发送具有处于零(0)和 一 (l)amp范围之间的电流的电信号进一步定义为在向所述第一控制机构发送具有等于一 (Damp的电流的电信号之后发送具有等于二分之一(0. 5)amp的电流的电信号。方案19、如方案18所述的方法，进一步包括将施加到所述第二控制机构的电流从 二分之一(0. 5)amp增加到介于二分之一(0. 5)和一(l)amp的值之间的范围内，以将由液 压流体向所述联接设备施加的压力增加到超过由所述第一控制机构施加的压力。方案20、如方案14所述的方法，其中所述自动变速器包括控制阀，所述控制阀具 有互连所述第一控制机构和所述联接设备的第一位置和互连所述第二控制机构和所述联 接设备的第二位置，该方法还包括致动所述控制阀以便在所述控制阀的第一位置和第二位 置之间切换。通过下面详细描述的实施本发明的最佳实施例并参考附图可容易地清楚本发明 的上述特征和优点以及其他特征和优点。


图1是自动变速器的第一实施方式的示意性截面视图，示出了与联接设备流体连 通的第一控制机构。图2是自动变速器的第二实施方式的示意性截面视图，示出了与联接设备流体连 通的第二控制机构。
具体实施例方式参考图1，自动变速器总体上示出为20。自动变速器20能够以多个传动比(即档 位)操作。自动变速器20包括输入构件22、输出构件24和至少一个联接设备26。输入构 件22包括输入凸缘60，而输出构件24包括输出凸缘62，联接设备26选择性地互连输入构 件22和输出构件24的各自的输入凸缘60和输出凸缘62。至少一个联接设备26，即单一 联接设备26，当受到致动时选择性地互连输入构件22和输出构件24以利于在多个传动比 中的至少两(2)个之间切换。由于不同的操作条件，例如发动机速度、车辆速度、节气门速 度等，其中单一联接设备26必须操作以在两(2)个传动比之间切换，在其中使用联接设备 26来互连输入构件22和输出构件24的每个传动比需要施加到联接设备26的不同的增益 以获得平滑的切换。联接设备26构造成响应于由液压流体28施加的流体压力选择性地互连输入构件22和输出构件24。联接设备26优选包括一个液压致动离合器。该离合器包括连接到输入 构件22的多个驱动离合器片30和连接到输出构件24的多个从动离合器片32。具体地说， 驱动离合器片30连接到输入凸缘60，而从动离合器片32连接到输出凸缘62。离合器还包 括一个离合器活塞34和一个液压腔36。离合器活塞34可响应于由液压流体28施加的流 体压力而移动。离合器延伸部37连接到离合器活塞34并且可相对于离合器活塞34移动。 当致动时，离合器活塞34和连接的活塞延伸部64将驱动离合器片30移动到与从动离合器 片32摩擦接合。离合器包括一个离合器弹簧66，离合器弹簧66构造成偏置活塞延伸部64 而使其远离驱动离合器片30和从动离合器片32以释放它们之间的摩擦接合。应当理解， 联接设备26可包括一些这里没有示出或描述的能够选择性地互连输入构件22和输出构件 24的其他设备。自动变速器20包括一个用于控制联接设备26的控制系统38。控制系统38控制 施加到联接设备26的压力。控制系统38引导第一控制机构40向联接设备26施加可控压 力以将变速器20切换到其中一个传动比，并且引导第二控制机构42向联接设备26施加可 控压力以将变速器20切换到另一个传动比。因此，控制系统38根据来自两个不同控制机 构40、42的相同电流范围向联接设备26选择性地施加两个不同的压力范围，以允许相同的 联接设备26被用于在数个不同的传动比之间切换变速器20，同时保持到每个传动比的平 滑切换。控制系统38包括第一控制机构40和第二控制机构42。联接设备26的液压腔36 选择性地与第一控制机构40和第二控制机构42流体连通。供应管线44为第一控制机构 40和第二控制机构42供应来自储液器(未示出)的加压液压流体28。返回管线46，即排 放管线，将液压流体28从第一控制机构40和第二控制机构42循环回储液器。一个泵(未 示出)加压和循环液压流体28，这在现有技术中是公知的。第一控制机构40和第二控制机 构42调节施加给联接设备26的液压流体28的压力；由此选择性地从所施加的电流中选择 施加到联接设备26的离合器扭矩的总体增益。第一控制机构40选择性地与联接设备26流体连通。选择性的连通定义为当被选 择时而处于流体连通状态。因此，第一控制机构40当被选择时与联接设备26流体连通，并 且第一控制机构40在没有被选择时不与联接设备26流体连通。第一控制机构40构造成以处于第一压力范围内的压力向联接设备26供应液压流 体28，从而以第一压力控制分辨力(first pressurecontrol resolution)并且以第一增益 致动联接设备26。因此，第一控制机构40以处于第一压力范围内的压力向联接设备26供 应液压流体28，其中第一增益的大小因变于并且取决于从第一控制机构40接收的液压流 体28的压力。例如，第一压力范围可处于零(0)和一千(lOOO)kPa范围之间。然而，应当 理解，第一压力范围可包括适用于其他应用的一些其他压力范围。优选地，第一控制机构40包括一个直接作用的高流量可变力螺线管(high flow variable force solenoid)。由此，来自第一控制机构40的压力可在第一压力范围内变 化，其中第一增益与施加到联接设备26的液压流体28的压力成比例地变化。第一控制机 构40的高流量可变力螺线管可包括一个联接到并且构造成操作一个阀芯的螺线管部分。 螺线管部分包括一个绕着可移动电枢缠绕的线圈。电枢响应于施加到线圈的电流而线性移 动。电枢的线性运动移动阀芯。电枢移动的距离以及由此阀芯的运动与施加到线圈的电流成比例。来自第一控制机构40的压力随着阀芯的线性运动而变化。来自第一控制机构40 的压力随着施加到第一控制机构40的电流而变化。应当理解，第一控制机构40可包括这 里未示出或描述的其他控制设备。第二控制机构42选择性地与联接设备26流体连通。选择性的连通定义为当被选 择时而处于流体连通状态。因此，第二控制机构42当被选择时与联接设备26流体连通，并 且第二控制机构42在没有被选择时不与联接设备26流体连通。第二控制机构42构造成以处于第二压力范围内的压力向联接设备26供应液压流 体28，从而以第二压力控制分辨力并且以第二增益致动联接设备26。因此，第二控制机构 42以处于第二压力范围内的压力向联接设备26供应液压流体28，其中第二增益的大小因 变于并且取决于从第二控制机构42接收的液压流体28的压力。例如，第二压力范围可处 于零(0)和两千(2000)kPa范围之间。然而，应当理解，第二压力范围可包括适用于其他应 用的一些其他压力范围。应当理解，第一压力范围不同于第二压力范围，并且第一增益和分 辨力不同于第二增益和分辨力。优选地，第二控制机构42包括一个直接作用的高流量可变力螺线管。由此，来自 第二控制机构42的压力可在第二压力范围内变化，其中第二增益与施加到联接设备26的 液压流体28的压力成比例地变化。第二控制机构42的构造和操作可类似于第一控制机 构40，但第一控制机构40和第二控制机构42的不同之处在于，第二控制机构42提供的压 力处于例如零(0)和两千(2000) kPa之间，而第一控制机构40提供的压力在例如零(0)和 一千(1000) kPa之间。来自第二控制机构42的压力随着施加到第二控制机构42的电流而 变化。应当理解，第二控制机构42可包括这里未示出或描述的其他控制设备。控制系统38还可包括一个控制阀48。控制阀48与第一控制机构40、第二控制机 构42和联接设备26的每一个流体连通。具体地说，第一流体管线76将第一控制机构40 和控制阀48流体连通，第二流体管线78将第二控制机构42和控制阀48流体连通，第三流 体管线80将控制阀48和液压腔36流体连通。当需要将第一增益和第二增益中的一个施 加到联接设备26时，控制阀48将液压流体28从第一控制机构40和第二控制机构42中的 一个选择性地引导至联接设备26。控制阀48包括第一位置50和第二位置并且可在两个位置之间操作。图1中示出 控制阀48处于第一位置50。第一位置50构造成在第一控制机构40和联接设备26之间 引导液压流体28。第二位置52构造成在第二控制机构42和联接设备26之间引导液压流 体28。具体地说，控制阀48包括一个控制阀活塞82，其能够在第一位置50和第二位置之 间轴向移动。当控制阀活塞82处于第一位置50时，控制阀48打开第一流体管线76和第 三流体管线80之间的流体连通，并且关闭第二流体管线78和第三流体管线80之间的流体 连通。当控制阀活塞82处于第二位置时，控制阀48打开第二流体管线78和第三流体管线 80之间的流体连通，并且关闭第一流体管线76和第三流体管线80之间的流体连通。开/关控制设备54联接到控制阀48。开/关控制设备54构造成在第一位置50 和第二位置之间致动控制阀48。因此，当接收到信号时，开/关控制设备54在第一位置50 和第二位置52之间切换以向联接设备26施加用于执行特定的换档操作的第一增益和第二 增益中的一个。如图所示，开/关控制设备54可包括一个电致动液压阀。由此，当切换到“开”位
9置时，电致动液压阀允许加压液压流体28流经第四流体管线84进入控制阀48以迫使控制 阀48的控制阀活塞82进入第二位置从而打开在第二控制机构42和联接设备26之间的流 体连通，并且关闭在第一控制机构40和联接设备26之间的流体连通。当切换到“关”位置 时，例如图2所示，控制阀48中的弹簧56将控制阀48的控制阀活塞82偏置到第一位置50 以打开第一控制机构40和联接设备26之间的流体连通，并且关闭第二控制机构42和联接 设备26之间的流体连通。应当理解，开/关控制设备54可包括一些这里没有示出或描述 的、能够在第一位置50和第二位置52之间致动控制阀48的其他设备和/或开关。控制系统38还包括一个变速器控制器58。变速器控制器58构造成向第一控制机 构40和第二控制机构42发送电信号。变速器控制器58优选与变速器20制成一体，但是 可选地也可以远离变速器20并且电联接到变速器20。变速器20发送信号来致动第一控制 机构40和第二控制机构42，以及开/关控制设备54，变速器20是这样配备的。变速器控制器58向第一控制机构40和第二控制机构42中的每个发送电信号。电 信号包括可变电流，即大小发生变化的电流，其中电流处于预定范围内。从第一控制机构40 和第二控制机构42中的每个接收的液压流体28的压力是分别在第一压力范围和第二压力 范围内的电信号的可变电流的大小的函数。换言之，当电信号的电流大小在预定范围内变 化时，从第一控制机构40和第二控制机构42接收的液压流体28的压力与分别在第一压力 范围和第二压力范围内的电信号的电流大小成比例地变化。如上所述，电信号的可变电流的大小在预定范围内变化。优选地，对于第一控制机 构40和第二控制机构42中的每一个，电信号的可变电流的大小在(0)到(l)amp的预定范 围内变化。换言之，电信号的可变电流的大小对于第一控制机构40和第二控制机构42两 者均在例如(0)到(l)amp的范围内变化。应当理解，根据特定装备和设计需求，预定范围 可以包括与这里公开的范围不同的范围。在操作中，变速器控制器58感知不同的换档操作中的哪一个由单一联接设备26 执行以及当前的驾驶状态，并且判定第一增益和第二增益中的哪一个需要被施加至联接设 备26以在当前驾驶状态下平滑地切换到相应的传动比。变速器控制器58随后向第一控制 机构40和第二控制机构42中合适的一个发送信号以打开与联接设备26的流体连通，从而 向其提供液压流体28。如果装备有开/关控制设备54，变速器控制器58还向开/关控制 设备54发送信号以将控制阀48定位在第一位置50和第二位置52中合适的一个中，从而 允许流体从第一控制机构40和第二控制机构42中的一个流向联接设备26。参照图2，变速器的第二实施方式总体上以120示出。在此申请中，变速器120的 第二实施方式中的与变速器20的第一实施方式的元件类似的元件包括标号增加100的相 同附图标记。例如，在变速器20的第一实施方式中由附图标记40表示的第一控制机构在 变速器120的第二实施方式中由附图标记140表示。变速器120的第二实施方式包括具有控制阀148的控制系统138，其中控制阀48 不受开/关控制设备54控制。在变速器120的第二实施方式中，控制阀148在第一压力下 与第一控制机构140流体连通，并且在第二压力下与第二控制机构142流体连通。具体地 说，第五流体管线186连接控制阀148的第一端194与第一控制机构140，用以沿着第一方 向在控制阀活塞182上施加轴向压力，从而迫使控制阀活塞182进入第一位置。第六流体 管线188连接第五流体管线186和控制阀148，其中第六流体管线188在控制阀148处于第一位置时与第三流体管线180流体连通。第七流体管线190连接控制阀148的第二端196 与第二控制机构142，用以沿着第二方向在控制阀活塞182上施加轴向压力，从而迫使控制 阀活塞182进入第二位置。第八流体管线192将第七流体管线190和控制阀148流体连通， 其中第八流体管线192在控制阀148处于第二位置152时与第三流体管线180流体连通。控制阀148可响应于第一压力和第二压力之间的差在第一位置和第二位置152之 间移动。因此，如果第一控制机构140正将液压流体128引导到控制阀148而第二控制机 构142没有，则来自第一控制机构140的液压流体128的压力将控制阀148移动到第一位 置以打开第一控制机构140和联接设备126之间的流体连通。类似地，如果第二控制机构 142正将液压流体128引导到控制阀148而第一控制机构140没有，则来自第二控制机构 142的液压流体128的压力将控制阀148移动到第二位置，如图2所示，以打开第二控制机 构142和联接设备126之间的流体连通。应当理解，在变速器120的第二实施方式中，控制 器158可向第一控制机构140和第二控制机构142均发送信号以同时将流体引导到控制阀 148，在此情况下，控制阀148相应地由其间的压力差致动。本发明还提供一种控制自动变速器20、120的方法。该方法利用第一控制机构40、 140 (例如第一螺线管)和第二控制机构42、142 (例如第二螺线管)以用于每个控制机构的 不同压力范围并且以施加到每个控制机构的相同电流选择性地加压联接设备26、126(例 如液压致动离合器)。该方法包括向第一控制机构40、140发送信号以将液压流体28、128以处于第一压 力范围内的压力供应到联接设备26、126，从而以第一增益致动联接设备26、126。如上所 述，第一压力范围例如处于零(O)kPa和一千(1000) kPa之间。向第一控制机构40、140发送信号可进一步定义为将具有处于预定范围内的电流 的电信号发送到第一控制机构40、140。将具有处于预定范围内的电流的电信号发送到第一 控制机构40、140还可定义为将具有处于例如(0)和(1) amp范围内的电流的电信号发送到 第一控制机构40、140。如上所述，电信号致动第一控制机构40、140以打开与联接设备26、126的流体连 通，从而向其提供液压流体28、128。液压流体28、128的压力是电信号的电流大小的函数。 因此，压力在例如零(O)kPa和一千(1000) kPa之间的范围内变化，并且与在例如零(0)和 一(l)amp之间的范围内变化的电信号的电流大小成比例。应当理解，第一增益与第一控制 机构40、140供应到联接设备26、126的液压流体28、128的压力成比例地变化。该方法还包括向第二控制机构42、142发送信号以将液压流体28、128以处于第二 压力范围内的压力供应到联接设备26、126，从而以第二增益致动联接设备26、126，此时来 自第一控制机构40、140的液压流体28、128处于第一压力范围内的最高水平。如上所述， 第二压力范围例如处于零(O)kPa和两千(2000) kPa之间。向第二控制机构42、142发送信号可进一步定义为将具有处于预定范围内的电流 的电信号发送到第二控制机构42、142。将具有处于预定范围内的电流的电信号发送到第二 控制机构42、142还可定义为将具有处于例如零(0)和一(1) amp范围内的电流的电信号发 送到第二控制机构42、142。如上所述，电信号致动第二控制机构42、142以打开与联接设备26、126的流体连 通，从而向其提供液压流体28、128。液压流体28、128的压力是电信号的电流大小的函数。因此，压力在例如零(O)kPa和两千(2000) kPa之间的范围内变化，并且与在例如零(0)和 一(l)amp之间的范围内变化的电信号的电流大小成比例。应当理解，第二增益与第二控制 机构42、142供应到联接设备26、126的液压流体28、128的压力成比例地变化。向第一控制机构40、140发送具有处于零(0)和一⑴amp之间的范围内的电流的 电信号还可定义为在向第二控制机构42、142发送信号之前向第一控制机构40、140发送具 有等于一(l)amp的电流的电信号。以此方式，第一控制机构40、140的全部范围以及由此 获得的第一增益可在切换到第二控制机构42、142的范围以及由此获得的第二增益之前被 使用。向第二控制机构42、142发送具有在零(0)和一(l)amp范围之间的电流的电信号 还可进一步定义为在向第一控制机构40、140发送具有例如等于(l)amp的电流的电信号 之后发送具有等于二分之一(0.5) amp的电流的电信号。以此方式，控制系统38、138可构 造成当电信号的电流大小例如是一(l)amp时来自第一控制机构40、140的液压流体28、 128的压力基本上等于当电信号的电流大小例如为二分之一(0. 5)amp时来自第二控制机 构42、142的液压流体28、128的压力。这种构造允许在第一控制机构40、140和第二控制 机构42、142之间进行高效切换。该方法还可包括将施加到第二控制机构42、142的电流大小从例如二分之一 (0. 5)amp增加到二分之一(0. 5)和一(l)amp的值之间的范围内，用以将由液压流体28、 128施加到联接设备26、126的压力增加到超过由第一控制机构40、140施加的压力。以此 方式，由第一控制机构40、140和第二控制机构42、142获得的增益可有效地结合起来以提 供两级增益分布。如果自动变速器20、120包括具有互连第一控制机构40、140与联接设备26、126 的第一位置和互连第二控制机构42、142与联接设备26、126的第二位置的控制阀48、148， 那么该方法还可包括致动控制阀48、148以在控制阀48、148的第一位置和第二位置之间切 换。如上所述，在图1示出的自动变速器20的第一实施方式中，开/关控制设备54可接收 信号以切换控制阀48。可选地，如上所述，在图2示出的自动变速器120的第二实施方式 中，控制阀148可以对控制阀148与第一控制机构140和第二控制机构142之间的流体压 力敏感，从而其间的压差在第一位置和第二位置之间切换控制阀148。虽然已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但是熟悉本发明所涉及领域的技术 人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种可选设计和实施方式。
权利要求
一种用于具有输入构件和输出构件的自动变速器的控制系统，所述控制系统包括联接设备，其构造成响应于由液压流体施加的流体压力选择性地互连所述输入构件和所述输出构件，以利于在多个传动比之间切换；第一控制机构，其与所述联接设备选择性地流体连通并且构造成以第一压力范围内的压力向所述联接设备供给液压流体，从而以第一增益致动所述联接设备；以及第二控制机构，其与所述联接设备选择性地流体连通并且构造成以第二压力范围内的压力向所述联接设备供给液压流体，从而以第二增益致动所述联接设备，其中所述第一压力范围不同于所述第二压力范围，并且所述第一增益不同于所述第二增益。
2.如权利要求1所述的控制系统，其中所述第一压力范围处于零(0)和一千(1000) kPa的范围之间，而所述第二压力范围处于零(0)和两千(2000) kPa的范围之间。
3.如权利要求2所述的控制系统，其中所述第一控制机构和所述第二控制机构每个都 包括直接作用的高流量可变力螺线管。
4.如权利要求1所述的控制系统，其中所述第一控制机构和所述第二控制机构每个都 接收具有可变电流的电信号，其中液压流体的压力与分别处于所述第一压力范围和所述第 二压力范围内的所述电信号的所述可变电流的大小成比例。
5.如权利要求4所述的控制系统，其中对于所述第一控制机构和所述第二控制机构中 的每个而言，所述电信号的所述可变电流的所述大小均处于零(0)和一(l)amp的范围之 间。
6.如权利要求5所述的控制系统，还包括控制器，所述控制器构造成用于向所述第一 控制机构和所述第二控制机构发送所述电信号。
7.如权利要求1所述的控制系统，还包括与所述第一控制机构、所述第二控制机构和 所述联接设备中的每一个都流体连通的控制阀，其中所述控制阀能够在第一位置和第二位 置之间操作，所述第一位置构造成在所述第一控制机构和所述联接设备之间引导液压流 体，而所述第二位置构造成在所述第二控制机构和所述联接设备之间引导液压流体。
8.如权利要求7所述的控制系统，还包括开/关控制设备，所述开/关控制设备联接到 所述控制阀并且构造成用于在所述控制阀的所述第一位置和所述第二位置之间致动所述 控制阀。
9.一种自动变速器，包括 输入构件；输出构件；离合器，其构造成响应于由液压流体施加的流体压力选择性地互连所述输入构件和所 述输出构件，以利于在多个传动比之间切换；第一可变力螺线管，其选择性地与所述离合器流体连通并且构造成以第一压力范围内 的压力向所述离合器供给液压流体，从而以第一增益致动所述离合器；第二可变力螺线管，其选择性地与所述离合器流体连通并且构造成以第二压力范围内 的压力向所述离合器供给液压流体，从而以第二增益致动所述离合器，其中所述第一压力 范围不同于所述第二压力范围，并且所述第一增益不同于所述第二增益；变速器控制器，其联接到所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线管，并且构造 成向所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线管中的每个发送电信号，该电信号具有在预定范围之间的可变电流，其中来自所述第一可变力螺线管和所述第二可变力螺线管中 的每个的分别处于所述第一压力范围和所述第二压力范围内的液压流体的压力是处于所 述预定范围内的所述电信号的所述可变电流的大小的函数。
10. 一种控制自动变速器的方法，所述自动变速器具有由液压流体施加的压力致动的 联接设备，用于选择性地互连输入构件和输出构件，所述联接设备选择性地与第一控制机 构和第二控制机构流体连通，该方法包括向所述第一控制机构发送信号，从而以第一压力范围内的压力向所述联接设备供应液 压流体，以便以第一增益致动所述联接设备；选择性地向所述第二控制机构发送信号，从而以第二压力范围内的压力向所述联接设 备供应液压流体。
全文摘要
一种自动变速器包括用于控制变速器的离合器的控制系统。该控制系统包括第一可变流量螺线管和第二可变流量螺线管，每个螺线管均选择性地与离合器流体连通。第一可变力螺线管提供在0和1000kPa的第一压力范围内的液压流体。第二可变力螺线管提供在0和2000kPa的第二压力范围内的液压流体。变速器控制器向第一和第二可变流量螺线管中的一个发送具有在0和1amp范围之间的电流的电信号。第一和第二可变力螺线管中的每个的压力输出在它们各自的第一和第二压力范围内是电信号的电流大小的函数，以便向单一离合器提供两个不同的动力增益。
文档编号F16D48/02GK101900205SQ201010193629
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者B·M·奥尔森, R·L·摩西, T·C·尚茨, V·A·尼拉肯坦 申请人:通用汽车环球科技运作公司