用于自动变速器的液压控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于自动变速器的液压控制系统。具体地，用于变速器的液压控制系统包括加压液压流体源，所述加压液压流体源与电子变速器范围选择（ETRS）子系统或手动阀以及离合器致动子系统通信。
【专利说明】用于自动变速器的液压控制系统
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年7月31日提交的美国临时申请N0.61/677，781的权益，该文献的全部内容以引用的方式结合到本文。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于自动变速器的控制系统，且更具体地涉及一种电-液压控制系统。
【背景技术】
[0003]典型自动变速器包括液压控制系统，所述液压控制系统被用于向变速器内的部件提供冷却和润滑以及致动多个扭矩传递装置。这些扭矩传递装置例如可能是设置有齿轮组或处于变矩器(扭矩变换器)中的摩擦式离合器和制动器。常规液压控制系统典型地包括主泵，所述主泵向多个阀以及阀体内的螺线管提供加压流体例如，油。该主泵由机动车辆的发动机来驱动。所述阀和螺线管可操作以将加压液压流体引导通过液压流体回路而到达各个子系统，包括润滑子系统、冷却器子系统、变矩器离合器控制子系统以及包括接合扭矩传递装置的致动器的换挡致动器子系统。被传送到换挡致动器的加压液压流体被用于接合或断开所述扭矩传递装置，以便获得不同的传动比。
[0004]虽然现有液压控制系统对于其预期目的是有用的，但是对变速器内的新式和改进液压控制系统配置的需要实质上是持续不断的，所述变速器配置展现改进的性能(尤其是从效率、响应性和平滑性的角度看)。因此，需要用于液压致动的自动变速器中的改进的、成本有效的液压控制系统。
【发明内容】
[0005]提供用于变速器的液压控制系统。所述液压控制系统包括加压液压流体源，所述加压液压流体源与模拟电子变速器范围选择(ETRS)子系统通信。所述ETRS子系统与接合多个离合器/制动器的离合器致动器子系统通信。在另一实施方式中，加压液压流体源与手动阀通信。
[0006]本发明还提供如下方案:
1.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括:
压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体
源；
电子变速器范围选择(ETRS)控制子系统，所述ETRS控制子系统包括三个阀组件的组；
以及
离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器；
其中，所述ETRS控制子系统将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，所述ETRS控制子系统将用于所请求的范围选择的电子输入转换为液压和机械指令。
[0007]2.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述加压液压流体源是泵。
[0008]3.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统的三个阀组件的组包括使能阀组件、第一模式阀组件以及第二模式阀组件。
[0009]4.根据方案3所述的液压控制系统，其中，所述使能阀组件与所述第一模式阀组件以及所述第二模式阀组件连通。
[0010]5.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统中的所述阀组件中每个包括可滑动地设置在孔中的阀。
[0011]6.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统还包括与所述第一模式阀组件连通的滑阀组件。
[0012]7.根据方案6所述的液压控制系统，其中，所述滑阀可滑动地设置在孔中。
[0013]8.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述多个离合器致动器包括六个离合器致动器。
[0014]9.根据方案8所述的液压控制系统，其中，所述离合器致动器中的每个是液压致动的活塞，所述活塞接合多个扭矩传递装置中的一个以实现期望速度比。
[0015]10.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述多个离合器致动器中的每个通过所述多个离合器阀组件由多个变力螺线管中的一个来致动。
[0016]11.根据方案I所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统还包括驻车机构，所述驻车机构与离开驻车螺线管以及驻车伺服阀连通。
[0017]12.根据方案11所述的液压控制系统，其中，所述离开驻车螺线管被致动以在发动机停止-启动事件期间防止所述驻车机构接合。
[0018]13.根据方案11所述的液压控制系统，其中，所述离开驻车螺线管断开所述驻车伺服阀以将所述变速器操作在行驶或倒挡中。
[0019]14.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括:
压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体
源；
电子变速器范围选择(ETRS)控制子系统，所述ETRS控制子系统包括三个阀组件的组；
以及
离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器，所述离合器致动器控制子系统包括与所述压力调节器子系统通信的离合器选择阀组件；
其中，所述ETRS控制子系统将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，所述ETRS控制子系统将用于所请求的范围选择的电子输入转换为液压和机械指令。
[0020]15.根据方案14所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统的三个阀组件的组包括使能阀组件、第一模式阀组件以及第二模式阀组件。
[0021]16.根据方案14所述的液压控制系统，其中，所述多个离合器致动器包括六个离合器致动器。[0022]17.根据方案16所述的液压控制系统，其中，所述离合器致动器中的每个是液压致动的活塞，所述活塞接合多个扭矩传递装置中的一个以实现期望速度比。
[0023]18.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括:
压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体
源；
手动阀和默认阀；以及
离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器；
其中，所述手动阀和所述默认阀将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，范围选择器的运动将所述手动阀平移至各种行驶和倒挡位置。
[0024]19.根据方案18所述的液压控制系统，其中，所述多个离合器致动器包括六个离合器致动器。
[0025]20.根据方案19所述的液压控制系统，其中，所述离合器致动器中的每个是液压致动的活塞，所述活塞接合多个扭矩传递装置中的一个以实现期望速度比。
[0026]本发明的其它特征、方面和益处从本文提供的说明将显而易见。应当理解的是，该说明和具体示例仅旨在用于描述目的，并且不旨在限制本发明的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]本文所述的附图仅用于描述目的，并且绝不旨在以任何方式限制本发明的范围。附图中的部件不必要按比例绘制，而是重点在于描述本发明的原理。此外，在附图中，相同的附图标记在整个附图中指代相应的部件。在附图中:
图1A-1F是根据本发明原理的液压控制系统的视图；
图2A-2F是根据本发明原理的液压控制系统的另一实施方式的视图；以及 图3A-3F是根据本发明原理的具有手动阀的液压控制系统的又一实施方式的视图。
【具体实施方式】
[0028]参考图1A-1F，总体上用附图标记100表示根据本发明原理的液压控制系统的一部分。所述液压控制系统100总体上包括多个互连的或液压连通的子系统，包括压力调节器子系统102、电子变速器范围选择(ETRS)控制子系统104以及离合器控制子系统106。所述液压控制系统100还可包括各种其他子系统或模块，例如润滑子系统、变矩器离合器子系统和/或冷却子系统，而不偏离本发明的范围。
[0029]压力调节器子系统102可操作以在整个液压控制系统100中提供并调节加压液压流体，例如变速器油。压力调节器子系统102从贮槽107抽吸液压流体。贮槽107是优选地设置在变速器壳体的底部处的罐或贮器，液压流体从变速器的各个部件和区域返回并收集到该罐或贮器。液压流体被强制从贮槽107流动并且借助泵108传送到整个液压控制系统100。该泵优选地由发动机(未示出)驱动，并且例如可以是齿轮泵、叶片泵、转子泵或任何其他正排量泵。压力调节器子系统102还可包括液压流体的交替源，该源包括优选地由电发动机、电池或其他原动机(未示出)驱动的辅助泵(未示出)。泵108将处于管线压力的加压液压流体馈送到管线压力调节器阀109。管线压力调节器阀109将加压液压流体传送到变换器馈送限制阀110、变矩器离合器(TCC)控制阀111和主供应管线112。润滑流调节器阀266和TCC控制阀111均馈送润滑和TCC回路。主供应管线112馈送ETRS子系统104和离合器致动器子系统106。
[0030]ETRS控制子系统104将压力调节器子系统102连接到离合器控制子系统106。通常，ETRS控制子系统104将用于请求的范围选择(行驶、倒挡、驻车)的电子输入转换为液压和机械指令。所述液压指令使用来自压力调节器子系统102的经由流体管线112的管线压力液压流体，以将所述液压流体供应到离合器致动器子系统106。机械指令包括接合以及断开驻车机构114。
[0031]ETRS控制子系统104包括使能阀组件120。所述使能阀组件包括流体端口 120A-D。流体端口 120A是与贮槽107连通的排出端口。流体端口 120B通过馈送管线121与第一模式阀组件134连通。流体端口 120C与主供应管线112连通。流体端口 120D与信号管线122连通。使能阀组件120还包括可滑动地设置在孔124内的滑阀123。当加压流体通过信号管线122被供应时，流体压力通过流体端口 120D作用在滑阀123上。当滑阀123进行冲程时，流体端口 120C与流体端口 120B连通。
[0032]除了第一模式阀组件外，ETRS子系统104还包括第二模式阀组件136，所述第二模式阀组件136彼此串联连通并且与使能阀组件120串联连通。第一模式阀134包括滑阀146A和146B，并且还包括从左至右相继编号的端口 134A-1。端口 134A、D和H是与贮槽107连通的排出端口。端口 134B和134F与范围馈送管线121连通。端口 134C与流体管线140连通。端口 134E与流体管线142连通。端口 134G与流体管线144连通。端口 1341与信号管线145连通。
[0033]滑阀146A和146B由通过管线144并且经由管线145从螺线管263提供的液压流体致动。阀芯146A能够在冲程位置和去冲程位置之间移动。在去冲程位置中，端口 134F与端口 134E连通。因此，范围馈送管线121与管线142连通。当第一模式阀组件134进行冲程时，端口 134F关闭而端口 134E排出并且端口 134B与端口 134C连通，使得范围馈送管线121与管线140连通。
[0034]第二模式阀组件136大致包括端口 136A-M。端口 136C、136G和136L是与贮槽107连通的排出端口。端口 136A与流体管线144连通。端口 136B和136J与驻车馈送管线150连通。端口 136D与顺序管线152连通，所述顺序管线152与端口 136K连通。端口 136E与流体管线140连通。端口 136F与行驶管线154连通。端口 136H与倒挡管线156连通。端口 1361与流体管线142连通。流体端口 136M与信号管线158连通。
[0035]第二模式阀组件136包括由通过管线144并且经由管线158从螺线管261提供的液压流体致动的滑阀162A和162B。滑阀162A能够在冲程位置和去冲程位置之间移动。在去冲程位置中，端口 136E与端口 136F连通，端口 1361与端口 136J连通，并且端口 136H排出。因此，当第一模式阀组件134进行冲程时，所述变速器当第二模式阀组件136去冲程时处于“行驶”，并且向行驶管线154以及向“I馈送”管线140提供液压流体，如将在下文更详细地描述的。在冲程位置中，端口 136E与端口 136D连通，从而向端口 136K提供信号反馈。同样，端口 1361与端口 136H连通并且馈送倒挡流体管线156，而端口 136B和136F排出。
[0036]第一模式阀组件134可包括一个或两个位置传感器171，并且第二模式阀组件136可包括例如一对位置传感器175、179。
[0037]止回阀180被连接到流体管线140和156。止回阀180包括三个端口 180A-C。止回阀180关闭正传递较低液压压力的无论哪个端口 180A和180B，并且提供在出口端口 180C与具有或正传递较高液压压力的无论哪个端口 180A和180B之间的连通。端口 180A被连接到倒挡流体管线156。端口 180B被连接到流体管线140。端口或出口 180C被连接到离开驻车(out-of-Park) (OOP)流体管线 181。
[0038]进入驻车(into-Park)流体管线150和00P流体管线181均与驻车伺服阀182连通。驻车伺服阀182包括端口 182A和182B，它们均位于活塞184的两侧上。活塞184被机械地联接到驻车机构114。端口 182A与00P流体管线181连通，端口 182B与进入驻车流体管线150连通。活塞184借助由流体管线181、150中的一者供应的液压流体的接触而移动，由此机械地断开或接合驻车机构114。
[0039]驻车机构114与离开驻车(00P)螺线管186连接。00P螺线管186能够被致动，以在发动机停止-启动事件期间(即，当在自动发动机停止期间车辆旨在移动时)机械地防止驻车机构114接合。当期望在其他时间操作在行驶或倒挡下时，00P 184螺线管还可用于保持驻车伺服阀182断开。
[0040]如上所述，ETRS子系统104将液压流体经由范围馈送管线121、行驶管线154和倒挡管线156馈送至离合器致动控制子系统106，而离合器致动控制子系统106将液压控制信号经由信号管线144提供回ETRS子系统104。
[0041]离合器致动控制子系统106大致包括离合器选择阀组件200以及多个离合器调节组件202、204、206、208、210、212。离合器调节组件202-212中的每个与多个离合器致动器214、216、218、220、222和224中的一个相关联。离合器致动器214-224是液压致动的活塞，其每个接合多个扭矩传递装置(离合器或制动器)中的一个以实现各前进或行驶速度比以及倒挡速度比。
[0042]离合器选择阀组件200大致包括端口 200A-J。端口 200D和200G是与贮槽107连通的排出端口。端口 200A与流体管线156连通。端口 200B与离合器调节组件202和206连通。端口 200C与离合器馈送管线234连通。端口 200E与馈送管线154连通。端口 200F与管线144连通，所述管线144将控制信号提供回ETRS子系统104。端口 200H与馈送管线240连通。端口 2001与信号管线156连通。端口 200J与管线234和242连通。
[0043]离合器选择阀组件200包括可滑动地设置在孔内的滑阀250。滑阀250能够在冲程位置和去冲程位置之间移动。在去冲程位置中，端口 200B关闭，端口 200D和200G排出，端口 200C与端口 200J连通。因此在冲程位置中，离合器选择阀200向信号管线144提供液压流体，并且向离合器馈送管线236提供液压流体。信号管线144与阀组件134以及阀组件136连通。馈送管线236与离合器致动器214连通。在冲程位置中，端口 2001被阻塞。在去冲程位置中，倒挡馈送管线156馈送该馈送管线240，而馈送管线144被排出。
[0044]当液压流体通过离合器选择螺线管260经由信号管线242被传送到流体端口 200J时，离合器选择阀组件200进行冲程。离合器选择螺线管260从馈送管线262接收液压流体，所述馈送管线262通过馈送限制阀264与主供应管线112连通。馈送管线262还供应液压流体至螺线管261和螺线管263。
[0045]止回阀270连接到流体管线267。止回阀270包括三个端口 270A-C。止回阀270关闭正传递较低液压压力的无论哪个端口 270A和270B，并且提供在出口端口 270C与具有或正传递较高液压压力的无论哪个端口 270A和270B之间的连通。
[0046]止回阀276连接到流体管线144和240。止回阀276包括三个端口 276A-C。止回阀276关闭正传递较低液压压力的无论哪个端口 276B和276C，并且提供在出口端口 276A与具有或正传递较高液压压力的无论哪个端口 276B和276C之间的连通。
[0047]离合器增益使能阀组件280经由流体管线499与离合器增益阀399选择性地连通。离合器增益使能阀组件280由流体管线510接合，所述流体管线510由离合器调节组件202来馈送。
[0048]离合器调节组件202包括变流螺线管203以及增压阀282。螺线管203被连接到增压阀282，所述增压阀282继而连接到与离合器致动器214连通的致动器馈送管线284。
[0049]离合器调节组件204包括被连接到行驶管线154的变流螺线管205、调节器阀207A和调节器阀207B。螺线管205从行驶管线154接收液压流体，并且将行驶管线液压流体选择性地传送到致动器馈送管线286。所述调节器阀207B具有贯穿其的孔，以允许来自螺线管205的信号与调节器阀207A通信。这两个调节器阀207A和207B由来自离合器增益阀组件399的流体信号来分离。当离合器增益使能阀组件280处于冲程位置时，该流体管线与流体信号管线242连通。信号管线242从螺线管260被馈送。致动器馈送管线286与离合器致动器216连通。
[0050]离合器调节组件206包括变流螺线管209。螺线管209被连接到排出回填管线147和行驶管线154。螺线管209将行驶/信号管线液压流体选择性地传送给致动器馈送管线290。致动器馈送管线290与离合器致动器218连通。
[0051]离合器调节组件208包括变流螺线管211和增压阀292。螺线管211被连接到排出回填管线147以及管线馈线112。增压阀292被连接到管线馈线112以及致动器馈送管线294。螺线管211从管线馈线112接收液压流体，并且将管线馈线112液压流体选择性地传送到信号管线293，以便移动增压阀292。增压阀292继而将行驶/信号管线液压流体选择性地传送到致动器馈送管线294。致动器馈送管线294与离合器致动器220连通。
[0052]离合器调节组件210包括变流螺线管213和增压阀296。螺线管213被连接到排出回填管线147和管线馈线112。增压阀296也被连接到管线馈线112以及致动器馈送管线298。螺线管213从管线馈线112接收液压流体，并且将管线馈线112液压流体选择性地传送到信号管线297以移动增压阀296。增压阀296继而将馈送管线液压流体选择性地传送到致动器馈送管线298。致动器馈送管线298与离合器致动器222连通。
[0053]离合器调节组件212包括连接到主供应管线112的变流螺线管215、调节器阀217A和调节器阀217B。螺线管213从主供应管线112接收液压流体，并且将管线压力液压流体选择性地传送到致动器馈送管线300，所述致动器馈送管线300继而与离合器致动器224连通。调节器阀217B具有贯穿其的孔，以允许来自螺线管215的信号与调节器阀217A通信。这两个调节器阀217A和217B由来自离合器增益阀组件399的流体信号来分离。
[0054]阀位置和离合器调节器组件的组合的选择性致动允许液压控制系统100选择性地接合多个离合器和制动器的组合。
[0055]现转到图2A-2F，液压控制系统的另一布置总体上用附图标记400表示。液压控制系统400与如图1A-1F所示的液压控制系统大致类似，并且相同的部件用相同的附图标记表示。然而，在液压控制系统400中，离合器选择阀401替换如图1A-1F所示的离合器选择阀200。离合器选择阀401大致包括端口 401A-L。端口 410D、401G和401K是与贮槽107或排出回填回路连通的排出端口。端口 401A与流体管线156连通。端口 401B与离合器调节组件202和206连通。端口 401C与离合器馈送管线234连通。端口 401E与馈送管线154连通。端口 40IF与离合器馈送管线144连通。端口 40IH与馈送管线240连通。端口 40IL与信号管线156连通。端口 401J与止回阀402连通。端口 401M与管线234连通。
[0056]离合器选择阀组件401包括可滑动地设置在孔中的滑阀450。滑阀450能够在冲程位置和去冲程位置之间移动。在去冲程位置中，端口 401B关闭，端口 401D、401G和401K排出，端口 401C与端口 401M连通。在冲程位置中，端口 401K被阻塞。因此，当离合器馈送管线144馈送该馈送管线240时，倒挡馈送管线156也被阻塞。
[0057]当液压流体通过离合器选择螺线管260经由信号管线242被传送到流体端口 401M时，离合器选择阀组件401进行冲程。离合器选择螺线管260从馈送管线262接收液压流体，所述馈送管线262通过馈送限制阀264与主供应管线112连通。馈送管线262还将液压流体供应到螺线管261以及与流体管线122连通的螺线管263。
[0058]止回阀402包括三个端口 402A、402B和402C。端口 402A与管线154连通。端口402B与离合器阀组件402的端口 401J连通。并且端口 402C与离合器调节组件204和206连通。
[0059]转到图3A-3F，液压控制系统的另一布置总体上用附图标记500表示。液压控制系统500与如图1A-1F所示的液压控制系统大致类似，并且相同的部件用相同的附图标记表示。然而，在液压控制系统500中，用手动阀502和默认阀510来替代ETRS子系统。手动阀502与主供应管线112、倒挡管线156以及行驶管线154连通。机动车辆的操作者的范围选择器508的运动继而使手动阀502在包括倒挡位置和行驶位置的各个位置之间平移。在行驶位置中，主供应管线112将处于管线压力的液压流体提供给行驶管线154。在倒挡位置中，主供应管线112将处于管线压力的液压流体提供给倒挡管线156。
[0060]默认阀510包括可滑动地设置在孔中的阀芯512。当阀芯512在所述孔内往复运动时，所述默认阀与主供应管线112、行驶管线154、倒挡管线156、以及离合器调节组件202、204、206、208、210和212选择性地连通。
[0061]本发明的描述本质上仅是示例性的，并且不偏离本发明的总体实质的变形旨在落入本发明的范围内。这种变形被认为不偏离本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括: 压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体源； 电子变速器范围选择(ETRS)控制子系统，所述ETRS控制子系统包括三个阀组件的组；以及 离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器； 其中，所述ETRS控制子系统将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，所述ETRS控制子系统将用于所请求的范围选择的电子输入转换为液压和机械指令。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述加压液压流体源是泵。
3.根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统的三个阀组件的组包括使能阀组件、第一模式阀组件以及第二模式阀组件。
4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其中，所述使能阀组件与所述第一模式阀组件以及所述第二模式阀组件连通。
5.根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统中的所述阀组件中每个包括可滑动地设置在 孔中的阀。
6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述ETRS控制子系统还包括与所述第一模式阀组件连通的滑阀组件。
7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其中，所述滑阀可滑动地设置在孔中。
8.根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述多个离合器致动器包括六个离合器致动器。
9.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括: 压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体源； 电子变速器范围选择(ETRS)控制子系统，所述ETRS控制子系统包括三个阀组件的组；以及 离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器，所述离合器致动器控制子系统包括与所述压力调节器子系统通信的离合器选择阀组件； 其中，所述ETRS控制子系统将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，所述ETRS控制子系统将用于所请求的范围选择的电子输入转换为液压和机械指令。
10.一种用于十速自动变速器的液压控制系统，所述液压控制系统包括: 压力调节器子系统，所述压力调节器子系统具有用于提供液压流体流的加压液压流体源； 手动阀和默认阀；以及 离合器致动控制子系统，所述离合器致动控制子系统通过多个离合器阀组件将加压液压流体提供给多个离合器致动器；其中，所述手动阀和所述默认阀将所述压力调节器子系统连接到所述离合器控制子系统，且其中，范围选择器的运动将所述手动阀平移至各种行驶和倒挡位置。
【文档编号】F16H61/40GK103629345SQ201310327676
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】T.R.伯杰, K.M.杜甘 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司