具有四位主压力调节器的液压控制系统的制作方法

本发明总体上涉及动力传动系统，并且更具体地涉及一种液压控制系统，该液压控制系统具有用于调节动力传动系统的变速器的流体压力的四位主压力调节器。

背景技术：

本领域中已知的传统车辆动力传动系统通常包括与变速器旋转连通的发动机。发动机产生旋转输出，旋转输出向变速器提供旋转输入，而变速器又通过齿轮箱中的一系列预定齿轮组改变由发动机输出产生的旋转速度和扭矩，从而将动力传递到车辆的一个或多个车轮，由此，齿轮组之间的变换使得车辆能够针对给定发动机速度以不同的车辆速度行驶。

除了在齿轮组之间进行变换之外，变速器还用于调节与发动机的接合，由此变速器可以选择性地控制与发动机的接合，从而有助于车辆操作。例如，发动机与变速器之间的扭矩传递通常在车辆停放或怠速期间被中断，或者在变速器在齿轮组之间变换时被中断。在一些自动变速器中，经由诸如液力变矩器之类的流体动力装置实现调节。不过，在其他自动变速器中，利用一个或多个电子和/或液压致动离合器(在本领域中有时被称为“双离合”自动变速器)来实现调节。自动变速器通常使用液压流体来加以控制，并且包括一个或多个泵、一个或多个电磁阀以及电子控制器。泵为电磁阀提供流体动力源，电磁阀又由控制器致动来选择性地将液压流体引导到整个自动变速器中，以控制对发动机所产生的旋转扭矩的调节。电磁阀通常还用于在变速器的齿轮组之间变换，并且可以用于控制用于在操作中冷却和/或润滑变速器的各部件的液压流体。

根据变速器的具体配置，液压控制系统可以引导流体从第一泵流过主管线回路，以实现离合器调节和/或齿轮致动，并从第二泵流过第二优先回路，以实现冷却/润滑。在一些液压控制系统中，传统的三位调节阀(由先导电磁阀控制)和单独的开/关电磁阀和滑阀将流体从第二泵引导流入主管线回路或者直接流入次级优先回路以实现冷却/润滑。

因此，期望减少用于变速器的液压控制系统的部件数量和成本。因此，本领域需要提供一种用于与变速器一起使用的液压控制系统的新型主压力调节器，这种主压力调节器实现了部件数量的减少和成本的降低。

技术实现要素：

本发明提供一种用于与车辆动力传动系统的变速器一起使用的液压控制系统，该液压控制系统包括四位主压力调节器，该四位主压力调节器选择性地组合来自两个独立流体源的输入流体流和压力并且将输出流体流提供给变速器的两个从属源。

本发明还提供一种用于控制用于与车辆动力传动系统的变速器一起使用的液压控制系统的方法，该方法包括提供四位主压力调节器并利用该四位主压力调节器选择性地组合来自两个独立流体源的输入流体流和压力，并且将输出流体流从四位主压力调节器提供给变速器的两个从属源。

本发明的一个优势在于提供了一种用于变速器的具有四位主压力调节器的新型液压控制系统。本发明的另一个优势在于：液压控制系统的四位主压力调节器选择性地组合来自两个独立源的输入流体流和压力，并将输出流体流提供给变速器的两个从属源。本发明的又一个优势在于：具有四位主压力调节器的液压控制系统允许对两个泵的输出进行选择性地组合并向变速器的两个回路提供输出流量。本发明的再一个优势在于：具有四位主压力调节器的液压控制系统可以与诸如双离合自动变速器之类的变速器一起使用，由此实现高复杂性系统的大多数效率益处。本发明的其他优势在于：四位主压力调节器降低了用于变速器的液压控制系统的成本和复杂性。

将容易理解本发明的其他目的、特征和优点，这是因为在结合附图阅读了后续描述之后它们将变得更容易理解。

附图说明

图1是根据本发明的包括自动变速器和液压控制系统的车辆动力传动系统的一个实施例的示意图。

图2是根据本发明的图1的液压控制系统的一个实施例的示意图。

图3是根据本发明的图2的液压控制系统的四位主压力调节器的剖视图。

具体实施方式

现参考附图，除非另有说明，否则相同的数字用于表示相同的结构，在图1中以10示意性地示出了车辆动力传动系统。动力传动系统10包括与诸如自动变速器14之类的变速器旋转连通的发动机12。发动机12产生旋转输出，旋转输出向自动变速器14提供旋转输入，自动变速器14又将由发动机12的输出产生的旋转速度和扭矩改变到大体上用16表示的一个或多个车轮。为此，一对车轴18将来自自动变速器14的旋转扭矩传递到车轮16。应当理解，图1的发动机12和自动变速器14是传统的“横置前轮驱动”动力传动系统10中采用的类型。还应当理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，发动机12和/或自动变速器14能够以足以产生并传递旋转扭矩以便驱动车辆的任何合适方式进行配置。

自动变速器14通过一系列预定齿轮组20(未详细示出，但却在本领域中通常是已知的)使发动机12产生的转速和扭矩倍增，由此，齿轮组20之间的变换使得车辆能够针对发动机12的给定速度以不同的车辆速度行驶。因此，自动变速器14的齿轮组20配置为使得发动机12可以在特别期望的转速下操作，进而优化车辆性能和效率。除了在齿轮组20之间变换之外，自动变速器14还用于调节与发动机12的接合，由此变速器14可以选择性地控制与发动机12的接合，从而有助于车辆操作。例如，发动机12与自动变速器14之间的扭矩传递通常在车辆停放或怠速期间被中断，或者在变速器14在齿轮组20之间变换时被中断。利用一个或多个液压致动离合器组件22(未详细示出，但却在本领域中通常是已知的)实现发动机12与自动变速器14之间的旋转扭矩的调节。应当理解，这种配置在本领域中有时称为“双离合”自动变速器。在授予braford,jr.的美国专利第8,375,816号中公开了双离合自动变速器的示例，该专利的公开内容通过引用的方式整体并入本文中。还应该理解的是，自动变速器14适于与车辆(如机动车辆)一起使用，但是却可以与任何合适类型的车辆相结合地使用。

不管动力传动系统10的具体配置如何，通常都是采用液压流体来控制自动变速器14。具体地，自动变速器14被冷却、润滑、致动并使用液压流体来调节扭矩。为此，自动变速器14通常包括与一个或多个电磁阀26(见图1)电气连通的控制器24，所述电磁阀26用于引导、控制或以其他方式调节整个变速器14中的流体流动。为了促进液压流体在整个自动变速器14中的流动，动力传动系统10包括大体上用28表示的多个泵。在各种实施例中，动力传动系统10可以包括至少一个泵(例如电动泵或机械泵)以及至少一个蓄能器(例如液压蓄能器)。在一个实施例中，泵28包括第一泵28a和第二泵28b，如图2所示。在一个实施例中，第一泵28a是连接到诸如控制器24之类的动力源的电动泵，而第二泵28b是旋转地联接到发动机12的机械泵。每个泵28包括用于接收待泵送流体的入口区域或端口以及用于输出泵送流体的出口区域或端口。应当理解，可以使用提供两个单独输出的泵28的任何组合。

泵28适于向动力传动系统10提供流体动力源。具体地，泵28向自动变速器14的各个位置和部件提供流体动力。虽然泵28在本文中被描述为向动力传动系统10的自动变速器14提供流体动力，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，泵28可以与动力传动系统10的任何合适部分相结合地使用。作为非限制性示例，本发明的泵28可以用于向发动机12、分动箱(未示出，但在本领域中通常是已知的)或任何其他利用流体进行润滑、冷却、控制、致动和/或调节的动力传动系部件引导或提供流体动力源。

如上所述，本发明涉及根据本发明并且大体上以30表示的用于与自动变速器14一起使用的液压控制系统。液压控制系统30引导或以其他方式控制从泵28的出口端口到自动变速器14的流体动力。应当理解，液压控制系统30可以以多种不同的方式配置来将流体引导到自动变速器14。还应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，液压控制系统30可以与其他类型的变速器一起使用。

参考图1和图2，结合自动变速器14示出了根据本发明的液压控制系统30的一个实施例。如上所述，自动变速器14利用液压流体进行润滑、致动、调节和/或控制。为此，自动变速器14包括离合器致动部分或回路32、换档致动部分或回路34、流体再循环部分或回路36以及次级泵部分或优先回路38。例如，次级泵部分或优先回路38可以是优先回路38的次级润滑部分。离合器致动回路32用于选择性地致动离合器组件22，以便调节发动机12与自动变速器14之间的旋转扭矩。换档致动回路34用于选择性地在自动变速器14的齿轮组20之间切换。再循环回路36用于将流体再循环回到泵28的入口端口。次级优先回路38用于冷却和/或润滑齿轮箱和/或整个自动变速器14中的其他位置，比如，轴、轴承、齿轮等(未详细示出，但却是本领域已知的)。本领域普通技术人员将理解的是，存在着可以对上述回路32、34、36、38进行配置的多种不同方式。此外，应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，液压控制系统30可以用于将流体动力引导到任何合适数量的回路，以任何合适的方式进行配置并且用于动力传动系统10的任何合适的目的。类似地，尽管本文示出的代表性实施例描述了与自动变速器14中的液压流体一起使用的液压控制系统30，但是，本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，液压控制系统30和泵28可以适于将任何合适类型的流体转移或以其他方式引导到具有任何合适类型或配置的动力传动系统10的任何合适的部件或系统。

在一个实施例中，液压控制系统30包括贮槽40，用于向泵28的入口端口提供液压流体源。更具体地，贮槽40适于存储诸如油之类的非加压液压流体，并且设置成与泵28的所有入口流体连通。不过，虽然本文描述的液压控制系统30利用的是针对所有入口端口的公共贮槽40，但应当理解的是，也可以利用多个贮槽40。作为非限制性示例，每个入口端口可以设置成与不同的贮槽(未示出，但在本领域中通常是已知的)流体连通。

为了便于满足回路32、34、36、38的压力要求，液压控制系统30包括大体上用46表示的流体管线，这些流体管线与泵28和回路32、34、36、38配合。流体管线46的其中一条流体管线46a(也称为主管线压力回路)设置成与泵28的其中一个出口端口、待描述的四位主压力调节器48以及离合器致动回路32和换档致动回路34流体连通。流体管线46的另一条流体管线46b与第一流体源(如第一泵28a)和四位主压力调节器48流体连通。流体管线46的又一条流体管线46c与第二流体源(如第二泵28b)和四位主压力调节器48流体连通。流体管线46的再一条流体管线46d与再循环回路36和四位主压力调节器48流体连通。流体管线46的再一条流体管线46e与次级优先回路38和四位主压力调节器48流体连通。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，流体管线46可以以任何合适的方式加以限定并设置成与液压控制系统30的任何合适的部件或回路流体连通。

在一个实施例中，液压控制系统30还包括位于流体管线46b与流体管线46a之间的第一止回阀50，这样使得如果第一泵28a中的压力等于或大于主管线压力回路中的压力，则流体可以从第一泵28a流到主管线压力回路。液压控制系统30还包括位于第一泵28a与四位主压力调节器48之间的流体管线46b上的第二止回阀52，以在第一泵28a关闭时防止通过第一泵28a发生回流。液压控制系统30还包括位于第二泵28b与四位主压力调节器48之间的流体管线46c上的第三止回阀54，以在第二泵28b关闭时防止通过第二泵28b发生回流。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，在流体管线46上可以使用其他止回阀(未示出)。

参考图2，液压控制系统30包括插置在流体管线46a、46b、46c、46d、46e之间流体连通的四位主压力调节器，其大体上用48表示。四位压力调节阀48引导来自泵28的出口端口的流体，以便适应回路32、34、36、38的压力和流量要求，并确保在自动变速器14的不同操作条件下的正常操作。四位主压力调节器48响应于瞬时离合器致动和换档致动需求来调节流体管线46a的管线压力。应当理解，通过四位主压力调节阀48来调节和维持正确的管线压力确保了动力传动系统10的正常操作。

在图3所示的一个实施例中，四位主压力调节器48包括壳体或阀体56，壳体或阀体56具有流体连接到第一泵28a的第一入口端口58、流体连接到第二泵28b的第二入口端口60、流体连接到第二泵28b的第三入口端口62、流体连接到第二优先回路38的第一出口端口64、流体连接到第二优先回路38的第二出口端口66以及流体连接到泵再循环回路36的第三出口端口68。四位主压力调节器48还包括可移动压力调节阀或阀构件70，可移动压力调节阀或阀构件70具有可在四个压力调节或标称位置(例如，第一标称位置a、第二标称位置b、第三标称位置c和第四标称位置d)处和之间按比例地操作的平台72(见图2)。为了控制压力调节阀70，四位主压力调节器48包括压力控制电磁阀76，例如可变力电磁阀(vfs)。四位主压力调节器48还包括用于将调节阀70偏置到第一标称位置a的弹簧74，其中所有三个入口端口58、60、62相对于所有三个出口端口64、66、68被平台72阻挡.四位主压力调节器48还包括先导压力区域或液压入口78，其受到来自压力控制电磁阀76的压力的作用，以便进一步将压力调节阀70朝向第一标称位置a偏置。四位主压力调节器48还包括受到主管线压力回路的流体管线46a中压力的作用的反馈区域80，这样便在主管线压力上升到由弹簧偏置和先导压力限定的目标值之上时沿着第二标称位置、第三标称位置和第四标称位置的方向推动压力调节阀70，其中第二标称位置b打开入口端口58通向出口端口64，第三标称位置c另外打开入口端口60通向出口端口66，而第四标称位置d另外打开入口端口62通向出口端口68。如图3所示，平台72在标称位置重叠(ol)出口端口64、66、68，这样使得ol1小于ol2，并且ol2小于ol3。应当理解，四位主压力调节器48可以包括孔口82，以抑制压力调节阀70的行程。

具体地，如图2所示，压力调节阀70具有四个操作或标称位置。在第一标称位置a，没有流体流过四位主压力调节器48。在第二标称位置b，流体从第一泵28a流过四位主压力调节器48到达第二优先回路38。在第三标称位置c，流体从第一泵28a和第二泵28b流过四位主压力调节器48进入到第二优先回路38中。在第四标称位置d，流体从第一泵28a和第二泵28b流过四位主压力调节器48进入第二优先回路38中，并从第二泵28b进入泵再循环回路36中。还应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，四位主压力调节器48可以被修改为具有不同数量的位置以及通过这些位置的不同运动。

在车辆操作时，在启/停发动机关闭条件期间，第一泵28a打开，第二泵28b关闭，并且压力控制电磁阀76打开，止回阀50因为压力差的缘故而将流体从第一泵28a引导到主管线压力回路。在低速高能启动条件期间，第一泵28a打开，第二泵28b打开，并且压力控制电磁阀76打开，四位主压力调节器48将流体从第一泵28a引导至第二优先回路38。在发动机关闭滑行条件期间，第一泵28a打开，第二泵28b关闭，并且压力控制电磁阀76打开，四位主压力调节器48将流体从第一泵28a引导至主管线压力回路并调节第二优先回路38。在怠速热齿轮箱或离合器条件期间，第一泵28a打开，第二泵28b打开，并且压力控制电磁阀76打开，四位主压力调节器48将流体从第一泵28a引导至第二优先回路38。在电动后桥驱动条件期间，第一泵28a打开，第二泵28b关闭，并且压力控制电磁阀76打开，止回阀50因为压力差的缘故而将流体从第一泵28a引导至主管线压力回路，而四位主压力调节器48调节第二优先回路38的流体。应当理解的是，压力控制电磁阀76对于所有操作条件而言都是打开的，同时还在主管线压力回路的流体管线46a中的不同管线压力下进行调节。

如上所述，液压控制系统30可以包括与一个或多个电磁阀26、压力控制电磁阀76和第一泵28a电气连通的控制器24。控制器24(在相关领域中有时被称为“电子控制模块”)也可以用于控制自动变速器14的其他部件。此外，在一个实施例中，液压控制系统30包括至少一个传感器(未示出)，该传感器设置成与流体管线46a流体连通并且设置成与控制器24电气连通(电气连接未详细示出，但却在本领域通常是已知的)。传感器生成表示液压压力、温度、粘度和/或流量中的至少一个的信号。控制器24可以配置为对传感器进行监测，以在这些位置之间移动压力调节阀70。在一个实施例中，传感器是压力传感器，用于生成表示在流体管线46a处出现的液压流体压力的信号。虽然在本文所示的代表性实施例中使用了单个传感器，但应当理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，液压控制系统30可以包括以任何合适的方式布置的任何合适类型的任何合适数量的传感器。

另外，根据上述描述提供了根据本发明的控制用于自动变速器14的液压控制系统30的方法。该方法包括利用四位主压力调节器48选择性地组合来自两个独立流体源的输入流体流和压力并且将输出流体流从四位主压力调节器48提供给自动变速器14的两个从属源的步骤。应当理解，该方法包括如上所述的针对四位主压力调节器48的操作、压力调节阀70的位置和车辆操作的更加具体的步骤。

已经以说明性方式描述了本发明。应该理解，所采用的术语旨在具有描述性词语而不是限制性词语的性质。

根据上述教导，本发明的许多修改和变化都是可能的。因此，在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于具体描述的那样来实施。

尽管在所附权利要求中限定了本发明，但应该理解的是，本发明也可以替代地依据以下实施例来限定：

1.一种与车辆动力传动系统的变速器一起使用的液压控制系统，所述液压控制系统包括：

四位主压力调节器，所述四位主压力调节器选择性地组合来自两个独立流体源的输入流体流和压力并且将输出流体流提供给所述变速器的两个从属源，所述独立流体源包括第一独立流体源和第二独立流体源，所述从属源包括第一从属源和第二从属源。

2.根据实施例1所述的系统，其中所述第一从属源包括第二优先回路和再循环回路中的一个，并且所述第二从属源包括所述第二优先回路和所述再循环回路中的另一个。

3.根据实施例2所述的系统，其中所述第一从属源是所述第二优先回路，并且所述第二从属源是所述再循环回路。

4.根据实施例1至3中任一项所述的系统，其中所述第一独立流体源和所述第二独立流体源各自独立地包括：机械泵；电动泵；或蓄能器。

5.根据实施例1至4中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器包括：

壳体，

流体连接到所述第一独立流体源的第一入口端口、流体连接到所述第二独立流体源的第二入口端口和流体连接到所述第二独立流体源的第三入口端口，

流体连接到所述第一从属源的第一出口端口、流体连接到所述第一从属源的第二出口端口和流体连接到所述第二从属源的第三出口端口，

具有多个平台的可移动压力调节阀，

用于控制所述可移动压力调节阀的压力控制电磁阀，以及

用于偏置所述可移动压力调节阀的弹簧。

6.根据实施例5所述的系统，其中所述四位主压力调节器配置为使得当所述第一入口端口、所述第二入口端口和所述第三入口端口相对于所述第一出口端口、所述第二出口端口和所述第三出口端口被所述多个平台阻挡时，没有流体流过所述四位主压力调节器，由此使得流体被供应到离合器致动回路和/或换档致动回路，而没有被供应到所述第一从属源和所述第二从属源。

7.根据实施例5或实施例6所述的系统，其中所述四位主压力调节器配置为在所述第一入口端口通过所述多个平台通向所述第一出口端口时将流体供应到离合器致动回路和/或换档致动回路和所述第一从属源。

8.根据实施例7所述的系统，其中所述流体由所述第一独立流体源通过所述四位主压力调节器供应到所述第一从属源。

9.根据实施例5至8中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器配置为在所述第一入口端口通过所述多个平台通向所述第一出口端口并且所述第二入口端口通过所述多个平台通向所述第二出口端口时将流体供应到离合器致动回路和/或换档致动回路和所述第一从属源。

10.根据实施例9所述的系统，其中所述流体由所述第一独立流体源和所述第二独立流体源通过所述四位主压力调节器供应到所述第一从属源。

11.根据实施例5至10中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器配置为在所述第一入口端口通过所述多个平台通向所述第一出口端口，所述第二入口端口通过所述多个平台通向所述第二出口端口并且所述第三入口端口通过所述多个平台通向所述第三出口端口时将流体供应到离合器致动回路和/或换档致动回路、所述第一从属源和所述第二从属源。

12.根据实施例11所述的系统，其中所述流体通过所述四位主压力调节器由所述第一独立流体源和所述第二独立流体源供应到所述第一从属源并且由所述第二独立流体源供应到所述第二从属源。

13.根据实施例5至12中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器还包括与所述压力控制电磁阀相邻的先导压力区域，用于进一步偏置所述可移动压力调节阀。

14.根据实施例5至13中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器还包括反馈区域，用于进一步偏置所述可移动压力调节阀。

15.根据实施例5至14中任一项所述的系统，其中所述四位主压力调节器仅包括一个压力控制电磁阀，用于控制所述可移动压力调节阀。

16.一种控制用于与车辆动力传动系统的变速器一起使用的液压控制系统的方法，所述方法包括以下步骤：

提供四位主压力调节器；并且

利用所述四位主压力调节器选择性地组合来自两个独立流体源的输入流体流和压力并且将输出流体流从所述四位主压力调节器提供给所述变速器的两个从属源。