放泄变速器的蓄能器的方法与流程

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器的液压控制系统的领域。更具体地，本公开涉及一种安全地放泄液压蓄能器而不会无意中脱离驻车机构的方法。

背景技术：

许多车辆在广泛范围的车速下使用，包括前进和倒退移动两者。然而，一些类型的发动机仅能够在窄范围的转速内有效地操作。因此，往往会采用能够以各种传动比有效地传输动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常以高传动比操作，使得所述变速器使发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速下，使变速器以低传动比操作允许与安静、燃料高效的巡航相关联的发动机转速。通常，变速器具有安装至车辆结构的壳体、通过发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，所述差速器总成允许车辆转弯时左轮和右轮的转速稍微不同。

离散传动比变速器能够经由各种动力流动路径传输动力，每个动力流动路径与不同的传动比相关联。特定的动力流动路径通过接合特定的换挡元件(诸如离合器或制动器)而建立。从一个齿轮比换挡到另一个齿轮比涉及改变接合哪些换挡元件。在很多变速器中，通过以受控的压力引导流体至换挡元件来控制每个换挡元件的扭矩容量。控制器通过向阀体发送电信号而调整压力。

当驻车时，变速器可以接合驻车棘爪，所述驻车棘爪将变速器轴保持静止以防止车辆滚动。驻车系统被设计成在长期无人看管时段期间保持接合而不消耗任何动力。通常，驻车棘爪响应于驾驶员选择驻车挡而接合，并响应于驾驶员选择任何其他挡位(诸如倒挡、空挡、行驶挡或低速挡)而脱离。然而，存在变速器可能超驰驾驶员选择的一些状况。

为了节省燃料，一些车辆被编程为当车辆在行驶挡中停止时，诸如在红色交通灯处等待时，自动地关闭发动机。然后当驾驶员将他或她的脚从制动踏板上抬起时，自动地起动发动机。驾驶员一踩下加速踏板车辆就开始加速是很重要的。为了实现这一点，可能需要保持一个或多个换挡元件接合。由于发动机驱动的泵在发动机关闭时不提供加压流体，因此可以包括不同的加压流体源，诸如电驱动泵或液压蓄能器。

技术实现要素：

一种变速器包括蓄能器阀、第一换挡阀和控制器。所述蓄能器阀被配置为将蓄能器选择性地流体连接到管线压力回路。所述第一换挡阀被配置为将第一应用室(applychamber)交替地流体连接到所述管线压力回路和排出口。所述控制器被编程为通过发出阀命令序列来响应对排放所述蓄能器的请求。所述序列包括命令所述第一换挡阀将所述第一应用室流体连接到所述管线压力回路，命令所述蓄能器阀将所述蓄能器流体连接到所述管线压力回路以部分地填充所述第一应用室，以及命令所述第一换挡阀将所述第一应用室流体连接到所述排出口。所述控制器还可以被配置为测量第一离合器应用室的压力；以及重复所述阀命令序列直到所述压力不再增加。所述变速器还可以包括：第二换挡阀，所述第二换挡阀被配置为将第二应用室交替地流体连接到所述管线压力回路和所述排出口；以及驻车阀，所述驻车阀被配置为响应于在所述第二应用室中的压力的增加来脱离驻车机构。所述控制器还可以被编程为，响应于所述驻车阀没有移动，命令所述蓄能器阀将所述蓄能器流体连接到所述管线压力回路直到所述蓄能器放泄，而不用操纵任一个换挡阀。所述变速器还可以包括泵，所述泵被配置为将加压流体供给到泵出回路，其中在所述泵出回路中的压力使所述驻车阀偏置，以防止脱离所述驻车机构。

一种变速器包括蓄能器、第一切换元件应用回路和控制器。所述蓄能器选择性地流体连接到管线压力回路。所述第一换挡元件应用回路交替地流体连接到所述管线压力回路和排出口。所述控制器被编程为重复地通过经由所述第一换挡元件应用回路部分填充第一应用室且随后使所述第一应用室排放来从蓄能器排放流体，直到检测不到离合器压力的增加。所述控制器还可以被编程为响应于蓄能器放泄请求，在所述第一应用回路与所述管线压力回路流体断开的情况下部分地排放所述蓄能器；以及响应于驻车阀没有移动，在所述第一应用回路与所述管线压力回路流体断开的情况下完全排放所述蓄能器。所述变速器还可以包括第二换挡元件应用回路，所述第二换挡元件应用回路交替地流体连接到所述管线压力回路和所述排出口；以及驻车阀，所述驻车阀被配置为响应于在所述第二应用回路中的压力的增加来脱离驻车机构。

一种从变速器的蓄能器排放流体的方法包括重复一系列步骤直到检测不到离合器压力的增加。所述系列的步骤包括操作换挡阀以将换挡元件应用室流体连接到管线压力回路；打开蓄能器控制阀，以将所述蓄能器流体连接到所述管线压力回路，以部分地填充所述应用室；以及操作所述换挡阀以从所述部分填充的应用室排出流体。所述方法还可以包括，响应于蓄能器放泄请求，在所述应用室与所述管线压力回路流体断开的情况下打开所述蓄能器阀，以及响应于驻车阀没有移动，在所述应用室与所述管线压力回路流体断开的情况下使所述蓄能器阀为打开的直到完全排放所述蓄能器。

附图说明

图1是变速器系统的示意图。

图2是用于图1的变速器的液压控制系统的流体供给子系统的示意图。

图3是用于图1的变速器的液压控制系统的换挡元件控制子系统的示意图。

图4是用于图1的变速器的液压控制系统的驻车子系统的示意图。

图5是在对应于接合驻车挡的位置中的图4的驻车子系统的驻车阀总成的横截面。

图6是在对应于脱离驻车挡的位置中的图4的驻车子系统的驻车阀总成的横截面。

图7是经由图3的换挡子系统放泄图1的蓄能器，而没有意外脱离图4至图6的驻车系统的风险的流程图。

具体实施方式

本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采用多种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应当被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导所属领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可以是特定应用或实施方式所希望的。

图1示意性地示出了一种车辆变速器。粗体实线表示机械动力流动连接。细实线表示液压流体的流动。虚线表示信息信号的流动。在输入轴10处供给通常来自内燃发动机曲轴的动力。液力联轴节12包括可驱动地连接到输入轴10的泵轮和可驱动地连接到涡轮轴14的涡轮。每当泵轮比涡轮旋转得更快时，动力便经由移动的流体从泵轮传输到涡轮。液力联轴节12可以是变矩器，其还包括定子，当泵轮远比涡轮旋转得快时，所述定子重新导引流体，使得涡轮扭矩是泵轮扭矩的多倍。变速箱16包括齿轮传动元件和换挡元件，这些元件被配置为在涡轮轴14和输出轴18之间建立各种动力流动路径。可以通过接合换挡元件的指定子集来建立每个动力流动路径。在低车速下，可以建立在涡轮轴与输出轴之间提供扭矩倍增和速度降低的动力流动路径，以优化车辆性能。在较高的车速下，可以建立提供速度倍增的动力流动路径以最小化燃料消耗。

变速箱16内的大多数换挡元件通过以升高的压力将液压流体供给到离合器应用室而接合。(变速箱16还可包括被动接合的单向离合器或电致动元件。)每个换挡元件可以包括离合器组件，所述离合器组件具有用花键联接到一个部件的摩擦板，所述摩擦板与用花键联接到不同部件的隔板交错。加压流体推动活塞挤压离合器组件，使得在摩擦板和隔板之间的摩擦力联接部件。每个换挡元件的扭矩容量与流体压力的变化成比例地变化。由输入轴10驱动的泵20从油底壳22抽取流体并将其以升高的压力输送到阀体24。阀体24以根据来自动力传动系统控制器26的信号控制的压力将流体输送到离合器应用室。除了提供给离合器应用室的流体之外，阀体还提供用于润滑的流体并将流体提供给变矩器12。流体最终在环境压力下从变速箱16排回到油底壳22。

为了减少能量消耗，可以在车辆停止时(诸如在红灯处等待时)关闭内燃发动机。然后，在驾驶员释放制动踏板时，重新起动发动机。为了确保一起动发动机，动力传动系统就准备好传输动力，期望在发动机关闭时将一些换挡元件保持在接合状态中。为了实现这一点，当发动机运转时，允许加压流体流入蓄能器28，且随后当发动机关闭时，加压流体返回到阀体24。

图2示意性地示出了构成流体供给子系统的阀体24的一部分。在美国专利申请公开号2013/0014498和2013/0017112中讨论了类似的流体供给子系统，这些专利申请通过引用整体并入本文。由变速器输入轴驱动的泵20从油底壳22抽取流体并将流体输送到泵出回路32。泵20是正排量泵。忽略泄漏，无论泵入口和泵出口处的相对压力如何，正排量泵都会在泵轴的每转输送一定量的流体。每转输送的流体量称为泵排量。泵20的排量基于排量减小回路34中的压力在预定限制内变化。旋转泵轴所需的扭矩随着泵出口处的压力相对于入口处的压力增加而增加且还与泵排量成比例地增加。

在正常操作期间，回流截止阀36打开，使得流体从泵出回路32自由地流到管线压力回路38，且两个回路中的压力基本相等。控制器26通过向管线压力可变力螺线管(vfs)40发送命令来调整这两个回路中的压力。流体从泵出回路32流动通过孔口42，通过管线压力vfs40中的阀开口，且然后流入lp控制回路46。从泵出回路32到lp控制回路46的压降根据管线压力vfs40中开口的大小而变化。管线压力vfs40中开口的大小基于滑阀的移动而变化。来自控制器26的电流在滑阀上产生趋于扩大所述开口的磁力。lp控制回路46中的流体作用在滑阀的一定区域上，以产生趋于减小开口的大小的力。达到平衡，在所述平衡下，lp控制回路46中的压力与电流成比例。

主调节阀48调整泵20的排量，以便将泵出回路32中的压力保持为与lp控制回路46中的压力成比例。在lp控制回路46中的压力在主调节阀48的滑阀上产生力。泵出回路32中的压力在滑阀上产生在相反方向上的力。当泵出回路32中的压力超过lp控制回路46中的压力时，滑阀移动以允许从泵出回路32流到排量减小回路34。回路34中的压力导致从泵20到泵出回路32的流速降低。由泵出回路32和管线压力回路38供给的部件建立了在这些回路中的压力和流速之间的关系。因此，流速的降低导致泵出回路32中的压力降低，直到达到平衡。

当车辆停止时，诸如当在交通灯处等待时，动力传动系统控制器26可以关闭发动机以节省燃料。当驾驶员通过释放制动器并踩下加速踏板而再次要求扭矩时，控制器重新起动发动机。为了在发动机重新起动后作出快速响应，重要的是将一些离合器保持在接合状态中。保持这些离合器的流体流动是由蓄能器28提供的，蓄能器28经由蓄能器控制阀50供给管线压力回路38。当发动机运转且管线压力回路中的压力越过蓄能器中的压力时，控制器26打开阀50以充注蓄能器。在一些实施例中，蓄能器的充注可以通过与阀50并联的止回阀被动地实现。在发动机停机时段期间，控制器26通过打开阀50来对管线压力回路38加压。在这些发动机停机时段期间，控制器26还将至管线压力vfs40的电流设置为中间水平，这使得lp控制回路46中的压力处于中间水平。响应于lp控制压力的这种减小，回流截止阀36的滑阀移动到管线压力回路与泵出回路32相隔离的位置，这减少了必须由蓄能器供给的部件的数量。在下面将描述的情况下，控制器26可以将至管线压力vfs40的电流设置为低水平，这将回流截止阀36的滑阀移动到管线压力回路38与泵出回路32相隔离且流体连接到排出回路52的位置。在这种情况下，管线压力回路38中的压力迅速下降到环境压力。

图3示意性地示出了离合器控制子系统的一部分。第一换挡元件60的离合器应用室是经由vfs阀62从泵出回路32进行供给的。结果，换挡元件60只能在发动机运转时应用。为了接合换挡元件，控制器命令阀62将离合器应用室的压力设置为在零和泵出回路32中的压力之间的值。控制器通过调整至阀62中的螺线管的电流来调整压力。当电流设置为零时，阀60将离合器应用室与泵出回路32隔离，并将离合器应用室60连接到油底壳22，从而允许流体逸出以释放离合器。尽管为了简单起见示出了单个阀，但系统也可以包括锁止阀或其他辅助阀。类似地，第二换挡元件64和第三换挡元件66的离合器应用室是分别经由vfs阀68和69从管线压力回路38供给的。结果，即使在发动机未运转时也能应用换挡元件64和66。为了接合离合器2，控制器命令阀68将离合器应用室64的压力设置为在零和压力回路38中的压力之间的值。控制器通过调整至阀68中的螺线管的电流来调整压力。当电流设置为零时，阀68将离合器应用室与泵出回路32隔离，并将离合器应用室64连接到油底壳22，从而允许流体逸出以释放离合器。类似地控制额外的换挡元件，一些由管线压力回路38供给，且一些由泵出回路32供给。

图4示意性地示出了阀体24的驻车控制子系统。驻车阀70的滑阀机械地连接到驻车机构，使得滑阀在一个方向上的移动接合驻车机构，且在相反方向上的移动脱离驻车机构。下面更详细地描述驻车阀70的结构。驻车机构内的弹簧使系统偏向接合。而且，泵出回路32中的压力作用在滑阀的一定区域上，以使系统偏向驻车挡接合。当脱离驻车挡时，驻车阀70将脱离驻车挡回路72连接到管线压力回路38，且当接合驻车挡时，对脱离驻车挡回路72进行排出。液压回路72和76使驻车阀偏向脱离位置。止回阀78将回路74流体连接到离合器1应用回路60或脱离驻车挡回路72中的具有较高压力的一个。类似地，止回阀80将回路76流体连接到离合器2应用回路64或脱离驻车挡回路72中的具有较高压力的一个。

当接合驻车机构时，驻车机构本身和泵出回路32中的压力趋于将驻车阀70保持在接合位置中。为了脱离驻车机构，通过命令至应用回路60和64的全压力来接合离合器1和2。止回阀78和80分别将这些离合器应用回路流体连接到回路74和76。回路74和76中的压力将驻车阀推动至脱离位置中。一旦在脱离位置中，驻车阀70则将脱离驻车挡回路72流体连接到管线压力回路38。结果，即使稍后释放离合器1和2，驻车阀仍留在脱离位置中。为了重新接合驻车机构，泵出回路32中的压力减小到驻车机构的弹簧将驻车阀推动至接合位置的水平。为了更快地接合驻车挡，可以经由如上所述的回流截止阀36排出管线压力。在发动机运转的情况下，泵出回路32将具有将滑阀推向接合位置的压力。

图5示出了在对应于驻车挡的位置中的驻车阀70的横截面。所述阀包括具有孔和几个端口的壳体90。滑阀92在孔内滑动。滑阀92经由诸如孔94的特征机械地连接到驻车机构。驻车机构包括弹簧，其在滑阀92上施加趋于将其推向左侧(棘爪接合位置)的返回力96。泵出回路32连接到端口98以向室100提供流体。室100中的压力使滑阀92偏向左侧，这趋于将驻车机构保持在接合位置中。

端盖102固定到壳体90。端盖102、壳体90和滑阀92配合以限定室104和106。回路74和76分别连接到端口108和110，以分别向室104和106提供流体。这些室中的流体压力作用在滑阀92的独立区域上，使滑阀92偏向右侧。端口112、114和116分别连接到排出口42、脱离驻车挡回路72和管线压力回路38。当滑阀92在图5中所示的位置中时，其流体连接端口112和114，使得在脱离驻车挡回路72中的压力大约等于环境压力。

保持销118被示为在缩回位置中，其中保持销118不接合滑阀92。销118可以通过弹簧或其他力而偏向这个位置。当电流被供给到螺线管120时，其向销118施加磁力，推动其与滑阀92接合。

图6示出了在对应于行驶挡、倒挡或空挡的位置中的驻车阀70的横截面。通过接合离合器1和2，阀从图5的位置移动到图6的位置。这些换挡元件的离合器应用压力作用于滑阀92左侧上的面积大于泵出压力作用于滑阀92右侧上的面积，这导致净向右的力。当管线压力足够高时，这种净力克服驻车机构复位弹簧的力，从而将滑阀92推到图6中所示的位置并脱离驻车棘爪。

在滑阀92处于这个位置的情况下，端口114流体连接到端口116，使得管线压力回路38流体连接到脱离驻车挡回路72。由于止回阀78和80的行为，即使稍后释放离合器1和2，管线压力也将继续供给到端口108和110。

为了重新接合驻车挡，管线压力回路经由防回流阀排放，随后泵出回路32中的压力用于将滑阀移向左侧。

当车辆停驻时，有利的是放泄蓄能器以释放在系统部件上的压力。如果要执行维护，这一点则特别重要。然而，存在如下的风险：在存在离合器2阀68故障的情况下，蓄能器不受控的放泄可能导致驻车机构的无意释放。通常，必须接合两个换挡元件以脱离驻车机构。然而，当发动机关闭时，没有对泵出回路32进行加压，因此可以通过对回路64进行加压来脱离驻车挡。在蓄能器的不受控的放泄期间，对管线压力回路38进行加压。如果阀68在接合状态中出现故障，则也可能对离合器应用室64进行加压。

图7示出了一种控制从蓄能器释放压力的方法。响应于对放泄蓄能器的请求，执行这种方法。诸如，例如每当驾驶员在变速器处于驻车挡的情况下来关闭点火装置时，可能出现这种请求。在130处，控制器命令阀50“脉冲”或暂时打开以从蓄能器释放一些流体。计算脉冲的持续时间，如果阀68出现故障，流体量将不足以脱离驻车机构，但是如果阀68出现故障，流体量却将足以导致滑阀92的一些移动。在132处，控制器监测滑阀92的位置。如果没有检测到移动，控制器则打开阀50并使其打开，直到蓄能器经由管线压力回路38中的泄露而完全排放。

如果在132处检测到滑阀92的移动，控制器则继续进行流体的受控释放。在136处，控制器通过操纵阀69将管线压力回路38流体连接到离合器应用室66来命令接合至少一个蓄能器供给的离合器。在138处，控制器命令阀50执行源于蓄能器的另一短时流体释放。138处的释放持续时间不一定与130处的释放持续时间相同。流体从蓄能器流入离合器应用室66，使相应的换挡元件的活塞产生冲程。在流体释放期间，在140处，控制器监测用于离合器应用回路66的压力传感器。如果压力没有增加，则控制器推断蓄能器必定是空的，因此过程结束。否则，控制器通过操纵阀69对离合器应用室66进行排放来命令脱离换挡元件。结果，离合器的复位弹簧将流体从离合器应用室推到油底壳。在144处，控制器监测离合器应用室中的压力，直到其达到环境压力，指示流体已被排放。然后，重复所述过程，直到蓄能器为空，如140处所示。

虽然上面描述了示例性实施例，但这些实施例无意描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如前所述，可以组合各种实施例的特征来形成本发明的可能并未明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已被描述为就一个或多个希望特性而言相对于其他实施例或现有技术实施方式提供优点或更为优选，但是本领域的普通技术人员认识到，为了实现所期望的整体系统属性，可能会对一个或多个特征或特性作出折衷，这取决于具体应用和实施方式。因此，描述为在一个或多个特性方面不如其他实施例或现有技术实施方式理想的实施例并不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。