变速器和液压控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更特别地，本公开涉及用于具有变矩器和旁通离合器的变速器的液压控制系统。
【背景技术】
[0002]许多车辆在包括前进和倒车两种运动的宽的车速范围内被使用。但是，某些类型的发动机只能够在窄的转速范围内有效地运转。因此，经常采用能够在多种传动比下有效地传递动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常在高传动比下运转，从而使发动机扭矩倍增以提高加速性能。在高车速下，以低传动比运转变速器允许发动机转速与安静、节省燃料的巡航关联。
[0003]图1描绘了典型的前轮驱动的动力传动系统布置。粗线示出了机械动力流。动力通过内燃发动机10提供。变速器输入轴12将动力从发动机10的曲轴传递至变矩器14。变矩器14允许发动机在车辆静止时怠速。变矩器14将动力经由涡轮轴18传递至齿轮箱16。在一些运转条件下，变矩器14可减小轴转速并增大轴扭矩。齿轮箱16根据当前车辆需求调节转速和扭矩并将动力传递至差速器20。差速器20将动力传递至左车轮22和右车轮24同时允许在车辆转弯时左车轮22和右车轮24的转速稍微不同。
[0004]变矩器14需要流体供应以建立液力矩(hydrodynamic torque)流动路径，还可能需要增压的流体供应以接合锁止离合器(lock-up clutch) ο齿轮箱16需要流体供应用于润滑和冷却。齿轮箱16的传动比通过将处于控制的压力的流体供应到一组换档元件(例如，制动器和离合器)来控制。用于这些目的的流体通过栗26供应并被阀体28调节。栗26通过变速器输入轴12机械地驱动。栗26从油底壳30汲取流体并将流体以升高的压力(称为管路压力)提供到阀体28。阀体28将流体以多种不同的压力的(可被控制为小于管路压力的压力)分配至通向变矩器14和齿轮箱16的多个单独的回路。在某些情况下，阀体引导流体通过冷却器32。流体从齿轮箱和阀体排回到油底壳30。虚线箱34中的部件通常包含在共用壳体中并称为驱动桥。
【发明内容】
[0005]一种变速器，包括变矩器、旁通离合器和液压控制系统，液压控制系统具有变矩器充入回路、变矩器返回回路、旁通离合器作用回路和润滑回路。旁通离合器作用回路和变矩器充入回路中的压力分别由旁通离合器调节阀和变矩器充入调节阀来控制。旁通离合器调节阀和变矩器充入调节阀响应于共用的可变力螺线管(VFS)。在一些实施例中，旁通离合器可限定从润滑回路供应流体的平衡室。被布置为与变矩器返回回路和润滑回路串联的变矩器充入回路从管路压力回路经由变矩器充入调节阀被供应。孔限制变矩器充入回路中的油流，防止需要从较低优先级回路供给这些回路。当需要时，可选择的机构可增加变矩器充入回路和润滑回路中的油流。在一个实施例中，通过开/闭式螺线管致动流量控制阀绕过所述孔以增加油流。在另一个实施例中，当需要时，电动栗提供额外的油流。
[0006]在另一个实施例中，管路压力回路通过由变速器输入轴驱动的第一栗和由电动马达驱动的第二栗两者被供应。开关阀基于开/闭式螺线管将电动栗的油流引导至管路压力回路或变矩器充入回路。第一调节阀和第二调节阀可基于第一 VFS分别调节变矩器充入回路和旁通离合器作用回路中的压力。第三调节阀可基于第二 VFS调节管路压力回路中的压力。
[0007]根据本发明的一个实施例，第三调节阀，被配置为基于供应至第二可变力螺线管的电流，调节管路压力回路中的压力。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述变速器还包括润滑回路，润滑回路与变矩器充入回路串联，其中，润滑回路与旁通离合器的平衡室流体连通。
[0009]根据本发明，提供一种变速器控制系统，包括:栗，被构造为将流体以控制的压力供应至管路压力回路；变矩器充入调节阀，被配置为响应于第一电流调节将管路压力回路连接到变矩器充入回路的阀的开度的大小；流量控制阀，被配置为响应于第二电流调节通过变矩器充入回路的流量。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述变速器控制系统还包括旁通离合器调节阀，所述旁通离合器调节阀被配置为响应于第一电流调节将管路压力回路连接至旁通离合器作用回路的阀的开度的大小，以使旁通离合器作用回路中的压力随着变矩器充入回路中的压力减小而增大。
【附图说明】
[0011]图1是车辆动力传动系统的示意图。
[0012]图2是变矩器组件的示意图。
[0013]图3是旁通离合器的截面图。
[0014]图4是第一液压控制系统的一部分的不意图。
[0015]图5是图4的液压控制系统中两种控制的压力关于VFS压力的图。
[0016]图6是第二液压控制系统的一部分的不意图。
【具体实施方式】
[0017]在此描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅为示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。因此，此处公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。如本领域的技术人员将理解的，参照任一【附图说明】和描述的多个特征可以与一个或更多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可以期望用于特定应用或实施。
[0018]图2示意性地描绘了变矩器14。固定的前支撑件40固定到驱动桥壳体。变速器输入轴12驱动栗轮42。祸轮44驱动祸轮轴18。导轮(stator) 46通过单向离合器48连接到前支撑件40。旁通离合器50选择性地将变速器输入轴12结合到涡轮轴18。栗驱动链轮52固定到输入轴12。栗轮42、涡轮44和导轮46限定填充有流体的变矩器室。
[0019]栗轮42上的叶盘(vane)响应于栗轮42的旋转趋向于向外推动流体。然后随着流体向内循环，流体在涡轮44的叶盘上施加扭矩。导轮46上的叶盘将排出涡轮的流体重新引导回栗轮。当栗轮42比涡轮44旋转得快时，正扭矩施加在涡轮44上并且阻扭矩(resistance torque)施加在栗轮42上。扭矩的大小依赖于栗轮和祸轮之间的相对转速。由于导轮的作用，涡轮上的扭矩可能高于栗轮上的阻扭矩。当涡轮的转速接近栗轮转速时，单向离合器48超越限制(overrun)以允许导轮46旋转。
[0020]与以上描述的液力动力传递路径相比，当旁通离合器50接合时，动力从变速器输入轴12通过旁通离合器50传递到涡轮轴18。由于这种动力传递路径比液力动力传递路径更有效，因此，在稳定状态的巡航情况期间，这种动力传递路径是优选的。然而，液力动力流动路径提供扭矩倍增和振动隔离，使得液力动力传递路径在其它情况(例如，在低速行驶期间和在齿轮箱16从一种传动比换到另一种传动比时)下更优选。可调节旁通离合器50的扭矩容量使得一些动力通过每个动力传递路径传递。
[0021]图3示出了旁通离合器50的结构。一组摩擦盘60键连接到变速器输入轴12，从而摩擦盘60被迫使与输入轴12—起旋转而不能轴向运动。止动环(snap ring)62限制向左的轴向运动。摩擦盘60与键连接到涡轮轴18的一组分离盘64交替布置。活塞66被支撑为相对于输入轴12轴向滑动。当增压的流体被引导至室68时，活塞66迫使摩擦盘和分离盘在一起。在摩擦盘和分离盘之间的摩擦使扭矩在变速器输入轴12和涡轮轴18之间传递。通过改变作用室(apply chamber)68中的压力来控制离合器的扭矩容量。增压的流体可通过涡轮轴18中的通道70和输入轴12中的通道72而被引导至作用室68。通过密封件74和76在通道70和72之间引导流体。当流体压力被去除时，复位弹簧78迫使活塞向右以松开离合器。
[0022]当输入轴12旋转时，离心力使室68中的压力超过通道70中的压力。由于这些压力基于输入轴转速而变动，变化会造成难以精确地控制扭矩容量。为了补偿这些变动，处于低压的流体被引导至平衡室80。流体可通过涡轮轴18中的通道82和输入轴12中的通道84引导。通道72和84位于输入轴12中的不同的周向位置，从而通道72和84不会彼此交叉。密封件74使流体从通道82引导向通道84。平衡室80被设计为使其作用在活塞66上的面积与作用室68作用在活塞66上的面积差不多相同，并且平衡室80和作用室68具有相同的半径，从而在两个室中产生的离心力相互抵消。
[0023]在可选的实施例中，适度压力的流体可被引导至平衡室80。例如，用于将流体提供至由涡轮、栗轮和导轮限定的变矩器室的流体回路(称为变矩器充入回路(convertercharge circuit))可被引导至平衡室80。因为当作用室68中的压力下降到较低值时，适度的压力迫使活塞66向右，所以这消除对复位弹簧78的需要。然而，现在，扭矩容量是提供到作用室68的流体和提供到平衡室80的流体之间的压力差的函数，这可能在变矩器