专利名称：可变排量变速器油泵的控制的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及自动变速器的电动液压控制，尤其涉及具有泵排量主动控制的控 制系统。
背景技术：
大多数现有自动变速器使用与调节和锁止阀(latch value)配合的电磁线圈来单 独控制离合器和制动器，该离合器和制动器被施加或释放以产生变速齿轮的齿数比。阀体 组件需要包括具有调节和锁销阀的电磁线圈并因此包括多层来容纳所有的电磁线圈和阀。 由于多个阀体层使得这种阀体增加了成本和尺寸，并且由于从电磁线圈输出到调节阀输入 再到调节器输出的多个阶段，使得这种阀体产生了液压响应时间的延迟，这些必须被控制。 另外，这些延迟是温度敏感的。常规的自动变速器使用排放流体来提高液压控制的性能和可重复性，但这些流体 导致液压动力的损失，该动力损失不利于燃油经济性。可变排量泵控制被间接地控制，这会引起系统不稳定并且传递远高于变速器所需 的液体流速，从而进一步降低了燃油经济性。大多数变速器使用单向离合器来产生第一齿轮与第二齿轮之间的同步升档。常规 的单向离合器是昂贵的并且在变速器中产生了内部阻力。在工业上，需要一种电动液压控制，其允许阀体尺寸减小、减少阀的数量、提高车 辆的燃料经济性以及缩短执行齿轮换挡所需的时间。
发明内容
—种控制变速器中液体流速的系统，其包括具有可变排量并且提供增压的流体源 的泵；与所述流体源和压力传感器相连的调节阀，所述压力传感器产生可变控制信号，所述 可变控制信号的大小表示由所述流体源提供的变速器的流量需求的程度；和驱动阀，其产 生响应控制压力的大小来改变泵排量的压力。该发明进一步提出一种控制可变排量的变速器油泵的方法。产生的可变控制信号 表示通过所述泵满足的变速器的流量需求的程度。控制压力被产生用以响应所述控制信 号。所述泵的排量被改变用以响应所述控制压力。根据另一个方面，提供了一种控制可变排量的变速器油泵的方法。该方法包括 (a)提供一种具有可变排量且提供增压的流体源的泵；(b)提供一种与所述流体源和压力 传感器相连的调节阀，所述压力传感器产生可变控制信号，所述可变控制信号的大小表示 由所述流体源提供的变速器的流量需求的程度；(c)产生控制压力来响应所述控制信号； 以及(d)改变泵的排量来响应所述控制压力。可变排量泵通过在来自主调节器的专用回路上加入压力传感器被闭环控制。这种 布置使流体控制即泵排量与可变压力控制分离，从而允许优化的流量传输，因此提高了变 速器的液压效率。该控制消除了对大量排放回路的需要从而使泵稳定。
通过减少排放回路的损失以及提高泵的控制来减少泵的流量增加了包括具有控 制系统的变速器的车辆动力系的燃油经济性。可变排量泵节约了大约2%的燃料。电动液压控制可能减少了大约25%的泵流 量，其相当于提高了大约0. 5%的燃油经济性。通过以下详细的描述、权利要求和附图，优选实施例的适用范围将变得显而易见。 应该理解的是描述和具体示例，虽然表示了本发明的优选实施例，但仅给出了示例性说明。 对所描述的实施例和示例的各种改变和修改对于本领域的技术人员将变得显而易见。
通过结合附图参考下面的描述，将更易理解本发明，在该附图中图1是自动变速器的液压回路和控制系统的示意框图，其示出了与泵排量的控制 相关的一部分回路，以及图2是示出管路压力与压力传感器的压力之间关系的图表
具体实施例方式现在参考附图，图1图示说明了自动变速器的液压回路10，其包括可变排量液压 叶片泵12、主调节阀14以及由可变力电磁线圈18控制的泵排量控制阀16。液压流体排出泵12被安装在管路20中，以便给变速器供给液压流体。管路24承 载从阀16到泵12的泵排量控制压力。电磁线圈反馈压力在管路26中被传送到阀16和阀 86。当管路24中的压力高时，泵控制环28围绕点30逆时针转动，来抵抗压缩弹簧32的作 用力。这种转动减小了泵转子38上的叶片36旋转通过的体积34，即泵排量，并且减小了液 体排出泵12的流速。当管路24中的压力低时，泵控制环28顺时针转动，从而增加泵排量 和液体排出泵12的流速。调节阀14包括与所述流体源、管路压力控制源、弹簧、所述压力传感器和所述通 风口连通的腔。管道压力在管路40中传送到主调节阀14的滑阀(sp00l)42的右端。来自 管路控制电磁线圈的压力在管路44中传送到滑阀42的左侧，并且压缩弹簧46的作用力抵 抗由滑阀42上的管路压力产生的作用力。图1示出通过滑阀上的这些作用力的合力朝着阀14的最左端的饱和位置向左偏 移的滑阀42，其中各种子系统的流量要求通过泵12以其现有速度和排量被完全满足，因此 表示可能减少泵排量。滑阀42向右朝向阀14的右端的移动表示流量需求不能通过现有的 泵速和排量得到满足并且需要增加泵排量。阀14按照以下优先级控制子系统的流量需求 1)管路压力，2)变矩器供给，以及3)排气压力。阀14可交替地连接和断开管路46与管路48之间的连通，其供给变速器油液给变 矩器(TC)50。阀14可交替地连接和断开管路40与管路52之间管路压力的连通，这与压力 传感器54的压力有关联，压力传感器54诸如压力测量器(pressure transducer)或压力 开关。压力传感器54产生电子信号56，该电子信号表示液压管路52中压力的大小。图 2是示出压力传感器的压力(0-300磅/平方英寸)即信号56与阀14中滑阀42的位置之 间关系的图表。
当滑阀42位于或接近阀14的左端时，挡圈(land)60、62关闭了管路64而挡圈60 打开了管路52与通风口 66之间的连接，从而产生了基本为零的压力传感器的压力。当滑 阀42从图1的位置向右移动时，挡圈60部分地打开管路64与压力传感器管路52之间的 连接，并且其部分地关闭了压力传感器管路52与通风口 66之间的连接，从而导致压力传感 器的压力增加。当管路52中的压力传感器的压力达到大约20磅/平方英寸(psi)时，通 风口 62被完全关闭。之后，当滑阀42和挡圈60进一步向右移动时，随着管路64与管路52之间的连接 更完全地打开，压力传感器的压力迅速增加，直到该连接被完全打开，此时压力传感器的压 力等于所指示的由阀16引起的管路压力。压力传感器的信号56表示压力传感器54中这 些压力变化的大小。图1示出了电子控制器70，其包括中央处理器CPU 72和电子存储器74，该电子存 储器74包括以CPU可读的编码方式存储在其中的控制算法。压力传感器的信号56被控制 器70接收作为输入，并且它代表的压力的大小被用在算法的执行过程中，以产生可变的输 出控制信号76，该控制信号76被供给到可变力电磁线圈18。排量控制阀16使用管路26 中的电磁线圈的反馈压力并且通过电流信号76激励电磁线圈18来调节管路24中传送到 泵12的泵排量压力的大小。响应压力传感器54所产生的信号56的大小，来增加和减小泵 排量。依照专利法规的规定，已经描述了优选实施例。然而，应该注意到除非特别说明和 描述，可替换的实施例可被另外实施。
权利要求
控制变速器中液体流速的系统，其包括具有可变排量并且提供增压的流体源的泵；与所述流体源和压力传感器相连的调节阀，所述压力传感器产生可变控制信号，所述可变控制信号的大小表示由所述流体源提供的所述变速器的液体流量需求的程度；以及产生压力的排量阀，所述阀响应控制压力的大小改变所述泵排量。
2.权利要求1所述的系统，其中所述调节阀包括滑阀，所述滑阀通过打开和关闭所述 流体压力源、所述压力传感器和通风口之间的流体连接来改变所述控制信号的大小。
3.权利要求1所述的系统，其中所述调节阀包括与所述流体源、管路压力控制源、弹簧、所述压力传感器和所述通风口连通的腔； 滑阀，其可在所述腔内移动来响应由所述管路压力控制和所述弹簧产生的力以及与由 所述流体源的压力产生的力相抵抗的力的合力，在所述腔内的所述滑阀的位置用于打开和 关闭所述流体压力源、所述压力传感器和所述通风口之间的流体连接。
4.权利要求1所述的系统，其中所述压力传感器是压力测量器。
5.权利要求1所述的系统，其中所述排量阀与电磁线圈的反馈压力的源相连，并且所 述排量阀通过电磁线圈被激励。
6.权利要求1所述的系统，进一步包括 电磁线圈；控制器，所述控制器被配置为产生供给所述电磁线圈的驱动信号以响应所述控制信
全文摘要
控制变速器中液体流速的系统包括具有可变排量并且提供增压的流体源的泵；与所述流体源和压力传感器相连的调节阀，该压力传感器产生了可变的控制信号，所述可变的控制信号的大小表示流体源所提供的变速器的流量需求程度；和驱动阀，其产生一压力，该压力响应所述控制压力的大小来改变泵排量。
文档编号F04B49/22GK101858340SQ201010155800
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月2日 优先权日2009年4月3日
发明者S·A·弗赖特 申请人:福特环球技术公司