阀控制系统的制作方法

专利名称：阀控制系统的制作方法
技术领域：
本披露涉及用于机动车辆的自动变速器，且更特定地涉及使用电子 控制的内部变速器范围选择系统。
背景技术：
机动车包括产生了驱动动力的动力设备(例如，内燃机或电动马 达)。驱动动力通过变速器传递到传动系以用于在选择的传动比下驱动 一组车轮。如已熟知，自动变速器基于不同的车辆运行状况(包括速度 和转矩)自动换挡到合适的传动比。典型地，希望的变速器运行模式或 范围通过车辆操作者来选择。由大多数自动变速器提供的范围 一般地包 括停车、空档、后退和行驶。在行驶模式中，自动变速器自动地在两个 或多个不同的前进传动比之间基于车辆运行状况换挡。
传统地提供了驾驶员接口设备，车辆操作者将该接口设备换挡以选 择希望的变速器范围。驾驶员接口设备通过范围换挡机构链接到自动变 速器，该范围换挡机构典型地包括一系列相互连接的机械设备，例如杆、 推杆/拉杆、索等。这样的机械部件的个数和尺寸使得难于将范围换挡机 构容纳在驾驶员接口设备和变速器之间，且可能为全系统添加明显的摩 擦阻力。作为结果，用于车辆的设计、制造和组装的总体成本增加。为 解决与机械换挡的变速器范围换挡机构相关的这样的问题，已经开发了 数个"线式换挡"范围换挡机构。
至少一个"线式换挡"范围换挡机构使用了电控电磁阀控制了变速 器在停车才莫式和离开停车才莫式之间的运行，该电磁阀可运行以实现加压
流体在变速器内的流动。加压流体操作了 一系列流体控制阀和液压伺服
阀组件，它们通过机械链接系统将变速器换挡。这样的系统可能在低变
速器流体温度下具有低的阀促动。在低于大约-10。 c的流体温度下，高
变速器流体粘性抑制阀移动，从而将范围换挡机构减速。因此，电子变 速器范围选择系统是希望的，它改进了在停车模式和离开停车模式之间
的变速器4灸挡的响应时间。

发明内容
本披露描述了用于与在停车位置和离开停车位置之间换挡变速器
范围的电子变速器范围选择(ETRS)系统一起实施的螺线管控制系统。 (虽然本发明在ETRS控制系统的上下文中描述，但其使用不限制于这 样的控制系统) 一旦离开停车，则其他变速器液压或机电设备提供了变 速器范围(R、 N或D)。第一螺线管组件可运行以控制流体阀以提供加 压流体来促动阀芯向第 一位置。第二螺线管组件可运行以控制流体阀以 提供加压流体来促动所述的阀芯向第二位置。控制模块选择地将第 一和 笫二螺线管的 一个基于变速器流体温度加电。
在本披露的另 一个方面中提供了双电磁阀组件以与在停车位置和 离开停车位置之间换挡变速器范围的电子变速器范围选择系统一起实 施。双电磁阀组件包括在第 一 位置和第二位置之间可移动的停车伺服 阀，第一位置使得加压流体能在第一路径流动且第二位置抑制了加压流 体在第一流动路径的流动。螺线管组件可运行以在第一和第二位置之间 移动伺服阀。螺线管组件联接到伺服阀且包括可运行以将伺服阀移动向 第二位置的第 一线圏组件，和与第 一线圏组件同轴地对齐的且可运行以 将停车伺服阀移动向第 一位置的第二线圏组件。
在本披露的再另 一个方面中，用于在装配有电子变速器范围选择系 统的变速器内促动流体控制阀的方法包括确定换挡条件是否存在，以 允许从离开停车位置换挡到停车位置。方法也包括运行电磁阀组件以控 制流体阀来提供和断开加压流体的供给以运行换挡机构。运行第二螺线 管组件以基于变速器流体温度和换挡条件来控制流体阀。
本发明的可应用性的另外的范围将从下文中提供的详细描述中显 见。应认识到的是详细描述和特定的例子在指示了本发明的优选实施例 的同时仅意图于图示目的且不意图于限制本发明的范围。


在此描述的附图仅用于图示目的且不意图于以任何方式限制本发 明的范围。
图1是用于车辆的部分动力总成的方框图，该动力总成具有合并了 根据本发明的原理的ETRS系统的变速器；
图2是图1的ETRS系统的部分截面视图，图中示出为处于停车位置；
图3是图1的ETRS系统的部分截面视图，图中示出为处于离开停车 位置；
图4是图示了与图1的ETRS系统相关的用于运行返回到停车螺线管 组件的控制次序的流程图5是根据本披露的原理的电磁阀组件的部分截面视图，图中示出 了处于停车位置的电；兹阀组件；
图6是图5的电磁阀组件的部分截面视图，图中示出为处在离开停车 位置；
图7是图示了用于运行与图8至图9的ETRS系统相关的电磁阀组件 的控制次序的流程图8是根据本披露的原理的另 一个双电磁阀组件的部分截面视图， 图中示出了电磁阀组件处于停车位置；和
图9是图8的电磁阀组件的部分截面视图，图中示出为处于离开停车 位置。
具体实施例方式
如下描述在本质上仅是典型的且不意图于限制本披露、应用或使 用。为清晰的目的，相同的参考数字将在附图中用于指示类似的元件。 如在此所使用，术语^莫块"指特定用途集成电路，电子电路，执行了 一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器，专用处理器或处理 器组)和存储器，组合逻辑电路或提供了所述的功能性的其他合适的部 件。
现在参考图l，图中示出了车辆10的部分示意性图示。车辆10包括 发动机12和自动变速器14。发动机12产生了驱动转矩，该驱动转矩通过 变速器14以变化的传动比传动到传动系15，以驱动至少一对车轮(未示 出)。驾驶员接口设备16使得车辆操作者能选择不同的变速器范围位置。 驾驶员接口设备16可以包括杆、开关、盘、按键或任何其他类型的希望 的输入接口 。可以通过驾驶员接口设备16的促动选择正常变速器范围位 置，包括停车、后退、空档和4亍-驶(PRND),以及手动减档和纟姿4建加 档、按键减档能力。在运行中，驾驶员接口设备16基于选中的变速器范 围发出电模式信号到变速器控制模块(TCM) 18。
TCM 18响应于电模式信号向电子变速器范围控制(ETRS)系统20
发出信号以将变速器14换挡到相应的范围。另外，TCM18与和ETRS系 统20相关的电磁阀组件通信(直接或通过停车控制模块19通信)，以辅 助ETRS系统20在停车模式和离开停车模式之间对变速器换挡。为清晰 的目的，当变速器14处于其停车范围时，ETRS系统20考虑为在"停车" 模式中运行，且在变速器14在任何其他可获得范围时，考虑为在"离开 停车"；漠式中运行。也提供了发动机控制^t块(ECM) 21以从发动机12 接收输入且向发动机12发送控制信号。另外，ECM 21与TCM形成接口 以确定变速器14的运行范围。
现在参考图2， ETRS系统20可以是变速器14的整体部分且可运行以 操作加压流体的流动，以将变速器14在其可利用变速器范围之间换挡。 ETRS系统20包括伺服阀22,伺服阀螺线管24,返回停车(RTP )螺线管 26,液压伺月l组件28和双位置l朿爪杆组件30。 ETRS系统20也包括4f车 抑制螺线管组件32，在特定情形时失去加压流体的情况中该组件32防止 从离开停车模式换挡到停车模式。应认识到的是附图描绘了许多可运行 以抑制某些部件的移动的设备的 一 个。其他移动抑制构造被认为在本披 露的范围内。
现在参考图2至图3， ETRS部件的至少一些示出为支承在与变速器 14相关的壳体34内，且壳体34限定了具有一 系列流体流动通道的阀体。 图2图示了当ETRS系统20换挡到其停车才莫式时多种部件的位置。相对 地，图3图示了相同的部件，这些部件移动到对应于在离开停车^t式中 运行的ETRS系统20的位置。特别地，伺服阀22包括可滑动地支承在壳 体34内的芯35以用于在第一位置(图2)和第二位置(图3)之间移动。 芯35通过弹簧36偏置到其第一位置。弹簧36布置在壳体34内的芯孔的底 部或轴向可移动的活塞38和芯35之间。在其第一位置中，芯35允许加压 流体在第一流体路径37上流动到液压伺服组件28。在其第二位置中，芯 35允许加压流体在第二流体^各径39上流动到液压伺力1组件28。如在下文 中进一步详述，祠服阀螺线管24和RTP螺线管26可以选择的被促动以控 制加压流体的供给，以用于将芯35在其第一位置和第二位置之间移动。 特别地，RTP螺线管26可以选择地被促动以提供加压流体到芯35 (或活 塞38)的弹簧侧，以辅助弹簧36在低变速器流体温度下将芯35从离开停 车位置移动到停车位置。
仍参考图2至图3，液压伺服组件28示出为包括伺服销40,销40具有
固定到一端的伺服活塞42。伺服活塞42可滑动地支承在形成于壳体34内 的缸44内，且包括布置在伺服活塞42和缸44之间的环形活塞密封件46。 形成在壳体34内的口 47、 49提供了到形成在缸44内的压力室48的流体连 通路径。液压伺服组件28进一步包括伺服盖52,盖52通过保持器环54和 布置在伺服盖52和壳体34之间的密封件55固定到壳体34,以密封压力室 48的一端。选择的密封件56布置在伺服销40和壳体34之间以密封压力室 48的相对端。伺服销40通过销58联接到棘爪杆组件30的一端。伺服活塞 42和伺服销40通过棘爪杆组件30偏置到第一位置(见图2)。如在下文 中进一步详述，加压流体通过第一流体路径37和口47到压力室48的流动 导致伺服活塞42和伺服销40到第一位置的移动，而加压流体通过第二流 体路径39和口49到压力室48的流动导致伺服活塞42和伺服销40抵抗了 由棘爪杆组件30施加到其上的偏置力而移动到第二位置(见图3)。棘 爪杆组件30示出为包括,束爪杆62,衬套64和手动柄66。手动柄66可旋转 地支承在变速器外壳内的一个或多个对齐的孔口内且延伸通过衬套64。 衬套64保持在棘爪杆62内，因此棘爪杆62可旋转地由衬套64支承。
棘爪杆62的 一端适合于接收销58以将棘爪杆62连接到液压伺服组 件28的伺服销40。棘爪杆62的第二端便于促动器棒82的第一端接附到棘 爪杆62。扭转弹簧84围绕衬套64布置且起作用以将棘爪杆62偏置，以旋 转到停车位置(图2)。扭转弹簧84的第一端86靠放在变速器外壳的静 止锚定部分85 (图2)上，而扭转弹簧84的第二端90接合了棘爪杆62的 凸缘部分92。
促动器棒82的第二端联接到或接合了促动器组件94,该促动器组件 94可运行以选择地将停车片96在停车范围位置和离开停车范围位置之 间移动。因此，促动器棒82示出为包括凸轮片98,凸轮片98具有接合了
将详述，伺服活塞4;从其第:位置到其第二位置的移动导致伺服销40拉 棘爪杆62。作为响应，使得棘爪杆62抵抗扭转弹簧84的偏置力而从其停 车位置旋转到离开停车位置(图3)。棘爪杆82的这样的旋转移动导致 促动器棒82从笫一位置(图2)移动到第二位置(图3)以用于将停车片 96移动到其离开停车范围位置。
棘爪杆62进一步包括凸轮腿81,凸轮腿81具有适合于提供替代的装 置以联合棘爪弹簧87而使棘爪杆62返回到停车位置的凸轮面83。棘爪弹
簧87锚定到静止的锚定部分85。凸轮跟随件89适合于当棘爪杆62在停车 位置和离开停车位置之间旋转时沿凸轮面8 3行进。
当车辆10在阈值速度或低于阈值速度运行时，停车抑制螺线管组件 32被断电，以使得ETRS系统20能在希望时换挡到停车模式。更特定地， 为实现棘爪杆6 2回到其停车位置的旋转，停车抑制螺线管组件3 2被断 电。
在操作车辆10时，车辆操作者可以选择从停车范围换挡到离开停车 范围，在离开停车范围之间换挡(例如在行驶和后退范围之间换挡)， 或从离开停车范围换挡到停车范围。如前所述，本披露涉及在停车范围 和离开停车范围之间换挡。因此，将仅讨论在离开停车范围和停车范围 之间对变速器14换挡的车辆10的运行。应认识到的是本披露的教示也可 以应用于改进变速器14在多种行驶范围之间换挡的运行。
在运行中，车辆操作者通过操纵驾驶员接口设备16选择希望的变速 器范围。驾驶员接口设备16发出电子信号到TCM 18。基于来自驾驶员 ^接口i殳备16的信号和某些由ECM 21和传动系15通信的信号，TCM 18通 过直接地或通过选择的停车控制模块19发出合适的模式信号到ETRS系 统20而指令变速器范围换挡。变速器范围换挡包括将变速器范围从停车 范围到离开停车范围的换挡，且使得加压流体能在希望的变速器管线压 力下流动到变速器14的行驶换挡部件(未示出)。相反地，变速器范围 换挡进 一 步包括将变速器范围从离开停车范围换挡到停车范围，且抑制 加压流体到行驶范围换挡部件的流动。这两个运行才莫式现在将论述。
现在参考图3,现在将详细描述车辆IO的操作以将变速器从停车范 围换挡到离开停车范围。如前所述，TCM 18发出信号到ETRS系统20或 停车控制模块19,以将变速器从停车范围换挡到离开停车范围。信号将 RTP螺线管26断电，同时抑制了加压流体通过口 122到腔120的流动，且 允许腔120内的任何流体压力通过口124排放。以此方式，TCM指令使得 伺服阀2 2能从停车范围移动到离开停车范围，如现在将在此描述。
从TCM 18向ETRS系统20发出的信号促动了伺服阀螺线管24,以使 得加压流体能通过口126 (见图2)流到芯35。加压流体作用在芯35上以 将芯35从其第一位置移动到其第二位置。当芯35位于其第二位置时，加 压流体从伺服阀22供给到液压伺服组件28。更特定地，加压流体流到伺 月l阀22的入口 128内且通过出口 130流出而通过流体i 各径39到液压伺服
组件28的口 49。流体路径39内的加压流体通过口 49进入液压伺服组件28 的压力室48的 一端。加压流体到压力室48内的此流动导致伺服活塞42从 其第一位置移动到其第二位置。同时，在压力室48的相对端内的流体一皮 促使从口47出来且到流体路径37内。在其第二位置处，伺服阀22允许在 流体路径37内的流体通过口 132进入壳体34,且通过口 134排出。
伺服活塞42的移动导致伺服销40在与偏置弹簧84相反的方向上从 其第一位置移动到其第二位置。伺服销40的滑动移动导致棘爪杆62从其 停车位置到离开停车位置的相应的移动。棘爪杆62的旋转又导致促动器 棒82上的拉力，因此将变速器范围换挡到离开停车位置。棘爪杆62的旋 转也导致由停车抑制螺线管组件32向TCM 18提供的信号的改变。更特 定地，棘爪杆62的旋转导致凸轮跟随件89沿凸轮面83移动，且将棘爪弹 簧87从停车位置移动到离开停车位置。
在ETRS系统20促动到其离开停车模式(见图3)后，停车抑制螺线 管组件32被促动。特别地，延伸臂108接触伺服销40,因此抑制了棘爪 杆62旋转回到其停车位置。当车辆10在阈值速度以上行驶时，停车抑制 螺线管组件32将延伸臂108维持在其延伸位置。在失去流体压力的情况 中，防止促动器组件94在车辆移动中将变速器范围换挡到停车。 一旦车 辆IO低于阈值速度且假定无流体压力将ETRS系统20保持在离开停车模 式，则停车抑制螺线管组件32被断电，以将延伸臂108收回且允许扭转 弹簧84将棘爪杆62旋转，以将变速器范围换挡到停车位置。
现在参考图2，现在将详细描述将变速器从离开停车范围到停车范 围换挡的车辆10的操作。如前所述，TCM 18直4妻或通过选4奪的停车控 制模块19向ETRS系统20发出信号，以将变速器14从离开停车范围换挡 到停车范围。从TCM 18向ETRS系统20发出的信号将停车抑制螺线管组 件32断电，以将延伸臂108收回，且允许棘爪杆62旋转以将变速器范围 换挡到停车位置。同时，从TCM 18向ETRS系统20发出的信号将伺服阀 螺线管24断电，以同时抑制加压立体通过口 122向芯35的流动，且4吏得 在腔136内的加压流体通过口138 (见图2)排放。
TCM 18或选择的停车控制模块19从变速器流体温度传感器140 (见 图l)接收了指示了变速器流体的运行温度的信号，且从停车抑制螺线 管组件32接收了信号以确定用于伺服阀螺线管24、 RTP螺线管26和停车 抑制螺线管组件32的控制次序。如所示出，在变速器14内使用的变速器
流体的粘性取决于其温度；温度越低粘性越高。因此，流体在变速器内
的流体路径内在给定的压力下的流量将在较低的温度下降低。因此，在
相对地低的变速器流体温度下，由弹簧36导致的芯35的移动可能被来自 腔136的处于低流体温度下的流体的降低的流量所阻碍。因此，如果变 速器流体温度低于预先确定的阈值，则TCM 18或选择的停车控制模块 19将向RTP螺线管26发出信号以加电。此时，加压流体通过口122供给到 腔120。在腔120内的加压流体作用在芯阀35或活塞38上。如果存在，则 活塞38向芯35施加了力。以此方式，TCM 18或选一奪的停车控制才莫块19 控制了RTP螺线管26,以辅助弹簧36将芯35从离开停车位置移动到停车 位置。RTP螺线管26与弹簧36的联合使用降低了 ETRS系统20在从离开停 车范围到停车范围的换挡中的响应时间。
当芯35位于其停车位置时，加压流体从伺服阀22供给到液压伺服组 件28,以将棘爪杆62移动到停车位置。更特定地，加压流体流入到伺服 阀22的入口 128内，且通过出口 132经过流体路径37流出到口47。在流体 路径37内的加压流体通过口47进入液压伺服组件28的压力室48的一端。 加压流体到压力室48的此流动导致伺服活塞42从其第二位置移动到其 第一位置。同时，在压力室48的相对端内的流体被促使离开口49且到流 体路径39内。在停车位置中，芯35允许流体^各径39内的流体通过出口130 进入壳体34且通过口 142排出。伺服活塞42的这样的移动导致伺服销40 从其第二位置移动到其第 一位置。伺服销40的滑动移动通过偏置弹簧84 辅助且导致棘爪杆62从其离开停车位置到其停车位置的相应的移动。棘 爪杆62的旋转导致促动器棒82上的推力，因此将变速器范围换档到停车 位置。棘爪杆62的旋转也导致由停车抑制螺线管组件32提供到TCM 18 的信号的改变。更特定地，棘爪杆62的旋转导致凸轮跟随件89沿凸轮面 83移动，且将棘爪弹簧87从离开停车位置移动到停车位置。
现在参考图4,现在将详细描述TCM 18和停车控制^t块19控制ETRS 20且特别地RTP螺线管26中的逻辑运行，以改进变速器范围换档的速度。 更特定地，提供了控制方法200以控制RTP螺线管26、伺服阀螺线管24 和停车抑制螺线管组件32的运行，以在低变速器流体温度下改进从离开 停车范围到停车范围的变速器范围换档。控制方法200可以实施为存储 在TCM 18或可选的停车控制模块19的存储器内的计算机程序，其在发 动机12运行时周期地运行，以产生控制信号运行RTP螺线管26、伺服阀
螺线管24和停车抑制螺线管组件32。 一般地，控制方法200将在与TCM 18内的其他变速器范围控制程序相同的频率下运行，典型地，在发动机 运4亍时每隔100 ms运4亍。
控制方法200以方框202开始，其中TCM 18监测了由驾驶员接口设 备16提供的信号，以确定车辆操作者是否已要求变速器14换档到停车位 置。如果驾驶尚未要求停车，则控制前进到方框204,在此处TCM18生 成信号以维持当前的变速器行驶范围。如果车辆操作者已要求停车，则 控制前进到方框208,其处TCM 18确定了瞬时车速。车速可以通过任何 常用的可利用的方法测量和确定。 一般地，这些方法依赖于由耳关4妻到传 动系15的一个或多个车辆速度传感器172 (见图l )生成的信号。TCM 18 随后将瞬时车速与在图4中标为"Vset"的预先确定的速度值比较，在方 框210。如果瞬时车速不低于预先确定的值，则控制过程回到方框204, 其中TCM生成了输出信号，如前所述。如果瞬时车速低于预先确定的 值，则控制前进到方框212,其中TCM 18生成了控制信号，以将停车抑 制螺线管组件32断电，且前进到方框214，其中TCM 18生成了到ETRS 系统20的信号，以将伺服阀螺线管24断电，且因此允许伺服阀22从离开 停车位置移动到停车位置，如前所述。
在方框216处，TCM 18生成了到停车控制模块19 (如果存在)的指 令信号，从而指示了到停车的换档是希望的。随后，在方框218处，停 车控制模块19获得了通过温度传感器140提供的瞬时变速器流体温度。 然后，在方框220处，停车控制模块19将瞬时变速器流体温度与在图4中 表示为"Tset"的预先确定的值进行比较。 一般地，Tset的值将大约为-lO 。C,其原因将在下文中描述。如果瞬时流体温度处于或高于Tset，则控 制前进到方框222 ，在此处停车控制模块19生成了控制信号以将RTP螺线 管26断电，同时ETRS系统20执行了到停车的换档。应注意的是RTP螺线 管26断电，同时变速器在行驶范围内运行。这样，RTP螺线管26在方框 222处的控制可以运行，以维持控制信号以将RTP螺线管26断电。
在方框224、 226处，TCM 18或选择的停车控制模块19继续监测棘 爪杆62的位置，如在由停车抑制螺线管组件32产生的信号中提供。当棘 爪杆62从离开停车位置旋转到停车位置时，控制返回到方框222，且停 车控制模块19维持信号以将RTP螺线管26断电。 一旦来自停车抑制螺线 管组件32的信号指示了棘爪杆62已移动到停车位置，则控制前进到方框
228、 230,在此处停车控制^t块19生成且维持信号，以将RTP螺线管26 加电。控制从方框230处前进回到方框202,以开始控制方法200内的另 一个循环。
返回到方框220,如果瞬时变速器流体温度低于预先确定的值Tset, 则控制前进到方框232,在此处停车控制模块19生成了信号以将RTP螺线 管26加电，以导致加压流体流动到腔120内。加压流体到腔120内的流动 作用在芯阀35上或活塞38上，以辅助弹簧36将伺服阀22移动到停车位 置，如前所述。以此方式，变速器控制模块18和停车控制模块19一起运 行，以改进变速器14在换档到停车范围时的响应时间。然后，在方框234、 236处，停车控制模块19继续监测棘爪杆62的位置，如通过停车抑制螺 线管组件32所提供。当棘爪杆62从离开停车位置旋转到停车位置，控制 返回到方框232且停车控制模块19维持信号以将RTP螺线管26加电。一旦 来自停车抑制螺线管组件32的信号指示了棘爪杆62已移动到停车位置， 则控制前进到方框230,其中TCM 18或选#^的停车控制才莫块19维持信 号，以将RTP螺线管加电。因为RTP螺线管26维持^皮加电，所以加压流 体也施加到芯阀35或活塞38。因此，由芯阀35或活塞38施加的力将通过 弹簧36的力输出补充，以确保芯35维持在停车位置。控制从方框230前 进回到方框202，以在控制方法200内开始另 一个循环。
现在参考图5至图6,现在将详细描述根据本教示的替代的ETRS系 统300。由于与ETRS系统20与ETRS系统300相关的部件的结构和功能中 的大体上的类似性，相同的参考数字在附图中用于指示类似的部件。 ETRS系统300包括双电石兹螺线管组件(DEM) 302,伺月良阀304,液压伺 服组件28 (图2)，棘爪杆组件30 (图2)和停车抑制螺线管组件32 (图 2)。 DEM螺线管组件302选^奪地可运^亍，以在第一位置和第二位置之间 移动停车伺服阀3 04的芯3 0 5,以控制加压流体到液压伺月l组件2 8的流 动。液压伺服组件28可运行以在停车位置和离开停车位置之间旋转棘爪 杆组件30,以在停车位置和离开停车位置之间通过停车促动器组件94将 变速器换档，如前所述。为清晰起见，图5图示了当ETRS系统300换档 到其停车模式时DEM螺线管组件302和芯35的位置。图6图示了当ETRS 系统300换档到其离开停车模式时相同的部件的位置。
DEM螺线管组件302和停车伺服阀304示出为通过壳体306支承，壳 体306与变速器14相关，限定了具有 一 系列口和流体流动通道的阀主体。
特别地，芯305可滑动地支承在壳体306内以用于在第一位置(图5)和 第二位置(图6)之间移动。在其第一位置中，芯305允许加压流体进入 壳体306内的口 308且离开口 3IO到第 一流体路径37内，到液压伺服系统 28,如前所述。类似地，在其第二位置上，芯305允许加压流体通过壳 体306内的口308进入且通过口312离开到第二流体^各径39内，到液压伺 月l组件28,如前所述。壳体306进一步包括口314、 316,它们允许流体 流动分别通过流体路径37、 39离开液压伺服阀28。如现在将论述，DEM
第二位置之间移动。
如所示出，DEM螺线管组件302与停车伺月良阀304同轴地对齐且在停 车伺服阀304的一端处联接到壳体306。虽然带螺紋紧固件318示出为将 DEM螺线管组件302固定到壳体306,应i/v识到的是可以实施用于将 DEM螺线管组件302固定到壳体306的其他装置。
DEM螺线管组件302包括第一线圈组件320,第二线圏组件322,电 枢324,阀控制棒326和中间安装板328。阀控制棒326固定到芯305。第 一线圏组件320选择地可运行以将芯305移动到离开停车位置(图6), 而第二线圏组件322选才奪地可运4亍以将芯305移动到4亭车位置(图5)。 第 一 线圏组件320和第二线圏组件322可以交替地#皮加电，以导致电枢 324的移动。以此方式，DEM螺线管组件302选^^地可运行以将芯305在 其第 一位置和第二位置之间移动。阀控制棒326延伸通过DEM螺线管组 件302的一端。阀控制棒326通过螺紋与电枢324在一端接合，且通过销 330在相对端上耳关接到芯305。
电枢324—般地是圆柱形形状的且可滑动地定位在DEM螺线管组件 302内。电枢324由铁磁性材料形成，例如由铁形成，且包括第一端332、 第二端334和主体336。第一端332可滑动地定位在第一线圈组件320内， 而第二端334可滑动地定位在第二线圈组件322内。主体336将第一端332 和第二端334相互连接。
第 一止动件333布置在第 一线圏组件320内以限制电枢324在第 一线 圈组件320内的轴向移动。类似地，第二止动件335布置在第二线圈组件 322内以限制电枢324在第二线圈组件322内的轴向移动。虽然电枢324示 出为单件，但应认识到的是其可以包括组件。电枢324被磁化使得线圏 组件320、 322可以导致电枢324在4皮力口电时的相应的移动。
中间安装板328布置在第一线圈组件320和第二线圏组件322的邻近 的端部之间且联接它们。中间安装板328可以由铁磁性材料或非铁磁性 材料形成，如可以是希望的，且导致圆柱形孔口 338沿DEM螺线管组件 302的轴线延伸，因此允许电枢324延伸通过它。
第一线圈组件320包括壳体340、端盖342、线圏架344和电^兹线圈 346。壳体340适合于接收端盖342且因此形成了用于线圈架344和电磁线 圏346的封闭件。另外，壳体340包括沿DEM螺线管组件302的轴线布置 的孔口348,以用于可滑动地支承阀控制棒326和密封件350,以抑制变 速器流体侵入到DEM螺线管组件302内。端盖342将壳体340联接到中间 安装寿反328。端盖342包括沿DEM螺线管组件302的轴线延伸的孔口351, 以允许电枢324延伸通过它。
线圈架344包括一般地圓柱形形状的主体353和径向向外延伸的形 成在主体353的每端处的凸缘355。线圈架344通过壳体340的壁352和端 盖342的面354固定地定位在壳体340内。线圏架344由非铁磁性不导电的 材料形成，且包括圆柱形孔口356以用于可滑动地支承电枢324的第一端 332。第一线圈346围绕主体353缠绕且定位在孔358口内的凸缘355之间。 孔口 356、 358同轴地相互对齐且与第二线圏组件322对齐，以允许电枢 324在其第一位置和第二位置之间在线圈组件320、 322的^兹影响下自由 移动。第一线圏346由以均一方式围绕线圏架344环绕的导电的线形成， 以形成圆柱形线圏。第 一线圏346选才奪地可运行以在加电时生成磁场， 其中电流足以导致电枢324的第 一 端抵抗偏置弹簧3 5 9的力而移动到如 在图6中示出的第二位置。
第二线圈组件322如前所述联接到第 一线圏组件320，且包括壳体 360、端盖362、线圏架364和电石兹线圈366,它们与第 一线圈组件320的 壳体340、端盖342、线圈架344和线圈346具有相同的结构。作为对比， 线圏366选才奪地可运4亍以当以电流加电时生成》兹场以导致电枢324的第 二端334到图5中示出的第一位置。另外，壳体360包括布置在壳体360的 一端上的塞368,以将具有与孔口 348相同的结构的孔口369密封。
仍参考图5至图6，现在将描述将变速器在停车范围和离开停车范围 之间换挡的车辆10的运行。当希望从停车换挡到离开停车时，TCM 18 向ETRS系统300和停车控制模块19发出信号以将变速器从停车范围换 挡到离开停车范围。停车控制模块19又生成了信号以控制DEM螺线管组
件302的运行，以将芯305从停车位置(图5)移动到离开停车位置(图6)。 特别地，停车控制模块19同时将第 一线圈组件320加电且将第二线圈组 件322断电，以将电枢324和芯305抵抗偏置弹簧359的力而从停车位置平 移到离开停车位置。在离开停车位置，芯305使得加压流体能通过口308 经过口312流动到液压伺月良阀28,如前所述。以此方式，DEM螺线管组 件302可运4亍以控制液压伺月l阀组件28和,束爪斥干组件30,以将变速器/人 停车范围换挡到离开停车范围，如前所述。
当希望从离开停车换挡到停车时，TCM 18向ETRS系统300和停车控 制模块19发出信号以将变速器从离开停车范围换挡到停车范围。停车控 制模块19又生成信号以控制DEM螺线管组件302的运行，以将停车伺服 阀304从离开停车位置(图6)移动到停车位置(图5)。特别地，停车 控制模块19同时将第一线圈组件320断电且将第二线圈组件322加电，从 而导致电枢324从离开停车位置移动到停车位置且因此辅助偏置弹簧 359将芯35移动到停车位置。在停车位置，芯305使得加压流体能通过口 308而经过口310流动到液压伺服阀28，如前所述。以此方式，DEM螺线
器从离开停口车范围移动到停车5范围，如前所述。 、、' 、、
参考图7，现在将描述ETRS系统300的逻辑运行。提供了控制方法 370以控制第一线圏组件320、第二线圈组件322和停车抑制螺线管组件 32的运行，以改进从离开停车范围到停车范围的变速器范围换挡。控制 方法370以方框372开始，其中TCM 18监测了由驾驶员接口设备16提供 的信号，以确定车辆操作者是否已要求将变速器14换挡到停车位置。如 果驾驶员尚未要求停车，则控制前进到方框374，在此处TCM18生成信 号以维持当前的变速器行驶范围。
如果车辆操作者已要求停车，则控制前进到方框378,在此处TCM 18确定当前车速，如前所提供。TCM 18随后在方框380处将瞬时车速与 预先确定的速度值(Vset)进行对比。如果瞬时车速不低于预先确定速 度值，则控制前进回到方框374,在此处TCM 18生成输出信号，如前所 述。如果瞬时车速低于预先确定的速度值，则控制前进到方框382,在 此处TCM 18生成了控制信号，以将停车抑制螺线管组件32断电。
控制前进到方框384,在此处TCM 18生成了到停车控制模块]9的控 制信号，该信号指示了希望换挡到停车。在方框386处，停车控制模块
19生成了控制信号以同时将第 一 线圏组件320断电且将第二线圈组件 322加电，以将芯305从离开停车位置平移到停车位置，如前所述。在方 框380、 390处，停车控制模块19继续监测棘爪杆62的位置。当棘爪杆62 从离开停车位置旋转到停车位置时，控制返回到方框386且停车控制模 块19维持信号以将第一线圈组件320断电且将第二线圈组件322加电。一 旦来自停车抑制螺线管组件32的信号指示了棘爪杆62已移动到停车位 置，则控制前进到方框392，在此处停车控制模块19维持信号以将第一 线圈组件320断电且将第二线圈组件322加电，以辅助ETRS系统300维持 变速器处于停车范围。控制从方框392前进回到方框372,以在控制方法 370内开始另一个循环。
图8至图9描绘了以参考数字400标出的另 一个ETRS系统。ETRS系 统400大体上在结构和功能上与ETRS系统300类似。为清晰起见，类似 的参考数字用于识别类似的部件，且仅在结构或功能上不同的那些元件 将被详细论述。ETRS系统400包括DEM螺线管组件402，停车伺服阀404， 液压祠服组件28 (图2),棘爪杆组件30 (图2)和停车抑制螺线管组件 32(图2)。与DEM螺线管302相对比，DEM螺线管组件402布置在平4亍 于停车伺月1阀404且从其偏置的轴线上。类似于DEM螺线管组件302,
置(图8)和第二位置(图9)之间移动，以控制加压流体到液压伺服组 件28的流动，且因此导致棘爪杆62的旋转，以将变速器在停车位置和离 开停车位置之间换挡，如前所述。
DEM螺线管组件402和停车伺月l阀404示出为由与变速器14内相关 的壳体406支承，其限定了阀体，阀体具有一系列口和流体流动通道， 如前所提供。特别地，芯405可滑动地支承在壳体406内以在第一位置和 第二位置之间移动，其中第一位置与变速器到停车范围的换挡相关，第 二位置与变速器到离开停车范围的换挡相关。如所示出，DEM螺线管组 件402沿平行于停车伺服阀404的轴线且与之偏离的轴线布置，且通过螺 紋紧固件408联接到与停车伺服阀404靠近的壳体406 。
DEM螺线管组件402包括第一线圈组件320,第二线圈组件322,电 枢324，中间安装板328和阔控制棒426。虽然如前所述线圈组件320、 322, 电枢324和中间安装板328具有相同的结构和一般功能，但应注意的是在 运行中，由于DEM螺线管组件402相对于停车伺服阀404的定向，第一线
圏组件320和第二线圏组件322选裤:地可运行以将芯405在其第一位置和 第二位置之间以与前述方式相反的方式移动。更特定地，第一线圏组件 320可运行以将芯405移动到其第一位置(停车位置)，而第二线圈组件 322可运行以将芯405移动到其第二位置(离开停车位置)。
阀控制棒426布置在壳体406的腔428内且在DEM螺线管组件402和 停车伺服阀404之间延伸，阀控制棒426具有第一端430,第一端430以螺 紋与电枢324的第一端322接合，且阀控制棒426具有第二端432,第二端 432通过销434联接到芯405的一端。第 一端430可滑动地由第一线圏组件 320的壳体360的部分支承且通过该部分延伸。第二端432延伸通过靠近 停车伺服阀404的变速器14的壳体406的部分且由该部分滑动地可支承。 阀控制棒426进一步包括主体436,该主体436适合于响应于第一端430沿 DEM螺线管组件402的轴线的移动而将第二端432沿停车伺服阀404的轴 线平移。虽然阀控制棒426示出为单件，但应认识到的是阀控制棒426可 以包括单独的部件。此外，主体436可以包括链接组件，该链接组件可 运行以响应于第一端430的移动而确定第二端432的力和位移的大小。最 后，应注意的是第一端430和第二端432可以延伸通过壳体406, 4吏得主 体436定位在壳体406外侧。
在运行中，第一线圏组件320和第二线圈组件322可以选^奪地运行以 在停车范围和离开停车范围之间将变速器换挡。特别地，当希望从停车 范围换挡到离开停车范围时，TCM 18或选择的停车控制模块19同时将 第二线圏组件322加电且将第 一线圏组件320断电，以导致电枢324^氐抗 偏置弹簧359的偏置力而从停车位置移动到离开停车位置(图8)。相反 地，当希望从离开停车范围换挡到停车范围时，TCM 18或选择的停车 控制^t块19同时将第一线圈组件320加电且将第二线圈组件322断电，从 而导致电枢324从离开停车位置移动到停车位置(图8)，且因此辅助偏 置弹簧359移动停车伺服阀404。 DEM螺线管组件402可以选"^地以类似 于DEM螺线管组件302的方式运行，以改进在停车范围和离开停车范围 之间换挡变速器14的响应时间。
此外，前述论述仅披露且描述了本纟皮露的典型实施例。本领域一般 技术人员将从这样的论述且从附图和权利要求中认识到可以进行多种 改变、修改和变化而不偏离如在以下的权利要求中限定的本披露的精神 禾口范围。
权利要求
1. 一种螺线管控制系统，所述的螺线管控制系统用于与在停车位置和离开停车位置之间换挡变速器范围的电子范围选择系统一起实施，包括:第一螺线管组件，第一螺线管组件可运行以控制流体阀以提供加压流体来促动阀芯向第一位置；第二螺线管组件，第二螺线管组件可运行以控制流体阀以提供加压流体来促动所述的阀芯向第二位置；和控制模块，控制模块选择地基于变速器流体温度将所述的第一和第二螺线管的一个加电。
2. 根据权利要求l所述的螺线管控制系统，其中所述的阀芯的所述 的第 一 位置向促动器提供了加压流体，从而将变速器换挡到所述的停车 位置。
3. 根据权利要求2所述的螺线管控制系统，进一步包括将所述的阀 芯向所述的第 一位置偏置的弹簧。
4. 根据权利要求3所述的螺线管控制系统，其中所述的第一芯位置对应于所述的停车位置。
5. 根据权利要求l所述的螺线管控制系统，其中所述的第一和第二 螺线管定位在容纳了所述的阀芯的壳体的相对端处。
6. 根据权利要求l所述的螺线管控制系统，其中所述的第二螺线管 被控制以在所述的变速器流体温度低于阈值时提供所述的加压流体。
7. —种双电》兹阀(DEM)组件，双电》兹阀组件用于与在停车位置 和离开停车位置之间换挡变速器范围的电子变速器范围选择系统一起实施，包括在第 一 位置和第二位置之间可移动的停车伺服阀，第 一 位置使得加 压流体能在第 一 流动路径流动且第二位置抑制了加压流体在所述的第 一流动路径的流动；可运行以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述的停车伺 服阀的螺线管组件，所述的螺线管组件联接到所述的停车伺服阀且包括 可运行以将所述的停车伺服阀移动向所述第二位置的第 一 线圏组件，和 与所述的第一线圈组件同轴地对齐的且可运行以将所述的停车伺服阀 移动向所述的第 一位置的第二线圏组件。
8. 根据权利要求7所述的DEM组件，其中所述的螺线管组件包括电 枢，所述的电枢联接到所述的停车伺服阀且具有布置在所述的第一线圏 组件内的第一端和布置在所述的第二线圏内的第二端。
9. 根据权利要求8所述的DEM组件，其中所述的电枢的所述的第一 端和第二端包括磁体，当所述的第一线圏被加电时，所述的第一端被驱动到靠着止动件接合。
10. 根据权利要求7所述的DEM组件，其中所述的螺线管组件与所述 的停车伺月良阀同轴地对齐。
11. 根据权利要求7所述的DEM组件，其中所述的第 一线圈和所述的 第二线圈定位在所述的停车伺月l阀的 一端处。
12. 根据权利要求7所述的DEM组件，其中所述的螺线管组件和所述 的停车控制阀相互平行地定位，所述的DEM组件进一步包括将所述的螺 线管组件和所述的停车控制阀相互连接的控制棒组件。
13. —种用于在装配有电子变速器范围选择系统的变速器内促动流 体控制阀的方法，包括确定换挡条件是否存在，以允许从离开停车位置换挡到停车位置； 运行螺线管组件以控制流体阀来提供和断开加压流体的供给以运 行换挡机构；运行第二螺线管组件以基于变速器流体温度和所述的换挡条件来 控制所述的流体阀。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中运行所述的第一螺线管组件 包括促动伺服阀以选择地供给或断开作用在所述的流体控制阀上的加 压流体的供给，以控制所述的流体阀。
15. 根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述的流体阀向第 一位置偏置且当所述的流体阀处于所述的第 一位置时，促动所述的换挡 机构以将所述的变速器置于所述的停车位置。
16. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括通过将所述的第一螺 线管组件加电而直接驱动所述的流体阀，其中所述的第 一螺线管组件的 电枢一皮固定到所述的流体阀的芯。
全文摘要
本发明涉及阀控制系统。一种用于与在停车位置和离开停车位置之间换挡变速器范围的电子变速器范围选择(ETRS)系统一起实施的螺线管控制系统。第一螺线管组件可运行以控制流体阀以提供加压流体来促动阀芯向第一位置。第二螺线管组件可运行以控制流体阀以提供加压流体来促动所述的阀芯向第二位置。控制模块选择地将第一和第二螺线管的一个基于变速器流体温度加电。
文档编号F16H61/32GK101387343SQ200810213838
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者J·P·科斯基, M·A·韦尔纳奇亚, S·W·鲍威尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司