专利名称：变速器油测量系统和方法
技术领域：
相关专利的交叉引用本申请要求于2008年3月31日提交的美国临时申请 No.60/040917的优先权。上述申请的^^开通过引用而结合在本文中。本发明涉及车辆变速器，更具体地说，涉及变速器油测量 系统和方法。
背景技术：
本部分中的陈述仅仅提供与本公开相关联的背景信息，并 且可不构成当前4支术。变速器可具有运送变速器油的各种流体路径。例如，压力 控制装置可控制流向变速器中的制动器或离合器的加压流体的源，以 改变齿轮传动模式或驱动模式。变速器可包括变速器控制模块，其可 控制变速器构件的操作，并诊断变速器中的故障。通过接收与变速器操作相关的精确反馈可优化变速器控制 模块的操作。变速器油特征的测量可提供有关变速器状态和故障的有 用信息。变速器流体的压力和温度的测量可基于测量的源而提供指示 变速器状态或故障的信息。
发明内容
—种系统包括测量变速器的第 一流体腔处的变速器流体压 力的压力传感器。 一种变速器控制模块接收变速器流体压力，基于该 变速器流体压力来确定第一流体腔中的变速器流体温度，并基于该变 速器流体温度来控制该变速器流体压力。—种方法包括利用变速器传感器来测量变速器的第一流体腔处的变速器流体压力，基于该变速器流体压力来确定第 一流体腔中 的变速器流体温度，并基于该变速器流体温度来控制变速器流体压 力。从本文提供的说明，其它适用领域将变得显而易见。应该 懂得，说明和特定的示例仅仅意图用于举例说明的目的，而并不意图 限制本^^开的范围。
本文所述的图纸只是出于举例说明的目的，而决非意图限 制本公开的范围。根据详细描述和附图，将更完整地理解本发明教导， 其中图1是一种示例性变速器系统的示意图；图2是一种示例性变速器油测量装置的示意图；和
图3是描述变速器油测量步骤的流程图。
具体实施例方式以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且决不意图限制本 教导、应用或用途。为了清楚的目的，相同的参考标号将在图纸中用 于标识相似的元件。如此处所用，用语模块指特定用途集成电路 (ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、 专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路、或提供所述功能的其它合 适的器件。根据本公开的变速器油测量系统和方法使用处于同一集成 电路封装中的压力传感器和流体温度传感器来在同一位置上测量流 体。仅举例而言，压力传感器和温度传感器可定位成分开小于2mm。 因此，压力传感器和变速器传感器共享同 一芯片封装(例如ASIC)中的 同一集成电路或集成电路组。通常，定位在集成电路封装中的温度传感器测量集成电路
6封装和相关器件的内部温度。例如，集成电路封装可补偿和修正与升 高的温度相关联的误差。根据本公开的变速器油测量系统推断来自压力传感器集成 电路封装的所感测的温度，从而最大限度地减d、对压力传感器外面的 额外的专用温度传感器的需求。因此，变速器中的每个压力传感器都 可在变速器的不同位置上提供温度测量。例如，传送压力值的相同的 导线连接可复用以传送温度值。现在参看图1，其描绘了包括流体传感器40,42,44,46和48 的示例性变速器系统的示意图。变速器系统10可包括变速器12、扭 矩变换器14、变速器控制模块18和压力控制系统50。变速器12可 包括行星齿轮16、制动器20、制动器22、离合器24、离合器26和 离合器28。压力控制系统50可包括油槽52、泵56、压力控制装置 30,32,34,36和38、流体传感器40,42,44,46和48、油槽传感器54以及 流体供给60。扭矩变换器14可接收来自发动机(未显示)的扭矩输出。扭 矩变换器14可将该扭矩传递给变速器12。变速器12可具有基于制动 器20和22以及离合器24,26和28的状态而改变齿轮比和变速器状态 (停车、空档、驱动或倒档)的行星齿轮16。虽然图中描绘了制动器20 和22以及离合器24,26和28，但是应该认识到本文所述的变速器油 测量系统可与变速器12的任何受流体控制的构件一起操作，并且制 动器、离合器和/或行星齿轮的其它布置都可与本文所述的变速器油测 量系统一起使用。油槽52可提供变速器油流体的储槽，该变速器油流体可自 油槽52提供并由泵56来加压。泵56可通过流体供给60而将加压的 变速器油提供给压力控制装置30,32,34,36和38。基于来自变速器控 制模块18的信号，压力控制装置30,32，34,36和38可有选择地将加压 流体提供给制动器20和22以及离合器24,26和28。提供给制动器20 和22以及离合器24,26和28的加压流体可容许制动器20和22以及离合器24,26和28促动，以改变变速器12中的行星齿轮16的当前档 位选择。加压流体的实际压力可能不与指令的或所需的压力相匹 配。这个压力误差可能与温度成比例。由变速器流体提供的压力可基 于变速器流体的温度而按照已知的关系来变化。因此，可提供传感器 来监测变速器流体的压力和温度。例如，压力和温度传感器可定位在 同一集成电路封装中，并直接将温度提供给变速器控制^f莫块18。包括 传感器的一个或多个集成电路封装可通过数字数据的串行通信来提 供压力值和温度值。变速器控制模块18可接收温度补偿的压力值。 或者，变速器控制模块18可接收未补偿的压力值，并基于计算、查 询表和/或特征才莫型来间接地确定流体温度。油槽传感器54可将状态信号例如温度提供到变速器控制模
定位在变速器12的任何流体路径上，例如定位在各个压力控制装置 30,32,34,36和38处。流体传感器40，42，44,46和48可与变速器油相接 触，并可用于监测变速器状态和故障。例如，来自于靠近压力控制装 置和/或制动器20和22以及离合器24,26和28的位置的温度和压力 信息可用于使实际的流体压力与所需的流体压力相匹配。该信息还可 容许变速器控制模块18确认制动器或离合器的状态，或者用于确定 故障，例如若离合器过热运转的故障。然而，应该认识到任何流体传 感器40,42,44,46或48可定位在变速器系统10的任一流体路径处。流体传感器40,42,44,46和48可与变速器控制才莫块18通信。 通信可经由指示温度和压力的模拟信号，或者可通过串行通信来实 现。变速器控制模块18还可接收来自油槽传感器54的信号。变速器 控制模块18可将控制信号提供到压力控制装置30,32,34,36和38。现在参看图2，其描绘了处于压力控制装置30,32,34,36和 38的示例性压力控制装置30的流体路径中的传感器40,42,44,46和48 的示例性压力和温度传感器40。流体传感器40可包括控制模块70、压力传感器72和温度传感器74。这些器件可集成或封装成紧紧相邻， 以容许从流体路径中的单个位置处测量压力和温度。控制^^莫块70可 以是ASIC70，并且可与变速器控制模块18通信。如图2中所示，流体传感器40可设置在压力控制装置30 中，以与变速器油相接触。压力控制装置30可包括容许流体传感器 40与变速器流体相接触的入口 80。各个压力控制装置30,32,34,36和 38可包括相应的入口 80,82,84,86和88。还应该认识到，如果需要将 流体传感器40,42,44,46和48定位在不同于压力控制装置30,32,34,36 和38内的位置时，入口 80,82,84,86和88可相应地进4亍定位。入口 80可以以在流体传感器40和流体^各径之间提供固定 且密封的接合的任何方式来构造，例如螺紋接合或密封式压配合。在 流体路径中提供入口的备选方案还可以是提供预定的流体转向路径， 其中少量的变速器流体从流体路径中转向并直接传送到流体传感器 40。流体传感器40的压力传感器72和温度传感器74可以是与 ASIC70分开的器件，或者可将一个或多个传感器集成到ASIC70中。 压力传感器72和温度传感器74可通过与变速器油相接触而接收变速 器油参数的精确读数。压力传感器72和温度传感器74可为ASIC70 提供压力和温度信息。ASIC70可执行计算，并可与变速器控制模块18通信，以 便将测得的或计算出的值发送至变速器控制模块18。 ASIC70可直接 传送数据，或者可通过串行通信来通信。ASIC70可接收来自压力传 感器72的原始压力数据和来自温度传感器74的原始温度数据。计算 值可包括来自压力传感器72和温度传感器74测量值的组合的温度补 偿的压力数据。现在参看图3,其描绘了用于利用集成的温度和压力测量装 置来进行变速器油测量的控制逻辑100。在图块102处，变速器可处 于例如由驾驶员指令的使变速器换档的当前状态。变速器控制模块18可接收来自车辆的驾驶员档位选择输入(未显示)，并可有选择地控制
其中一个或多个压力控制装置30,32,34,36和38。选定的压力控制装置的其中一个装置可基于来自变速器控 制模块18的指令压力而将加压的变速器油传送到制动器20和/或22 的其中一个，其中制动器20和/或22可促动以使行星齿轮16中的齿 轮的旋转固定。选定的压力控制装置还可根据来自变速器控制才莫块18 的指令而将加压的变速器油提供给其中 一个或多个离合器24,26和/或 28。选定的一个或多个离合器可接合，以容许行星齿轮16的齿轮接 合。通过这种方式，可基于驾驶员的换档来改变变速器的状态。控制 逻辑100可继续至图块104。在图块104处，油槽传感器54和流体传感器40,42,44,46 和48可为变速器控制模块18提供测量值。来自油槽传感器54的数 椐可包括油槽52中的变速器油温度。自流体传感器40,42,44,46和48 接收的数据可包括压力数据、温度补偿的压力数据和温度数据。在图块106处，变速器控制模块18可基于来自油槽传感器 54和流体传感器40,42,44,46和48的测得数据来操作变速器12。例如， 变速器控制纟莫块18可基于在相应的流体传感器40,42,44,46和48处测 得的温度来监测系统故障。当相对于压力控制装置30,32,34,36或38 进行定位时，流体传感器可定位成使得可感测到由发生故障的制动器 20或22和/或离合器24,26或28所产生的过热。如果测得的温度超过 预定的阈值，其可指示发生了故障。故障还可通过传感器 40,42,44,46,48和/或54的其中两个传感器之间的超过预定阈值的温差 来指示。再次参看图2,变速器控制模块18还可使用压力、温度或 者基于温度补偿的和未经温度补偿的压力读数的计算出的温度来操 作变速器10。例如，变速器控制模块18可将指令压力提供给压力控 制装置30,32,34,36或38。然而，压力可随流体温度而变化，使得实 际压力不同于指令压力。
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变速器控制模块18可独立地接收温度补偿的压力和未经温 度补偿的压力。例如，ASIC70可基于温度传感器74的测得温度而计 算温度补偿的压力。相反，ASIC70可计算未经温度补偿的压力，而 不考虑温度传感器74的测得温度。ASIC70将温度补偿的压力和未经 温度补偿的压力两者传送至变速器控制模块18。变速器控制模块18可确定温度补偿的压力和未经温度补偿 的压力之间的差，并基于该差来确定变速器流体的温度。换句话说， 自ASIC70接收的压力值之间的差可指示ASIC70附近的变速器流体 温度。例如，变速器控制模块18可基于温度查询表和/或计算来确定 温度，所述温度查询表和/或计算表征并模型化了变速器流体的温度。温度和压力值之间的关系可基于不同的指令压力区域(例 如低、中、高的指令压力)、温度补偿和未经温度补偿的压力差、和/ 或实际温度的函数。例如，变速器控制模块18可针对各低、中、高 的指令压力而分别使用第一、第二和第三查询表、才莫型或计算。仅举 例而言，第一压力区域可小于lOOKPa，第二压力区域可在100和 600KPa之间，并且第三压力区域可大于600KPa。因此，不需要将温度传感器74的测量值传送到变速器控制 模块18。变速器控制模块18可基于所接收的变速器流体压力来确定 变速器流体温度。ASIC70可利用相同的导线(例如通过串行和复用的才莫拟信 号和/或数字信号)，和/或通过无线传输而将温度补偿的压力和未经温 度补偿的压力传送到变速器控制模块18。从ASIC70至变速器控制模 块18的通信可指示特定的压力值是温度补偿的还是未经温度补偿的。 例如，自ASIC70传送的数据可包括这样的一个或多个比特或^K沖 其指示相关的压力值是温度补偿的还是未经温度补偿的。虽然本公开描述了压力传感器，但是本领域中的技术人员 可以理解，在同 一电路封装中使用温度传感器的任何传感器都可结合 上述提取和推断温度的方法，包括但不局限于线性位置传感器、扭矩传感器和空气流量传感器。现在，本领域技术人员将从前面的描述中了解到，本公开 的宽泛教导可以以各种形式来实现。因此，虽然已经结合了本公开的 特定示例对其进行了描述，但是本公开的实际范围不应该受到这样的 限制，因为在研究附图、说明书和所附的权利要求后，其它修改对于 熟练的技术人员而言将显而易见。
权利要求
1.一种系统，包括压力传感器，其测量变速器的第一流体腔处的变速器流体压力；和变速器控制模块，其接收所述变速器流体压力，基于所述变速器流体压力来确定所述第一流体腔中的变速器流体温度，并基于所述变速器流体温度来控制所述变速器流体压力。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 专用集成电路(ASIC),其包括所述压力传感器和测量所述ASIC的温 度的温度传感器。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述变速器流体 温度还基于所述ASIC的温度。
4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述变速器流体 压力包括基于所述ASIC的温度的经补偿的变速器流体压力，以及不 基于所述ASIC的温度的未补偿的流体压力，并且所述变速器控制模 块基于所述经补偿的变速器流体压力和所述未补偿的变速器流体压 力之间的差来确定所述变速器流体温度。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述ASIC将所述 变速器流体压力发送到所述变速器控制模块，并发送指示所述变速器 流体压力是否包括所述经补偿的变速器流体压力和所述未补偿的变 速器流体压力的其中 一个的数据。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速器控制 ;漠块利用查询表和模型中的至少一种来确定所述变速器流体温度。
7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速器控制 模块基于所述变速器流体温度来控制螺旋管和阀的其中至少 一种。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器 定位在所述第一腔中。
9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述变速器控制 模块基于所述变速器流体温度和所述变速器的状态来诊断故障情况。
10. —种方法，包括利用变速器传感器来测量变速器的第一流体腔处的变速器流体 压力；基于所述变速器流体压力来确定所述第一流体腔中的变速器流 体温度；以及基于所述变速器流体温度来控制所述变速器流体压力。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包 括提供专用集成电路(ASIC),所述专用集成电路(ASIC)包括所述压力 传感器和测量所述ASIC的温度的温度传感器。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述变速器流 体温度还基于所述ASIC的温度。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述变速器流 体压力包括基于所述ASIC的温度的经补偿的变速器流体压力，以及 不基于所述ASIC的温度的未补偿的流体压力，并且还基于所述经补 偿的变速器流体压力和所述未补偿的变速器流体压力之间的差来确 定所述变速器流体温度。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述ASIC传送 指示所述变速器流体压力是否包括所述经补偿的变速器流体压力和 所述未补偿的变速器流体压力的其中一个的数据。
15. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包 括利用查询表和才莫型中的至少一种来确定所述变速器流体温度。
16. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包 括基于所述变速器流体温度来控制螺旋管和阀的其中至少 一种。
17. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述压力传感 器定位在所述第一腔中。
18. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述变速器流体温度和所述变速器的状态来诊断故障情况。
全文摘要
本发明涉及变速器油测量系统和方法。一种系统包括测量变速器的第一流体腔处的变速器流体压力的压力传感器。变速器控制模块接收变速器流体压力，基于该变速器流体压力来确定第一流体腔中的变速器流体温度，并基于该变速器流体温度来控制该变速器流体压力。
文档编号F16H61/12GK101551009SQ200910128378
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月30日 优先权日2008年3月31日
发明者B·M·奥尔森, R·B·德卢戈斯 申请人:通用汽车环球科技运作公司