用于双离合变速器的控制系统的制作方法

专利名称：用于双离合变速器的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于双离合变速器的控制系统，更具体地涉及一种电液控制系 统，该电液控制系统具有能够致动双离合变速器内的多个致动器的多个螺线管和阀。
背景技术：
典型的多级双离合变速器使用两个摩擦离合器与若干牙嵌离合器/同步器的 组合，以便通过在一个摩擦离合器与另一个摩擦离合器之间交替来实现"动力不中断 (power-on)"换档或动态换档，同时在实际进行动态换档之前针对即将来临的比率"预选" 同步器。"动力不中断"换档意味着在进行换档之前不需要中断来自发动机的扭矩流。该概 念通常使用具有不同的专用齿轮对或齿轮组的副轴齿轮来获得每个前进档速比。通常，将 电子控制的液压控制回路或系统用于控制螺旋管和阀组件。螺线管和阀组件致动离合器和 同步器，以获得前进档和倒档传动比。 尽管早先的液压控制系统对它们预期目的而言是有用的，但是对于变速器内的新 的改进型_尤其在效率、响应性和平顺性方面表现出改进性能的液压控制系统构造的需求 是基本不变的。因此，需要一种在双离合变速器中使用的、低成本的改进型液压控制系统。

发明内容
—种用于双离合变速器的液压控制系统包括与多个离合器致动器和多个同步器
致动器流体连通的多个螺线管和阀。离合器致动器能够致动多个扭矩传递装置，而同步器
致动器能够致动多个同步器组件。螺线管组合的选择性启动使加压流体能够启动离合器致
动器和同步器致动器中的至少一个，以便将变速器转换至期望的传动比。 在本发明的一个方面，该液压控制系统包括提供加压液压流体的电动泵和蓄能器。 在本发明的另一个方面，该液压控制系统包括与电动泵和蓄能器连通的两个可变 力螺线管。 在本发明的又一个方面，该液压控制系统包括与电动泵和蓄能器连通的两个可变 力螺线管、与两个离合器致动装置连通的两个可变力螺线管或变流量螺线管、以及与两个 阀组件连通的两个可变力螺线管或变流量螺线管。 根据本发明的一种形式，提供一种用于控制变速器中的双离合器和多个同步器的 液压控制系统，所述液压控制系统包括加压液压流体源；第一压力控制螺线管，其在下游 与所述加压液压流体源流体连通；第二压力控制螺线管，其在下游与所述加压液压流体源 流体连通；第一离合器致动器子系统，其在下游与所述第一压力控制螺线管流体连通，用于
4选择性地致动所述双离合器；第二离合器致动器子系统，其在下游与所述第二压力控制螺 线管流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；控制装置，其在下游与所述第一压力控制 螺线管和所述第二压力控制螺线管流体连通，所述控制装置能够选择性地使液压流体从所 述第一和第二压力控制螺线管中提供具有较高压力的液压流体的任一个连通；第一同步器 螺线管，其在下游与所述控制装置流体连通；第二同步器螺线管，其在下游与所述控制装置 流体连通；第一阀，其在下游与所述第一和第二同步器螺线管流体连通；第二阀，其在下游 与所述第一阀流体连通；以及多个致动器，其能够选择性地致动所述多个同步器，其中，所 述多个致动器中的至少第一致动器在下游与所述第一 阀流体连通，而所述多个致动器中的 至少第二和第三致动器在下游与所述第二阀流体连通。 优选地，所述第一和第二压力控制螺线管能够控制连通至所述第一和第二离合器 致动系统和所述控制装置的液压流体的压力。 优选地，所述第一和第二同步器螺线管能够控制从所述第一和第二压力控制螺线 管连通至所述第一阀的液压流体的压力。 优选地，所述第一阀能够选择性地使来自所述第一和第二同步器螺线管的液压流 体连通至所述多个致动器中的第一致动器并且连通至所述第二阀。 优选地，所述第二阀能够选择性地使来自所述第一阀的液压流体连通至所述多个 致动器中的第二致动器并且连通至所述多个致动器中的第三致动器。 优选地，所述第一离合器致动子系统包括在下游与所述第一压力控制装置流体连 通的第一离合器螺线管和在下游与所述第一离合器螺线管流体连通的第一离合器致动器， 以便选择性地致动所述双离合器，并且其中，所述第二离合器致动子系统包括在下游与所 述第二压力控制装置流体连通的第二离合器螺线管和在下游与所述第二离合器螺线管流 体连通的第二离合器致动器，以便选择性地致动所述双离合器。 优选地，所述控制装置是止回阀组件，所述止回阀组件具有与所述第一压力控制 螺线管流体连通的第一输入端、与所述第二压力控制螺线管流体连通的第二输入端、以及 与所述第一和第二同步器螺线管流体连通的输出端。 优选地，所述第一阀包括与所述第一同步器螺线管流体连通的第一输入端、与所 述第二同步器螺线管流体连通的第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和第 四输出端，其中，所述第二阀包括与所述第一阀的第四输出端流体连通的第一输入端、与所 述第一阀的第二输出端流体连通的第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和 第四输出端；并且其中，所述多个致动器中的第一致动器与所述第一阀的第一和第三输出 端流体连通，所述多个致动器中的第二致动器与所述第二阀的第二和第四输出端流体连 通，而所述多个致动器中的第三致动器与所述第二阀的第一和第三输出端流体连通。
优选地，当所述第一阀处于第一位置时，所述第一阀能够使来自所述第一同步器 螺线管的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自所述第二同步器螺线管的液压流体连 通至所述第三输出端，并且其中，当所述第一阀处于第二位置时，所述第一阀能够使来自所 述第一同步器螺线管的液压流体连通至所述第二输出端，并使来自所述第二同步器螺线管 的液压流体连通至所述第四输出端。 优选地，当所述第二阀处于第一位置时，所述第二阀能够使来自所述第一阀的第 四输出端的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自所述第一阀的第二输出端的液压流出端，并且其中，当所述第二阀处于第二位置时，所述第二阀能够使来 自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第二输出端，并使来自所述第一阀的第 二输出端的液压流体连通至所述第四输出端。 优选地，所述多个致动器中的第一致动器包括与所述第一阀的第一输出端流体连
通的第一口和与所述第一阀的第三输出端流体连通的第二口，其中，所述多个致动器中的
第二致动器包括与所述第二阀的第二输出端流体连通的第一口和与所述第二阀的第四输
出端流体连通的第二口 ，并且其中，所述多个致动器中的第三致动器包括与所述第二阀的
第一输出端流体连通的第一口和与所述第二阀的第三输出端流体连通的第二口。 根据本发明的另一种形式，提供一种用于控制变速器中的双离合器和多个同步器
的液压控制系统，所述液压控制系统包括加压液压流体源；第一压力控制螺线管，其在下
游与所述加压液压流体源流体连通；第二压力控制螺线管，其在下游与所述加压液压流体
源流体连通；第一离合器致动器子系统，其在下游与所述第一压力控制螺线管流体连通，用
于选择性地致动所述双离合器；第二离合器致动器子系统，其在下游与所述第二压力控制
螺线管流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；控制装置，其在下游与所述第一压力控
制螺线管和所述第二压力控制螺线管流体连通，所述控制装置能够选择性地使液压流体从
所述第一和第二压力控制螺线管中提供具有较高压力的液压流体的任一个连通；第一同步
器螺线管，其在下游与所述控制装置流体连通；第二同步器螺线管，其在下游与所述控制装
置流体连通；第一阀，其具有与所述第一同步器螺线管流体连通的第一输入端、与所述第二
同步器螺线管流体连通的第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和第四输出
端；第二阀，其具有与所述第一逻辑阀的第四输出端流体连通的第一输入端、与所述第一逻
辑阀的第二输出端流体连通的第二输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和第四
输出端；第一致动器，其用于致动所述多个同步器中的一个同步器，其中，所述第一致动器
包括与所述第一阀的第一输出端流体连通的第一口和与所述第一阀的第三输出端流体连
通的第二口 ；第二致动器，其用于致动所述多个同步器中的一个同步器，其中，所述第二致
动器包括与所述第二阀的第二输出端流体连通的第一口和与所述第二阀的第四输出端流
体连通的第二口 ；以及第三致动器，其用于致动所述多个同步器中的一个同步器，其中，所
述第三致动器包括与所述第二阀的第一输出端流体连通的第一口和与所述第二阀的第三
输出端流体连通的第二口 ；其中，当所述第一阀处于第一位置时，所述第一阀能够使来自所
述第一同步器螺线管的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自所述第二同步器螺线管
的液压流体连通至所述第三输出端，并且其中，当所述第一阀处于第二位置时，所述第一阀
能够使来自所述第一同步器螺线管的液压流体连通至所述第二输出端，并使来自所述第二
同步器螺线管的液压流体连通至所述第四输出端，并且其中，当所述第二阀处于第一位置
时，所述第二阀能够使来自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第一输出端，
并使来自所述第一阀的第二输出端的液压流体连通至所述第三输出端，并且其中，当所述
第二阀处于第二位置时，所述第二阀能够使来自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通
至所述第二输出端，并使来自所述第一阀的第二输出端的液压流体连通至所述第四输出
丄山顺。 优选地，所述第一和第二压力控制螺线管能够控制连通至所述第一和第二离合器 致动系统和所述控制装置的液压流体的压力。
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优选地，所述第一和第二同步器螺线管能够控制从所述第一和第二压力控制螺线 管中的一个连通至所述第一阀的液压流体的压力。 优选地，所述第一离合器致动子系统包括在下游与所述第一压力控制装置流体连 通的第一离合器螺线管和在下游与所述第一离合器螺线管流体连通的第一离合器致动器， 以便选择性地致动所述双离合器，并且其中，所述第二离合器致动子系统包括在下游与所 述第二压力控制装置流体连通的第二离合器螺线管和在下游与所述第二离合器螺线管流 体连通的第二离合器致动器，以便选择性地致动所述双离合器。 优选地，所述控制装置是止回阀组件，所述止回阀组件具有与所述第一压力控制 螺线管流体连通的第一输入端、与所述第二压力控制螺线管流体连通的第二输入端、以及 与所述第一和第二同步器螺线管流体连通的输出端。 优选地，所述第一阀通过第一直接作用螺线管在第一与第二位置之间运动，而所 述第二阀通过第二直接作用螺线管在第一与第二位置之间运动。 优选地，所述液压控制系统还包括在下游与所述控制装置流体连通的第一螺线 管，其中，所述第一螺线管能够使加压液压流体连通至所述第一阀，以使所述第一阀在第一 位置与第二位置之间运动；并且还包括在下游与所述控制装置流体连通的第二螺线管，其 中，所述第二螺线管能够使加压液压流体连通至所述第二阀，以使所述第二阀在第一位置 与第二位置之间运动。 优选地，所述液压控制系统还包括设置在所述控制装置与所述第一和第二螺线管
之间的供给限压阀，其中，所述供给限压阀能够在从所述控制装置连通的液压流体进入所
述第一和第二螺线管之前控制所述液压流体的压力；并且还包括与所述供给限压阀以并联
关系设置的弹簧偏置泄压安全阀，其中，所述弹簧偏置泄压安全阀设定处于预定压力，并且
其中，如果所述控制装置与所述供给限压阀之间的液压流体的压力超过所述预定压力，则
所述弹簧偏置泄压安全阀瞬间打开，以降低液压流体的压力。 优选地，所述加压液压流体源包括泵和蓄能器。 根据本发明的又一种形式，提供一种用于控制变速器中的双离合器和多个同步器 的液压控制系统，所述液压控制系统包括加压液压流体源；第一压力控制螺线管，其具有 输入端和输出端，其中，所述输入端与所述加压液压流体源流体连通；第二压力控制螺线 管，其具有输入端和输出端，其中，所述输入端与所述加压液压流体源流体连通；第一离合 器螺线管，其具有输入端和输出端，其中，所述输入端与所述第一压力控制螺线管的输出端 流体连通；第二离合器螺线管，其具有输入端和输出端，其中，所述输入端与所述第二压力 控制螺线管的输出端流体连通；第一离合器致动器，其与所述第一离合器螺线管的输出端 流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；第二离合器致动器，其与所述第二离合器螺线 管的输出端流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；止回阀组件，其具有与所述第一 压力控制螺线管的输出端流体连通的第一输入端、与所述第二压力控制螺线管的输出端流 体连通的第二输入端、和输出端，其中，所述止回阀组件能够选择性地使液压流体从所述第 一和第二压力控制螺线管中向所述第一和第二输入端提供具有较高压力的液压流体的任 一个连通至所述输出端；第一同步器螺线管，其具有输入端和输出端，其中，所述输入端与 所述止回阀组件的输出端流体连通；第二同步器螺线管，其具有输入端和输出端，其中，所 述输入端与所述止回阀组件的输出端流体连通；第一阀，其具有与所述第一同步器螺线管的输出端流体连通的第一输入端、与所述第二同步器螺线管的输出端流体连通的第二输入 端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和第四输出端；第二阀，其具有与所述第一逻辑 阀的第四输出端流体连通的第一输入端、与所述第一逻辑阀的第二输出端流体连通的第二 输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、和第四输出端；第一致动器，其用于致动所 述多个同步器中的一个同步器，其中，所述第一致动器包括与所述第一阀的第一输出端流 体连通的第一口和与所述第一阀的第三输出端流体连通的第二口 ；第二致动器，其用于致 动所述多个同步器中的一个同步器，其中，所述第二致动器包括与所述第二阀的第二输出 端流体连通的第一口和与所述第二阀的第四输出端流体连通的第二口 ；以及第三致动器， 其用于致动所述多个同步器中的一个同步器，其中，所述第三致动器包括与所述第二阀的 第一输出端流体连通的第一口和与所述第二阀的第三输出端流体连通的第二口 ；其中，当 所述第一阀处于第一位置时，所述第一阀能够使来自所述第一同步器螺线管的液压流体连 通至所述第一输出端，并使来自所述第二同步器螺线管的液压流体连通至所述第三输出 端，并且其中，当所述第一阀处于第二位置时，所述第一阀能够使来自所述第一同步器螺线 管的液压流体连通至所述第二输出端，并使来自所述第二同步器螺线管的液压流体连通至 所述第四输出端，并且其中，当所述第二阀处于第一位置时，所述第二阀能够使来自所述第 一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自所述第一阀的第二输出端 的液压流体连通至所述第三输出端，并且其中，当所述第二阀处于第二位置时，所述第二阀 能够使来自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第二输出端，并使来自所述第 一阀的第二输出端的液压流体连通至所述第四输出端。 本发明进一步的目的、方面和优点将通过参阅下面的描述和附图而变得清楚，附 图中，相同的附图标记指代相同的部件、元件或特征。


在此描述的附图仅用于例证目的，并且不以任何方式限制本发明的范围。
图1是结合有根据本发明原理的液压控制系统的示例性双离合自动变速器的示
意图； 图2是根据本发明原理的用于双离合变速器的液压控制系统的一个实施例的示 意图； 图3是根据本发明原理的用于双离合变速器的液压控制系统的另一个实施例的 示意图； 图4是根据本发明原理的用于双离合变速器的液压控制系统的又一个实施例的 示意图； 图5A是在本发明的液压控制系统中使用的一个替代性阀组件的示意图；以及
图5B是在本发明的液压控制系统中使用的另一个替代性阀组件的示意图。
具体实施例方式
参考图1，图中示出并由附图标记10总体上标识了结合有本发明的示例性双离合 自动变速器。双离合变速器10包括通常铸造而成的金属壳体12，壳体12封装并保护变速 器10的各种部件。壳体12包括定位和支撑这些部件的各种孔口、通路、轴肩和凸缘。变速
8器10包括输入轴14、输出轴16、双离合器组件18、和齿轮设备20。输入轴14与诸如汽油 内燃机或柴油内燃机或混合动力装置的原动机(未示出)连接。输入轴14接收来自原动 机的输入扭矩或动力。输出轴16优选地与可包括例如传动轴、差速器组件、和驱动轴的主 减速器单元(未示出)连接。输入轴14联接至双离合器组件18并驱动双离合器组件18。 双离合器组件18优选地包括一对可选择性接合的扭矩传递装置，包括第一扭矩传递装置 22和第二扭矩传递装置24。扭矩传递装置22、24优选地为干式离合器。扭矩传递装置22、 24互相排斥地接合，以向齿轮设备20提供驱动扭矩。 齿轮设备20包括总体上由附图标记26指示的多个齿轮组和总体上由附图标记28 指示的多根轴。该多个齿轮组26包括连接至或可选择性地连接至多根轴28的单独互相啮 合的齿轮。该多根轴28可包括副轴、中间轴、套筒和中心轴、回动轴或空转轴、或它们的组 合。应意识到的是，可在不偏离本发明的范围的情况下改变变速器10内的齿轮组26的具 体布置和数量以及轴28的具体布置和数量。 齿轮设备20还包括第一同步器组件30A、第二同步器组件30B、和第三同步器组件 30C。同步器组件30A-C能够选择性地将多个齿轮组26内的单独齿轮联接至多根轴28。每 个同步器组件30A-C在相邻齿轮组26内邻近某一单个齿轮设置或设置在相邻的齿轮对之 间。当启动时，每个同步器组件30A-C使一个齿轮的速度与轴和诸如牙嵌离合器或端面离 合器的刚性离合器(positive clutch)的速度同步。离合器使齿轮刚性地连接或联接至轴。 通过每个同步器组件30A-C内的拨叉导轨和拨叉组件(未示出)，离合器得以双向平移。
变速器还包括变速器控制模块32。变速器控制模块32优选地是电子控制装置，该 电子控制装置具有预编程数字计算机或处理器、控制逻辑、用于存储数据的存储器、和至少 一个I/0外围设备。控制逻辑包括用于监测、处理、和生成数据的多个逻辑程序。变速器控 制模块32借助根据本发明原理的液压控制系统100来控制双离合器组件18和同步器组件 30A-C的致动。 转向图2，如下面将更详细地描述的，本发明的液压控制系统100能够通过选择性 地使液压流体102从储液箱104连通至多个换档致动装置来选择性地使双离合器组件18 和同步器组件30A-C接合。储液箱104是优选地设置在变速器壳体12的底部的容器或储 存器，液压流体102从自动变速器10的各种部件和区域返回并聚集在该储液箱104中。通 过泵106迫使液压流体102从储液箱104开始并流通通过液压控制系统100。泵106优选 地由电机(未示出)驱动，并且例如可以是齿轮泵、叶轮泵、摆线泵、或任何其它正排量泵。 泵106包括入口 108和出口 110。入口 108经由吸入管线112与储液箱104连通。出口 110 使加压液压流体102连通至供应管线114。供应管线114与弹簧偏置泄压安全阀116、压力 侧过滤器118、以及弹簧偏置止回阀120连通。弹簧偏置泄压安全阀116与储液箱104连 通。将弹簧偏置泄压安全阀116设定处于相对高的预定压力，并且如果供应管线114中的 液压流体102的压力超过该压力，则安全阀116瞬间打开，以缓解并降低液压流体102的压 力。压力侧过滤器118与弹簧偏置止回阀120并联设置。如果压力侧过滤器118变得阻塞 或部分阻塞，则供应管线114中的压力升高并打开弹簧偏置止回阀120，以便液压流体102 旁通过压力侧过滤器118。 压力侧过滤器118和弹簧偏置止回阀120分别与出口管线112连通。出口管线122
与第二止回阀124连通。第二止回阀124与主供应管线126连通，并构造成维持主供应管线126内的液压压力。主供应管线126将加压液压流体供应至蓄能器130和主压力传感器 132。蓄能器130是能量储存装置，在该能量储存装置中，通过外部源将非压縮的液压流体 102保持处于压力作用下。在所提供的示例中，蓄能器130是弹簧型或充气型蓄能器，其具 有为蓄能器130内的液压流体102提供压縮力的弹簧或可压縮气体。然而，应意识到的是， 在不偏离本发明的范围的情况下，蓄能器130可以是诸如充气型的其它类型。因此，蓄能器 130能够将加压的液压流体102供应回主供应管线126。然而，在蓄能器130排出液压流体 时，第二止回阀124防止加压液压流体102返回至泵106。当蓄能器130充入液压流体时， 蓄能器130有效地取代泵106作为加压液压流体102的源，从而消除对泵106连续运转的 需求。主压力传感器132实时读取主供应管线126内的液压流体102的压力，并向变速器 控制模块32提供该数据。 液压控制系统100还包括将经由主供应管线126从泵106或蓄能器130输送的加 压液压流体102引导至多个致动装置的多个螺线管和阀。更具体地，液压控制装置100包 括第一压力控制螺线管138、第二压力控制螺线管140、第一离合器螺线管142、第一离合器 活塞144、第二离合器螺线管146、第二离合器活塞148、第一同步器螺线管150、第二同步器 螺线管152、第一阀组件150、第二阀组件152、第一同步器致动器158A、第二同步器致动器 158B、和第三同步器致动器158C。 第一压力控制螺线管138和第二压力控制螺线管140将液压控制系统100分支 或分叉成两个单独的流动路径。在任何齿轮或离合器选择或启动部件之前，该初始分叉基 本上将控制系统100分成两个单独的控制系统。这样有利的是，不仅从控制方面来看由于 如果变速器10仅一侧有效，则能够选择一根轴上的离合器和齿轮，而且其故障模式希望的 是，由于变速器一侧上的部件的故障只影响变速器和控制系统的该侧，所以变速器的另一 侧上的控制系统、离合器和齿轮很可能仍可用于提供有限的操作和灵活性。
第一压力控制螺线管138优选地是电控可变力螺线管。第一压力控制螺线管138 包括入口 138A，当启动或激励第一压力控制螺线管138时，该入口 138A与出口 138B连通； 并且该第一压力控制螺线管138包括排出口 138C，当第一压力控制螺线管138不起作用或 去激励时，该排出口 138C与出口 138B连通。当液压流体102从入口 138A连通至出口 138B 时，第一压力控制螺线管138的可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 138A与主 供应管线126连通。出口 138B与第一歧管160连通。排出口 138C与排出管线162连通，该 排出管线162与储液箱104连通。在替代的实施例中，可用供给限压阀(feed limitvalve) 或开/关螺线管代替第一压力控制螺线管138。 第二压力控制螺线管140优选地是电控可变力螺线管。第二压力控制螺线管140 包括入口 140A，当启动或激励第二压力控制螺线管140时，该入口 140A与出口 140B连通； 并且该第二压力控制螺线管140包括排出口 140C，当第二压力控制螺线管140不起作用或 去激励时，该排出口 140C与出口 140B连通。当液压流体102从入口 140A连通至出口 140B 时，第二压力控制螺线管140的可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 140A与主 供应管线126连通。出口 140B与第二歧管164连通。排出口 140C与排出管线162连通。 在替代的实施例中，可用供给限压阀(feed limit valve)或开/关螺线管代替第二压力控 制螺线管140。 第一歧管160使液压流体102从第一压力控制螺线管138连通至第一离合器控制
10螺线管142、第一压力限制控制阀166、和球形止回阀168。第一离合器控制螺线管142优选 地是电控变流量螺线管，但如下面将更详细地描述的，其可以是能够致动第一扭矩传递装 置22的可变力螺线管。第一离合器控制螺线管142包括入口 142A，当启动或激励第一离合 器控制螺线管142时，该入口 142A与出口 142B连通；并且该第一离合器控制螺线管142包 括排出口 142C，当第一离合器控制螺线管142不起作用或去激励时，该排出口 142C与出口 142B连通。当液压流体102从入口 142A连通至出口 142B时，第一离合器控制螺线管142 的可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 142A与第一歧管160连通。出口142B 与第一离合器供应管线170连通。排出口 142C与排出管线162连通。第一压力限制控制 阀166与第一离合器控制螺线管142并联设置并与第一离合器供应管线170连通。如果第 一离合器供应管线170内的压力超过预定值，则第一压力限制控制阀166打开以缓解并降 低压力。 第一离合器供应管线170通过节流孔172与第一离合器活塞组件144中的入口 144A连通。该第一离合器活塞组件144包括可滑动地设置在缸176中的单向活塞174。活 塞174在液压压力作用下平移，以使图1所示的第一扭矩传递装置22接合。当启动或激励 第一离合器控制螺线管142时，向第一离合器供应管线170提供加压液压流体102。使加压 液压流体102从第一离合器供应管线170连通至第一离合器活塞组件144，在该第一离合 器活塞组件114处，加压液压流体102使活塞174平移，从而使第一扭矩传递装置22接合。 当第一离合器控制螺线管142去激励时，入口 142A关闭，并且来自缸176的液压流体从出 口 142B通到排出口 142C并进入储液箱140，从而使第一扭矩传递装置22脱离接合。
第二歧管164使液压流体102从第二压力控制螺线管140连通至第二离合器控制 螺线管146、第二压力限制控制阀178、和球形止回阀168。第二离合器控制螺线管146优选 地是电控变流量螺线管，但如下面将更详细地描述的，其可以是能够致动第二扭矩传递装 置24的可变力螺线管。第二离合器控制螺线管146包括入口 146A，当启动或激励第二离合 器控制螺线管146时，该入口 146A与出口 146B连通；并且该第二离合器控制螺线管146包 括排出口 146C，当第二离合器控制螺线管146不起作用或去激励时，该排出口 146C与出口 146B连通。当液压流体102从入口 146A连通至出口 146B时，第二离合器控制螺线管146 的可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 146A与第二歧管164连通。出口146B 与第二离合器供应管线180连通。排出口 146C与排出管线162连通。第二压力限制控制 阀178与第二离合器控制螺线管146并联设置并与第二离合器供应管线180连通。如果第 二离合器供应管线180内的压力超过预定值，则第二压力限制控制阀178打开以缓解并降 低压力。 第二离合器供应管线180通过节流孔182与第二离合器活塞组件148中的入口 148A连通。该第二离合器活塞组件148包括可滑动地设置在缸188中的单向活塞186。活 塞186在液压压力作用下平移，以使图1所示的第二扭矩传递装置24接合。当启动或激励 第二离合器控制螺线管146时，向第二离合器供应管线180提供加压液压流体102。使加压 液压流体102从第二离合器供应管线180连通至第二离合器活塞组件146，在该第二离合 器活塞组件146处，加压液压流体102使活塞186平移，从而使第二扭矩传递装置24接合。 当第二离合器控制螺线管146去激励时，入口 146A关闭，并且来自缸188的液压流体从出 口 146B通向排出口 146C并进入储液箱104，从而使第二扭矩传递装置24脱离接合。
球形止回阀168是设置在第一歧管160与第二歧管164之间的控制装置。球形止 回阀168包括第一入口 168A、第二入口 168B、和出口 168C。第一入口 168A与第一歧管160 连通。第二入口 168B与第二歧管164连通。出口 168C与第三歧管190连通。球形止回阀 168关掉入口 168A、168B中输送较低液压压力的任何一个，并提供入口 (168A、168B)中具有 或输送较高液压压力的任何一个与出口 168C之间的连通。 第三歧管190使加压液压流体102连通至第一同步器螺线管150和第二同步器螺 线管152。更具体地，第一同步器螺线管150优选地是电控可变力螺线管，但也可以是变流 量螺线管。如下面将更详细地描述的，第一同步器螺线管150能够控制输送至每个同步器 致动器158A-C的一侧的液压流体102的压力。第一同步器螺线管150包括入口 150A，当启 动或激励第一同步器螺线管150时，该入口 150A与出口 150B连通；并且该第一同步器螺线 管150包括排出口 150C，当第一同步器螺线管150不起作用或去激励时，该排出口 150C与 出口 150B连通。当液压流体102从入口 150A连通至出口 150B时，第一同步器螺线管150 的可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 150A与第三歧管190连通。出口 150B 与中间管线192连通。排出口 150C与排出管线162连通。 第二同步器螺线管152优选地是电控可变力螺线管，但也可以是变流量螺线 管。如下面将更详细地描述的，第二同步器螺线管152能够控制输送至每个同步器致动器 158A-C的另一侧的液压流体102的压力。第二同步器螺线管152包括入口 152A，当启动或 激励第二同步器螺线管152时，该入口 152A与出口 152B连通；并且该第二同步器螺线管 152包括排出口 152C，当第二同步器螺线管152不起作用或去激励时，该排出口 152C与出 口 152B连通。当液压流体102从入口 152A连通至出口 152B时，第二同步器螺线管152的 可变启动调节或控制液压流体102的压力。入口 152A与第三歧管190连通。出口 152B与 中间管线194连通。排出口 152C与排出管线162连通。 第一阀组件154经由中间管线192和194与第一和第二同步器螺线管150、152连 通。如下面将更详细地描述的，第一阀组件154能够将来自第一和第二同步器螺线管150、 152的加压液压流体102引导至第一同步器致动器158A和第二阀组件156。第一阀组件154 包括第一入口 154A、第二入口 154B、第一出口 154C、第二出口 154D、第三出口 154E、第四出 口 154F、和排出口 154G。第一入口 154A与中间管线192连通。第二入口 154B与中间管线 194连通。第一出口 154C与同步器供应管线196连通。第二出口 154D与同步器供应管线 198连通。第三出口 154E与中间管线200连通。第四出口 154F与中间管线202连通。排 出口 154G与排出管线162连通。 第一阀组件154还包括可滑动地设置在孔205内的阀204。阀204可通过直接作 用的螺线管206在两个位置之间运动。如图2所示，当激励直接作用螺线管206时，使阀 204运动至第一位置。当直接作用的螺线管206去激励时，复位弹簧(未示出)使阀204运 动至第二位置。当阀204处于第一位置时，第一入口 154A与第一出口 154C连通，第二入口 154B与第三出口 154E连通，而第二和第四出口 154D、154F与排出口 154G连通。当阀204 处于第二位置时，第一入口 154A与第二出口 154D连通，第二入口 154B与第四出口 154F连 通，而第一和第三出口 154C、154E与排出口 154G连通。因此，当激励直接作用的螺线管206 并且阀204处于第一位置时，将来自第一和第二同步器螺线管150、 152的加压液压流体102 连通至第一同步器致动器158A。当直接作用的螺线管206去激励并且阀204处于第二位置时，将来自第一和第二同步器螺线管150U52的加压液压流体102连通至第二阀组件156。
如下面将更详细地描述的，第二阀组件156能够将来自第一和第二同步器螺线管 150U52的加压液压流体102引导至第二同步器致动器158B和第三同步器致动器158C。 第二阀组件156包括第一入口 156A、第二入口 156B、第一出口 156C、第二出口 156D、第三出 口 156E、第四出口 156F、和排出口 156G。第一入口 156A与中间管线202连通。第二入口 156B与中间管线200连通。第一出口 156C与同步器供应管线208连通。第二出口 156D与 同步器供应管线210连通。第三出口 156E与中间管线212连通。第四出口 156F与中间管 线214连通。排出口 156G与排出管线162连通。 第二阀组件156还包括可滑动地设置在孔218内的阀216。阀216可通过直接作 用的螺线管220在两个位置之间运动。当激励直接作用螺线管220时，使阀216运动至第 一位置。如图2所示，当直接作用的螺线管220去激励时，复位弹簧(未示出)使阀216运 动至第二位置。当阀216处于第一位置时，第一入口 156A与第一出口 156C连通，第二入口 156B与第三出口 156E连通，而第二和第四出口 156D、156F与排出口 156G连通。当阀216 处于第二位置时，第一入口 156A与第二出口 156D连通，第二入口 156B与第四出口 156F连 通，而第一和第三出口 156C、156E与排出口 156G连通。因此，当激励直接作用的螺线管220 并且阀216处于第一位置时，将来自第一和第二同步器螺线管150、 152的加压液压流体102 连通至第三同步器致动器158C。当直接作用的螺线管220去激励并且阀216处于第二位置 时，将来自第一和第二同步器螺线管150U52的加压液压流体102连通至第二同步器致动 器158B。 同步器致动器158A-C优选地是能够分别使同步器组件中的拨叉导轨接合或致动 的三区活塞组件(three-area piston assembly)，但也可以是两区活塞组件。更具体地，第 一同步器致动器158A能够致动第一同步器组件30A，第二同步器致动器158B能够致动第二 同步器组件30B，而第三同步器致动器158C能够致动第三同步器组件30C。第一同步器致 动器158A包括第一活塞228和第二活塞230。活塞228、230可滑动地设置在活塞壳体或 缸232内。活塞228、230具有加压液压流体起作用的三个独立的区域。第一活塞228使第 一同步器组件30A的指状手柄或其它拨叉导轨部件接合或接触。第一同步器致动器158A 包括流体口 234，流体口 234与第一活塞228的一端和第二活塞230连通；并且该第一同步 器致动器158A包括流体口 236，流体口 236与第一活塞228的相对端连通。流体口 234与 同步器供应管线196连通，而流体口 236与同步器供应管线198连通。因此，从第一阀组 件154连通的加压液压流体102通过流体口 234、236进入第一同步器致动器158A，并接触 活塞228、230。从第一同步器控制螺线管150输送至流体口 234的液压流体与从第二同步 器螺线管152输送至流体口 236的液压流体之间的压差使活塞228、230在不同位置之间运 动。每个位置依次对应于第一同步器组件30A的拨叉导轨的一个位置(即向左接合、向右 接合、和空档)。 第二同步器致动器158B包括第一活塞238和第二活塞240。活塞238、240可滑 动地设置在活塞壳体或缸242内。活塞238、240具有加压液压流体起作用的三个独立的区 域。第一活塞238使第二同步器组件30B的指状手柄或其它拨叉导轨部件接合或接触。第 二同步器致动器158B包括流体口 244，流体口 244与第一活塞238的一端和第二活塞240 连通；并且该第二同步器致动器158B包括流体口 246，流体口 246与第一活塞238的相对端连通。流体口 244与同步器供应管线210连通，而流体口 246与同步器供应管线214连 通。因此，从第二阀组件156连通的加压液压流体102通过流体口 244、246进入第二同步 器致动器158B，并接触活塞238、240。从第二同步器控制螺线管152输送至流体口 244的 液压流体与从第一同步器螺线管150输送至流体口 246的液压流体之间的压差使活塞238、 240在不同位置之间运动。每个位置依次对应于第二同步器组件30B的拨叉导轨的一个位 置(即向左接合、向右接合、和空档)。 最后，第三同步器致动器158C包括第一活塞248和第二活塞250。活塞248、250 可滑动地设置在活塞壳体或缸252内。活塞248、250具有加压液压流体起作用的三个独立 的区域。第一活塞248使第三同步器组件30C的指状手柄或其它拨叉导轨部件接合或接触。 第三同步器致动器158C包括流体口 254，流体口 254与第一活塞248的一端和第二活塞250 连通；并且该第三同步器致动器158C包括流体口 256，流体口 256与第一活塞248的相对 端连通。流体口 254与同步器供应管线208连通，而流体口 256与同步器供应管线212连 通。因此，从第二阀组件156连通的加压液压流体102通过流体口 254、256进入第三同步 器致动器158C，并接触活塞248、250。从第二同步器控制螺线管152输送至流体口 254的 液压流体与从第一同步器螺线管150输送至流体口 256的液压流体之间的压差使活塞248、 250在不同位置之间运动。每个位置依次对应于第一同步器组件30A的拨叉导轨的一个位 置(即向左接合、向右接合、和空档)。 在液压控制系统100的一般操作中，蓄能器130提供遍及系统的加压液压流体 102，而泵106用于向蓄能器130注入液压流体102。通过选择性地致动扭矩传递装置22、 24中的一个和选择性地致动同步器组件30A-C中的一个来实现特定的前进档或倒档传动 比的选择。应意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可改变哪个致动器组件30A-C 和哪个扭矩传递装置22、24提供哪种前进档或倒档传动比。为了接合或致动第一扭矩传递 装置22，激励第一压力控制螺线管138和第一离合器控制螺线管142。为了接合或致动第 二扭矩传递装置24，激励第二压力控制螺线管140和第二离合器控制螺线管146。
为了致动第一同步器组件30A，激励第一和第二压力控制螺线管138U40中的一 个并将第一阀组件154设置在第一位置。另外，如上所述使第一和第二扭矩传递装置22、 24中的一个接合。然后通过选择性地激励同步器螺线管150U52来实现第一同步器组件 30A的双向平移。例如，激励同步器螺线管150以使第一同步器致动组件158A运动并因此 使第一同步器组件30A运动至第一接合位置，激励同步器螺线管152以使第一同步器致动 组件158A运动并因此使第一同步器组件30A运动至第二接合位置，而同时激励同步器螺线 管150、 152能够提供空档位置。 为了致动第二同步器组件30B，激励第一和第二压力控制螺线管138U40中的一 个，将第一阀组件154设置在第二位置，并将第二阀组件156设置在第二位置。另外，如上 所述使第一和第二扭矩传递装置22、24中的一个接合。然后通过选择性地激励同步器螺线 管150、 152来实现第二同步器组件30B的双向平移。例如，激励同步器螺线管150以使第 二同步器致动组件158B运动并因此使第二同步器组件30B运动至第一接合位置，激励同步 器螺线管152以使第二同步器致动组件158B运动并因此使第二同步器组件30B运动至第 二接合位置，而同时激励同步器螺线管150、 152能够提供空档位置。 为了致动第三同步器组件30C，激励第一和第二压力控制螺线管138、 140中的一个，将第一阀组件154设置在第二位置，并将第二阀组件156设置在第一位置。另外，如上 所述使第一和第二扭矩传递装置22、24中的一个接合。然后通过选择性地激励同步器螺线 管150U52实现第三同步器组件30C的双向平移。例如，激励同步器螺线管150以使第三 同步器致动组件158C运动并因此使第三同步器组件30C运动至第一接合位置，激励同步器 螺线管152以使第三同步器致动组件158C运动并因此使第三同步器组件30C运动至第二 接合位置，而同时激励同步器螺线管150U52能够提供空档位置。 现在转向图3，总体上由附图标记300标示液压控制系统的另一个实施例。液压 控制系统300大致类似于上述液压控制系统100，因此相同的部件由相同的附图标记标示。 然而，液压控制系统300用液压控制螺线管306和320代替直接作用螺线管206和220。液 压控制螺线管306、320中的每个经由液压控制螺线管供应管线318与第三歧管190连通。 液压控制螺线管306经由致动管线320与第一阀组件154连通。更具体地，液压控制螺线 管306优选地是电控开/关螺线管。液压控制螺线管306包括入口 306A，当启动或激励液 压控制螺线管306时，该入口 306A与出口 306B连通；并且该液压控制螺线管306包括排 出口 306C，当液压控制螺线管306不起作用或去激励时，该排出口 306C与出口 306B连通。 入口 306A与液压控制螺线管供应管线328连通。出口 306B与致动管线320连通。排出口 306C与排出管线162连通。优选地在液压控制螺线管306与第一阀组件154之间的致动 管线320内设置有节流孔322。当液压控制螺线管306使来自第三歧管190的加压液压流 体102流通通过致动管线320并进入液压流体102对阀204起作用的第一阀组件154时， 使阀204运动至第一位置。 液压控制螺线管320经由致动管线324与第二阀组件156连通。更具体地，液压 控制螺线管320优选地是电控开/关螺线管。液压控制螺线管320包括入口 320A，当启动 或激励液压控制螺线管320时，该入口 306A与出口 320B连通；并且该液压控制螺线管320 包括排出口 320C，当液压控制螺线管306不起作用或去激励时，该排出口 320C与出口 320B 连通。入口 320A与液压控制螺线管供应管线318连通。出口 320B与致动管线324连通。 排出口 320C与排出管线162连通。优选地在液压控制螺线管320与第二阀组件156之间的 致动管线324内设置有节流孔326。当液压控制螺线管320使来自第三歧管190的加压液 压流体102流通通过致动管线324并进入液压流体102对阀216起作用的第二阀组件156 时，使阀216运动至第一位置。 参考图4，总体上由附图标记400标示液压控制系统的另一个实施例。液压控制系 统400大致类似于上述液压控制系统300，因此相同的部件由相同的附图标记标示。然而， 液压控制系统400包括致动器供给阀(actuator feed valve)402和弹簧偏置泄压安全阀 404。致动器供给阀402设置在第三歧管190与液压控制螺线管306、320之间的液压控制 螺线管供应管线318内。致动器供给阀402能够在来自第三歧管190的液压流体102进入 液压控制螺线管306、320之前控制或限制其压力。 弹簧偏置泄压安全阀404与第三歧管190连通并与储液箱104连通。弹簧偏置泄 压安全阀404设定相对较高的预定压力，并且如果由于致动器供给阀402的压力增大所以 第三歧管190中的液压流体102的压力超过该压力，则安全阀404瞬间打开，以缓解并降低 液压流体102的压力。 应意识到的是，在不偏离本发明的范围的情况下，图2-4所示的液压控制系统100、300、和400内的各个部件可具有替代的构造。例如，参考图5A，由附图标记554标示 替代性的阀组件。阀组件554代替图2-4所示的第一阀组件154。阀组件554包括第一入 口 554A、第二入口 554B、第一出口 554C、第二出口 554D、第三出口 554E、第四出口 554F、多 个排出口 554G、和主排出口 554H。第一入口 554A与中间管线192连通。第二入口 554B与 中间管线194连通。第一出口 554C与同步器供应管线196连通。第二出口 554D与同步器 供应管线198连通。第三出口 554E与中间管线200连通。第四出口 554F与中间管线202 连通。排出口 554G与主排出口 554H连通，而该主排出口 554H又与排出管线162连通。阀 组件554还包括可滑动地设置在孔505内的阀504。阀504可在两个位置之间运动，并包括 选择性地允许出口 554C-F与多个排出口 554G之间的连通的多个挡圈506。阀组件554可 如图2所示被直接致动，或者如图3和4所示通过液压流体致动。 例如，参考图5B，由附图标记556标示另一个替代性的阀组件。阀组件556代替图 2-4所示的第二阀组件156。阀组件556包括第一入口 556A、第二入口 556B、第一出口 556C、 第二出口 556D、第三出口 556E、第四出口 556F、多个排出口 556G、和主排出口 556H。第一入 口 556A与中间管线202连通。第二入口 556B与中间管线200连通。第一出口 556C与同 步器供应管线208连通。第二出口 556D与同步器供应管线210连通。第三出口 556E与中 间管线212连通。第四出口 556F与中间管线214连通。排出口 556G与主排出口 556H连 通，而该主排出口 556H又与排出管线162连通。阀组件556还包括可滑动地设置在孔518 内的阀516。阀516可在两个位置之间运动，并包括选择性地允许出口 556C-F与多个排出 口 556G之间的连通的多个挡圈519。阀组件556可如图2所示被直接致动，或者如图3和 4所示通过液压流体致动。 对本发明的描述本质上仅是示例性的，并且不偏离本发明的总体实质的变型将落 入本发明的范围内。这样的变型不被认为偏离了本发明的精神和范围。
1权利要求
一种用于控制变速器中的双离合器和多个同步器的液压控制系统，所述液压控制系统包括加压液压流体源；第一压力控制螺线管，其在下游与所述加压液压流体源流体连通；第二压力控制螺线管，其在下游与所述加压液压流体源流体连通；第一离合器致动器子系统，其在下游与所述第一压力控制螺线管流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；第二离合器致动器子系统，其在下游与所述第二压力控制螺线管流体连通，用于选择性地致动所述双离合器；控制装置，其在下游与所述第一压力控制螺线管和所述第二压力控制螺线管流体连通，所述控制装置能够选择性地使液压流体从所述第一和第二压力控制螺线管中提供具有较高压力的液压流体的任一个连通；第一同步器螺线管，其在下游与所述控制装置流体连通；第二同步器螺线管，其在下游与所述控制装置流体连通；第一阀，其在下游与所述第一和第二同步器螺线管流体连通；第二阀，其在下游与所述第一阀流体连通；以及多个致动器，其能够选择性地致动所述多个同步器，其中，所述多个致动器中的至少第一致动器在下游与所述第一阀流体连通，而所述多个致动器中的至少第二和第三致动器在下游与所述第二阀流体连通。
2. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第一和第二压力控制螺线管能够 控制连通至所述第一和第二离合器致动系统和所述控制装置的液压流体的压力。
3. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第一和第二同步器螺线管能够控 制从所述第一和第二压力控制螺线管连通至所述第一阀的液压流体的压力。
4. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第一阀能够选择性地使来自所述 第一和第二同步器螺线管的液压流体连通至所述多个致动器中的第一致动器并且连通至 所述第二阀。
5. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第二阀能够选择性地使来自所述 第一阀的液压流体连通至所述多个致动器中的第二致动器并且连通至所述多个致动器中 的第三致动器。
6. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第一离合器致动子系统包括在下 游与所述第一压力控制装置流体连通的第一离合器螺线管和在下游与所述第一离合器螺 线管流体连通的第一离合器致动器，以便选择性地致动所述双离合器，并且其中，所述第二 离合器致动子系统包括在下游与所述第二压力控制装置流体连通的第二离合器螺线管和 在下游与所述第二离合器螺线管流体连通的第二离合器致动器，以便选择性地致动所述双宦A哭 问n琉o
7. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述控制装置是止回阀组件，所述止回 阀组件具有与所述第一压力控制螺线管流体连通的第一输入端、与所述第二压力控制螺线 管流体连通的第二输入端、以及与所述第一和第二同步器螺线管流体连通的输出端。
8. 根据权利要求1所述的液压控制系统，其中，所述第一阀包括与所述第一同步器螺线管流体连通的第一输入端、与所述第二同步器螺线管流体连通的第二输入端、第一输出 端、第二输出端、第三输出端、和第四输出端，其中，所述第二阀包括与所述第一阀的第四输 出端流体连通的第一输入端、与所述第一阀的第二输出端流体连通的第二输入端、第一输 出端、第二输出端、第三输出端、和第四输出端；并且其中，所述多个致动器中的第一致动器 与所述第一阀的第一和第三输出端流体连通，所述多个致动器中的第二致动器与所述第二 阀的第二和第四输出端流体连通，而所述多个致动器中的第三致动器与所述第二阀的第一 和第三输出端流体连通。
9. 根据权利要求8所述的液压控制系统，其中，当所述第一阀处于第一位置时，所述 第一阀能够使来自所述第一同步器螺线管的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自所 述第二同步器螺线管的液压流体连通至所述第三输出端，并且其中，当所述第一阀处于第 二位置时，所述第一阀能够使来自所述第一同步器螺线管的液压流体连通至所述第二输出 端，并使来自所述第二同步器螺线管的液压流体连通至所述第四输出端。
10. 根据权利要求9所述的液压控制系统，其中，当所述第二阀处于第一位置时，所述 第二阀能够使来自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第一输出端，并使来自 所述第一阀的第二输出端的液压流体连通至所述第三输出端，并且其中，当所述第二阀处 于第二位置时，所述第二阀能够使来自所述第一阀的第四输出端的液压流体连通至所述第 二输出端，并使来自所述第一阀的第二输出端的液压流体连通至所述第四输出端。
全文摘要
一种用于双离合变速器的液压控制系统包括与多个离合器致动器和多个同步器致动器流体连通的多个螺线管和阀。离合器致动器能够致动多个扭矩传递装置，而同步器致动器能够致动多个同步器组件。螺线管组合的选择性启动使加压流体能够启动离合器致动器和同步器致动器中的至少一个，以便将变速器转换至期望的传动比。
文档编号F16H61/688GK101788054SQ20101010583
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月25日 优先权日2009年1月23日
发明者B·M·奥尔森, P·C·隆贝里, R·L·摩西 申请人:通用汽车环球科技运作公司