专利名称：具有蓄压器的变速器液压控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有蓄压器的变速器液压控制系统，尤其涉及具有用于在发动机重新 起动期间致动扭矩传递装置的蓄压器的变速器液压控制系统。
背景技术：
这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景信息，可以构成或者可以不构成 现有技术。典型的自动变速器包括液压控制系统，其功能之一是用于致动多个扭矩传递装 置。这些扭矩传递装置可为例如摩擦式离合器和制动器。传统的液压控制系统通常包括向 多个阀以及阀体内的螺线管提供加压液压流体(例如油)的主泵。主泵由机动车辆的发动 机驱动。阀和螺线管可操作以引导加压液压流体通过液压流体管路到变速器内的多个扭矩 传递装置。输送至扭矩传递装置的加压液压流体用于接合或分离该装置，以获得不同的传 动比。在使用内燃(IC)发动机与电力推进的组合的混合动力系中，这些变速器具有用于在 关闭IC发动机时提供加压液压流体的单独的辅助电泵。尽管传统的液压控制系统是有效 的，但是在本领域内仍存在改良液压控制回路的空间，以减少复杂组件的数量，同时提高IC 发动机重新起动期间系统的效率和可控性。
发明内容
本发明提供了一种用于致动变速器中至少一个扭矩传递装置的液压控制系统。所述液压控制系统包括用于接收和存储液压流体的储油槽，以及与所述储油槽连通的泵。所 述泵包括出口，并且可操作以从所述储油槽向所述出口泵送所述液压流体。设置了用于存 储和释放所述液压流体的蓄压器。还设置了第一控制装置，其具有第一口、第二口和第三 口，其中所述第一控制装置的第一 口与所述蓄压器连通，所述第一控制装置的第三口与所 述至少一个扭矩传递装置连通。其中所述第一控制装置包括在至少两个位置之间可移动的 阀。当所述第一控制装置的所述阀处于所述第一位置时，所述第一控制装置的第一口与所 述第一控制装置的第三口连通，当所述第一控制装置的所述阀处于所述第二位置时，所述 第一控制装置的第一口与所述第一控制装置的第二 口连通。第二控制装置包括与所述泵的 所述出口连通的第一口、与所述第一控制装置的第二 口连通的第二 口、与所述至少一个扭 矩传递装置连通的第三口。所述第二控制装置包括在至少两个位置之间可移动的阀。当所 述第二控制装置的所述阀处于所述第一位置时，所述第二控制装置的第一口与所述第二控 制装置的第三口连通，当所述第二控制装置的所述阀处于所述第二位置时，所述第二控制 装置的第二口与所述第二控制装置的第三口连通。当所述第一控制装置处于所述第一位置 和所述第二控制装置处于所述第一位置，并且所述主泵在运行时，所述蓄压器存储所述液 压流体；当所述第一控制装置处于所述第二位置并且所述第二控制装置处于所述第二位置 时，所述蓄压器释放所述液压流体。在本发明的一方面，所述第一控制装置的所述阀包括在所述第一控制装置的第一口与所述第一控制装置的第二口之间的单向阀。所述单向阀允许流体从所述第一控制装置 的第一口流向所述第一控制装置的第二口。在本发明的另一方面，所述第二控制装置的所述阀为球阀，并且所述球阀通过从 所述第一控制装置的第二口输送的流体压力与从所述泵输送的流体压力的差可在所述第 一和第二位置之间移动。在本发明的又一方面，所述第一控制装置为具有致动所述第一控制装置的所述阀的螺线管的螺线管致动式阀组件。在本发明的再一方面，所述液压控制系统还包括第三控制装置。所述第三控制装 置包括与所述泵的所述出口连通的入口和与所述储油槽连通的出口。所述第三控制装置包 括在至少两个位置之间可移动的阀。所述第三控制装置的所述阀允许在所述入口与所述出 口之间的选择性连通，以降低所述泵与所述第二控制装置之间的液压流体的压力。在本发明的再一方面，所述第三控制装置为具有致动所述第三控制装置的所述阀 的螺线管的螺线管致动式阀组件。在本发明的再一方面，所述第一控制装置的所述阀可移动到第三位置，并且当所 述第一控制装置的所述阀处于第三位置时，所述第一控制装置的第一 口不与所述第一控制 装置的第三口和所述第一控制装置的第二口连通。在本发明的再一方面，提供了一种用于向汽车中的至少一个扭矩传递装置供给液 压流体的方法。所述方法包括如下步骤操作主泵，所述主泵由发动机驱动，并且其向所述 扭矩传递装置和蓄压器阀提供所述液压流体；将与蓄压器连通的所述蓄压器阀移入填充位 置，其中当所述蓄压器阀处于所述填充位置时，所述蓄压器与所述主泵连通；用从所述主泵 提供的所述液压流体填充蓄压器；确定是否接收到发动机关闭信号；如果接收到发动机关 闭信号，那么关闭所述发动机；确定是否接收到发动机起动信号；如果接收到发动机起动 信号则将所述蓄压器阀移入排放位置，其中当所述蓄压器阀处于所述排放位置时，所述蓄 压器与所述至少一个扭矩传递装置连通；排放所述蓄压器，以向所述至少一个扭矩传递装 置提供所述液压流体；以及起动所述发动机，并操作所述主泵，以向所述至少一个扭矩传递 装置提供所述液压流体。在本发明的另一方面，排放所述蓄压器和起动所述发动机的步骤同时进行。在本发明的又一方面，所述方法包括在排放所述蓄压器时将第二阀移入阻止所述 蓄压器与所述主泵之间连通的关闭位置的步骤。从本文所提供的描述可清楚其应用性的其它方面。应当理解，其描述和具体实施 例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。
本文所示附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公开的范围。图1为根据本发明原理的液压控制系统的实施例处在第一操作模式的示意图；图2为根据本发明原理的液压控制系统的实施例处在第二操作模式的示意图；图3为根据本发明原理的液压控制系统的另一实施例处在第一操作模式的示意 图；以及图4为示出图1-3中根据本发明原理的液压控制系统的操作方法的流程图。
具体实施例方式下面的描述实质上仅仅是示例性的，而不是限制本公开及其应用或使用。参考图1，根据本发明原理的液压控制系统总地由附图标记10表示。液压控制系统10优选使用在具有多个扭矩传递装置12的机动车辆自动变速器中。扭矩传递装置12 由液压流体14液压地致动，可包括摩擦式离合器和/或制动器，但在不脱离本发明范围的 情况下可使用其它类型的液压致动扭矩传递装置。液压流体14为例如通常用在自动变速 器系统中的油。液压控制系统10包括储油槽16、主泵18、压力调节阀20、蓄压器22、第一 控制阀24和第二控制阀26。储油槽16为用于接收和存储液压流体14的储液器或油箱。储油槽16包括储油 槽入/出口 28。储油槽16优选包括连接至储油槽入/出口 28的储油槽过滤器30。主泵18通常包括入口 32和出口 34。在本实施例中，主泵18优选为新月形齿轮 泵，但是在不脱离本发明范围的情况下，主泵18可具有多种形式，例如叶片泵、齿轮泵或叶 轮泵。主泵18优选由机动车辆中的发动机(未示出)驱动。主泵18可操作以向包括多个 扭矩传递装置12的变速器提供液压流体流14，如下面所更加详细描述的。压力调节阀20可操作以调节从主泵18输送的液压流体14的压力，并且压力调节 阀在不脱离本发明范围的情况下可采取多种形式。在所提供的实例中，压力调节阀20包括 可滑动地布置在阀体38中的阀36。阀体38中布置有多个口，这些口与阀36连通。更具体 地，压力调节阀20包括回馈口 40、旁通口 42、第一入口 44、第二入口 46、出口 48及螺线管 致动口 50。阀36在阀体38内的移动允许旁通口 42与第一入口 44之间和第二入口 46与 出口 48之间的选择性连通。阀36由螺线管52致动，例如可变泄放螺线管，其将加压液压 流体有选择地输送至螺线管致动口 50。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，压力调节 阀20可具有各种其它的口和结构。蓄压器22为能量存储装置，不可压缩的液压流体14通过外部源在压力下存储于 其中。在所提供的实施例中，蓄压器22为具有弹簧的弹簧式蓄压器或具有可压缩气体的气 充式蓄压器，其在蓄压器22内的液压流体14上提供压力。但是，应当理解，在不脱离本发 明范围的情况下，液压蓄压器22可为其它类型，例如充气式。蓄压器22包括允许液压流体 14输送进出蓄压器22的入/出口 54。第一控制装置24可操作以控制蓄压器22的操作。第一控制装置24优选为双位 阀组件。第一控制装置24包括第一口 56、第二口 58和第三口 60。第一控制装置24包括 可在图1中所示的第一位置与图2中所示的第二位置之间移动的阀62。阀62通过致动器 64移动。阀62包括多个口 65A-H。口 65B、65E、65G和65H分隔开(即，它们并不与阀62 内的任一其它口连通)。口 65A通过单向球阀66与口 65F连通。所述单向球阀66允许流 体从口 65F通向口 65A，并阻止流体从口 65A通向口 65F。口 65C与口 6OT流体连通。当阀 62处于第一位置时，第一 口 56与口 65A连通，第二口 58与口 65F连通，第三口 60与口 65B 连通。因此，当阀62在第一位置时，第一口 56通过单向球阀66与第二口 58连通，第三口 60被液压地隔离。参考图2，当阀62在第二位置时，第一口 56与口 65C连通，第二口中58 与口 65H连通，第三口 60与口 6OT连通。因此，当阀62在第二位置时，第一口 56与第三口 60连通，第二口 58被液压地隔离。
再参考图1，第二控制装置26优选为双向球阀，并包括第一口 68、第二口 70和第 三口 72。球74位于第二控制装置26内。球74可在图1中所示的第一位置与图2中所示 的第二位置之间移动，其中所述第一位置阻止第一口 68和第三口 72与第二口 70之间的连 通，第二位置阻止第二口 70和第三口 72与第一口 68之间的连通。液压控制系统10还包括液压回路，该回路包括连通各种部件(包括储油槽16、主泵18、压力调节阀20、蓄压器22、第一阀24和第二阀26)之间的液压流体14的多个流体流 路。在不脱离本发明范围的情况下，所述流体流路可具有多种形式，包括通道、管道、导管和 其它流体通路。另外，在不脱离本发明范围的情况下，每个流体流路都可具有不同的路径、 部分和侧槽。例如，第一流体流路76在储油槽16的入/出口 28与主泵18的口 32之间和 与压力调节阀20的第一口 42之间连通。第二流体流路78在主泵18的口 34与压力调节 阀的旁通口 40、压力调节阀20的第二口 44、压力调节阀20的第三口、第二控制装置26的 第一口 68和管路排出阀79之间连通。管路排出阀79可操作以在规定流体压力下打开，从 而释放第二流体流路78内的流体压力。第三流体流路80在第二控制装置26的第三口 72 与扭矩传递装置12之间连通。第四流体流路82在蓄压器22的入/出口 54与第一控制装 置24的第一口 56之间连通。第五流体流路84在第一控制装置24的第二口 58与第三流 体流路80之间连通。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，第三流体流路80和第五 流体流路84可为考虑为一个流体流路。最后，第六流体流路86在第一控制装置24的第三 口 60与第二控制装置26的第二口 70之间连通。现在描述液压控制系统10的操作。液压控制系统10以至少两种模式操作图1 中所示的第一模式，其中主泵18向扭矩传递装置12提供加压液压流体14 ；和图2中所示 的第二模式，其中当机动车辆发动机停止时，蓄压器向扭矩传递装置12提供加压液压流体 14，以便填充扭矩传递装置12。应当理解，所述两个操作模式可同时发生，下面详细描述。通常，当机动车辆停止(即，例如遇到红灯时)，发动机关闭，并且主泵18停止旋 转，所以向扭矩传递装置12提供油的液压回路中没有压力。为了没有延迟地起动机动车 辆，液压回路应当被非常快速地填充压力油。所以，当机动车辆的操作员推动加速踏板时， 电子信号被发送至致动器64以将阀62移到第二位置，从而允许蓄压器22泄放，并将油输 送至扭矩传递装置12。但是，蓄压器22的容量是受限制的。并且，扭矩传递装置12用的液 压回路具有泄漏，所以油压(从蓄压器12进入扭矩传递装置12的应用回路的油的压力) 会快速下降。油压下降会引起离合器打滑，会延迟或减慢机动车辆的起动。并且，由于过多 的打滑，扭矩传递装置12会烧焦。因此，在信号被发送至致动器64以泄放蓄压器22的同 时，发送另一个信号以起动发动机(并且发动机将驱动主泵18)。主泵18将开始向扭矩传 递装置12的应用回路供油。在最开始时，发动机和主泵18旋转比较慢，所以到扭矩传递装 置12的应用回路的油量低，不足以锁止离合器和将发动机扭矩传递到机动车辆的车轮。所 以，蓄压器18的主要功能仅是以高压向离合器快速地供油一小段时间，以使机动车辆机起 动的延迟最小。在发动机起动之后，主泵18将向多个扭矩传递装置12供油。更具体地，在第一操作模式中，第一控制装置24处在第一位置，并且主泵18由机 动车辆的发动机驱动。液压流体14从储油槽30输送，通过第一流体流路76，通过主泵18， 并通过第二流体流路78。另外，流体流路78内的液压通过压力调节阀20来控制。更具体 地，流体流路78内的液压流体与口 44和46连通。通过由螺线管52来调节阀36的位置，液压流体可被排至口 42和48，从而降低流体流路78内的流体压力。在压力调节阀20发生 故障时，可通过管路排出阀79释放流体流路78内过高的液压流体压力。流体流路78内的加压液压流体14被输送进第二控制装置26。液压流体14接触 球74并推动球74靠着第二口 70，从而关闭第二口 70。液压流体14离开第二控制装置26 进入第三流体流路80，并被输送至扭矩传递装置12。被输送至扭矩传递装置12的加压液 压流体14致动扭矩传递装置12。液压流体14的一部分通过第五流体流路84输送至第一 控制装置24。液压流体14通过第一控制装置24中的单向球阀66，通过第四流体流路82 并进入蓄压器22。这样，主泵18填充了蓄压器22。 在第二操作模式中，机动车辆的发动机已经关闭以提高效率，因此主泵18切断， 如下面所更加详细描述的。为了起动第二操作模式，第一控制装置24的阀62被移至图2 中所示的第二位置。因此，蓄压器22内存储的液压流体14在压力下被释放。液压流体14 通过第四流体流路82，通过第一控制装置24的第一口 56，离开第一控制装置24的第三口 60，通过第六流体流路86到第二控制装置26的第二口 70。加压液压流体14接触球74并 推动球74靠着第一口 68，从而阻止通向第二流体流路78。这样液压流体14通过第三口 72 离开第二控制装置26，并进入第三流体流路80，在那里液压流体被输送至多个扭矩传递装 置12。参考图3，液压控制系统的另一实施例总地由附图标记100表示。液压控制系统 100基本上类似于图1和2中所示的液压控制系统10，因此相似的组件由相似的附图标记 表示。但是，液压控制系统100包括替代图1和2中所示第一控制装置24的第一控制装置 124。第一控制装置124为可操作以控制蓄压器22的操作的三位阀组件。第一控制装置 124包括第一口 156、第二口 158和第三口 160。第一控制装置124包括可在第一位置、第 二位置和第三位置之间移动的阀162，如图3中所示。阀162通过致动器165移动。阀162 包括多个流体口 165A-L。口 165B-D、165G、和165I-L液压地隔离(即，它们与阀162内的 其它口不连通)。口 165A与口 165H连通。口 165E与口 165F连通。当阀162处于第一位 置时，第一口 156与口 165A连通，第二口 158与口 165H连通，第三口 160与口 165B连通。 因此，液压流体14可在第一口 156与第二口 158之间通过，第三口 160被液压地隔离。当 阀162处于第二位置时，第一口 156与口 165E连通，第二口 158与口 165L连通，第三口 160 与口 165F连通。因此，液压流体14可在第一口 156与第三口 160之间通过，第二口 158被 液压地隔离。当阀162处于第三位置时，第一口 156与口 165C连通，第二口 158与口 165J 连通，第三口 160与口 16OT连通。因此，第一口 156、第二口 158和第三口 160中的每个都 被液压地隔离。阀162的第三位置用于保持蓄压器内的加压液压流体14。参考图4，并继续参考图1和2，操作在示例机动车辆设备环境内的液压控制系统 100的方法总地由附图标记200表示。当机动车辆的发动机运行从而驱动主泵18时，方法 200开始于步骤202。在步骤204，第一控制装置24位于第一位置或“填充”位置，使得主泵 18与蓄压器22连通。因此，在步骤206，主泵18以加压液压流体14填充蓄压器，如图1中 所示。在步骤208，蓄压器22被完全充满。在液压控制系统10中，第一控制装置24内的 阀66通过阻止液压流体离开蓄压器22而保持蓄压器22被填充。在图3所示的液压控制 系统200中，在步骤208，第一控制装置124被移至第三位置以保持蓄压器22内的液压流体 14的填充。
方法200于步骤210继续，在该步骤中发动机控制器确定是否接收到发动机关闭 信号。发动机关闭信号可因各种原因而接收到，例如机动车辆制动器的应用。如果没有收到 发动机关闭信号，那么方法200返回步骤208。如果接收到发动机关闭信号，那么方法200 进行至步骤212，其中发动机关闭以提高机动车辆的燃料效率。一旦发动机停止，那么主泵 18就不再操作向多个控制装置12提供加压液压流体14。在步骤214，发动机控制器确定是 否接收到发动机重新起动信号。发动机重新起动信号可为例如表示制动器松开的信号。如 果还未接收到发动机重新起动信号，那么方法200返回步骤212，发动机保持关闭。如果接 收到发动机起动信号，那么方法200进行至步骤215和步骤218。在步骤215，第一控制装 置24移至图2中所示的第二位置或“排放”位置。在步骤216，蓄压器22被排放。因此，蓄 压器22向多个扭矩传递装置12提供加压液压流体14。与步骤215和216同时，方法200 在步骤218起动发动机并驱动主泵。因此，在发动机重新起动期间，随着主泵18重新接合， 蓄压器22和主泵18都向多个扭矩传递装置12提供液压流体14 一段时间。更具体地，当 流体流路78内的液压压力升高超过蓄压器22在流体流路86中提供的液压压力时，球阀74 移动。在过渡期间，蓄压器22和主泵18都向所述多个扭矩传递装置12提供液压流体。随 着蓄压器22被排放，球阀74返回图1中所示的位置，主泵18完全向所述多个扭矩传递装 置12供应液压流体。本发明的描述实质上仅仅是示例性的，不脱离本发明宗旨的变形也在本发明的范围内。这种变形并不被认为是脱离本发明的宗旨和范围。
权利要求
一种用于致动变速器中至少一个扭矩传递装置的液压控制系统，所述液压控制系统包括储油槽，其用于接收和存储液压流体；泵，其与所述储油槽连通，所述泵具有出口，并且可操作以从所述储油槽向所述出口泵送所述液压流体；蓄压器，其用于存储和释放所述液压流体；第一控制装置，所述第一控制装置具有第一口、第二口和第三口，其中所述第一控制装置的第一口与所述蓄压器连通，所述第一控制装置的第三口与所述至少一个扭矩传递装置连通，并且所述第一控制装置包括在至少两个位置之间可移动的阀，其中当所述第一控制装置的所述阀处于所述第一位置时，所述第一控制装置的第一口与所述第一控制装置的第三口连通；当所述第一控制装置的所述阀处于所述第二位置时，所述第一控制装置的第一口与所述第一控制装置的第二口连通；以及第二控制装置，所述第二控制装置具有与所述泵的所述出口连通的第一口、与所述第一控制装置的第二口连通的第二口、与所述至少一个扭矩传递装置连通的第三口，其中所述第二控制装置包括在至少两个位置之间可移动的阀，其中当所述第二控制装置的所述阀处于所述第一位置时，所述第二控制装置的第一口与所述第二控制装置的第三口连通；当所述第二控制装置的所述阀处于所述第二位置时，所述第二控制装置的第二口与所述第二控制装置的第三口连通，并且其中当所述第一控制装置处于所述第一位置和所述第二控制装置处于所述第一位置、并且所述主泵在运行时，所述蓄压器存储所述液压流体；当所述第一控制装置处于所述第二位置并且所述第二控制装置处于所述第二位置时，所述蓄压器释放所述液压流体。
2.如权利要求1所述的液压控制系统，其中所述第一控制装置的所述阀包括在所述第 一控制装置的第一 口与所述第一控制装置的第二口之间的单向阀，所述单向阀允许流体从 所述第一控制装置的第一口流到所述第一控制装置的第二口。
3.如权利要求1所述的液压控制系统，其中所述第二控制装置的所述阀为球阀，并且 所述球阀通过从所述第一控制装置的第二口输送的流体压力与从所述泵输送的流体压力 的差可在所述第一和第二位置之间移动。
4.如权利要求1所述的液压控制系统，其中所述第一控制装置为具有致动所述第一控 制装置的所述阀的螺线管的螺线管致动式阀组件。
5.如权利要求1所述的液压控制系统，还包括第三控制装置，所述第三控制装置包括 与所述泵的所述出口连通的入口和与所述储油槽连通的出口，其中所述第三控制装置包括 在至少两个位置之间可移动的阀，并且所述第三控制装置的所述阀允许在所述入口与所述 出口之间的选择性连通，以降低所述泵与所述第二控制装置之间的液压流体的压力。
6.如权利要求5所述的液压控制系统，其中所述第三控制装置为具有致动所述第三控 制装置的所述阀的螺线管的螺线管致动式阀组件。
7.如权利要求1所述的液压控制系统，其中所述第一控制装置的所述阀可移动到第三 位置，其中当所述第一控制装置的所述阀处于第三位置时，所述第一控制装置的第一口不 与所述第一控制装置的第三口和所述第一控制装置的第二口连通。
8.一种用于向变速器中至少一个扭矩传递装置供应液压流体的方法，所述方法包括操作主泵，所述主泵由发动机驱动并且向所述扭矩传递装置和蓄压器阀提供所述液压 流体；将与蓄压器连通的所述蓄压器阀移入填充位置，其中当所述蓄压器阀处于所述填充位 置时，所述蓄压器与所述主泵连通；用从所述主泵提供的所述液压流体填充蓄压器； 确定是否接收到发动机关闭信号； 如果接收到发动机关闭信号，那么关闭所述发动机； 确定是否接收到发动机起动信号；如果接收到发动机起动信号则将所述蓄压器阀移入排放位置，其中当所述蓄压器阀处 于所述排放位置时，所述蓄压器与所述至少一个扭矩传递装置连通；排放所述蓄压器，以向所述至少一个扭矩传递装置提供所述液压流体；以及 起动所述发动机，并操作所述主泵，以向所述至少一个扭矩传递装置提供所述液压流体。
9.如权利要求8所述的方法，其中排放所述蓄压器和起动所述发动机的步骤同时进行。
10.如权利要求8所述的方法，还包括在排放所述蓄压器时将第二阀移入阻止所述蓄 压器与所述主泵之间连通的关闭位置的步骤。
全文摘要
本发明涉及具有蓄压器的变速器液压控制系统。一种用于致动变速器中至少一个扭矩传递装置的液压控制系统包括储油槽、与储油槽连通的泵、和蓄压器。第一控制装置和第二控制装置控制泵、蓄压器和扭矩传递装置之间的液压流体的连通。
文档编号F16H61/02GK101839335SQ20101012626
公开日2010年9月22日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者B·W·怀特马什, H·索乌尔, J·D·亨德里克森 申请人:通用汽车环球科技运作公司