專利名稱：與離合器充液完成檢測(cè)策略相關(guān)的電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及能夠進(jìn)行穩(wěn)固的離合器充液控制并校正液壓變速器離合器的系 統(tǒng)和方法，更具體地，涉及用于在離合器控制的變速器中校正受壓操作介質(zhì)流的系統(tǒng)和方 法。
背景技術(shù)：
液壓離合器是普遍已知并且能在很多系統(tǒng)和裝置中找到的。在一種實(shí)施中，使用 一套(多個(gè))液壓離合器來幫助變速器在不同的輸入/輸出齒輪比或齒輪比范圍之間換 檔。一般來說，變速器通常包括輸入軸、輸出軸以及能夠用于選擇性地聯(lián)接輸入軸和輸出軸 的例如以行星齒輪方式或其他方式布置的一些相關(guān)的齒輪元件的集合。離合器可以用于在 離散變速器中選擇齒輪比以及在無級(jí)變速器中選擇齒輪比范圍。這里，兩種聯(lián)接類型都將 被稱為“速比”。輸出軸處的齒輪比的選擇是通過影響齒輪元件的旋轉(zhuǎn)和/或相互關(guān)系的一個(gè)或 多個(gè)離合器來執(zhí)行的。離合器通常是液壓致動(dòng)以接合帶類或盤類轉(zhuǎn)矩傳遞元件。從一個(gè)齒 輪比變換到另一個(gè)齒輪比一般涉及將與當(dāng)前齒輪比相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)即將脫開離合器 (off-goingclutch)釋放或分離以及將與希望的齒輪比相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)即將接合離合 器(on-coming clutch)應(yīng)用或接合。舉例來說，雖然在這種變速器中可以使用很多不同的 離合器布置，但是一種可能的布置是雙離合器換檔變速器。在這種布置中，需要兩個(gè)離合器 以保持所述變速器中的特定的齒輪。一般地，需要主離合器，主離合器通常是旋轉(zhuǎn)的離合器 元件，保持主離合器以用于即將使用的齒輪；以及次離合器，分離次離合器以換檔至即將使 用的齒輪。在本領(lǐng)域中用于這種換檔狀況的次離合器也被稱為即將脫開離合器。該離合器 由新的、“即將接合”離合器替代，需要即將接合離合器以促使變速器使用新的齒輪。換句話 說，通過使單個(gè)“即將脫開”離合器不工作而使單個(gè)“即將接合”離合器工作并且保持第三 離合器以用于原來的和新的齒輪來執(zhí)行換檔。在其他的布置中，使用多個(gè)即將接合和/或 即將脫開離合器，增加了離合器致動(dòng)正時(shí)的復(fù)雜性和重要性。每個(gè)液壓離合器通常通過電控制電磁閥來驅(qū)動(dòng)。這種電磁閥通過電調(diào)節(jié)以控制到 離合器的液壓流體壓力，從而控制在離合器充液期中離合器活塞的運(yùn)動(dòng)。即將接合和即將脫開離合器元件的相位對(duì)所感覺到的換檔質(zhì)量可以具有顯著的 影響。例如，如果即將脫開離合器過早分離，那么在仍處于充液期中的即將接合離合器具有 足夠的轉(zhuǎn)矩容量之前，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可能會(huì)產(chǎn)生短時(shí)間的振蕩。此外，如果即將接合離合器過 早充液，那么在即將脫開離合器準(zhǔn)備好開始轉(zhuǎn)矩傳遞之前，離合器元件具有足夠的轉(zhuǎn)矩容 量。這能導(dǎo)致三向離合器卡死，在不嚴(yán)重的情況下會(huì)縮短變速器的使用壽命，而在極端的情 況下通常導(dǎo)致變速器的機(jī)械損壞。相反，在離合器充液延遲的情況下，即將脫開離合器在即 將接合離合器具有足夠的轉(zhuǎn)矩能力之前將轉(zhuǎn)矩傳給即將接合離合器，并且因?yàn)榧磳⒔雍想x 合器不具有足夠的時(shí)間來以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩容量鎖定以保持目標(biāo)的特定齒輪，所以變速器會(huì)產(chǎn) 生打滑。最終結(jié)果是離合器摩擦片的打滑，這也是不希望的，因?yàn)闀?huì)由于由旋轉(zhuǎn)的離合器摩擦片的更高的離合器相對(duì)速度產(chǎn)生的過量熱量而導(dǎo)致產(chǎn)生高離合器能量。除了形成不愉快 的用戶體驗(yàn)之外，正時(shí)不好的換檔將隨著時(shí)間影響變速器的效率和使用壽命。因此，希望精 確地致動(dòng)變速器使得在變速器的整個(gè)使用壽命中在變速器的整個(gè)操作速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平 滑的換檔。現(xiàn)有的用于校正變速器離合器的方法傾向于經(jīng)驗(yàn)性的而非同時(shí)的。換句話說，可 以觀察在一些點(diǎn)時(shí)的離合器的表現(xiàn)，并且得出關(guān)于離合器如何響應(yīng)液壓流的結(jié)論。然后使 用這些觀察來周期性地“校正”離合器。但是，在校正的間隔中離合器的狀況和操作環(huán)境能 產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的變化，導(dǎo)致?lián)Q檔質(zhì)量下降。雖然發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的顯著的或不顯著的缺點(diǎn)的解決方案是希望的， 但是這種解決方案對(duì)所公開的原理并不形成關(guān)鍵的或本質(zhì)的限制。此外，背景技術(shù)部分是 便于非本領(lǐng)域技術(shù)人員的讀者理解。但是，應(yīng)當(dāng)理解，背景技術(shù)部分很簡(jiǎn)略，不意于準(zhǔn)確而 完整地概括現(xiàn)有技術(shù)。因此，前述背景說明是簡(jiǎn)化的舉例性質(zhì)的說明，而不意于取代本領(lǐng)域 的參考文獻(xiàn)。在參考文獻(xiàn)所說明的狀態(tài)與前述說明之間存在不一致或遺漏的情況下，前述 說明不意于糾正這些不一致或遺漏。申請(qǐng)人傾向于現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)所說明的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于控制變速器的方法，該變速器具有用于在一個(gè) 或多個(gè)傳動(dòng)比之間換檔的多個(gè)液壓離合器。在這個(gè)方面，該方法包括通過指令即將脫開離 合器元件降低液壓壓力以開始離合器的分離以及指令液壓流體流向即將接合離合器以充 滿第二個(gè)所述液壓離合器的離合器室從而執(zhí)行變速器的換檔。該方法還包括檢測(cè)在第二個(gè) 液壓離合器的室中大于預(yù)定幅值的壓力上升，并基于所檢測(cè)的壓力上升確定離合器室被充 滿。從而起動(dòng)離合器調(diào)節(jié)期以完全接合即將接合液壓離合器，使得它能夠從即將脫開離合 器元件完全接收轉(zhuǎn)矩傳遞。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于控制具有多個(gè)液壓離合器的變速器的變速器控制 系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于控制到即將接合離合器和即將脫開離合器的液壓流體流的變速器控 制器，以及與每個(gè)離合器相關(guān)聯(lián)的“電磁閥”。每個(gè)電磁閥具有與變速器控制器相連接的線 圈元件，線圈元件能夠用于控制通過電磁閥的液壓流體流。每個(gè)電磁閥還包括流體入口、流 體出口和固定至電磁閥并與出口和離合器室流體連通的壓力傳感器。壓力傳感器能夠感測(cè) 電磁閥中的壓力并且將表示所感測(cè)的壓力的信號(hào)發(fā)送至變速器控制器以使得變速器控制 器修正電磁閥的操作。在又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于液壓變速器的電磁閥，該電磁閥包括閥體、閥 芯、偏壓閥芯的彈簧以及向相反的方向偏壓閥芯的壓力室。電磁閥還包括入口、出口以及連 接至閥體的壓力傳感器，該壓力傳感器可操作以感測(cè)閥體的腔內(nèi)的液壓流體壓力并且基于 所感測(cè)的壓力發(fā)送電信號(hào)。


圖1是能夠根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行控制的液壓離合器的剖視原理圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的原理的液壓離合器控制系統(tǒng)的原理圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理的電液壓離合器壓力控制閥的剖視圖4是示出能夠根據(jù)本發(fā)明的原理用于檢測(cè)充液完成的液壓壓力峰值的理想離 合器壓力正時(shí)圖；且圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的原理控制液壓離合器的過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及使用液壓離合器以控制傳動(dòng)比或范圍換檔正時(shí)的變速器的操作。本發(fā) 明的原理提供一種用于配置和控制離合器使得能夠精確地知道離合器的充液結(jié)束從而改 進(jìn)換檔質(zhì)量的機(jī)構(gòu)。圖1是液壓離合器1的簡(jiǎn)化的原理圖。液壓離合器1通常包括缸2，缸 2限定用于保持液壓流體的室3。室3也包含合作地安裝的活塞4或其他可移動(dòng)構(gòu)件，用于 將流體壓力從相關(guān)聯(lián)的伸出部分5傳遞至摩擦構(gòu)件6，例如離合器摩擦片的堆疊。當(dāng)室3中 的流體體積的水平使得摩擦構(gòu)件6移動(dòng)至其最終位置，例如離合器摩擦片的堆疊與與其相 交錯(cuò)的傳遞元件(未示出)完全接觸，離合器1被稱為“充滿”。在離合器1的排空與充滿 狀態(tài)之間，活塞4可以移動(dòng)例如約4mm的短的距離。一旦離合器1充滿，流體繼續(xù)引入室3將導(dǎo)致室3內(nèi)的壓力上升。這導(dǎo)致流體對(duì) 活塞4的作用力增大，相應(yīng)地使得摩擦構(gòu)件6與其對(duì)應(yīng)部件(例如與其相交錯(cuò)的傳遞元件) 之間的摩擦增大。在一定的壓力水平(對(duì)于離合器1可以是獨(dú)特的)時(shí)，摩擦構(gòu)件6與其 對(duì)應(yīng)部件之間的摩擦力完全克服連接至對(duì)應(yīng)部件的負(fù)載(例如機(jī)器變速器等)的阻力，且 離合器1 “鎖定”，使得摩擦構(gòu)件6及其對(duì)應(yīng)部件共同移動(dòng)且轉(zhuǎn)矩通過離合器1完全傳遞。在多離合器變速器的環(huán)境下，離合器鎖定和解鎖的正時(shí)是很重要的。例如，如果 即將接合離合器在即將脫開離合器解鎖之前鎖定，可能導(dǎo)致對(duì)變速器或機(jī)器產(chǎn)生嚴(yán)重的損 壞。即使避免了損壞，機(jī)器的操作員也仍然可能感覺換檔粗暴和不適。一般地，離合器1被認(rèn)為充滿的離合器特定的且根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的時(shí)間點(diǎn)被用來將 流體到室3的引入從一種模式(即脈沖期)改變?yōu)榱硪环N模式(即傾斜期)。因此，充滿點(diǎn) 的正時(shí)對(duì)于換檔質(zhì)量是很重要的。如上文所述，因?yàn)橥ㄟ^給室3裝備器械以檢測(cè)實(shí)際充滿 點(diǎn)的難度以及其他相關(guān)的障礙，現(xiàn)有的離合器正時(shí)方案使用估計(jì)的充滿點(diǎn)。在本發(fā)明的原 理的一種實(shí)施方式中，使用一種新穎的系統(tǒng)來實(shí)時(shí)地檢測(cè)離合器的充滿，從而避免現(xiàn)有的 靜態(tài)系統(tǒng)所固有的估計(jì)和校正誤差。在一種實(shí)施方式中，機(jī)械變速器系統(tǒng)10使用一個(gè)或多個(gè)電液壓離合器壓力控制 (ECPC)閥。圖2中示例性地示出在一般的變速器系統(tǒng)10的操作環(huán)境中的ECPC閥12的一 個(gè)例子。在示出的例子中，ECPC閥12從諸如液壓泵11的流體源接收受壓流體的輸入。這 里將受壓流體作為液壓流體來說明；但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，能夠滿足給定的系統(tǒng)中 的實(shí)施要求的任何流體都是適合的。ECPC閥12從變速器控制器13接收諸如電流或電壓信號(hào)的電控制信號(hào)以致動(dòng)閥 芯，從而導(dǎo)致ECPC閥12以由控制信號(hào)設(shè)定的壓力向離合器1提供流體輸出。這樣，變速器 控制器13能夠控制提供給離合器的流體壓力，并從而控制離合器的操作。在一種實(shí)施方式 中，變速器控制器13控制離合器1使得離合器在一個(gè)或多個(gè)第一預(yù)定壓力時(shí)充液以避免在 充液完成點(diǎn)粗暴的“接觸(touch up)”，然后離合器壓力上升至諸如基本上大于一個(gè)或多個(gè) 第一預(yù)定壓力的一個(gè)或多個(gè)第二預(yù)定壓力。這樣，一旦離合器室充滿且離合器準(zhǔn)備好傳遞 轉(zhuǎn)矩，變速器控制器13開始離合器調(diào)節(jié)以使得夾緊力最大化，從而使得離合器準(zhǔn)備好進(jìn)入轉(zhuǎn)矩傳遞期。如上所述，離合器轉(zhuǎn)變的正時(shí)可能很大地影響在傳動(dòng)比之間的換檔質(zhì)量。為了更 精確地確定何時(shí)從適于充滿離合器1的壓力(即“離合器充液壓力”)轉(zhuǎn)換至適于鎖定離合 器1的壓力(即“離合器鎖定壓力”)，變速器控制器13確定離合器1已經(jīng)完成充液的時(shí)間 點(diǎn)(即“充液完成點(diǎn)”)。在一個(gè)例子中，變速器控制器13通過壓力開關(guān)或換能器監(jiān)控ECPC 內(nèi)液壓流體的壓力來確定充液完成點(diǎn)。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在充液完成點(diǎn)，流體壓力擾動(dòng)從 離合器1反饋至ECPC閥12，而且利用該擾動(dòng)以精確地辨別充液完成點(diǎn)。圖3中示例性地示出了與該發(fā)現(xiàn)一致的ECPC的實(shí)施?？偟膩碚f，圖3中的ECPC閥 12包括具有多個(gè)孔和室的閥體20，多個(gè)孔和室被布置為響應(yīng)于螺線管23調(diào)節(jié)從源入口 21 到離合器出口 22的受壓液壓流體流。ECPC閥12包括閥芯24，閥芯在兩個(gè)力的作用下在主 體20內(nèi)線性地移動(dòng)，這兩個(gè)力即壓縮彈簧25的力以及由壓力室26導(dǎo)致的相對(duì)位移的力。螺線管23包括在線圈單元28內(nèi)的致動(dòng)器27。當(dāng)通電時(shí)，線圈單元28以至少大致 是例如通過電子控制模塊(ECM)(如變速器控制器13)施加于螺線管23的線圈單元28的 電流的函數(shù)的力迫使致動(dòng)器27朝向主體20。隨著致動(dòng)器27被迫使朝向主體20，致動(dòng)器27 上的止動(dòng)件29與壓力室孔30協(xié)作以調(diào)節(jié)從壓力室26流出的流體流。這又調(diào)節(jié)作用于閥 芯24以克服壓縮彈簧25的液壓力，從而調(diào)節(jié)主體20內(nèi)閥芯24的直線位置。隨著閥芯24在主體20內(nèi)移動(dòng)時(shí)，閥芯24上的圓柱形的突起31與主體20上的面 32協(xié)作以調(diào)節(jié)從源入口 21進(jìn)入與離合器出口 22流體連通的閥增壓室33的流體的引入。 由于所說明的相互作用，在離合器出口 22處供給的流體壓力可以通過由變速器控制器13 施加于螺線管23的線圈單元28的電流來控制。這使得變速器控制器13能夠控制與ECPC 閥12相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)離合器的位置和壓力。但是，如上所述，難以測(cè)量離合器組成部件相對(duì)于其完全接合位置(即當(dāng)離合器 完全傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)的位置)的實(shí)際位置。這樣，也難以以足夠的準(zhǔn)確性使即將接合離合器與 即將脫開離合器協(xié)調(diào)，以避免次最佳化的換檔動(dòng)作。為了克服這一缺點(diǎn)并且允許基于實(shí)時(shí) 狀況而非歷史數(shù)據(jù)對(duì)離合器組成部件進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，ECPC閥12還包括與閥增壓室33流體 連通的壓力開關(guān)34。壓力開關(guān)34例如可以是能常通(閉合)或常斷(打開)的對(duì)地開關(guān) (SffG)輸入。壓力開關(guān)34與變速器控制器13相連接以將一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)發(fā)送至控制器。響 應(yīng)于所發(fā)送的信號(hào)，變速器控制器13改變其給螺線管23充電的方式以使得換檔正時(shí)最佳 化。特別地，開關(guān)34響應(yīng)于表示離合器充液完成點(diǎn)的閥增壓室33中的預(yù)定的壓力變化模 式。充液完成點(diǎn)相應(yīng)于活塞4的最大行程，且當(dāng)?shù)竭_(dá)該點(diǎn)時(shí)，離合器室3的體積到達(dá)最大并 停止。當(dāng)離合器室3在充液完成點(diǎn)處突然停止擴(kuò)張，在系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的流體由于慣性在短時(shí) 間內(nèi)以大致相同的速率繼續(xù)流入固定的離合器室3。這一流動(dòng)不平衡導(dǎo)致在充液完成點(diǎn)時(shí)離合器室3瞬時(shí)壓力上升或峰值，而這一壓 力峰值反饋至ECPC閥12的控制側(cè)。充液完成壓力峰值到達(dá)ECPC閥12時(shí)，閥增壓室33中 的壓力短時(shí)間內(nèi)上升，而開關(guān)34檢測(cè)到這一上升。此時(shí)，開關(guān)34將表示壓力峰值的信號(hào)發(fā) 送至變速器控制器13，且變速器控制器13將所發(fā)送的信號(hào)解釋為表示充液完成點(diǎn)。已經(jīng)觀察到，在一種布置中，充液完成壓力峰值可以具有約IOpsi的幅值并且持 續(xù)約4ms的持續(xù)時(shí)間。因此，在該實(shí)施方式中，希望使用在IOpsi或低于IOpsi被觸發(fā)的開關(guān)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，在換檔質(zhì)量和傳感器成本之間可能有權(quán)衡。需要的尖鋒越大，換檔可 能約粗暴。但是，需要的峰值越小，由于分辨率提高，傳感器的成本越高。同時(shí)，開關(guān)34的 靈敏度應(yīng)當(dāng)使得開關(guān)34不會(huì)由于諸如可能具有約5psi或更低的幅值的系統(tǒng)噪聲而觸發(fā)。 開關(guān)34的靈敏度可能根據(jù)實(shí)施而變化。特別地，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的原理所實(shí)施的系 統(tǒng)，充液完成壓力峰值可能大于或小于lOpsi，且系統(tǒng)噪聲水平可能大于或小于5psi。當(dāng)壓力峰值持續(xù)時(shí)間為約4ms時(shí)，開關(guān)34應(yīng)當(dāng)具有足夠快的響應(yīng)時(shí)間以在該等級(jí) 的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)。此外，雖然很多ECM以約IOms的循環(huán)時(shí)間(執(zhí)行控制流程的時(shí)間間隔) 運(yùn)行，這一循環(huán)時(shí)間太長(zhǎng)而難以確保觀察到壓力峰值。特別地，如果壓力峰值在循環(huán)之間出 現(xiàn)，就可能無法檢測(cè)到。因此，在一種實(shí)施方式中，變速器控制器13的循環(huán)時(shí)間為約2. 5ms 或更低，以確保無論何時(shí)出現(xiàn)壓力峰值都能檢測(cè)到。即使注意了開關(guān)響應(yīng)時(shí)間和靈敏度以及變速器控制器13循環(huán)時(shí)間，還是有可能 離合器壓力峰值沒有被檢測(cè)到或是在出現(xiàn)離合器壓力峰值之前出現(xiàn)錯(cuò)誤的觸發(fā)。例如，離 合器室3中的離合器壓力峰值可能與相關(guān)的閥的控制側(cè)中的另一個(gè)壓力波動(dòng)源大致同時(shí) 地出現(xiàn)。在這種情況下，離合器室3的壓力峰值可能不能完整地反饋至閥增壓室33，因此可 能沒有被檢測(cè)到。因此，在又一種實(shí)施方式中，變速器控制器13可以終止離合器充液期并 開始離合器調(diào)節(jié)期，即，為了確保轉(zhuǎn)矩傳遞并鎖定離合器1，如果離合器充液期已經(jīng)持續(xù)超 過根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)定的離合器特定的時(shí)間量而沒有檢測(cè)到充液完成壓力峰值。預(yù)定的時(shí)間量取 決于實(shí)施環(huán)境，但在一個(gè)例子中，預(yù)定的時(shí)間量被設(shè)置為約625ms。應(yīng)當(dāng)理解，離合器充液時(shí) 間是離合器容積以及液壓流體溫度和粘度的函數(shù)。類似地，為了避免離合器34的過早觸發(fā)，在一個(gè)例子中，在離合器充液期開始之 后的預(yù)定的間隔內(nèi)，不使用開關(guān)34或忽略其輸出。這保證在大部分充液期中，在相關(guān)閥的 控制側(cè)的噪聲導(dǎo)致的壓力波動(dòng)不會(huì)過早觸發(fā)開關(guān)。預(yù)定的間隔的大小取決于實(shí)施環(huán)境，在 一個(gè)例子中，預(yù)定的時(shí)間量被設(shè)置為約450ms。圖4中示出了表示壓力上升以及相關(guān)的壓力峰值的示例圖40。應(yīng)當(dāng)理解，壓力開 關(guān)34將感測(cè)到示出的峰值41，但是通常不會(huì)感測(cè)到壓力曲線42的剩余部分。但是，在一種 實(shí)施方式中，可以使用壓力傳感器或換能器來代替開關(guān)34，在該情況下該傳感器可以檢測(cè) 到壓力曲線42的多個(gè)壓力水平。壓力曲線42表示ECPC閥12的控制側(cè)(例如在閥增壓室 33中)的液壓壓力，并且示出在充液期開始43到充液完成點(diǎn)44的超過初始階段瞬時(shí)壓力 的相對(duì)恒定的壓力。在充液完成點(diǎn)44，壓力峰值以上文所述的方式例如上升至IOpsi的等 級(jí)。峰值41是瞬時(shí)的，然后隨著控制側(cè)的流體壓力的平衡而消失。如上文所述，變速器控 制器13使用該壓力來辨別充液完成，并從而在時(shí)間段45中開始諸如調(diào)節(jié)期的下一階段。圖5的流程圖示出用于根據(jù)上文說明的原理進(jìn)行離合器管理的示例性的過程50， 包括充液完成檢測(cè)。為了說明過程50，假設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1至圖3所說明的。也假設(shè)所討 論的機(jī)器變速器執(zhí)行雙離合器換檔。但是，這些假設(shè)僅是為了便于理解，而并不是所有的實(shí) 施方式中所要求的狀況。在過程50的階段51，變速器控制器13確定需要變速器換檔。該需要可能是由于 諸如機(jī)器速度和/或負(fù)載的增大或減小，或操作員動(dòng)作，例如附加裝置使用的增加或減少 等狀況。在階段52，變速器控制器13向與當(dāng)前傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)的即將脫開離合器發(fā)出液壓力 降低指令。
階段53以相對(duì)于階段52的開始(之前，同時(shí)或之后)的預(yù)定時(shí)間開始，在階段 53，變速器控制器13開始與新的希望的傳動(dòng)比相關(guān)聯(lián)的即將接合離合器的充液期。在一種 實(shí)施方式中，充液期包括通過螺線管23發(fā)出離合器充液壓力的指令。在充液期，在階段54 變速器控制器13監(jiān)控開關(guān)34以檢測(cè)充液完成壓力峰值。同時(shí)在階段55，變速器控制器13 檢測(cè)從充液期開始經(jīng)過的時(shí)間。如果在階段56變速器控制器13確定已經(jīng)通過開關(guān)34檢 測(cè)到壓力峰值或在充液期已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間量，變速器控制器13進(jìn)行至階段57。否 則，過程50返回至并行的階段54和55。在階段57，變速器控制器13終止充液階段并開始離合器調(diào)節(jié)期，即增加轉(zhuǎn)矩傳遞 并鎖定離合器1。這一階段通常引起離合器壓力增加，直至離合器不再打滑并完全傳遞轉(zhuǎn) 矩。一旦離合器1到達(dá)鎖定，換檔完成。應(yīng)當(dāng)理解，在多個(gè)即將接合離合器和多個(gè)即將脫開 離合器的情況下，上述原理對(duì)于每個(gè)離合器同樣地適用。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于液壓變速器，S卩，使用液壓離合器以控制傳動(dòng)比或傳動(dòng)比范圍換檔 正時(shí)的變速器。特別地，本發(fā)明的原理提供一種用于配置和控制離合器1使得精確地知道 離合器1充液完成從而改進(jìn)換檔質(zhì)量的機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)可以在高速公路或非高速公路機(jī)器、 建筑機(jī)器、工業(yè)機(jī)器等上實(shí)施。雖然能夠從本發(fā)明的原理中獲得好處的很多機(jī)器是至少偶 爾用于運(yùn)輸物資、材料或人員的機(jī)器，應(yīng)當(dāng)理解，液壓變速器也在其他環(huán)境下使用，且本發(fā) 明的教導(dǎo)也類似地具有廣泛的應(yīng)用。利用本發(fā)明的原理，變速器控制器13(例如ECM)能夠確定離合器已經(jīng)到達(dá)朝向接 合的行程極限的時(shí)間點(diǎn)。然后利用這一確定，變速器控制器13能夠?qū)﹄x合器調(diào)節(jié)開始精確 地計(jì)時(shí)以避免離合器1過晚或過早鎖定。在又一個(gè)方面，所公開的系統(tǒng)提供在變速器控制 器13因?yàn)槿魏卧驔]有檢測(cè)到充液完成時(shí)間的情況下的后備機(jī)構(gòu)。特別地，在一種實(shí)施 方式中，如果從充液期開始已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間段，則變速器控制器13起動(dòng)離合器調(diào)節(jié)階 段。此外，因?yàn)橄到y(tǒng)噪聲可能觸發(fā)用于檢測(cè)充液完成時(shí)間的壓力開關(guān)34，所以在充液期開始 之后的預(yù)定的時(shí)間量?jī)?nèi)，控制器可以不使用或忽略壓力開關(guān)34。
0041]雖然上文所公開的例子為每個(gè)電磁閥中使用壓力開關(guān)或換能器，但是這并不是對(duì) 執(zhí)行本發(fā)明的原理的要求。而是應(yīng)當(dāng)理解，上述教導(dǎo)在單個(gè)壓力開關(guān)或換能器與多個(gè)電磁 閥相關(guān)聯(lián)的環(huán)境下也適用。在一種實(shí)施方式中，壓力開關(guān)或換能器可以在兩個(gè)或更多的電 磁閥之間進(jìn)行多路復(fù)用。應(yīng)當(dāng)理解，上述說明提供本發(fā)明的系統(tǒng)和技術(shù)的例子。但是，可以想到，本發(fā)明的 其他的實(shí)施可能在細(xì)節(jié)上與上述例子不同。一般地，對(duì)本發(fā)明或其例子的所有引用意于引 用在當(dāng)時(shí)所討論的特定的例子，而不意于對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行任何限制。關(guān)于一些特征的 所有區(qū)別性和批評(píng)性的語(yǔ)句意于表示對(duì)這些特征不優(yōu)選使用，除非另有說明，不表示將這 些特征從本發(fā)明的范圍內(nèi)完全排除。這里對(duì)值的范圍的說明僅意于用作對(duì)落在該范圍內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)的值進(jìn)行單獨(dú)引 用的速記方法，除非這里另有說明，每個(gè)單獨(dú)的值以被單獨(dú)說明同樣地包含在說明書內(nèi)。除 非這里另有說明與上下文能夠明顯矛盾，這里說明的所有方法可以以任何適合的順序執(zhí) 行。因此，根據(jù)適用法律，本發(fā)明包括后附的權(quán)利要求書所述的主題的所有修正和等價(jià)。此外，除非這里另有說明與上下文能夠明顯矛盾，上述元件的所有可能的變型的任何組 合都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于液壓變速器(10)的電磁閥(12)，該電磁閥(12)包括閥體(20)；位于所述閥體(20)內(nèi)的閥芯(24)，其中，所述閥芯(24)在至少一個(gè)維度上被限制并且能夠在另一個(gè)維度上在預(yù)定的范圍內(nèi)移動(dòng)；彈簧(25)，其將所述閥芯(24)朝向所述閥芯的預(yù)定移動(dòng)范圍的第一端偏置；壓力室(26)，其形成在所述閥芯(24)和所述閥體(20)之間，用于接收液壓流體以及用于將所述閥芯(24)朝向所述閥芯的預(yù)定移動(dòng)范圍的第二端偏置；用于接收受壓的液壓流體的入口(21)以及用于將受壓的液壓流體提供給液壓離合器(1)的出口(22)；以及壓力傳感器(34)，其連接至所述閥體(20)，所述壓力傳感器可操作以感測(cè)所述閥體(20)的腔(33)中的液壓流體壓力并發(fā)送基于所感測(cè)的壓力的電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，其中，所述閥體(20)的所述腔(33)與閥出口 (22)流體連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，其中，所述壓力傳感器(34)是能夠連接至變速 器控制器(13)的壓力開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，其中，所述壓力傳感器(34)為對(duì)地開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，其中，所述壓力傳感器(34)是壓力換能器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，還包括與所述壓力室(26)相聯(lián)以調(diào)節(jié)液壓流 體從所述壓力室(26)的流出的致動(dòng)器(27)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥(12)，其中，所述閥芯(24)包括與所述閥體(20)上 的面(32)協(xié)作以調(diào)節(jié)將流體從所述入口(21)引導(dǎo)至所述出口(22)的圓柱形突起(31)。
8.一種液壓變速器系統(tǒng)(10)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的電磁閥 (12)。
9.一種控制根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的電磁閥(12)的方法，包括基于所 發(fā)送的電信號(hào)終止離合器充液期和開始離合器調(diào)節(jié)期。
全文摘要
一種用于控制液壓變速器(10)的系統(tǒng)和方法使用具有壓力傳感器(34)的電磁閥(12)，壓力傳感器連接至閥體(20)并且可以操作以感測(cè)閥體(20)的腔(33)中的液壓流體壓力并基于所感測(cè)的壓力發(fā)送電信號(hào)。所發(fā)送的信號(hào)被用于確認(rèn)充液完成時(shí)間并由此終止離合器充液期和開始離合器調(diào)節(jié)或鎖定期。
文檔編號(hào)F15B13/043GK101903663SQ200880121694
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者C·埃梅迪格伍 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司