專利名稱：具有集中式壓力傳感套件的歧管組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)送流體的歧管，更特別地涉及一種具有用于測(cè) 量歧管中流體壓力的傳感器的歧管組件。
背景技術(shù)：
與液壓-機(jī)械換檔控制裝置相比，電氣控制的電磁閥改善了變速器的的 換檔能力，且特別地允許分級(jí)或漸進(jìn)地釋放和接合離合器一一例如帶式離 合器和/或盤式離合器一一以便在變速器中實(shí)現(xiàn)較平滑的速度改變。在最近 已知的變速器產(chǎn)品中，這些閥組件內(nèi)部安裝于變速器的閥體上并由設(shè)置在 變速器中的泵供給加壓流體。利用閥的開環(huán)控制來進(jìn)行換檔，這要求對(duì)變 速器系統(tǒng)中各個(gè)閥進(jìn)行耗時(shí)且昂貴的校準(zhǔn)。但是，隨著閥在一段時(shí)間后的 磨損、以及隨著變速器流體的粘性由于老化和污染而改變，變速器系統(tǒng)會(huì) 偏離其初始的校準(zhǔn)狀態(tài)，從而降低變速器的換擋性能。
已經(jīng)提出了電磁閥的閉環(huán)控制，以作為一種方法來避免需要精確校準(zhǔn) 用于離合器接合的電磁導(dǎo)向控制閥以及自動(dòng)變速器中的管線壓力調(diào)節(jié)。優(yōu) 選地，閉環(huán)控制包括提供反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)指示由特定的換檔離合器
帶或換檔離合器盤傳遞到電磁閥的扭矩。美國(guó)專利No. 6,807,472描述了 一 種系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過使用壓力傳感器檢測(cè)供給各個(gè)離合致動(dòng)器的液壓并向 變速器控制單元(TCU)提供與檢測(cè)到的壓力相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)，從而能 夠?qū)崿F(xiàn)變速器系統(tǒng)的閉環(huán)控制。然后，TCU判斷實(shí)際檢測(cè)到的壓力和與所 希望的供給致動(dòng)器的輸出壓力相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)壓力之間的差值。TCU控制傳 給線性的或脈寬調(diào)制(PWM)的電磁閥的電流水平或占空比以直接控制離 合器調(diào)節(jié)閥或離合致動(dòng)器，直到實(shí)際壓力達(dá)到目標(biāo)壓力為止。此閉環(huán)反饋確保了即使溫度改變、閥磨損和變速器流體污染，換檔致動(dòng)器也可提供平 滑的變速器換檔操作。
在多種傳感應(yīng)用中，壓電傳感器由于其成本低而通常為優(yōu)選的選擇， 但是由于它們的非線性響應(yīng)、低輸出信號(hào)強(qiáng)度和溫度敏感度，壓電傳感器 對(duì)設(shè)計(jì)提出了大量挑戰(zhàn)。因此，使用壓電傳感器需要信號(hào)放大以及對(duì)非線
性的校正。校正可通過例如混合信號(hào)ASIC來執(zhí)行。此外，壓力傳感器必 須定位成使得電流可從TCU傳送到電磁閥且信號(hào)可從壓力傳感器返回到 TCU，以使羞于壓力傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)閥的控制。
將離散的、隔離的、單個(gè)的傳感器安置在具有信號(hào)通信接口一一如引 線框、壓印的金屬跡線、柔性電路、印刷電路、束線、無線裝置等一一的 變速器系統(tǒng)中以便在TCU、電磁閥和傳感器之間傳送電流和信號(hào)，這增加 了系統(tǒng)的總體復(fù)雜性，還會(huì)使傳感器暴露于來自閥中的電磁線圏的電流尖 峰下。因?yàn)閭鞲衅鬏敵龅碗娖降男盘?hào)，所以由電流尖峰產(chǎn)生的噪聲將產(chǎn)生 不可接受的信號(hào)誤差。
需要一種結(jié)合有低成本壓力傳感器、同時(shí)減小噪聲敏感度和復(fù)雜性的 歧管結(jié)構(gòu)。同樣需要一種可在歧管上的集中位置處執(zhí)行壓力監(jiān)控的歧管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總體上涉及一種液壓歧管組件，該液壓歧管組件包括多個(gè)將流 體引導(dǎo)到集中位置的液壓通道和設(shè)置在該集中位置處以便測(cè)量液壓通道內(nèi) 的流體壓力的套件。在一個(gè)實(shí)施例中，所述套件包括一個(gè)或多個(gè)壓力傳感 器以及結(jié)合入單個(gè)套件中的一微處理器、微控制器或狀態(tài)機(jī)，使得可將該 套件一步地附裝于歧管而不需要將各個(gè)壓力傳感器從遠(yuǎn)處單個(gè)地鏈接到歧 管。所述套件構(gòu)造成具有自己的端口，所述端口與和歧管中液壓通道的相 關(guān)壓力端口對(duì)齊，以便形成歧管和傳感器之間的流體路徑。
所述歧管自身設(shè)計(jì)成將流體導(dǎo)向套件而不是將流體輸出分散到多個(gè)位 置。在一個(gè)實(shí)施例中，液壓通道由頂板和墊片封閉。


圖1A和圖1B是閉環(huán)變速器控制系統(tǒng)的框圖，在該變速器控制系統(tǒng)中 可使用根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的套件；
圖2A和圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于歧管組件的套件的示 意性俯碎見圖和仰視圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于歧管組件的套件中的子套件的 示意性俯視立體圖4是結(jié)合有圖3中示出的子套件的套件的示意性俯視立體圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的歧管組件的分解圖；及
圖6是圖5中的系統(tǒng)的組裝圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和圖1B是示出用于車輛變速器的、其中可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的歧 管組件的閉環(huán)壓力控制系統(tǒng)10的示意性框圖。需要注意，這些附圖僅出于 說明的目的而描述了本發(fā)明的套件的一種可能應(yīng)用，并不意在以任何方式 限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的系統(tǒng)可用于 其它場(chǎng)合而不脫離本發(fā)明的范圍。
系統(tǒng)10可包括多個(gè)供應(yīng)有來自泵11的加壓液壓流體的電磁閥12,該 泵可由變速器輸入軸驅(qū)動(dòng)。每個(gè)閥12沿一管道向液壓控制閥18供應(yīng)加壓 流體，且各液壓控制閥18的輸出通過一管道施加到液壓致動(dòng)的離合器 22—一例如帶式離合器或盤式離合器，從而根據(jù)速度(檔位)改變而控制 扭矩傳遞。
沿著離合器各自的管道20供應(yīng)給各個(gè)離合器(圖1A)或各個(gè)控制閥 (圖1B)的壓力由壓力傳感器24檢測(cè)，該壓力傳感器向電子變速器控制 單元(TCU) 26提供代表所檢測(cè)到的壓力的電氣信號(hào)，如圖1A和圖1B 中虛線所示。TCU 26還從傳動(dòng)系計(jì)算機(jī)28接收指令壓力信號(hào)形式的輸入， 所述傳動(dòng)系計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程以提供用于特定車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)-變速器組合的 期望換檔特性。壓力傳感器24可包括任何合適的壓力傳感器，例如壓電傳
6感器。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中， 一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器24結(jié)合入單個(gè)套件30中， 該套件(例如通過附裝于TCU 26或歧管)可容易地結(jié)合入變速器系統(tǒng)10 中。在題為 "Pressure Transducer Package for a Manifold"的共同轉(zhuǎn)讓、 共同待決的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/235,614中描述了套件30自身的可能構(gòu) 造，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容以參引的方式結(jié)合入本文中。
圖5和圖6示出在歧管34上結(jié)合有套件30的歧管組件32。在一個(gè)實(shí) 施例中，套件30可與歧管34分開制造，并可由配線、引線框、柔性電路 或任何其它連接裝置連接到歧管34上。參考圖5,歧管34包括具有多個(gè) 液壓通道38的體部36。液壓通道38構(gòu)造成將流體發(fā)送到一集中位置42， 套件30將在該集中位置處附裝到歧管34上。
歧管34也可包括設(shè)置在體部36上方以作為密封件的墊片44。墊片44 包括多個(gè)與體部36中的液壓通道38大致對(duì)應(yīng)的開口 46。頂板48封閉歧 管34并通過多個(gè)螺栓50附裝到體部36上。在集中位置42處，頂板48 還包括一系列開口以形成對(duì)應(yīng)于液壓通道38的壓力端口 52。通過以此方 式給液壓通道38規(guī)定路線并使壓力端口 52群集，套件30中的傳感器可監(jiān) 控多個(gè)通道38中的壓力，而不需傳感器設(shè)置在遠(yuǎn)處位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)壓力端口 52對(duì)應(yīng)于液壓通道38中的一個(gè)。如 果需要的話，頂板48可包括接納0形密封圏55的埋頭孔54,用于密封壓 力端口 52并在歧管34中的壓力端口 52和套件30中的對(duì)應(yīng)壓力端口 52a (圖2B)之間形成流體密封的路徑。注意，套件30也可利用墊片或任何 其它部件密封于頂板48。
圖2A到圖4示出套件30中可能的傳感器布置。注意，本發(fā)明并不限 于這些構(gòu)型，也能夠不脫離本發(fā)明的范圍設(shè)想其它構(gòu)型。
圖2A和圖2B示出套件30的構(gòu)造，其中套件30包括傳感器24，所 述傳感器大致以圓形或六邊形布置在它們各自的基底61上。傳感器24和 處理器62容納于套件殼體64中。可在套件30中包括可選的隔墻66或填 充材料以使傳感器24和處理器70穩(wěn)定、從而防止破壞并保護(hù)它們與腐蝕性環(huán)境隔離。套件殼體30還可包括螺栓孔74以使套件30能通過單個(gè)螺栓 容易地附裝到歧管34的頂板48。
因?yàn)閭鞲衅?4和處理器70組合在單個(gè)套件30內(nèi)，所以僅需要最少量 的連接管線90以將傳感器24連接到TCU (未示出)。這減少了處理器 70和傳感器24之間的跡線的總長(zhǎng)度、并減小了往TCU的連接件的總數(shù)目， 使得整個(gè)壓力傳感系統(tǒng)更抗噪。此外，套件30起到能容易地附裝到歧管 34上以形成本發(fā)明的歧管組件32的模塊化部件的作用。
圖3和圖4示出另一實(shí)施例，其中套件30包括一個(gè)或多個(gè)子套件IOO。 圖3示出子套件100的一個(gè)實(shí)施例。子套件100包括兩個(gè)或多個(gè)傳感器24 以及與其自身相關(guān)的子套件線路102和子套件殼體104。如圖5所示，兩 個(gè)或多個(gè)子套件100設(shè)置在套件殼體64中以形成整個(gè)套件30。子套件線 路102聯(lián)接到套件跡線106上，該套件跡線又連接到連接線路90上。在圖 4所示的示例中，每個(gè)子套件100都具有自己的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘連接線路，且 兩個(gè)子套件共享動(dòng)力和接地線路。在此示例中，套件殼體31包括兩個(gè)用于 將套件30附裝在歧管34上的螺栓孔74。應(yīng)當(dāng)注意，子套件100在組裝到 套件30中以前可進(jìn)行校準(zhǔn)。這使得能夠由不同機(jī)構(gòu)制造子套件100和完成 的套件30。
具體的套件30的構(gòu)造對(duì)于歧管組件32的創(chuàng)造性并不重要。上述布置 僅作為可能的實(shí)施例的簡(jiǎn)單的說明性示例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解， 所述套件可不脫離本發(fā)明的范圍而具有不同的構(gòu)造。此外，盡管上述示例 集中于變速器歧管，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本發(fā)明的系統(tǒng)可用 作任何應(yīng)用中的流體壓力傳感系統(tǒng)。
通過將一個(gè)或多個(gè)傳感器和處理器結(jié)合到單個(gè)套件中、并通過將歧管 構(gòu)造成使得液壓通道將流體導(dǎo)向集中位置處的壓力端口 ，本發(fā)明可以監(jiān)視 和控制流體壓力而不需要在多個(gè)位置設(shè)置多個(gè)傳感器。相反，多個(gè)傳感器 可作為單個(gè)單元附裝在歧管上，減少了制造成本，并簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)。
盡管在上文中是針對(duì)示出的實(shí)施例描述本發(fā)明的，但是應(yīng)當(dāng)理解，本 發(fā)明能夠進(jìn)行修改和變型，并且僅由以下權(quán)利要求來限制。
權(quán)利要求
1. 一種歧管組件(32)，包括歧管(34)，其具有多個(gè)將流體發(fā)送至多個(gè)設(shè)置在所述歧管的集中位置處的壓力端口(52)的液壓通道(38)；和壓力傳感器套件(30)，其在所述集中位置處附裝于所述歧管，該套件包括多個(gè)傳感器(24)，每個(gè)所述傳感器布置成與一個(gè)壓力端口對(duì)應(yīng)，其中每個(gè)所述傳感器產(chǎn)生與該壓力端口中的流體壓力對(duì)應(yīng)的信號(hào)；處理器(70)，其接收來自所述至少一個(gè)傳感器的信號(hào)；和殼體(31)，其容納所述至少一個(gè)傳感器和處理器并能夠附裝于所述歧管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組件，其中所述歧管包括 體部(36)，其包括所述多個(gè)液壓通道；和 頂板(48),其具有所述多個(gè)壓力端口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，還包括設(shè)置在所述體部和頂板之間 的墊片(44)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述頂板具有包圍所述多個(gè) 壓力端口的多個(gè)埋頭孔(54)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述多個(gè)傳感器布置在所述 套件的至少兩個(gè)子套件(100)中，每個(gè)所述子套件具有所述多個(gè)傳感器中 的至少一個(gè)和子套件殼體(104)。
6. —種制造歧管組件(32)的方法，包括形成具有多個(gè)液壓通道(38)的歧管(34),所迷液壓通道將流體發(fā) 送至多個(gè)設(shè)置在所述歧管的集中位置(42)處的壓力端口 (52);和 通過下述步驟形成具有殼體(31)的壓力傳感器套件(30):將多個(gè)傳感器(24)布置在所述殼體內(nèi)，使得每個(gè)所述傳感器布 置成與一個(gè)壓力端口對(duì)應(yīng)，其中每個(gè)所述傳感器產(chǎn)生與該壓力端口中 的流體壓力相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，將處理器(70)設(shè)置在所述殼體內(nèi)，其中所述處理器接收來自所 述多個(gè)傳感器的信號(hào)；以及將所述套件的殼體附裝于位于所述多個(gè)壓力端口上方的所述集中位 置，使得每個(gè)所述傳感器設(shè)置在所述壓力端口中的一個(gè)的上方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述形成歧管的步驟包括 形成包括所述多個(gè)液壓通道的體部(36);在所述體部上設(shè)置頂板(48)，其中所述頂板具有多個(gè)壓力端口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述體部和頂板之間設(shè)置 墊片(44)。
9. 根據(jù)權(quán)利要6所述的方法，還包括在所述頂板上形成包圍所述多 個(gè)壓力端口的多個(gè)埋頭孔(54)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述形成傳感器套件的步驟 還包括將所述多個(gè)傳感器布置在所述套件的至少兩個(gè)子套件(100)中，其 中每個(gè)所述子套件具有所述多個(gè)傳感器中的至少一個(gè)和子套件殼體(104)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓歧管組件(32)，該液壓歧管組件包括歧管(34)和套件(30)，所述歧管(34)具有多個(gè)將流體導(dǎo)向集中位置的液壓通道(38)，所述套件(30)設(shè)置在所述集中位置處以測(cè)量對(duì)應(yīng)于液壓通道的壓力端口(52)處的流體壓力。所述歧管組件將流體導(dǎo)向單個(gè)的套件而不是將流體輸出分散到多個(gè)傳感器位置，簡(jiǎn)化了整體組件構(gòu)造。
文檔編號(hào)F16H61/00GK101484729SQ200780025666
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日
發(fā)明者D·E·赫伯特, M·L·戴里弗, T·J·格林 申請(qǐng)人:伊頓公司