變速器和液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于機(jī)動車輛的自動變速器領(lǐng)域。更特別地，本公開涉及用于具有變矩器和旁通離合器的變速器的液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]許多車輛在包括前進(jìn)和倒車兩種運(yùn)動的寬的車速范圍內(nèi)被使用。但是，某些類型的發(fā)動機(jī)只能夠在窄的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，經(jīng)常采用能夠在多種傳動比下有效地傳遞動力的變速器。當(dāng)車輛處于低速時，變速器通常在高傳動比下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使發(fā)動機(jī)扭矩倍增以提高加速性能。在高車速下，以低傳動比運(yùn)轉(zhuǎn)變速器允許發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與安靜、節(jié)省燃料的巡航關(guān)聯(lián)。
[0003]圖1描繪了典型的前輪驅(qū)動的動力傳動系統(tǒng)布置。粗線示出了機(jī)械動力流。動力通過內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10提供。變速器輸入軸12將動力從發(fā)動機(jī)10的曲軸傳遞至變矩器14。變矩器14允許發(fā)動機(jī)在車輛靜止時怠速。變矩器14將動力經(jīng)由渦輪軸18傳遞至齒輪箱16。在一些運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，變矩器14可減小軸轉(zhuǎn)速并增大軸扭矩。齒輪箱16根據(jù)當(dāng)前車輛需求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和扭矩并將動力傳遞至差速器20。差速器20將動力傳遞至左車輪22和右車輪24同時允許在車輛轉(zhuǎn)彎時左車輪22和右車輪24的轉(zhuǎn)速稍微不同。
[0004]變矩器14需要流體供應(yīng)以建立液力矩(hydrodynamic torque)流動路徑，還可能需要增壓的流體供應(yīng)以接合鎖止離合器(lock-up clutch) ο齒輪箱16需要流體供應(yīng)用于潤滑和冷卻。齒輪箱16的傳動比通過將處于控制的壓力的流體供應(yīng)到一組換檔元件(例如，制動器和離合器)來控制。用于這些目的的流體通過栗26供應(yīng)并被閥體28調(diào)節(jié)。栗26通過變速器輸入軸12機(jī)械地驅(qū)動。栗26從油底殼30汲取流體并將流體以升高的壓力(稱為管路壓力)提供到閥體28。閥體28將流體以多種不同的壓力的(可被控制為小于管路壓力的壓力)分配至通向變矩器14和齒輪箱16的多個單獨(dú)的回路。在某些情況下，閥體引導(dǎo)流體通過冷卻器32。流體從齒輪箱和閥體排回到油底殼30。虛線箱34中的部件通常包含在共用殼體中并稱為驅(qū)動橋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種變速器，包括變矩器、旁通離合器和液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)具有變矩器充入回路、變矩器返回回路、旁通離合器作用回路和潤滑回路。旁通離合器作用回路和變矩器充入回路中的壓力分別由旁通離合器調(diào)節(jié)閥和變矩器充入調(diào)節(jié)閥來控制。旁通離合器調(diào)節(jié)閥和變矩器充入調(diào)節(jié)閥響應(yīng)于共用的可變力螺線管(VFS)。在一些實施例中，旁通離合器可限定從潤滑回路供應(yīng)流體的平衡室。被布置為與變矩器返回回路和潤滑回路串聯(lián)的變矩器充入回路從管路壓力回路經(jīng)由變矩器充入調(diào)節(jié)閥被供應(yīng)?？紫拗谱兙仄鞒淙牖芈分械挠土鳎乐剐枰獜妮^低優(yōu)先級回路供給這些回路。當(dāng)需要時，可選擇的機(jī)構(gòu)可增加變矩器充入回路和潤滑回路中的油流。在一個實施例中，通過開/閉式螺線管致動流量控制閥繞過所述孔以增加油流。在另一個實施例中，當(dāng)需要時，電動栗提供額外的油流。
[0006]在另一個實施例中，管路壓力回路通過由變速器輸入軸驅(qū)動的第一栗和由電動馬達(dá)驅(qū)動的第二栗兩者被供應(yīng)。開關(guān)閥基于開/閉式螺線管將電動栗的油流引導(dǎo)至管路壓力回路或變矩器充入回路。第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥可基于第一 VFS分別調(diào)節(jié)變矩器充入回路和旁通離合器作用回路中的壓力。第三調(diào)節(jié)閥可基于第二 VFS調(diào)節(jié)管路壓力回路中的壓力。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第三調(diào)節(jié)閥，被配置為基于供應(yīng)至第二可變力螺線管的電流，調(diào)節(jié)管路壓力回路中的壓力。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變速器還包括潤滑回路，潤滑回路與變矩器充入回路串聯(lián)，其中，潤滑回路與旁通離合器的平衡室流體連通。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種變速器控制系統(tǒng)，包括:栗，被構(gòu)造為將流體以控制的壓力供應(yīng)至管路壓力回路；變矩器充入調(diào)節(jié)閥，被配置為響應(yīng)于第一電流調(diào)節(jié)將管路壓力回路連接到變矩器充入回路的閥的開度的大??；流量控制閥，被配置為響應(yīng)于第二電流調(diào)節(jié)通過變矩器充入回路的流量。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述變速器控制系統(tǒng)還包括旁通離合器調(diào)節(jié)閥，所述旁通離合器調(diào)節(jié)閥被配置為響應(yīng)于第一電流調(diào)節(jié)將管路壓力回路連接至旁通離合器作用回路的閥的開度的大小，以使旁通離合器作用回路中的壓力隨著變矩器充入回路中的壓力減小而增大。
【附圖說明】
[0011]圖1是車輛動力傳動系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖2是變矩器組件的示意圖。
[0013]圖3是旁通離合器的截面圖。
[0014]圖4是第一液壓控制系統(tǒng)的一部分的不意圖。
[0015]圖5是圖4的液壓控制系統(tǒng)中兩種控制的壓力關(guān)于VFS壓力的圖。
[0016]圖6是第二液壓控制系統(tǒng)的一部分的不意圖。
【具體實施方式】
[0017]在此描述了本公開的實施例。然而，應(yīng)理解的是，公開的實施例僅為示例，其可以多種替代形式實施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細(xì)節(jié)。因此，此處公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，參照任一【附圖說明】和描述的多個特征可以與一個或更多個其它附圖中說明的特征組合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br>[0018]圖2示意性地描繪了變矩器14。固定的前支撐件40固定到驅(qū)動橋殼體。變速器輸入軸12驅(qū)動栗輪42。禍輪44驅(qū)動禍輪軸18。導(dǎo)輪(stator) 46通過單向離合器48連接到前支撐件40。旁通離合器50選擇性地將變速器輸入軸12結(jié)合到渦輪軸18。栗驅(qū)動鏈輪52固定到輸入軸12。栗輪42、渦輪44和導(dǎo)輪46限定填充有流體的變矩器室。
[0019]栗輪42上的葉盤(vane)響應(yīng)于栗輪42的旋轉(zhuǎn)趨向于向外推動流體。然后隨著流體向內(nèi)循環(huán)，流體在渦輪44的葉盤上施加扭矩。導(dǎo)輪46上的葉盤將排出渦輪的流體重新引導(dǎo)回栗輪。當(dāng)栗輪42比渦輪44旋轉(zhuǎn)得快時，正扭矩施加在渦輪44上并且阻扭矩(resistance torque)施加在栗輪42上。扭矩的大小依賴于栗輪和禍輪之間的相對轉(zhuǎn)速。由于導(dǎo)輪的作用，渦輪上的扭矩可能高于栗輪上的阻扭矩。當(dāng)渦輪的轉(zhuǎn)速接近栗輪轉(zhuǎn)速時，單向離合器48超越限制(overrun)以允許導(dǎo)輪46旋轉(zhuǎn)。
[0020]與以上描述的液力動力傳遞路徑相比，當(dāng)旁通離合器50接合時，動力從變速器輸入軸12通過旁通離合器50傳遞到渦輪軸18。由于這種動力傳遞路徑比液力動力傳遞路徑更有效，因此，在穩(wěn)定狀態(tài)的巡航情況期間，這種動力傳遞路徑是優(yōu)選的。然而，液力動力流動路徑提供扭矩倍增和振動隔離，使得液力動力傳遞路徑在其它情況(例如，在低速行駛期間和在齒輪箱16從一種傳動比換到另一種傳動比時)下更優(yōu)選?？烧{(diào)節(jié)旁通離合器50的扭矩容量使得一些動力通過每個動力傳遞路徑傳遞。
[0021]圖3示出了旁通離合器50的結(jié)構(gòu)。一組摩擦盤60鍵連接到變速器輸入軸12，從而摩擦盤60被迫使與輸入軸12—起旋轉(zhuǎn)而不能軸向運(yùn)動。止動環(huán)(snap ring)62限制向左的軸向運(yùn)動。摩擦盤60與鍵連接到渦輪軸18的一組分離盤64交替布置?；钊?6被支撐為相對于輸入軸12軸向滑動。當(dāng)增壓的流體被引導(dǎo)至室68時，活塞66迫使摩擦盤和分離盤在一起。在摩擦盤和分離盤之間的摩擦使扭矩在變速器輸入軸12和渦輪軸18之間傳遞。通過改變作用室(apply chamber)68中的壓力來控制離合器的扭矩容量。增壓的流體可通過渦輪軸18中的通道70和輸入軸12中的通道72而被引導(dǎo)至作用室68。通過密封件74和76在通道70和72之間引導(dǎo)流體。當(dāng)流體壓力被去除時，復(fù)位彈簧78迫使活塞向右以松開離合器。
[0022]當(dāng)輸入軸12旋轉(zhuǎn)時，離心力使室68中的壓力超過通道70中的壓力。由于這些壓力基于輸入軸轉(zhuǎn)速而變動，變化會造成難以精確地控制扭矩容量。為了補(bǔ)償這些變動，處于低壓的流體被引導(dǎo)至平衡室80。流體可通過渦輪軸18中的通道82和輸入軸12中的通道84引導(dǎo)。通道72和84位于輸入軸12中的不同的周向位置，從而通道72和84不會彼此交叉。密封件74使流體從通道82引導(dǎo)向通道84。平衡室80被設(shè)計為使其作用在活塞66上的面積與作用室68作用在活塞66上的面積差不多相同，并且平衡室80和作用室68具有相同的半徑，從而在兩個室中產(chǎn)生的離心力相互抵消。
[0023]在可選的實施例中，適度壓力的流體可被引導(dǎo)至平衡室80。例如，用于將流體提供至由渦輪、栗輪和導(dǎo)輪限定的變矩器室的流體回路(稱為變矩器充入回路(convertercharge circuit))可被引導(dǎo)至平衡室80。因為當(dāng)作用室68中的壓力下降到較低值時，適度的壓力迫使活塞66向右，所以這消除對復(fù)位彈簧78的需要。然而，現(xiàn)在，扭矩容量是提供到作用室68的流體和提供到平衡室80的流體之間的壓力差的函數(shù)，這可能在變矩器