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 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，且特別地允許分級或漸進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)控制來進行換檔，這要求對變 速器系統(tǒng)中各個閥進行耗時且昂貴的校準。但是，隨著閥在一段時間后的 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 偏離其初始的校準狀態(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 用于離合器接合的電磁導向控制閥以及自動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，該反饋信號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供給各個離合致動器的液壓并向 變速器控制單元(TCU)提供與檢測到的壓力相對應的電氣信號，從而能 夠?qū)崿F(xiàn)變速器系統(tǒng)的閉環(huán)控制。然后，TCU判斷實際檢測到的壓力和與所 希望的供給致動器的輸出壓力相對應的目標壓力之間的差值。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)閥或離合致動器，直到實際壓力達到目標壓力為止。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，換檔致動器也可提供平 滑的變速器換檔操作。
在多種傳感應用中，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、低輸出信號強度和溫度敏感度，壓電傳感器 對設計提出了大量挑戰(zhàn)。因此，使用壓電傳感器需要信號放大以及對非線
性的校正。校正可通過例如混合信號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可從壓力傳感器返回到 TCU，以使羞于壓力傳感器信號實現(xiàn)閥的控制。
將離散的、隔離的、單個的傳感器安置在具有信號通信接口一一如引 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，這增加 了系統(tǒng)的總體復雜性，還會使傳感器暴露于來自閥中的電磁線圏的電流尖 峰下。因為傳感器輸出低電平的信號，所以由電流尖峰產(chǎn)生的噪聲將產(chǎn)生 不可接受的信號誤差。
需要一種結(jié)合有低成本壓力傳感器、同時減小噪聲敏感度和復雜性的 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將流 體引導到集中位置的液壓通道和設置在該集中位置處以便測量液壓通道內(nèi) 的流體壓力的套件。在一個實施例中，所述套件包括一個或多個壓力傳感 器以及結(jié)合入單個套件中的一微處理器、微控制器或狀態(tài)機，使得可將該 套件一步地附裝于歧管而不需要將各個壓力傳感器從遠處單個地鏈接到歧 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 關壓力端口對齊，以便形成歧管和傳感器之間的流體路徑。
所述歧管自身設計成將流體導向套件而不是將流體輸出分散到多個位 置。在一個實施例中，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 一個實施例的套件；
圖2A和圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個實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)明一個實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。
具體實施例方式
圖1A和圖1B是示出用于車輛變速器的、其中可應用根據(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用，并不意在以任何方式 限制本發(fā)明的范圍。本領域普通技術(shù)人員應當理解，本發(fā)明的系統(tǒng)可用于 其它場合而不脫離本發(fā)明的范圍。
系統(tǒng)10可包括多個供應有來自泵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。每個閥12沿一管道向液壓控制閥18供應加壓 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供應給各個離合器(圖1A)或各個控制閥 (圖1B)的壓力由壓力傳感器24檢測，該壓力傳感器向電子變速器控制 單元(TCU) 26提供代表所檢測到的壓力的電氣信號，如圖1A和圖1B 中虛線所示。TCU 26還從傳動系計算機28接收指令壓力信號形式的輸入， 所述傳動系計算機進行編程以提供用于特定車輛和發(fā)動機-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， 一個或多個壓力傳感器24結(jié)合入單個套件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、 共同待決的美國專利申請No. 11/235,614中描述了套件30自身的可能構(gòu) 造，該申請的公開內(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。在一個實 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 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也可包括設置在體部36上方以作為密封件的墊片44。墊片44 包括多個與體部36中的液壓通道38大致對應的開口 46。頂板48封閉歧 管34并通過多個螺栓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應于液壓通道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) 控多個通道38中的壓力，而不需傳感器設置在遠處位置。
在一個實施例中，每個壓力端口 52對應于液壓通道38中的一個。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中的對應壓力端口 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能通過單個螺栓 容易地附裝到歧管34的頂板48。
因為傳感器24和處理器70組合在單個套件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之間的跡線的總長度、并減小了往TCU的連接件的總數(shù)目， 使得整個壓力傳感系統(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示出另一實施例，其中套件30包括一個或多個子套件IOO。 圖3示出子套件100的一個實施例。子套件100包括兩個或多個傳感器24 以及與其自身相關的子套件線路102和子套件殼體104。如圖5所示，兩 個或多個子套件100設置在套件殼體64中以形成整個套件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，每個子套件100都具有自己的數(shù)據(jù)和時鐘連接線路，且 兩個子套件共享動力和接地線路。在此示例中，套件殼體31包括兩個用于 將套件30附裝在歧管34上的螺栓孔74。應當注意，子套件100在組裝到 套件30中以前可進行校準。這使得能夠由不同機構(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 僅作為可能的實施例的簡單的說明性示例。本領域普通技術(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 作任何應用中的流體壓力傳感系統(tǒng)。
通過將一個或多個傳感器和處理器結(jié)合到單個套件中、并通過將歧管 構(gòu)造成使得液壓通道將流體導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位置設置多個傳感器。相反，多個傳感器 可作為單個單元附裝在歧管上，減少了制造成本，并簡化了整個系統(tǒng)。
盡管在上文中是針對示出的實施例描述本發(fā)明的，但是應當理解，本 發(fā)明能夠進行修改和變型，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)，其具有多個將流體發(fā)送至多個設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，該套件包括多個傳感器(24)，每個所述傳感器布置成與一個壓力端口對應，其中每個所述傳感器產(chǎn)生與該壓力端口中的流體壓力對應的信號；處理器(70)，其接收來自所述至少一個傳感器的信號；和殼體(31)，其容納所述至少一個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)，其包括所述多個液壓通道；和 頂板(48),其具有所述多個壓力端口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，還包括設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 壓力端口的多個埋頭孔(54)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述多個傳感器布置在所述 套件的至少兩個子套件(100)中，每個所述子套件具有所述多個傳感器中 的至少一個和子套件殼體(104)。
6. —種制造歧管組件(32)的方法，包括形成具有多個液壓通道(38)的歧管(34),所迷液壓通道將流體發(fā) 送至多個設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):將多個傳感器(24)布置在所述殼體內(nèi)，使得每個所述傳感器布 置成與一個壓力端口對應，其中每個所述傳感器產(chǎn)生與該壓力端口中 的流體壓力相對應的信號，將處理器(70)設置在所述殼體內(nèi)，其中所述處理器接收來自所 述多個傳感器的信號；以及將所述套件的殼體附裝于位于所述多個壓力端口上方的所述集中位 置，使得每個所述傳感器設置在所述壓力端口中的一個的上方。
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 形成包括所述多個液壓通道的體部(36);在所述體部上設置頂板(48)，其中所述頂板具有多個壓力端口。
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 個壓力端口的多個埋頭孔(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 還包括將所述多個傳感器布置在所述套件的至少兩個子套件(100)中，其 中每個所述子套件具有所述多個傳感器中的至少一個和子套件殼體(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)具有多個將流體導向集中位置的液壓通道(38)，所述套件(30)設置在所述集中位置處以測量對應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向單個的套件而不是將流體輸出分散到多個傳感器位置，簡化了整體組件構(gòu)造。
文檔編號F16H61/00GK101484729SQ200780025666
公開日2009年7月15日 申請日期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 申請人:伊頓公司