專利名稱：雙級調節(jié)閥總成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變速器離合器的控制閥體和調節(jié)閥。具體地，本發(fā)明教導了多種用于 加快變速器轉換時間和可控性的機構。
背景技術：
傳統(tǒng)的自動變速器包括液壓控制系統(tǒng)，其支配變速器操作壓力、用于冷卻、潤滑和 其它目的的流體流量分布，以及各種變速器組件(例如離合器總成)的啟動。許多這些 液壓控制系統(tǒng)包括用于調節(jié)離合器的液壓和流體分布的減壓控制閥(或者調節(jié)閥)。這 些調節(jié)閥具有兩個不同的操作條件。第一，調節(jié)閥支配離合器的填充和滿行程(fill and stroke) 0第二，調節(jié)閥將離合器中的壓力調節(jié)至所期望的水平。填充-滿行程部分所需的 時間直接影響變速器的總換檔時間。這兩個操作條件從通常徑向相對的調節(jié)閥中產生要求。期望高流量以減少離合器 的填充_滿行程以及變速器的總換檔時間。在傳動比改變的過程中，壓力調節(jié)需要良好的 離合器壓力控制。這兩種狀態(tài)之間的過渡也是管理換檔質量的一個因素。因此，需要一種控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)最佳地管理調節(jié)閥的兩種操作條件。同樣地，需 要存一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)使調節(jié)閥操作的填充-滿行程部分所需的時間最短。
發(fā)明內容
本發(fā)明可以解決一個或多個上述問題。其它特征和/或優(yōu)點可以通過以下說明而 變得顯而易見。本發(fā)明的某些實施例提供一種控制變速器離合器的液壓控制回路，其具有控制 閥體，其設置成與變速器離合器流體連通；控制閥體中的調節(jié)閥，其設置成將流體引導至變 速器離合器，該調節(jié)閥包括雙級柱塞總成。當雙級柱塞總成在第二級操作時調節(jié)閥中的流 動區(qū)大于其在第一級操作時的流動區(qū)。本發(fā)明的另一實施例提供一種控制變速器離合器的控制閥體，包括滑閥，其設置 成在閥體中的內孔內移動；以及雙級柱塞總成，其處在內孔的一端。柱塞總成包括柱塞； 滑閥和柱塞之間的第一彈簧；以及柱塞和控制閥體之間的第二彈簧。當該總成處在第一級 時，柱塞處在第一位置，并且當該總成處在第二級時，第二彈簧壓縮并且柱塞移動到第二位 置。當柱塞處在第二位置時，穿過滑閥的流動區(qū)較大。雙級柱塞總成設置成在變速器離合 器接近填充的結尾時，在第一級和第二級之間自動過渡。同樣包括在控制閥體中的是在控 制閥體中內孔處的流動控制孔；第一腔在流動控制孔和離合器之間延伸；并且第二腔在雙 級柱塞總成和第一通道之間延伸。第二通道設置成在離合器填充過程中減小柱塞總成一端 的壓力，從而使柱塞總成能夠在第二級操作。根據(jù)一個示例性實施例，控制變速器離合器的控制閥體包括調節(jié)閥，其設置成將 流體引導至變速器離合器；以及與調節(jié)閥流體連通的控制壓力回路?？刂茐毫芈钒?鎖止閥；以及在調節(jié)閥和鎖止閥之間延伸的通道。調節(jié)閥具有第一級以及第二級操作，并且
3當調節(jié)閥在第二級操作時調節(jié)閥中的流動區(qū)大于其在第一級操作時的流動區(qū)。控制壓力回 路設置成在離合器填充過程中減少調節(jié)閥一端的壓力，從而使該總成能夠在第二級操作。 調節(jié)閥設置成當變速離合器接近填充的結尾時，在第一級和第二級之間自動過渡。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種控制變速器離合器的液壓控制閥體的制造方 法。該方法包括將控制閥體設置成與變速器離合器流體連通；提供控制閥體內設置成將 流體引導至變速器離合器的調節(jié)閥；以及將調節(jié)閥設置成在兩個級操作。當調節(jié)閥在第二 級操作時調節(jié)閥中的流動區(qū)大于當其在第一級操作時的流動區(qū)。本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供優(yōu)化調節(jié)閥總成的兩個操作條件的技術方案，從而改進 車輛離合器的總換檔時間和品質。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，雙級調節(jié)閥總成在離合器填充的過程中能夠得到增加的 流動區(qū)，在其它調節(jié)條件下自動回復到減小的流動區(qū)。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，在滿行程離合器控制的壓力增加指令的過程中，調節(jié)閥 總成消除了由于流量增加特征傳達到全環(huán)面而引起振動的可能性以及減小對輸入噪音或 抖動頻率的敏感度。本發(fā)明的另一優(yōu)點是，調節(jié)閥總成消除了對離合器滿行程“推進”的高壓力指令的 校準的需要。這也減小了由于在校準過程中通常由人或者機械誤差導致的“過渡推進”的 較差換檔品質的可能性。這里所公開的示例性調節(jié)閥和鎖止閥的另外的優(yōu)點是消除了在調節(jié)閥處對排出 嚴格限制的反饋控制壓力的需要。因此，控制閥體具有較好的控制并且快速返回離合器控 制模式。在以下說明中，某些方面和實施例將顯而易見。應當知道的是，廣義上說，即使沒 有這些方面和實施例的一個或多個特征，本發(fā)明也可以實施。應當知道的是這些方面和實 施例僅僅是示范和解釋并不是對本發(fā)明的限制。以下將結合附圖通過例子詳細說明本發(fā)明，其中，附圖中所使用的相同標號用于 相同或者本質上相同的部件。結合附圖通過以下對實施本發(fā)明的最佳方式進行詳細說明， 本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點將顯而易見。附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的一種控制閥體的圖示。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的一種調節(jié)閥總成的側視圖，其處在壓力 調節(jié)位置。圖3是圖2中的調節(jié)閥的側視圖，其處在離合器滿行程位置。圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的一種調節(jié)閥總成的側視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的一種控制閥體的圖示。圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的一種調節(jié)閥總成的側視圖，其處在壓力 調節(jié)位置。圖7是圖6的調節(jié)閥的側視圖，其處在離合器滿行程位置。圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的一種調節(jié)閥總成的側視圖。圖9表示根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的一種調節(jié)閥總成的預計性能圖。
圖10是一種控制變速器離合器的液壓控制閥體的制造方法的流程圖。盡管以下的詳細說明引用了說明性的實施例，但對所屬領域的技術人員來說許多 可選方案、修改及其變化將顯而易見。因此，要求保護的主題要從更寬的范圍來理解。
具體實施例方式參照附圖，圖1-10，其中相同的符號表示同樣或對應的部分，所示為最小化調節(jié)閥 操作的填充-滿行程部分所需時間的控制閥體?？刂崎y體也顯示出改進的離合器滿行程和 壓力調節(jié)操作模式之間的可控性?，F(xiàn)在參照圖1，所示為用于控制變速器離合器20的液壓控制閥體10或控制回路的 原理圖?？刂崎y體10與可液壓啟動的離合器總成20流體連通?？刂崎y體10支配離合器 應用?？刂企w10中的電動液壓螺線管30選擇性地將壓力信號提供到調節(jié)閥總成40(或調 節(jié)閥)；調節(jié)閥40然后將流體供應到離合器總成20。調節(jié)閥40設置成將流體接收到其中。 在所示的實施例中，調節(jié)閥40通過通道50直接與螺線管30流體連通。一俟螺線管30將 預先確定的壓力發(fā)送到調節(jié)閥40，調節(jié)閥將成比例的壓力引導至變速器離合器總成20。如圖1所示，調節(jié)閥40是示例性的雙級調節(jié)閥總成(dual-stageregulator valve assembly)。調節(jié)閥40在至少兩級(stage)中操作?；y(spool valve) 60相對于調節(jié)閥 總成40是可移動的?；y60安裝到可移動的錨形體或基座，例如，柱塞總成70——或者第 二滑閥——如圖1所示。當柱塞總成70處在第一位置時，調節(jié)閥總成40具有大于當調節(jié) 閥處在第二位置時的流動區(qū)。當柱塞總成70處在第一位置時柱塞總成70在第一級操作， 并且當柱塞總成70在第二級操作時處在第二位置。在第二級過程中，調節(jié)閥40設置成接 收流體并且填充離合器總成20。柱塞總成70沿調節(jié)閥總成40的縱軸移動。柱塞總成70 向右移動時，滑閥60開大調節(jié)閥總成40并且調節(jié)閥總成中的流動區(qū)增大。柱塞總成70設 置成當變速器離合器20接近填充循環(huán)的結尾時在第一級和第二級之間自動過渡。因此，調 節(jié)閥總成40的流動能力增加并且離合器總成20的總換檔時間減少。在圖1所示的實施例中，鎖止閥(Latch valve)總成80或鎖止閥通過通道90和 100與調節(jié)閥40流體連通。如圖所示的處于鎖止位置的鎖止閥80將來自調節(jié)閥40的一部 分的下游流體排到另一部分。鎖止閥80設置成通過通道90在流動控制孔110的上游從調 節(jié)閥40中接收控制口流體。鎖止閥80設置成當來自螺線管30的壓力達到足夠時，減少通 過反饋通道100反饋給調節(jié)總成的一端處的壓力，因此導致所應用的離合器20在完全供應 壓力(鎖止)的情況下承受壓力。流動控制孔105也在通道100中。如圖1所示，調節(jié)閥還包括雙級柱塞總成70。通道120中的壓力是流動控制孔110 的下游并且通過通道125與離合器20和柱塞總成70連通。在控制閥體10的內孔(bore) 15 中，調節(jié)閥總成40彈簧偏置滑閥60——使調節(jié)閥40處的壓力能夠經由螺線管30選擇性流 體分布；柱塞總成70也相對于控制閥體10偏置——從而使柱塞70能夠移動并且改變調節(jié) 閥總成40的參考系，從而增加調節(jié)閥總成40中的流體流動區(qū)。下面討論各種示例性雙級調節(jié)閥總成，其減少變速器離合器總成的填充時間并且 使高流動和壓力調節(jié)狀態(tài)之間的過渡自動化。盡管這里所討論的調節(jié)閥是兩級的，調節(jié)閥 也可以設置成以超過兩級操作。現(xiàn)在參照圖2，所示為示例性雙級調節(jié)閥總成150。所示調節(jié)閥總成150處在第一
5級或第一位置。在該級中，獲得將滑閥190移動至打開或第一位置所需的信號壓力。使離 合器總成160滿行程(或應用)，以最小流速滿行程。調節(jié)閥總成150包括在控制閥體170 中。在控制閥體170中形成內孔180。滑閥190嵌套在控制體170中的控制閥內孔180中。 滑閥190相對于柱塞200偏置(或被彈簧支著)，如圖2中所示，其處在第一(初始)位置。 螺旋彈簧210放置在柱塞200和滑閥190之間。滑閥190設置成沿縱軸L1移動。滑閥190 具有沿滑閥的縱軸L1可變的直徑。滑閥190和平臺155、165、175和185的面積差別與控 制體170中的口(例如，220-290)相配合以支配通過控制體的流體的分布。在所示的實施 例中，口 220、230、240、250、260、270、280、290和300是與控制體170的其它部分和/或變 速器離合器總成160流體連通的一系列環(huán)形槽。圖2所示的滑閥190可以實現(xiàn)多種位置從而調節(jié)到離合器總成160的流量分布。 口 290與電動液壓螺線管流體連通，電動液壓螺線管選擇性地對調節(jié)閥總成150提供壓力。 口 220、240和270與變速器離合器總成160流體連通并且口 270將流體提供到離合器總成。 在圖2所示的實施例中，所示的滑閥190處在第一位置或調節(jié)位置。在調節(jié)位置，調節(jié)閥總 成150至少部分打開，允許從口 270通過控制閥內孔180到口 280的流體連通。口 250和 260是排出口并且打開至集油槽(sump)。口 240經由通道320將反饋壓力提供到調節(jié)閥。 提供到離合器總成160的實際壓力經由通道310與調節(jié)閥總成連通?；y190可以包括流 動增益控制特征，例如，削邊(chamfered edge)330或斜坡。與全環(huán)面相比，當打開調節(jié)閥 150時，削邊330提供進入口 270的減小流動區(qū)。流動增益控制特征還可以包含在口 270 內。口 290利用內孔塞380從外部密封?；y190和內孔塞380憑借保持板(retaining plate) 390保持在內孔180中。雙級柱塞總成360也表示在圖2和圖3中。柱塞總成360包括柱塞200，其相對 于控制閥體170偏置。圖2中，所示柱塞200處在第一或初始位置。柱塞200放置在內孔 180內的彈簧210和340之間。口 230中的固位板(retainer plate) 370跨過柱塞200并 且限制其沿縱軸L1的兩個方向的行程。在所示的實施例中，彈簧340具有比彈簧210更加 足夠大的負載量以便當柱塞200兩側之間的壓力差小于設計值時，柱塞200向右偏置。在 第二級操作過程中，彈簧340也壓縮，使柱塞200能夠移動并且使調節(jié)閥150能夠增加其中 的流動區(qū)。柱塞200設置成當變速器離合器160接近填充循環(huán)的結尾時在第一級和第二級 之間自動過渡。調節(jié)閥總成150包括流動控制孔350。流動控制孔350處在控制回路400中反饋 通道320和為離合器總成160和口 220而提供供給的通道310之間。在該布置中，通道310 設置成在離合器填充過程中，在柱塞總成的一端(例如，腔220)提供減小的壓力。在提供 流動以使離合器總成160滿行程的同時，穿過流動控制孔350的壓降提供前述減小的壓力。 對于第一級，穿過柱塞200的壓力差低，其需要克服彈簧340。調節(jié)閥總成150向左偏置，總 成的總行程受內孔塞380和柱塞或者滑閥200限制。在滑閥190上設計流動增益切口(notches) 330，或者在口 270設計相似特征以提 供比全環(huán)面小的流動區(qū)。該構造由滿行程的離合器控制的穩(wěn)定性和響應需求確定。流動增 益特征沿軸L1的長度設定為使其支配流動區(qū)在調節(jié)閥150的第一級中達到滑閥190位置 的向右移動最大值。然后滑閥190憑借打開從口 280到口 270的連通區(qū)對從螺線管進入口 290的壓力改變作出響應。
現(xiàn)在參照圖3，所示為圖2中的調節(jié)閥總成150處在第二級。信號壓力由調節(jié)閥總 成150接收；離合器總成160填充且滿行程。彈簧210根據(jù)螺線管信號壓力給予的力和其 彈簧剛度系數(shù)壓縮。由于由流動控制孔350引起的壓力差所導致的力不平衡，彈簧340已 經壓縮，直到柱塞200因固定板370而停下。滑閥總成190還進一步向右移動，這樣允許從 口 280到口 270的全環(huán)面流動。對于給定的螺線管指令壓力來說，第二級中增加的流動區(qū) 允許比第一級中可能的流動區(qū)更大的流動區(qū)，從而導致更快的離合器滿行程。不但由于滑 閥190相對于柱塞200的移動，而且還由于雙級柱塞總成360相對于控制閥體170的移動， 調節(jié)閥總成150的流動能力增加。在離合器總成160接近預先確定的壓力時，柱塞200上的壓差將減小到柱塞將向 左移動回到第一級位置的那一點。過渡返回到第一級位置將使滑閥190回到壓力控制構 造其將基于滑閥190上的力平衡計量從口 280到口 270的流動。自動回到壓力控制構造 消除對附加校準指令的需要。圖4表示雙級調節(jié)閥總成或調節(jié)閥550的另一示例性實施例。調節(jié)閥550連接到 鎖止閥總成820，當在第一級操作時，鎖止閥總成820在流動控制孔750的下游接收流體并 且在口 620處將其供應到調節(jié)閥總成550。在該布置中，除了當感應到穿過流動控制孔750 的流動時以外，調節(jié)閥總成550的第二級也可以由電動液壓螺線管指令憑借鎖止閥820的 控制通過排出通道710和口 620來實現(xiàn)?，F(xiàn)在參照圖4，所示為示例性雙級調節(jié)閥總成550。所示的調節(jié)閥總成550處在第 二級。在該級中，獲得將滑閥590移動到打開位置所需的信號壓力。使離合器總成560滿行 程(或應用)。調節(jié)閥總成550包括在控制閥體570中。在控制閥體570中形成內孔580。 滑閥590嵌套在控制體570中的控制閥內孔580(或者壓力腔)中。滑閥590相對于柱塞 總成600或者滑閥偏置(或被彈簧支著)，如圖4中所示，其處在第二位置。螺旋彈簧610 放置在柱塞600和滑閥590之間?；y590設置成沿縱軸L2移動?；y590具有沿縱軸 L2可變的直徑?；y590和平臺505、515、525和535的面積差別與控制體中的口(例如， 620-690)相配合以支配通過控制體570的流體的分布。在所示的實施例中，口 620、630、 640、650、660、670、680、690和700是與控制體570的其它部分和/或變速器離合器總成560 流體連通的一系列環(huán)形槽。圖4所示的滑閥590可以實現(xiàn)多種位置從而調節(jié)到離合器總成560的流量分布。 口 690與電動液壓螺線管流體連通，電動液壓螺線管選擇性地將壓力提供到調節(jié)閥總成 550?？?620、640和670與變速器離合器總成560流體連通并且口 670將流體提供到離合 器總成。在圖4所示的實施例中，所示的滑閥590處在調節(jié)位置。在調節(jié)位置，調節(jié)閥總成 550至少部分打開，允許從口 670通過控制閥內孔580到口 680的流體連通?？?650和660 是排出口并且打開至集油槽?？?640經由通道720將反饋壓力提供到調節(jié)閥。提供到離合 器總成560的實際壓力經由通道710與調節(jié)閥總成連通。滑閥590可以包括流動增益控制 特征，例如，削邊730或斜坡。與全環(huán)面相比，當打開調節(jié)閥550時，削邊730提供進入口 670的減小流動區(qū)?？?690利用內孔塞780從外部密封?；y590和內孔塞780通過保持 板790保持在內孔580中。雙級柱塞總成760也表示在圖4中。柱塞總成760包括柱塞600，其相對于控制 閥體570偏置。圖4中，所示柱塞600處在第二位置。柱塞600放置在內孔580內的彈簧610和740之間?？?630中的固位板770跨過柱塞600并且限制其沿縱軸L2的兩個方向的 行程。在所示的實施例中，彈簧740具有比彈簧610更加足夠大的負載量以便當柱塞600 的兩側之間的壓力差小于設計值時，柱塞600向左偏置。對于圖4，下游流體通過通道800從腔670傳送到鎖止總成820。鎖止閥820通過 通道710和810也與調節(jié)閥總成550流體連通。鎖止閥820將下游流體從調節(jié)閥550的一 個部分排到另一個部分。通道810直接與口 840流體連通，口 840接收來自電動液壓螺線 管605的信號壓力。通道800與另一通道720連接，通道720在鎖止閥總成820和調節(jié)閥 550的口 640處之間延伸。當在調節(jié)閥550中接收到來自螺線管605的信號壓時，鎖止閥 820中也承受該壓力。鎖止閥總成820包括在控制閥體570的遠端位置。鎖止閥總成820 包括內孔890中的滑閥910?；y910設置成沿縱軸L3移動。彈簧900包括在鎖止閥總成 820內?；y910憑借彈簧900相對于控制閥體570的壁偏置?；y910具有沿滑閥的縱軸L3可變的直徑?；y910和平臺905、915和925的 面積差別與控制體570中的口(例如，840-860)相配合以支配到口 620的流體的分布。圖 4的滑閥910可以實現(xiàn)各種位置以調節(jié)到口 620的流量分布。鎖止閥820設置成從安裝位 置迅速跨躍到圖4所示的位置彈簧900壓縮，因為電動液壓螺線管605跨躍到指定壓力之 上。在前述的“滿行程”位置，口 860與口 870連通并且因此排出。在圖1中，螺線管壓力增加超出指定壓力會導致鎖止閥總成820的供應和輸出回 路之間(例如，圖4分別所示的口 850和860處)的連通中斷(breaking communication)。 在本實施例中，流動將把反饋壓力提供到調節(jié)閥550的口 640處。當滑閥910處在“滿行 程”位置時，反饋壓力將從調節(jié)閥550中移除，從而產生力不平衡，導致調節(jié)閥550向右轉 換并且將彈簧610壓縮到“滿行程”位置。在“滿行程”位置，調節(jié)閥550允許口 670和680 之間的完全連通，這將離合器壓力增加到與供應壓力相等的程度。該構造用來使離合器560 壓力保持在超出電動液壓螺線管的比例范圍的供應水平。就圖4所示的實施例而言，鎖止閥總成820設置成阻隔鎖止閥的供應和輸出回路 之間分別在口 850和860處連通，該處回路包含流動控制孔的壓力下游，如前對圖2和圖3 的說明。當滑閥910處在“滿行程”位置時，饋入口 850的通道800將斷開與口 860和通道 710的連接。通道710不再與口 620和柱塞600流體連通。橫跨柱塞600的壓力差導致柱 塞向右移動直到被固定板770限制，從而得到如前所述的第二級構造。當感應到穿過流動 控制孔750的流動時，調節(jié)閥總成550的第二級可以由電動液壓螺線管指令憑借鎖止閥820 的控制通過排出通道710和口 620來實現(xiàn)。圖4所示的實施例提供一種的裝置，其保持離合器壓力在超出與電動液壓螺線管 605成比例的范圍的供應水平，而不改變滑閥590上的力平衡或者不排空口 640處的反饋壓 力。排空反饋壓力會導致通道720中控制孔920的下游的空氣積聚。反饋回路對控制閥穩(wěn) 定性的有效性會對回路順應性(circuit compliance)敏感，空氣引入也將影響。雙級調節(jié) 閥總成構造將允許更快地回復離合器控制模式調節(jié)閥550使在口 680和670之間流動，因 為控制孔920通常比流動控制孔750有更多限制。現(xiàn)在參照圖5，所示為控制變速器離合器1020的液壓控制閥體1010或控制回路的 原理圖描述?？刂崎y體1010與可液壓啟動的離合器總成1020流體連通。控制閥體1010 支配離合器應用。電動液壓螺線管1030選擇性地將壓力信號提供到調節(jié)閥1040，調節(jié)閥進而將流體供應到離合器總成1020。調節(jié)閥總成1040設置成將流體接收到其中。在所示的 實施例中，調節(jié)閥1040通過通道1050直接與螺線管1030流體連通。一俟螺線管1030將 預先確定的流體量發(fā)送到調節(jié)閥1040，在調節(jié)閥總成1040處就獲得信號壓力，并且調節(jié)閥 將流體排到變速器離合器總成1020。如圖5所示，調節(jié)閥1040是示例性的雙級調節(jié)閥總成。調節(jié)閥1040在至少兩個 級中操作?；y1060相對于調節(jié)閥總成1040是可移動的?；y1060安裝到可移動的錨 形體或基座，例如，柱塞總成1070，如圖5所示。當錨形體1070處在第一位置時，調節(jié)閥總 成1040具有比當調節(jié)閥在第二級操作時小的流動區(qū)。在第二級過程中，調節(jié)閥1040設置 成接收流體并且填充離合器總成1020。錨形體1070沿調節(jié)閥總成1040的縱軸移動。在 錨形體1070移動時，滑閥1060開大調節(jié)閥總成1040并且調節(jié)閥總成中的流動區(qū)增大。因 此，調節(jié)閥總成1040的流動能力增加并且離合器總成1020的總換檔時間減少。在圖5所示的實施例中，調節(jié)閥總成1040具有兩個第二級操作的啟用器。鎖止閥 1080通過通道1090、1100和1110與調節(jié)閥1040流體連通。鎖止閥1080設置成通過通道 1090從調節(jié)閥1040接收流體的下游，從而減小調節(jié)閥總成一端的壓力并且使第二級操作 能夠在預先確定的螺線管壓力下進行。柱塞總成1070設置成當變速器離合器1020接近填 充循環(huán)的結尾時在第一級和第二級之間自動過渡。鎖止閥1080也設置成通過通道1110和 1120將下游流體供應到離合器1020。如圖5所示，調節(jié)閥還包括雙級柱塞總成1070。在控制閥體1010的內孔中，柱塞 總成1070彈簧偏置滑閥1060——使調節(jié)閥1040內的壓力能夠選擇性流體分布；柱塞總成 1070也相對于控制閥體1010偏置——因此使柱塞1070能夠移動并且增加調節(jié)閥總成1040 中的流體流動區(qū)。現(xiàn)在參照圖6，所示為示例性雙級調節(jié)閥總成1150。所示的調節(jié)閥總成1150處在 第一級。在該級中，獲得將滑閥1190移動到打開位置所需的信號壓力，應用離合器1160。 調節(jié)閥1150包括在控制閥體1170中。在控制閥體1170中形成內孔1180。滑閥1190嵌 套在控制體1170中的控制閥內孔1180(或者壓力腔)中。滑閥1190相對于柱塞1200偏 置(或被彈簧支著)，如圖6中所示，其處在第一(或初始)位置。螺旋彈簧1210放置在柱 塞1200和滑閥1190之間。滑閥1190設置成沿縱軸L1移動?；y1190具有沿滑閥的縱 軸L1可變的直徑?；y1190具有較小直徑的部分與控制體中的口或出口(vent)(例如， 1220-1280)相配合以通過控制體1170支配流體的分布。在所示的實施例中，口 1220、1230、 1240、1250、1260、1270和1280是與控制體1170的其它部分和/或變速器離合器總成1160 流體連通的一系列環(huán)形槽。圖6所示的滑閥1190可以實現(xiàn)各種位置從而調節(jié)到離合器總成1160的流量分 布?？?1280與電動液壓螺線管流體連通，電動液壓螺線管選擇性地將壓力增加提供到調節(jié) 閥總成1150?？?1220、1240和1260與變速器離合器總成1160流體連通并且將流體提供 到離合器總成。在圖6所示的實施例中，所示的滑閥1190處在第一、調節(jié)位置。在該位置， 調節(jié)閥總成1150至少部分打開，允許從口 1240通過控制閥內孔1180到口 1250流體連通。 口 1230和1270是排出口并且打開至集油槽。在第一位置，口 1220、1230、1250和1280至少 部分打開并且允許流體進入/離開控制閥內孔1180?？?1240、1260和1270關閉?？?1220 和1260將反饋壓力提供到調節(jié)閥。提供到離合器總成1160的實際壓力經由通道1290和1300與信號壓力相均衡?；y1190包括削邊1310或斜坡。與在全環(huán)面上操作相比，當打 開調節(jié)閥1150時，削邊1310提供進入口 1250的減小流動區(qū)。流動增益控制特征(切口 1420)也可以包含在口 1240內。圖6-7也表示雙級柱塞總成1330。柱塞總成1330包括柱塞1200，其相對于控制 閥體1170偏置。在圖6中，例如，所示柱塞1200處在第一或初始級。柱塞總成1330嵌套 在內孔套管1340中。套管1340放置在控制閥體1170中的彈簧1320和固位板1350之間。 在所示的實施例中，內孔套管1340包括孔1360，流體可以通過該孔進入/離開腔1370。彈 簧1320使柱塞1200能夠沿縱軸L1移動。在所示的實施例中，彈簧1320具有比彈簧1210 更加足夠大的負載量以便當柱塞1200的兩側之間的壓力差小于預先確定值時，柱塞1200 向右偏置。彈簧1210壓縮直到滑閥1190向左移動。在第二級過程中，彈簧1320也壓縮， 使柱塞1200能夠移動并且使調節(jié)閥1150能夠增加其中的流動區(qū)。調節(jié)閥總成1150包括流動控制孔1380。流動控制孔1380通過通道1300與離合 器總成1160流體連通。還通過通道1300和1380將下游流量從腔1240提供到離合器總成 1160。在該布置中，下游流體穿過從流動控制孔1380延伸到離合器總成1160的通道1300。 通道1390和1300是連接的，并且將流體供應到離合器總成1160。通道1390將流體提供到 變速器離合器1160，因為通道1390設置成在離合器填充過程中降低柱塞總成的一端(例 如，腔1370)的壓力。通道1390使柱塞總成1330能夠移動到第二位置并且在第二級中操 作。當調節(jié)閥1150承受超過預先確定量的壓力時，流體從腔1370流向離合器總成1160。 例如，當調節(jié)閥1150的壓力接近信號壓力時，彈簧1320壓縮并且流體從腔1370中排出。在 這樣的條件下，調節(jié)閥總成1150處在第二級并且柱塞總成1330朝向內孔套管1340移動。 由于流體離開腔1370，該流體進一步輔助填充離合器總成1160并且輔助減少換檔時間。這 樣，柱塞總成1330還將下游壓力提供到離合器總成1160。在圖6所示的實施例中，調節(jié)閥總成1150包括內孔中的機械止動器1400。止動 器1400包括包含在控制閥體1170內的凸緣。止動器1400的內徑小于內孔套管1340的內 徑?？刂企w1170的內徑小于柱塞1200的內徑，其可以加強止動器1400。限制柱塞1200越 過止動器1400朝向滑閥1190移動。止動器1400可以是在插入柱塞1200之前嵌入到內孔 1180中的墊片或者圓柱形部件。止動器1400在滑閥1190的方向限制內孔1180中的柱塞 1200的移動。柱塞1200可裝配在內孔套管1340中并且止動器1400的內徑小于內孔套管 的內徑。第二機械止動器1410包含在柱塞總成1330中。柱塞1200具有可變的直徑。柱 塞的較短軸充當機械制動器1410并且裝配有彈簧1320。較短軸或止動器1410限制柱塞 1200朝向內孔套管1340的移動。在所示的實施例中，將止動器1410設計為當彈簧1320壓 到底時與內孔套管1340接觸?，F(xiàn)在參照圖7，所示為圖6中的調節(jié)閥總成1150處在第二級。信號壓力由調節(jié)閥 總成1150接收并且使離合器總成1160填充并滿行程。在該布置中，腔1370中承受的下游 壓力小于通道1290中承受的反饋壓力。柱塞1200朝向內孔套管移動并且遠離機械止動器 1400。壓縮彈簧1320和彈簧1210。止動器1410與內孔套管1340接合到預先確定長度。在 一個實施例中，預先確定的長度是流動增益特征長度。流體通過內孔套管1340中的孔1360 離開腔1370?；y1190也進一步向左移動。調節(jié)閥1150中的流動區(qū)在第二級中增加。以比在第一級操作時更高的速率接收更多的流體。不但由于滑閥1190相對于柱塞1200的移 動，而且還由于雙級柱塞總成1330相對于控制閥體1170的移動，使得調節(jié)閥總成1150的 流動能力增加。圖8表示雙級調節(jié)閥總成1450的另一示例性實施例。調節(jié)閥1450連接到鎖止閥 1460，當在第二級操作時，鎖止閥1460接收來自調節(jié)閥1450的流體下游并且將下游流體供 應到離合器1470。在該布置中，除了感應到穿過流動控制孔的流動以外，調節(jié)閥總成1450 的第二級也可以由電動液壓螺線管指令憑借鎖止閥1460的控制通過排出通道1680和口 1670實現(xiàn)。此外，反饋壓力不從調節(jié)閥總成1450中排出。圖8中，所示的調節(jié)閥1450處在第二級。在該級中，在調節(jié)閥1450處已經接收 到預先確定的螺線管1455信號壓力，并且應用離合器1470。調節(jié)閥1450包括在控制閥體 1480中。在控制閥體1480中形成內孔1490?；y1500嵌套在控制體1480中的控制閥內 孔1490(或者壓力腔)中?；y1500相對于柱塞1510偏置(或被彈簧支著)。螺旋彈簧 1520放置在柱塞1510和滑閥1500之間?；y1500設置成沿縱軸L2移動?；y1500具 有沿滑閥的縱軸L2可變的直徑?；y1500具有較小直徑的部分與控制體中的口(例如， 1530-1590)相配合以通過控制體1480支配流體的分布。圖8的滑閥1500可以實現(xiàn)多種位置從而調節(jié)到離合器總成1470的流量分布；滑 閥1500的構造相對于圖6中所討論的滑閥1190來說較小。如圖8所示，口 1590與電動 液壓螺線管1455流體連通，電動液壓螺線管1455選擇性地將壓力增加提供到調節(jié)閥總成 1450?？?1530、1550和1570通過通道1600和1610與變速器離合器總成1470流體連通， 并且將流體提供到離合器總成。腔1670與鎖止閥總成1460流體連通(如下文所述)。在圖8所示的實施例中，所示的滑閥1500處在第二位置。在第二位置，調節(jié)閥總成 1450完全打開，從而允許從口 1550通過控制閥內孔1490到口 1560的流體連通?？?1540 和1580是排出口并且打開至集油槽?？?1530和1570將反饋壓力提供到調節(jié)閥。在圖8所示的第二位置，滑閥1500向左移動并且壓縮彈簧1620。雙級柱塞總成 1630也包括柱塞1510，柱塞1510相對于控制閥體1480偏置。柱塞總成1630嵌套在內孔套 管1640中。套管1640放置在控制閥體1480中的彈簧1620和固位板1650之間。控制體 1480具有小于口 1530的平臺左側的柱塞1510直徑的直徑，其還可以充當柱塞的止動器。 在所示的實施例中，內孔套管1640包括孔1660，流體可以通過該孔通過通道1680進入/離 開腔1670。彈簧1620使柱塞1510能夠沿縱軸L2移動。彈簧1620具有比彈簧1520更加 足夠大的負載量以便當柱塞1510的兩側之間的壓力差小于預先確定值時，柱塞1510向右 偏置。同樣如圖8所示，控制閥體包括控制壓力回路1690?？刂茐毫芈?690包括鎖止 閥1460和與調節(jié)閥1450、鎖止閥1460以及變速器離合器總成1470相互連接的多個通道 1680,1700 和 1710。對于圖8，下游流體通過通道1610、1700從腔1550傳送到鎖止總成1460。鎖止 閥1460通過通道1680和1710也與調節(jié)閥總成1450流體連通。通道1710直接與口 1590 流體連通，口 1590接收來自電動液壓螺線管的信號壓力。通道1700與另一在調節(jié)閥1450 和變速器離合器1470之間延伸的通道1610在流動控制孔的下游連接。提供流動控制孔 1605。當在調節(jié)閥1450中接收到壓力信號時，鎖止閥1460中也承受該壓力。鎖止閥1460包括在控制閥體1480的遠端位置。鎖止閥1460包括滑閥1720?；y1720設置成沿縱軸 L3移動。彈簧1730包括在鎖止閥1460內?；y1720相對于控制閥體1480的壁偏置。滑閥1720具有沿滑閥的縱軸L3可變的直徑?；y1720具有較小直徑的部分與 控制體1480中的口(例如，1740、1750、1760、1770和1780)相配合以支配通過控制體的流 體的分布?；y1720包括削邊1790或斜坡。鎖止閥總成1460設置成阻隔鎖止閥的供應和輸出回路之間分別在口 1760和1750 處連通，該處回路包含流動控制孔的壓力下游，如前對圖6和圖7的說明。當滑閥1720處 在“滿行程”位置時，饋入口 1760的通道1700將斷開與口 1750和通道1680的連接。通道 1680不再與口 1670和柱塞1510流體連通。橫跨柱塞1510的壓力差導致柱塞向右移動直 到柱塞芯柱接觸套管1640，從而得到如前所述的第二級構造。現(xiàn)在轉到圖9，所示為之前的性能圖和根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的雙級調節(jié)閥 總成設計的性能圖。圖9表示接收自電動液壓螺線管的壓力指令隨時間變化的圖表1800。 線A表示傳統(tǒng)的調節(jié)閥總成所需的壓力指令。向調節(jié)閥方式初始壓力指令U1處)。壓力 指令實質上大于滿行程壓力(離合器片接觸或者“滿行程”時的壓力)。這就是通常所說的 向調節(jié)閥發(fā)送“推進指令(boost command)”。該校準的壓力指令用于以較少的時間使離合 器滿行程。推進指令的量值和持續(xù)時間(t2_ti)依據(jù)經驗來確定。必須在離合器滿行程完 成之前減小命令的壓力，從而避免超過增加的壓力。由于部分對部分的可變性，限制推進持 續(xù)時間。推進指令對雙級調節(jié)閥來說不是必需的，消除了對所有情況下的規(guī)劃和校準時間 以及壓力的需求。線B中，壓力指令在、處攀升，相比而言，線A所示的傳統(tǒng)設計中在較晚 的時間t7處攀升。圖9表示調節(jié)閥總成中的滑閥的位置隨時間變化的圖表1810。在傳統(tǒng)的調節(jié)閥總 成中，閥位置由滑閥上的壓力誤差以及調節(jié)閥總成中的彈簧剛度確定。線A表示對應于上 述推進指令的閥位移。由線B表示的雙級調節(jié)閥總成使滑閥能夠實現(xiàn)更大的位移，并且該 位移可以保持較長的周期(、-、)，因為其基于穿過雙級柱塞總成中的柱塞的壓力差誘導的 流動自動控制。這使調節(jié)閥能夠以較少時間填充離合器。在、時刻，雙級調節(jié)器總成回復 到測量位置，由于流動增益控制特征，該位置具有比傳統(tǒng)構造更小的流動區(qū)。圖9表示離合器總成中的實際壓力與時間的關系圖表1820。如圖所示，傳統(tǒng)的調 節(jié)閥(線A)在、獲得所期望的滿行程壓力并且應用離合器。由于較大的流動區(qū)，雙級調 節(jié)閥總成達到滿行程壓力明顯快于傳統(tǒng)設計(在t4)。當離合器完全滿行程時，由于順應性 變化，調節(jié)閥總成經歷壓力峰。該壓力峰是回路順應性、閥位置、閥速度和流動增益的函數(shù)。 可以將處在第一級時的雙級調節(jié)閥設定為較低流動增益，并且較小的閥位置可以明顯減小 壓力峰。參照圖9，所示為傳統(tǒng)調節(jié)閥總成和雙級調節(jié)閥總成的離合器位置與時間關系的 圖表1830。如線B所示，可以注意到，由于第二級操作，較大的閥開口和較大的滑閥位移，雙 級調節(jié)閥總成需要的滿行程時間更短。還可以注意到，在第一級的、時刻，線B的變化率 減小。線A表示傳統(tǒng)的調節(jié)閥總成。圖10所示為控制變速器離合器的液壓控制閥體的制造方法1840。該方法包括 1850設置控制閥體與變速器離合器流體連通；1860在控制閥體中提供調節(jié)閥，其設置成將 流體引導至變速器離合器；以及1870設置調節(jié)閥以兩級操作。當調節(jié)閥在第二級操作時調節(jié)閥中的流動區(qū)大于在第一級操作時的流動區(qū)?？梢酝ㄟ^，例如，在控制體中形成的通道在 各個組件間實現(xiàn)流體連通。在一個實施例中，方法還包括為調節(jié)閥提供雙級柱塞總成。雙級柱塞總成使調節(jié) 閥能夠兩級操作。該總成包括被彈簧相對控制閥體偏置的柱塞；以及被彈簧相對柱塞偏置 的滑閥，例如對圖2和圖3的說明。本方法包括在調節(jié)閥處形成控制閥體內的流動控制孔； 流動控制孔與柱塞的一端流體連通。在另一實施例中，在柱塞和控制閥體之間提供內孔套 管，該內孔套管在柱塞的一端形成腔，例如如圖5-8所示。本方法還包括在內孔套管中形成 孔，其設置成與流動控制孔流體連通。在又一實施例中，本方法包括在控制體中形成特征以控制調節(jié)閥的流動能力。例 如，本方法包括在控制閥體內形成至少一個切口或者斜坡；以及將切口或斜坡設置成與 調節(jié)閥流體連通。在另一實施例中，制造控制閥體的方法包括提供鎖止閥，該鎖止閥設置成在流動 控制孔的下游從調節(jié)閥接收流體。當調節(jié)閥在第一級中操作時，可以將鎖止閥設置成將下 游流體提供到雙級柱塞。當調節(jié)閥在第二級中操作時，可以將鎖止閥設置成將下游流體移 出雙級柱塞。這里所公開的控制閥體可以利用現(xiàn)有的成型技術制造，例如，鑄造、銑削或者車床 加工。通常地，控制閥體由鋁合金和壓鑄件組成。調節(jié)閥總成嵌入到控制閥體中形成的內 孔中?；y可以由包括金屬、硬塑料和合金的任何數(shù)量的材料構成。就本說明書及附加的權利要求而言，除非另有說明，說明書和權利要求中使用的 所有數(shù)字表示的數(shù)量、百分數(shù)或比例，以及其它數(shù)值，都應該理解為在所有情況下術語“關 于”的修飾。相應地，除非有相反的說明，書面的說明書和權利要求中所提出的數(shù)值參數(shù)是 近似值，其可以根據(jù)尋求由本發(fā)明獲得的理想性質改變。至少，不是作為限制與權利要求范 圍相當?shù)睦碚摰膽玫膰L試，每一個數(shù)值參數(shù)應該至少依據(jù)記述的有效數(shù)字解釋并且通過 應用普通的四舍五入方法解釋。注意到，用于本說明書和附加權利要求的單數(shù)形式，除非被清楚而明確地限制為 一個指示對象，否則其包括復數(shù)個指代對象。因此，例如，提到的“柱塞總成”包括兩個或者 多個不同的柱塞總成。此處應用的術語“包括”及其語法變體目的在于不受限制，使得清單 中的項目列表不與可被替代的或者可增加到清單中的其它類似項目排斥。對所屬領域的技術人員來說，對本發(fā)明公開的方法的不背離其發(fā)明范圍的修改及 改變將顯而易見。從說明書的考慮以及于此公開的發(fā)明的實踐，本發(fā)明的其它實施例對所 屬領域的技術人員來說將顯而易見。意圖是僅將說明書和例子認為是示意性的。盡管已經詳細說明了實施本發(fā)明的最好方式，但本發(fā)明所屬領域的技術人員在權 利要求的范圍內將認識到用于實踐本發(fā)明的各種可選擇的設計和實施例。
權利要求
一種用于控制變速器離合器的液壓控制回路，包含控制閥體，其設置成與變速器離合器流體連通；以及控制閥體中的調節(jié)閥，其設置成將流體引導至變速器離合器，調節(jié)閥包括雙級柱塞總成；其中，當雙級柱塞總成在第二級操作時，調節(jié)閥中的流動區(qū)大于其在第一級操作時的流動區(qū)。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓控制回路，其特征在于，雙級柱塞總成包含 被彈簧相對于控制閥體偏置的柱塞；以及被彈簧相對于柱塞偏置的滑閥。
3.根據(jù)權利要求2所述的液壓控制回路，其特征在于，進一步包含流動控制孔，其在控制閥體中調節(jié)閥和變速離合器之間形成，該流動控制孔設置成與 雙級柱塞總成的一端流體連通。
4.根據(jù)權利要求2所述的液壓控制回路，其特征在于，進一步包含雙級柱塞總成和控制閥體之間的內孔套管，該內孔套管在柱塞的一端形成腔；以及 內孔套管中的孔，其設置成與流動控制孔流體連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的液壓控制回路，其特征在于，進一步包含鎖止閥，其設置成當雙級柱塞總成在第二級操作時從調節(jié)閥中接收流體的下游。
6.根據(jù)權利要求1所述的液壓控制回路，其特征在于，進一步包含 控制閥體中的切口，其設置成與調節(jié)閥流體連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于車輛變速器的雙級調節(jié)閥總成以及制造該雙級調節(jié)閥總成的方法。雙級調節(jié)閥設置成在離合器填充過程中增加流動區(qū)從而減少變速器換檔時間。離合器填充和壓力控制狀態(tài)之間的過渡是自動的。
文檔編號F16D48/02GK101900172SQ201010188738
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2009年6月1日
發(fā)明者德里克·金奇 申請人:福特全球技術公司