用于多模式變速箱的冗余控制器的制造方法
【專利說明】
[0001] 交叉相關(guān)美國專利申請(qǐng) 陽00引本申請(qǐng)要求根據(jù)35U.S.C. § 119 (e)的2012年6月15日遞交的、名稱為"REDUNDANTVARIATORCONTROLFORANIVT"的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/660, 666、2013年 3 月 14 日遞交的、名稱為"REDUNDANTCONTROLSFORAMULTI-M孤ETRANSMISSION"的美 國臨時(shí)專利申No. 13/828, 072、2013年3月14日遞交的、名稱為"MULTI-PLEXING化UTCH LOGICCONTROLOFAMULTI-M孤ETRANSMISSION"的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 13/828,093、 2013 年 3 月 14 日遞交的、名稱為"VARIATORCONTROLmHTORQUEPROTECTION"的美國 臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 13/828, 107、2013年3月14日遞交的、名稱為"COLDOPERATIONM孤E CONTROLFORANIVT"的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 13/828, 135的優(yōu)選權(quán)，運(yùn)些專利申請(qǐng)文獻(xiàn)全 文結(jié)合在此引作參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明大體上設(shè)及多模式變速箱中的故障響應(yīng)，其中所述多模式變速箱包括具有 速比變換器的環(huán)型牽引驅(qū)動(dòng)器。更具體地，本發(fā)明設(shè)及用于在單故障狀態(tài)下避開多模式變 速箱中的故障W允許多模式變速箱繼續(xù)操作的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 在一些車輛變速箱中，速比改變單元（"速比變換器"）被用于提供變速比的連續(xù) 改變而不是一系列預(yù)定的變速比。運(yùn)些變速箱可W被稱為連續(xù)變速變速箱、無級(jí)變速箱、環(huán) 型變速箱（toroidaltransmission)、全環(huán)型滾道牽引式連續(xù)變速變速箱或者類似術(shù)語。在 運(yùn)些變速箱中，速比變換器在變速箱輸入與變速箱輸出之間經(jīng)由齒輪W及一個(gè)或多個(gè)離合 器相聯(lián)。在速比變換器中，轉(zhuǎn)矩通過速比變換器盤和由牽引流體分離的漉的摩擦接合而被 傳遞。
[0005] 速比變換器轉(zhuǎn)矩由液壓回路控制，所述液壓回路包括向漉施加可調(diào)力的液壓致動(dòng) 器（即"活塞"）。由液壓致動(dòng)器所施加的力通過源自于在速比變換器盤的與漉的表面之間 傳遞的轉(zhuǎn)矩的反應(yīng)力被平衡。結(jié)果是，在使用時(shí)，每個(gè)漉移動(dòng)且進(jìn)動(dòng)至傳遞由液壓致動(dòng)器施 加的力所確定的轉(zhuǎn)矩所需的位置和傾斜角度。施加至各漉的力差改變了漉的傾斜角度并因 而改變了變速比。漉的傾斜角度的改變因而不僅導(dǎo)致了變速器輸出上的凈轉(zhuǎn)矩還導(dǎo)致了轉(zhuǎn) 矩方向的變化。轉(zhuǎn)矩輸出的方向確定了轉(zhuǎn)矩應(yīng)用是否是正向的或反向的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本說明書公開了權(quán)利要求書和/或附圖中提到的一個(gè)或多個(gè)特征，所述特征單獨(dú) 地或者任意組合地可W包括可專利的技術(shù)方案。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于多模式變速箱的電動(dòng)液壓控制器包括冗余，其中所 述多模式變速箱包括與平衡軸組件串列的無級(jí)傳動(dòng)器，其中所述冗余使得所述電動(dòng)液壓控 制器對(duì)流控制器閥的單故障失效作出響應(yīng)，W維持所述變速箱的正常操作。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，變速箱包括：輸入軸；速比變換器，其操作性聯(lián)接至所 述輸入軸，所述速比變換器包含輸出部；旋轉(zhuǎn)傳遞組件；W及電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)傳遞 組件操作性聯(lián)接至所述速比變換器的輸出部。所述旋轉(zhuǎn)傳遞組件包含多個(gè)模式控制離合 器，所述模式控制離合器選擇性并獨(dú)立地能夠接合，W改變從所述速比變換器傳遞至所述 旋轉(zhuǎn)傳遞組件的輸出部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)比。電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作W改變通過所述速比變 換器和所述旋轉(zhuǎn)傳遞組件所傳遞的比。所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)包含速比變換器控制區(qū)段W 及模式控制區(qū)段。所述速比變換器控制區(qū)段與模式控制區(qū)段被設(shè)置成在所述速比變換器控 制區(qū)段或所述模式控制區(qū)段中的一個(gè)部件經(jīng)受單點(diǎn)故障時(shí)，所述速比變換器控制區(qū)段或所 述模式控制區(qū)段提供所述速比變換器控制區(qū)段或所述模式控制區(qū)段中的另一個(gè)的冗余控 制。
[0009] 在一些實(shí)施例中，所述速比變換器控制區(qū)段包括速比變換器邏輯區(qū)段、速比變換 器調(diào)節(jié)區(qū)段、W及多個(gè)壓力傳感器，其中所述多個(gè)壓力傳感器能夠操作W檢測(cè)經(jīng)過所述速 比變換器控制區(qū)段的啟用流路徑。
[0010] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制接收來自所述多個(gè)壓力傳感器中的每個(gè)的輸 入信號(hào)，將來自所述多個(gè)壓力傳感器中的每個(gè)的輸入信號(hào)與期望值對(duì)比，并且基于來自所 述多個(gè)壓力傳感器的信號(hào)確定是否存在故障狀態(tài)。
[0011] 在一些實(shí)施例中，由所述電動(dòng)液壓控制所檢測(cè)的故障狀態(tài)包括失效的壓力傳感器 或失效的閥之一。
[0012] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制通過改變經(jīng)過所述速比變換器控制區(qū)段的流 路徑而對(duì)識(shí)別的故障狀態(tài)作出響應(yīng)。
[0013] 在一些實(shí)施例中，所述模式控制區(qū)段包括多個(gè)模式邏輯閥組件、多個(gè)模式調(diào)節(jié)閥 組件、W及多個(gè)壓力傳感器，其中所述多個(gè)壓力傳感器能夠操作成檢測(cè)經(jīng)過所述模式控制 區(qū)段的流路徑。
[0014] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作成接收來自所述多個(gè)壓力傳感 器中的每個(gè)的信號(hào)，W確定經(jīng)過所述模式控制區(qū)段的流路徑。
[0015] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作成考慮來自所述多個(gè)壓力傳感 器的信號(hào)，從而確定故障狀態(tài)是否存在于模式控制區(qū)段中。
[0016] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作成響應(yīng)于在所述模式控制區(qū)段 中檢測(cè)到的故障而改變經(jīng)過所述模式控制區(qū)段的流體的流路徑。
[0017] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作成響應(yīng)于在所述模式控制區(qū)段 中檢測(cè)到的故障而改變經(jīng)過所述速比變換器控制區(qū)段的液壓流體的流路徑。
[0018] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)能夠操作成響應(yīng)于在所述速比變換器控 制區(qū)段中檢測(cè)到的故障而更改經(jīng)過所述模式控制區(qū)段的流體流路徑。
[0019] 在一些實(shí)施例中，所述速比變換器控制區(qū)段包括至少兩個(gè)速比變換器邏輯閥組 件，所述速比變換器邏輯閥組件中的每個(gè)能夠移動(dòng)至多個(gè)位置，W提供經(jīng)過所述速比變換 器邏輯閥組件的至少=個(gè)不同的流路徑。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于變速箱的電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)包括模式控制區(qū)段、 速比變換器控制區(qū)段、W及控制器。模式控制區(qū)段包含多個(gè)閥組件W及多個(gè)壓力傳感器，用 于檢測(cè)并控制經(jīng)過所述模式控制區(qū)段的流體路徑。速比變換器控制區(qū)段包含多個(gè)閥組件 w及多個(gè)壓力傳感器，用于檢測(cè)并控制經(jīng)過所述速比變換器控制區(qū)段的流體路徑?？刂破?包含處理器W及與所述處理器相聯(lián)的存儲(chǔ)器件。所述存儲(chǔ)器件包含運(yùn)樣的指令，其中所述 指令在由所述處理器執(zhí)行時(shí)使得所述處理器完成W下功能，即識(shí)別所述模式控制區(qū)段和所 述速比變換器控制區(qū)段的期望的操作狀態(tài)；在所述模式控制區(qū)段和所述速比變換器控制區(qū) 段的每個(gè)中處理來自所述多個(gè)壓力傳感器的信號(hào)；將來自所述多個(gè)壓力傳感器的信號(hào)與在 期望的操作狀態(tài)啟用時(shí)期望的信號(hào)對(duì)比，從而確定實(shí)際操作狀態(tài)是否與期望的操作狀態(tài)相 同。所述存儲(chǔ)器件包含運(yùn)樣的附加指令，其中所述附加指令在由所述處理器執(zhí)行時(shí)如果實(shí) 際操作狀態(tài)與期望的操作狀態(tài)偏離則識(shí)別每個(gè)所述模式控制區(qū)段和所述速比變換器控制 區(qū)段中的多個(gè)閥組件和多個(gè)壓力傳感器中的故障；調(diào)整所述模式控制區(qū)段和所述速比變換 器控制區(qū)段之一的操作W避開所述故障，從而將所述電動(dòng)液壓控制器操作成所述故障被避 開并且所述變速箱完全起作用。
[0021] 在一些實(shí)施例中，所述模式控制區(qū)段包括具有至少兩個(gè)模式邏輯閥組件的模式邏 輯區(qū)段，其中所述至少兩個(gè)模式邏輯閥組件能夠在多個(gè)位置之間移動(dòng)，W更改液壓流體的 流路徑，從而操作多個(gè)模式控制離合器。
[0022] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯閥組件是電磁閥致動(dòng)的，所述處理器操作性聯(lián)接 至所述模式邏輯閥組件的電磁閥，從而改變每個(gè)模式邏輯閥組件的位置，W改變液壓流體 的流路徑。
[0023] 在一些實(shí)施例中，所述速比變換器控制區(qū)段包括具有至少兩個(gè)速比變換器邏輯閥 組件的速比變換器邏輯區(qū)段，其中所述至少兩個(gè)速比變換器邏輯閥組件能夠在多個(gè)位置之 間移動(dòng)，W更改液壓流體的流路徑，從而調(diào)整多個(gè)速比變換器控制缸體的操作。
[0024] 在一些實(shí)施例中，所述速比變換器邏輯閥組件是電磁閥致動(dòng)的，并且所述處理器 操作性聯(lián)接至所述速比變換器邏輯閥組件的電磁閥，從而改變每個(gè)速比變換器閥組件的位 置，W改變液壓流體的流路徑。
[00巧]在一些實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)器件還包括運(yùn)樣的指令，其中所述指令在由所述處理 器執(zhí)行時(shí)調(diào)整所述模式邏輯區(qū)段和所述速比變換器邏輯區(qū)段運(yùn)兩者的操作，W避開故障。 [00%] 在一些實(shí)施例中，所述壓力傳感器被定位成時(shí)識(shí)別所述模式控制區(qū)段或所述速比 變換器控制區(qū)段中的任何閥的任何故障。
[0027] 在一些實(shí)施例中，所述壓力傳感器是在檢測(cè)到液壓流路徑中的超過預(yù)定最小壓力 的壓力后啟用的壓力開關(guān)。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于變速箱的電動(dòng)液壓控制器包括多個(gè)液壓致動(dòng)的離 合器；模式邏輯區(qū)段，用于控制引至所述液壓致動(dòng)的離合器的液壓流體的流路徑，從而控制 所述變速箱的變速比；W及模式調(diào)節(jié)區(qū)段，用于控制施加至離合器的壓力，所述模式調(diào)節(jié) 區(qū)段與所述模式邏輯區(qū)段共操作，W改變施加至所述多個(gè)液壓致動(dòng)的離合器中的每個(gè)的壓 力，從而改變所述變速箱的操作模式。
[0029] 在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)離合器包括輸入離合器、第一模式離合器和第二模式 離合器。
[0030] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括第一邏輯閥組件W及第二邏輯閥組件， 所述第一邏輯閥組件和所述第二邏輯閥組件能夠操作W改變液壓流體的流路徑，從而向所 述輸入離合器選擇性地施加第一調(diào)節(jié)壓力。
[0031] 在一些實(shí)施例中，所述第一邏輯閥組件和所述第二邏輯閥組件能夠操作W改變液 壓流體的流路徑，從而向所述第一模式離合器選擇性地施加第二調(diào)節(jié)壓力。
[0032] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括第一邏輯閥和第二邏輯閥，所述第一邏 輯閥組件和所述第二邏輯閥組件能夠操作W改變液壓流體的流路徑，從而選擇性地向所述 輸入離合器施加主壓力、向所述第一模式離合器施加第一調(diào)節(jié)壓力、W及向所述第二模式 離合器施加第二模式壓力。
[0033] 在一些實(shí)施例中，所述第一邏輯閥組件和所述第二邏輯閥組件能夠操作W改變液 壓流體的流路徑，從而選擇性地使得所述第一模式離合器排壓，從而在向所述第二模式離 合器持續(xù)地施加第二調(diào)節(jié)壓力的同時(shí)無壓力施加至所述第一模式離合器。
[0034] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段與模式調(diào)節(jié)區(qū)段共操作，從而分別在第一模 式、第二模式、第=模式和第四模式中操作，其中，在所述第一模式中，所述電動(dòng)液壓控制器 向第一離合器施加第一調(diào)節(jié)壓力同時(shí)使得第二離合器和第=離合器排壓，從而所述第二離 合器和所述第=離合器未被啟用；在所述第二模式中，所述電動(dòng)液壓控制器向所述第一離 合器施加第一調(diào)節(jié)壓力、向所述第二離合器施加第二調(diào)節(jié)壓力同時(shí)使得所述第=離合器排 壓，從而所述第=離合器未被啟用；在所述第=模式中，所述電動(dòng)液壓控制器向所述第一離 合器施加主壓力、向所述第二離合器施加第一調(diào)節(jié)壓力、并向所述第=離合器施加第二調(diào) 節(jié)壓力；在所述第四模式中，所述電動(dòng)液壓控制器向所述第一離合器施加主壓力并向所述 第=離合器施加第二調(diào)節(jié)壓力同時(shí)使得所述第二離合器排壓，從而所述第二離合器未被啟 用。
[0035] 在一些實(shí)施例中，所述模式調(diào)節(jié)區(qū)段包括最多兩個(gè)調(diào)節(jié)閥組件。
[0036] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括最多兩個(gè)邏輯閥組件。
[0037] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括多個(gè)壓力開關(guān)，所述多個(gè)壓力開關(guān)能夠 操作W確定壓力正在被施加至一個(gè)或多個(gè)所述離合器。
[0038] 在一些實(shí)施例中，所述第一調(diào)節(jié)壓力總是由第一調(diào)節(jié)閥組件控制，并且所述第二 調(diào)節(jié)壓力總是由第二調(diào)節(jié)閥組件控制。
[0039] 在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)離合器包括輸入離合器、第一模式離合器、第二模式離 合器、W及第立模式離合器。
[0040] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括第一邏輯閥組件、第二邏輯閥組件、W及 第=邏輯閥組件，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第一模式中操作W改變液壓流體的流路徑，從 而使得所有離合器選擇性地排壓，W使得沒有一個(gè)離合器啟用。
[0041] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第二模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而向所述輸入離合器選擇性地施加第一調(diào)節(jié)壓力、同時(shí)持續(xù)地使得所有模式離合 器排壓，從而沒有一個(gè)模式離合器啟用。
[0042] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第=模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而選擇性地向所述輸入離合器施加主壓力、同時(shí)持續(xù)地使得所有模式離合器排壓， 從而沒有一個(gè)模式離合器啟用。
[0043] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第四模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而選擇性地向所述輸入離合器施加主壓力并向所述第一模式離合器施加第一調(diào)節(jié) 壓力、同時(shí)持續(xù)地使得所述第二和第=模式離合器排壓，從而所述第二和所述第=模式離 合器都未啟用。
[0044] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第五模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而選擇性地向所述輸入離合器施加主壓力、向所述第一模式離合器施加第一調(diào)節(jié) 壓力、并向所述第二模式離合器施加第二調(diào)節(jié)壓力、同時(shí)使得所述第=模式離合器排壓，從 而所述第=模式離合器未啟用。
[0045] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第六模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而選擇性地向所述輸入離合器施加主壓力、向所述第二模式離合器施加第二調(diào)節(jié) 壓力、向所述第=模式離合器施加第一調(diào)節(jié)壓力、同時(shí)使得所述第一模式離合器排壓，從而 所述第一模式離合器未啟用。
[0046] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠在第屯模式中操作W改變液壓流體的流 路徑，從而選擇性地向所述輸入離合器施加主壓力、向所述第=模式離合器施加第一調(diào)節(jié) 壓力、向所述第=模式離合器施加第一調(diào)節(jié)壓力、同時(shí)使得所述第一和第二模式離合器排 壓，從而所述第一和第二模式離合器都未啟用。
[0047] 在一些實(shí)施例中，所述模式調(diào)節(jié)區(qū)段包括最多兩個(gè)調(diào)節(jié)閥組件。
[0048] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段包括多個(gè)壓力開關(guān)，所述多個(gè)壓力開關(guān)能夠 操作W確定壓力正在被施加至一個(gè)或多個(gè)所述離合器。
[0049] 在一些實(shí)施例中，所述第一調(diào)節(jié)壓力總是由第一調(diào)節(jié)閥組件控制，所述第二調(diào)節(jié) 壓力總是由第二調(diào)節(jié)閥組件控制。
[0050] 在一些實(shí)施例中，所述模式調(diào)節(jié)區(qū)段包括第一調(diào)節(jié)閥組件W及第二調(diào)節(jié)閥組件， 其中所述第一調(diào)節(jié)閥組件能夠操作W選擇性地向所述模式邏輯區(qū)段供應(yīng)第一調(diào)節(jié)壓力，所 述第二調(diào)節(jié)閥組件能夠操作W選擇性地向所述模式邏輯區(qū)段供應(yīng)第二調(diào)節(jié)壓力。
[0051] 在一些實(shí)施例中，所述模式調(diào)節(jié)區(qū)段能夠操作從而不會(huì)供應(yīng)所述第一和第二調(diào)節(jié) 壓力、供應(yīng)所述第一和第二調(diào)節(jié)壓力之一、或者同時(shí)供應(yīng)所述第一和第二調(diào)節(jié)壓力。
[0052] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠操作W向至少=個(gè)不同的離合器供應(yīng)第 一調(diào)節(jié)壓力。
[0053] 在一些實(shí)施例中，所述模式邏輯區(qū)段能夠操作W向所述第一或第二離合器之一施 加第一調(diào)節(jié)壓力，而第二調(diào)節(jié)壓力被施加至第=離合器。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，變速箱包括具有輸入部與輸出部的速比變換器；與所 述速比變換器的輸出部操作性相聯(lián)的平衡軸組件；具有速比變換器調(diào)節(jié)區(qū)段、速比變換器 邏輯區(qū)段、多個(gè)雙作用缸體的電動(dòng)液壓控制器、W及壓力換能器，所述多個(gè)雙作用缸體用于 改變經(jīng)過所述速比變換器的速比。所述速比變換器邏輯區(qū)段能夠操作W來自所述速比變換 器調(diào)節(jié)區(qū)段的加壓流體的流路徑，從而向所述多個(gè)雙作用缸體的第一側(cè)或第二側(cè)施加加壓 的流體。所述速比變換器調(diào)節(jié)區(qū)段能夠操作W改變加壓的流體的壓力，從而控制所述雙作 用缸體的位置，所述壓力換能器用于測(cè)量由所述速比變換器調(diào)節(jié)區(qū)段施加的壓力。 陽化5] 在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)液壓控制器能夠操作W對(duì)由所述平衡軸組件施加至所 述速比變換器的輸出部的轉(zhuǎn)矩的方向變化做出響應(yīng)，從而在所述多個(gè)雙作用缸體的第一側(cè) 與第二側(cè)之間改變加壓流體的流路徑。
[0056] 在一些實(shí)施例中，所述速比變換器邏輯區(qū)段包括至少一個(gè)在第一位置與第二位置 之間能夠移動(dòng)的速比變換器邏輯閥組件，W在所述雙作用缸體的第一側(cè)與所述雙作用缸體 的第二側(cè)之間改變來自所述速比變換器調(diào)節(jié)區(qū)段的流路徑。
[0057] 在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)閥組件控制液壓流體的流，從而防止反向轉(zhuǎn)矩施 加至所述速比變換器。<