用于离合器压力控制的方法和设备的制造方法
用于离合器压力控制的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于离合器压力控制的方法和设备
[0001] 交叉相关申请
[0002] 本申请要求2012年6月13日递交的美国临时专利申请No. 13/495, 443的优先权， 其是2011年10月26日递交的美国专利申请No. 13/280, 765部分继续申请其是2009年4 月14日递交的美国专利申请No. 12/423,239的继续申请，后者要求2008年5月1日递交 的美国临时申请No. 61/049,636的优选权并且要求2008年5月6日递交的美国临时申请 No. 61/050, 842的优选权，所有这些专利文献全文结合在此引作参考。
【背景技术】
[0003] 车辆的自动变速箱的诸如离合器或制动器的摩擦装置选择性接合或脱离接合，以 更改齿轮传动比或者改变车辆的速度。例如，为了将一个变速箱齿轮传动比切换至另一个， 一个离合器脱离接合并且另一个离合器接合。
[0004] 电动液压阀通常在自动变速箱中采用，以控制包括变速箱离合器的摩擦装置的接 合与脱离接合。为了获取可以接受的换档品质、即为了平顺地脱离脱档的离合器并且平顺 地接合入档的离合器，传统的自动变速箱电动液压阀必须输出期望的离合器压力。
[0005] 在自动变速箱离合器调节系统中所采用的电动液压阀以多种方式可以采用，包括 可变排放电磁阀以及相关器件。大体上，所有这些器件接收来自诸如电子或电气控制器的 电路的电输入，并且提供作为电输入的量的函数的输出压力量。通常，电输入是电流。输出 电压与电输入之间的关系由传递函数限定。
[0006] 电磁阀传递函数经常随阀而变，甚至在同一类型的阀中也是这样。电磁阀制造商 因此经常疲于最小化指令-输出传递函数中的阀-阀差别。在制造的过程中，各阀大体上在 其"下线（end of line)"测试中被调整，以将传递函数特征曲线保持在规定的限度中。这 种调整沿着电输入轴线平移或偏移了特征曲线，但是不会明显改变总体曲线形状或坡度。
[0007] 尽管偏移调整在降低阀-阀差别时是有帮助的，但是阀退货仍出现且增加了制造 成本。甚至，"良品（good)"阀仍在其规定的限度内具有某种不利的局部-对-局部差别。
[0008] 另外，现有的电磁阀校准系统要求在电磁阀的制造过程中获取各个电磁阀特征数 据，并且然后在变速箱制造过程中将所述数据装载到车载变速箱控制器中。这种系统在变 速箱制造之后并不是可用的；例如，在各个电磁阀必须在维修的环境中被替换时并不是可 用的。
【发明内容】
[0009] 根据本发明的一个方面，提供了用于控制变速箱离合器压力的方法。在一个实施 例中，提供了用于校准车辆的自动变速箱的离合器压力控制系统的方法。该方法包括获取 用于在车辆的自动变速箱的操作范围内的压力控制装置的至少一个基准输出压力值以及 与所述基准压力值相关的至少一个基准电输入值；致动与所述压力控制装置相联的压力开 关以获取与所述基准输出压力值对应的实际电输入值；计算所述基准电输入与所述实际电 输入之间的偏差；以及将所述偏差施加至所述至少一个基准电输入值。
[0010] 所述获取步骤可以包括获取操作范围内的多个基准压力值以及所述操作范围内 的与所述基准压力值相关的多个基准电输入值，并且所述施加步骤可以包括选择性地将所 述偏差施加至所述操作范围内的仅仅特定的基准电输入值。
[0011] 所述施加步骤可以包括选择性地不将所述偏差施加至所述操作范围内的第一部 分中的至少一个基准电输入值。所述施加步骤可以包括选择性地将整个偏差施加至所述操 作范围的与所述第一部分不同的第二部分中的至少一个基准电输入值。另外，所述施加步 骤可以包括选择性地将成比例的偏差施加至所述操作范围的与所述第一和第二部分均不 同的第三部分中的至少一个基准电输入值。所述操作范围的第一部分可以是在上基准输出 压力值之上。所述操作范围的第二部分可以是在下基准输出压力值之下。所述操作范围的 第三部分可以是在所述上基准输出压力值与所述下基准输出压力值之间。
[0012] 所述获取步骤可以包括获取位于操作范围的上端附近的第一基准输出压力值以 及与所述第一基准输出压力值相关的至少一个基准电输入值；获取位于操作范围的下端附 近的第二基准输出压力值以及与所述第二基准输出压力值相关的至少一个基准电输入值； 所述致动步骤可以包括在第一位置致动所述压力开关以获取与所述第一基准输出压力值 对应的第一实际电输入值、以及在第二位置致动所述压力开关以获取与所述第二基准输出 压力值对应的第二实际电输入值，所述计算步骤可以包括计算所述第一基准电输入与所述 第一实际电输入之间的第一偏差、以及计算所述第二基准电输入与所述第二实际电输入之 间的第二偏差，并且所述施加步骤可以包括将所述第一和第二偏差施加至所述至少一个基 准电输入值。
[0013] 所述方法可以在压力控制装置的多个不同的操作温度被重复。所述获取实际电输 入的步骤可以包括在控制器处接收来自压力开关的电信号。所述方法可以包括将所述至少 一个基准电输入值存储在与变速箱控制模块相联的计算机可读媒介中。
[0014] 根据本发明的另一个方面，提供了用于控制变速箱离合器压力的设备，所述设备 包括液压流体供应装置、与所述液压流体供应装置相联的电动液压压力控制阀、与所述电 动液压压力控制阀相联的压力开关、以及控制器，其中所述控制器被构造成向所述电动液 压压力控制阀发送电输入、监测所述压力开关、将至少一个选择的电输入与至少一个基准 电输入对比、以及选择性地调整所述至少一个基准电输入。
[0015] 电动液压压力控制阀可以包括电磁阀以及与所述电磁阀相联的压力控制阀。压力 控制阀可以包括轴向可平移的阀芯、第一台肩、与所述第一台肩纵向隔开的且与所述第一 台肩之间限定第一流体容室的第二台肩、以及复位弹簧。压力开关与第一流体容室流体连 通，并且复位弹簧可以被构造成在达到期望的电磁阀压力之前防止阀芯移动。
[0016] 阀芯可以被构造成在期望的电磁阀压力达到时移动，阀芯的移动可以致动压力开 关，并且压力开关的致动可以向控制器发出信号，以记录实现期望的压力所需的电输入的 量。
[0017] 压力控制阀可以包括复位弹簧与第二台肩之间隔开的第三台肩。第三台肩可以具 有差动区域。所述差动区域可以被构造成施加至其的控制压力，以使得在控制压力被施加 至第三台肩的差动区域时，复位弹簧和差动区域共操作以将阀偏压到"关"位置。
[0018] 阀芯可以被构造成在第二期望的电磁阀压力达到时自偏压的位置移动。阀芯的移 动可以致动压力开关，并且压力开关的致动可以向控制器发出信号，以记录实现第二期望 的压力所需的电输入的量。
[0019] 阀芯可以被构造成在期望的电磁阀压力达到时移动。阀芯的移动可以将压力开关 在第一状态与第二状态之间触动，并且压力开关从第一状态到第二状态的改变可以向控制 器发出信号，以记录实现期望的压力所需的电输入的量。
[0020] 基准电输入和/或选择性调整的基准电输入可以存储在由控制器可访问的存储 媒介中，例如作为查询表、数据库或类似数据结构的形式。
[0021] 根据本发明的另一个方面，用于校准离合器调节压力的方法包括确定用于离合器 调节系统的电输入值，所述离合器调剂系统被构造成控制变速箱的至少一个离合器的应 用，所述电输入值对应于与离合器调节系统相关的基准输出压力值；并且所述方法包括基 于电输入值校准离合器调节系统的离合器调节压力。
[0022] 该方法可以包括在离合器操作的过程中确定电输入值并且校准离合器调节压力。 该方法可以包括无需应用至少一个离合器地确定电输入值。该方法可以包括在应用至少一 个离合器之前地确定电输入值。在该方法中，变速箱可以包括速比变换器。该方法可以包 括基于电输入值确定至少一个偏差，并且利用所述偏差来校准离合器调节压力。该方法可 以包括从多个计算偏差的方法中选择计算至少一个偏差的方法。根据本发明的一个方面， 变速箱控制系统可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或工厂测试操 作的过程中执行任一前述方法。根据本发明的另一个方面，计算机程序产品可以被实施在 至少一种机器可读的媒介中，并且可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在离合器调 节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述方法。
[0023] 根据另一个方面，用于校准速比变换器调节压力的方法包括确定用于速比变 换器 调节系统的至少一个电输入值，其中，速比变换器调节系统被构造成控制变速箱的速比变 换器的应用；并且所述至少一个电输入值中的每个对应于与速比变换器调节系统相关的基 准输出压力值；并且所述方法包括基于所述至少一个电输入值来校准速比变换器调节系统 的速比变换器调节压力。
[0024] 该方法可以包括确定与所述速比变换器的第一操作阶段相关的第一电输入值以 及与所述速比变换器的第二操作阶段相关的第二电输入值，其中所述第二操作阶段与所述 第一操作模式不同；以及基于所述第一和第二电输入值校准所述速比变换器调节压力。在 该方法中，所述第一操作阶段是所述变速箱的操作开始不久的"冷"阶段。在该方法中，所 述第二操作阶段是变速箱正在运行的"热"阶段。所述方法可以包括在所述变速箱的操作 过程中确定所述至少一个电输入值并校准所述速比变换器调节压力。所述方法可以包括无 需应用所述速比变换器地确定所述电输入值。所述方法可以包括在应用所述速比变换器之 前确定所述电输入值。所述方法可以包括基于所述至少一个电输入值确定至少一个偏差并 且利用所述偏差校准所述速比变换器调节压力。根据本发明的一个方面，变速箱控制系统 可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或工厂测试操作的过程中执行 任一前述方法。根据本发明的另一个方面，在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计 算机程序产品可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱调节系统的正常或工厂 测试操作的过程中执行任一前述方法。
[0025] 根据本发明的一个方面，提出了一种用于校准与速比变换器调节系统流体相联的 换能器的方法，其中所述速比变换器调节系统被构造成控制变速箱内的速比变换器应用， 所述方法包括确定所述换能器的电输出值；确定与所述电输出值相关的换能器压力；将所 述换能器压力与同所述速比变换器调节系统相关的速比变换器调节压力对比；以及基于所 述换能器压力与所述速比变换器调节压力的对比来校准所述换能器。
[0026] 速比变换器调节系统包括具有相关的第一和第二调节压力的第一和第二速比变 换器调节阀，并且方法包括在所述换能器处检测所述第一和第二调节压力中的更高的那 个。所述方法可以包括在变速箱的操作过程中确定所述至少一个电输出值以及校准所述换 能器。所述方法可以包括没有应用所述速比变换器地或者在应用所述速比变换器之前地确 定所述电输出值。所述方法可以包括同时校准所述换能器和所述速比变换器调节系统。根 据本发明的另一个方面，变速箱控制系统可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在所 述变速箱的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述方法。根据本发明的另一个方面， 计算机程序产品在至少一种机器可读取的存储媒介中实施，并且可以包括至少一个例程， 所述例程被构造成在速比变换器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述 方法。
[0027] 根据本发明的另一个方面，速比变换器调节系统可以包括电动液压致动器；与所 述电动液压致动器流体联接的阀，所述阀响应于由所述电动液压致动器输出的流体压力能 够轴向地移动至多个位置；以及多个流体通道，其中所述多个流体通道与所述阀连通，并且 所述多个流体通道被构造成在所述速比变换器的第一操作阶段的过程中向所述阀供应第 一流体压力以抵消由所述电动液压致动器输出的流体压力，以及被构造成在所述速比变换 器的第二操作阶段的过程中向所述阀供应第二流体压力以抵消由所述电动液压致动器输 出的流体压力。
[0028] 可专利的技术方案可以包括一个或多个这样的特征或者特征的组合，其中所述特 征在涵盖撰写的说明书、附图以及权利要求书的申请文件的任意之处被示出或被描述。
【附图说明】
[0029] 具体的说明参照以下附图，其中：
[0030] 图1是配备有自动变速箱以及根据本发明的离合器压力控制器的车辆的传动系 的框图；
[0031] 图2是流程图，示出了由变速箱控制器或其它控制单元所执行的自动变速箱离合 器压力控制过程的功能例程；
[0032] 图3是由变速箱控制器或其它控制单元所实现的以控制离合器阿里的功能操作 的流程图；
[0033] 图4是曲线图，示出了第一、"单点"压力控制方法的各方面；
[0034] 图5是曲线图，示出了第二、"双点"压力控制方法的各方面；
[0035] 图6是可用于执行单或双点电磁阀压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示 意图，其示出处于第一特征位置；
[0036] 图7是可用于执行单或双点电磁阀压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示 意图，其示出处于第二特征位置；
[0037] 图8是曲线图，示出了第三、"改型的单点"压力控制方法的各方面；
[0038] 图9至11是曲线图，示出了第二压力控制方法的各步骤；
[0039] 图12是可用于执行第三压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示意图，其示 出处于"关机"状态；
[0040] 图13是图12的压力控制设备的示意图，其示出处于"调整"状态；
[0041] 图14是图12的压力控制设备的示意图，其示出处于"开机"状态；
[0042] 图15是配备有自动变速箱以及根据本发明的离合器压力控制器的车辆的传动系 的另一实施例的框图；
[0043] 图16是可用于至少与图15的实施例相连的压力控制设备的校准结构的简化示意 图；
[0044] 图17是可用于至少与图15的实施例相连的压力控制设备的另一校准结构的简化 示意图；
[0045] 图18是图18的压力控制设备的校准结构的另一实施例的简化示意图；
[0046] 图19是可用于至少与图15的实施例相连的另一压力控制设备的校准结构的简化 示意图；并且
[0047] 图20是示出了与流体压力相关的校准点的简化图。
[0048] 大体上，不同附图中的相同附图标记表示相同的或者功能类似的结构元件，但是 为了简化在特定的附图中省略了附图标记。
【具体实施方式】
[0049] 本发明的各个方面参照在附图中示出且在此描述的特定示意性实施例被描述。尽 管本发明参照示意性实施例被描述，但是应当理解所要求保护的本发明并不限于所公开的 实施例。
[0050] 本发明的各方面旨在改进变速箱的性能，以补偿针对不同阀的电磁阀传递函数中 的差异。所示的实施例特别地旨在改进在电磁阀于机动车变速箱组件内或其它电动液压控 制系统中安装之后的压力控制。这种方法可以在变速箱制造或组装的过程中或者在变速箱 的实时操作过程中被执行。这种改进期望通过在变速箱操作过程中提供校准来改进变速箱 换档品质，因而增加消费者满意度。这种改进还可以降低电动液压阀的价格，这是因为更大 的阀-对-阀差异可以被容忍。
[0051] 此外，电磁阀性能根据变速箱的温度变化而改变。所公开的改进因此导致了在变 速箱操作过程中所采用的温度补偿表的改进。
[0052] 尽管本发明在机动车的自动变速箱方面被描述，但是本发明还适用于其它电动液 压控制系统，在所述电动液压控制系统中，具有较低范围的可输出压力的第一电动液压设 备（例如可以具有〇至lOOpsi压力范围的电磁阀）被用于控制具有较高范围的可输出压 力的电动液压设备（例如可以具有0至300psi压力范围的滑阀）。
[0053] 本发明的具体内容可以参照常开电磁阀（normally high solenoid)或常闭电磁 阀（normally low solenoid)被描述。在所述常开电磁阀中，在没有电输入施加至电磁阀 时，压力输出；并且在电输入施加至电磁阀时，没有压力输出。在所述常闭电磁阀中，在电输 入施加至电磁阀时，压力输出；并且在没有电输入施加至电磁阀时，没有压力输出。本领域 技术人员应当理解，本发明可以用于采用任一种类型的电磁阀类控制系统中的压力，这是 通过颠倒电输入的施加来实现的。
[0054] 在所示的实施例中，压力开关、液压逻辑与电磁阀电流控制被结合地使用以校准 电磁阀性能并且提供压力控制。通过移动滑阀来启动压力开关，以在相应的电磁阀的压 力-电流（P/I)曲线上建立一个或多个测量性能点。
[0055] 在一个实施例中，离合器压力控制（CPC) 34在用于自动变速箱14的电控制32中 设置。控制34包括可以被执行以实现在此所描述的一个或多个方法的计算机编程指令或 逻辑。电控制器32的微处理器或类似器件被构造成访问并执行控制34。 [0056] 大体上，控制单元32基于来自驱动单元10、变矩器12、变速箱14、变速杆（range selector) 58的输入和/或其它输入来控制变速箱14的操作。此类输入包括自与车辆部 件相关的传感器、控制器等类似器件接收的电子和/或模拟信号。例如，输入可以包括表明 变速箱输入速度、驾驶员所要求的转矩、发动机输出转矩、发动机速度、液压流体温度、变速 箱输出速度、涡轮速度、制动距离、齿轮传动比、变矩器滑距、和/或其它可测量的变量的信 号。
[0057] 电控制器32大体上包括这样的电路，所述电路被构造成处理、分析或评价一个或 多个输入并通过一个或多个电线或导线按需发出电控制信号。这种连接可以包括以任何合 适构造的硬接线的和/或网络连接的部件，例如包括适当的或合适的绝缘线材/或无线传 输。
[0058] 控制器32的电路包括计算机电路，例如一个或多个微处理器，以及被构造成处理 在计算机编程代码或逻辑中表达的可执行的指令的相关元件，其中所述代码或逻辑在一个 或多个可触媒介中存储，即任何形式的可以由处理器访问或读取的存储器或存储媒介。控 制器32还可以根据需要包括模-数转换器和/或其它信号处理电路或器件，以处理自车辆 部件接收的一个或多个输入。
[0059] 尽管被示意性示出为单框32,但是本领域技术人员应当清楚控制32的各部分可 以实施为单独的逻辑或物理结构。例如，控制34可以物理上和/或逻辑上与用于变速箱14 的电控制或用于驱动单元10的电控制分离。控制34的所有或一些部分可以替代性地或附 加地由这样一种控制器来执行，该控制器是非承载在变速箱上的，例如是位于变速箱制造 商或组装场所处但可以连接至变速箱的外部控制器。
[0060] 电控制器32经由一个或多个连路48与驱动单元10通信，经由一个或多个连路50 与离合器控制阀22通信，经由一个或多个连路52与压力开关24通信，经由一个或多个连 路54与变速箱14通信，并且经由一个或多个连路56与变速杆58通信。
[0061] 驱动单元10包括内燃机，例如火花点火式发动机或柴油机、燃机-与电动机组合 等。驱动单元10通过变速箱输入轴36联接至变速箱14。流体变矩器12大体上夹置在驱 动单元10与变速箱14之间，以选择性建立机械联接。变速箱14经由输出轴38以多种传统 方式中的一种联接至车辆的驱动轮。分动箱20可以切换，以选择以下多个驱动状况之一， 包括两轮驱动和四轮驱动的各种组合s、高速或低速档位等。
[0062] 变速箱14是自动变速箱。变速箱14可以包括Polak的美国专利文献 No. 4, 070, 927中描述类型的齿轮组件或者其它类型的齿轮组件，并且可以具有Moorman等 人的美国专利申请公开文献No. 2003/0114261中描述的或在Long等人的美国专利文献 No. 5, 601，506中描述的类型的电动液压控制器。变速箱14是可以换档的，以选择性建立以 下多个档位之一，例如包括空档、倒档、驱动档位、和/或多个手动可选的前进档位。
[0063] 可用的前进档位的数量由变速箱齿轮组16和离合器组18的构造来确定。例如， 变速箱14可以具有三个互连的行星齿轮组以及五个离合器，所述离合器可以控制以提供 六个前进档位。还可以采用其它的构造例如八速构造。
[0064] 离合器18的操作由电动液压控制系统来控制，其中所述电动液压控制系统包括 多个控制阀22以及液压流体的供应装置26。大体上，每个阀22包括电磁阀，例如可变排放 电磁阀、开/关电磁阀或类似器件。流体供应装置26可以操作以将液压流体经由一个或多 个通道或导管42供应至变矩器12并经由一个或多个通道或导管40、44供应至阀22。调压 阀28、30分别操作以调节线路42、44中的流体压力。
[0065] 控制器32例如响应于自变速杆30接收的换档请求而经由一个或多个连路50向 控制阀22发送电信号。电信号使得一个或多个控制阀22调整连接阀22和离合器18的一 个或多个流体通道中的流体压力或流体流向。
[0066] 由实现期望的输出压力的阀22所需的电输入的量大体上最初根据阀供应商的规 格来设定，所述规格大体上由压力对电输入（即电流）（"P/I"）曲线、图表或表格来体现。 根据本发明，这些电输入要求针对每个单独的阀在所述阀被启动时通过采用在此所公开的 方法而被调整或"精调"。
[0067] 在所示的实施例中，压力开关24操作性联接至控制阀22,从而高效地实现阀22根 据在此所述的方法自校准。
[0068] 在一个实施例中，控制器32包括基于微处理器的控制器60,并且CPC 34包括多个 计算机例程62、64、66、72、74、76，它们在计算机存储器或其它计算机可访问的存储媒介中 存储，并且可以由控制器60执行。压力开关68向控制器60发送诊断信号，以便由CPC 34 的例程来处理，并且，变速箱温度传感器70向控制器60发送表明变速箱温度的信号，以便 由例程72来分析。控制器60由于执行例程76而向阀78发出控制信号。
[0069] 例程62包括离合器控制逻辑，其被构造成接收表明离合器指令或请求（即，从一 个档位换至另一档位的请求）的信号并且确定哪个离合器应用、哪个离合器释放来执行换 档指令。这种离合器控制逻辑大体上包括基于所请求的或指令的换档选择性建立的压力分 布例程。每个压力分布例程包括多个压力值，所述多个压力值在换档过程中被应用，以平顺 地接合和脱离接合适当的离合器。针对不同的换档可以建立不同的压力分布，也就是说，针 对从一档至二档的换档的压力分布可以与针对从三档至四档的换档的压力分布不同。
[0070] 例如，例程64接收来自例程62的输出，即诸如表明离合器被应用或被释放的离合 器数的离合器指示器，并且确定完成适当的离合器的应用或释放所需的压力分布。为了获 得执行指令的或要求的换档所需的离合器压力，例程72确定需要被发送给离合器控制阀 78的电输入（即，电流）的量。
[0071] 所需要的电输入（即，电流）的量是为了完成所要求的换档所需的离合器压力、变 速箱温度、电磁阀规格以及与本发明间接相关的其它参数的函数。在所示的实施例中，采用 查询表来基于自例程64接收的所需的压力值以及自传感器70所接收的温度值确定所需的 电输入。查询表值大体上是基于由控制阀制造商和/或变速箱制造商提供的阀规格信息。
[0072] 例程66和74执行在此所描述的一个或多个压力控制方法的一些部分，以调整所 需的电输入值，来平衡阀-对-阀的差异。例程76然后将调整后的电输入（即，电流）量 发送至阀78,并且，阀78产生控制离合器的所需的输出电压。这些例程执行用于压力控制 的多个可选方法之一，包括但不限于以下所述的三个方法中的一个或多个。
[0073] 这些例程还可以包括编程逻辑和指令，以基于操作环境选择多个可用方法中的一 个，例如，如果校准在变速箱制造的过程中、在变速箱安装在车内的过程中、在变速箱在工 厂或测试环境中操作的过程中、或者变速箱在生产或商业场合操作的过程中正在被实现， 则可以使用所述方法中的不同的一个。这样，为了实现所述方法中的任何一个或所有三个 所需的编程指令和逻辑可以被包含在CPC 34中并且被存储在可由控制器32、60访问的存 储器或其它合适的存储媒介中。
[0074] 在一个实施例中，例程66和/或74包括编程逻辑或指令，以执行如图3所示的步 骤。步骤82被执行以向校准控制器34表明或规定一个或多个基准输出压力。基准输出压 力是为了在离合器接合或脱离接合之前启动压力开关而由电磁阀输出所需的压力量。在步 骤84,多个顺次的电输入被施加给电磁阀，以确定启动开关所需的实际电流（即，确定实现 基准压力所需的电流）。电输入被增大，直至自压力开关接收到响应。
[0075] 步骤84还包括测量或确定为了产生在步骤82确定的基准输出压力由特定的阀所 需的实际电输入（即，电流）。步骤86将基准与实际电流比较并且确定实际测量的电输入 与预规定的基准电输入量之间的偏差。步骤88包括基于由步骤86所确定的偏差来选择性 调整预规定的基准电输入。换句话说，针对电磁阀的基准P/I曲线由于步骤88而被调整。 根据在此所述的方法之一，这种调整可以沿着P/I曲线在选择的点处或者针对特定压力范 围内的点被完成。以这种方式，基准P/I曲线可以针对变速箱系统中的电磁阀被定制或者 "量身定做"。
[0076] 第一压力控制方法可以称为单（下）点校 准方法。在此所述的第二方法可以称为 双（下与上）点校准方法。在此所述的第三方法可以称为改型的单点校准方法。
[0077] 所有三个方法采用了位于变速箱系统的临界操作范围/临界操作范围的下端（或 其附近）的下校准点。第一和第二方法还采用位于变速箱系统的临界操作范围的上端附近 的上校准点，但是，在第一方法中，上校准点被预规定，以使得针对一个电磁阀或一组电磁 阀的P/I曲线将经过上校准点。换句话说，第一方法高效地假定供应的所有电磁阀在位于 变速箱操作范围的上端附近的一个选定压力值（上校准点）具有同一电输入需求。单点校 准方法因而在以下情况下时是特别有帮助的，即单个电磁阀的P/I曲线沿电输入（"X"）轴 线的至少一部分的地点或位置相当靠近由供应商所提供的基准P/I曲线的位置。电磁阀的 P/I曲线的形状（即，曲线沿压力或"y"轴线的斜率分布）可以相对于基准P/I曲线是非一 致的。
[0078] 第二方法使用上校准点，但是不要求各个电磁阀P/I曲线在该点与基准P/I曲线 相交。双点方法因此可以使得采用具有这样的P/I曲线的电磁阀，其中该P/I曲线相对于 基准P/I曲线位置（沿着x轴线的位置）变化或曲线形状（即，斜率角或轮廓）变化。斜 率角或者曲线形状/轮廓通过第一方法和第二方法这二者被调整。
[0079] 第三方法或改型的单点方法根本不需要上校准点。因此，在各个电磁阀P/I曲线 具有大致恒定的且与基准P/I曲线形状类似的曲线形状（即，斜率角或轮廓）时，第三方法 是特别有用的。所有三个方法采用专门构造的阀组件，该阀组件包括压力开关，以在不同基 准压力检测试剂或测量的电输入值。每种方法的细节以下描述。
[0080] 表1总结并对比了三个压力控制方法的各个方面。从表1可以看出，确定哪种方法 最适用于特定的应用至少部分地取决于各个电磁阀P/I曲线相对于基准P/I曲线的特征。 这些特征可以被事先约定（例如，对电磁阀供应商规定），如在供应电磁阀的订单签订时。 替代地或可选地，这些特征可以通过校准技术在电磁阀已被制造或被安装之后而被确定。
【主权项】
1. 一种用于校准离合器调节压力的方法，所述方法包括： 确定离合器调节系统的电输入值，所述离合器调节系统被构造成控制变速箱的至少一 个离合器的应用，所述电输入值与同所述离合器调节系统相关的基准输出压力值对应；以 及 基于所述电输入值校准所述离合器调节系统的离合器调节压力。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述变速箱的操作过程中确定所 述电输入值并且校准所述离合器调节压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括无需应用所述至少一个离合器地确 定所述电输入值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括在应用所述至少一个离合器之前确 定所述电输入值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变速箱包括速比变换器。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括基于所述电输入值确定至少一个偏 差，并且利用所述偏差校准所述离合器调节压力。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括从多个计算偏差的方法中选择计算 至少一个偏差的方法。
8. -种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或 工厂测试操作的过程中执行权利要求1的方法。
9. 一种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一个 例程，所述例程被构造成在离合器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要求 1的方法。
10. -种用于校准速比变换器调节压力的方法，所述方法包括： 确定速比变换器调节系统的至少一个电输入值，所述速比变换器调节系统被构造成控 制变速箱的速比变换器的应用，所述至少一个电输入值中的每个与同所述速比变换器调节 系统相关的基准输出压力值对应；以及 基于所述至少一个电输入值校准所述速比变换器调节系统的速比变换器调节压力。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括确定与所述速比变换器的第一操 作阶段相关的第一电输入值以及与所述速比变换器的第二操作阶段相关的第二电输入值， 其中所述第二操作阶段与所述第一操作模式不同；以及基于所述第一和第二电输入值校准 所述速比变换器调节压力。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一操作阶段是所述变速箱的操 作开始不久的"冷"阶段。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二操作阶段是变速箱正在运行 的"热"阶段。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括在所述变速箱的操作过程中确定 所述至少一个电输入值并校准所述速比变换器调节压力。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括无需应用所述速比变换器地确定 所述电输入值。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括在应用所述速比变换器之前确定 所述电输入值。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括基于所述至少一个电输入值确定 至少一个偏差并且利用所述偏差校准所述速比变换器调节压力。
18.-种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或 工厂测试操作的过程中执行权利要求10的方法。
19. 一种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一 个例程，所述例程被构造成在离合器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要 求10的方法。
20. -种用于校准与速比变换器调节系统流体相联的换能器的方法，其中所述速比变 换器调节系统被构造成控制变速箱内的速比变换器应用，所述方法包括： 确定所述换能器的电输出值； 确定与所述电输出值相关的换能器压力； 将所述换能器压力与同所述速比变换器调节系统相关的速比变换器调节压力对比；以 及 基于所述换能器压力与所述速比变换器调节压力的对比来校准所述换能器。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述速比变换器调节系统包括具有相 关的第一和第二调节压力的第一和第二速比变换器调节阀，包括在所述换能器处检测所述 第一和第二调节压力中的更高的那个。
22. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括在所述速比变换器的操作过程中 确定所述至少一个电输出值以及校准所述换能器。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，包括没有应用所述速比变换器地或者 在应用所述速比变换器之前地确定所述电输出值。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括同时校准所述换能器和所述速比 变换器调节系统。
25.-种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在所述变速箱的正 常或工厂测试操作的过程中执行权利要求20的方法。
26.-种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一 个例程，所述例程被构造成在速比变换器的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要求20 的方法。
27. -种速比变换器调节系统，其包括： 电动液压致动器； 与所述电动液压致动器流体联接的阀，所述阀响应于由所述电动液压致动器输出的流 体压力能够轴向地移动至多个位置；以及 多个流体通道，其中所述多个流体通道与所述阀连通，并且所述多个流体通道被构造 成在所述速比变换器的第一操作阶段的过程中向所述阀供应第一流体压力以抵消由所述 电动液压致动器输出的流体压力，以及被构造成在所述速比变换器的第二操作阶段的过程 中向所述阀供应第二流体压力以抵消由所述电动液压致动器输出的流体压力。
【专利摘要】提供了用于控制变速箱离合器和/或速比变换器系统压力的方法、设备和系统。变速箱控制单元以及包括电动液压阀和压力开关的压力控制装置共操作以提供自校准的离合器和/或速比变换器压力控制系统。
【IPC分类】F16D25-12, F16D48-02
【公开号】CN104813056
【申请号】CN201380042814
【发明人】T·H·维尔松, C·F·朗, T·A·布朗, D·J·韦伯
【申请人】艾里逊变速箱公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年6月12日
【公告号】CA2876626A1, EP2861886A2, WO2014007952A2, WO2014007952A3
【专利说明】用于离合器压力控制的方法和设备
[0001] 交叉相关申请
[0002] 本申请要求2012年6月13日递交的美国临时专利申请No. 13/495, 443的优先权， 其是2011年10月26日递交的美国专利申请No. 13/280, 765部分继续申请其是2009年4 月14日递交的美国专利申请No. 12/423,239的继续申请，后者要求2008年5月1日递交 的美国临时申请No. 61/049,636的优选权并且要求2008年5月6日递交的美国临时申请 No. 61/050, 842的优选权，所有这些专利文献全文结合在此引作参考。
【背景技术】
[0003] 车辆的自动变速箱的诸如离合器或制动器的摩擦装置选择性接合或脱离接合，以 更改齿轮传动比或者改变车辆的速度。例如，为了将一个变速箱齿轮传动比切换至另一个， 一个离合器脱离接合并且另一个离合器接合。
[0004] 电动液压阀通常在自动变速箱中采用，以控制包括变速箱离合器的摩擦装置的接 合与脱离接合。为了获取可以接受的换档品质、即为了平顺地脱离脱档的离合器并且平顺 地接合入档的离合器，传统的自动变速箱电动液压阀必须输出期望的离合器压力。
[0005] 在自动变速箱离合器调节系统中所采用的电动液压阀以多种方式可以采用，包括 可变排放电磁阀以及相关器件。大体上，所有这些器件接收来自诸如电子或电气控制器的 电路的电输入，并且提供作为电输入的量的函数的输出压力量。通常，电输入是电流。输出 电压与电输入之间的关系由传递函数限定。
[0006] 电磁阀传递函数经常随阀而变，甚至在同一类型的阀中也是这样。电磁阀制造商 因此经常疲于最小化指令-输出传递函数中的阀-阀差别。在制造的过程中，各阀大体上在 其"下线（end of line)"测试中被调整，以将传递函数特征曲线保持在规定的限度中。这 种调整沿着电输入轴线平移或偏移了特征曲线，但是不会明显改变总体曲线形状或坡度。
[0007] 尽管偏移调整在降低阀-阀差别时是有帮助的，但是阀退货仍出现且增加了制造 成本。甚至，"良品（good)"阀仍在其规定的限度内具有某种不利的局部-对-局部差别。
[0008] 另外，现有的电磁阀校准系统要求在电磁阀的制造过程中获取各个电磁阀特征数 据，并且然后在变速箱制造过程中将所述数据装载到车载变速箱控制器中。这种系统在变 速箱制造之后并不是可用的；例如，在各个电磁阀必须在维修的环境中被替换时并不是可 用的。
【发明内容】
[0009] 根据本发明的一个方面，提供了用于控制变速箱离合器压力的方法。在一个实施 例中，提供了用于校准车辆的自动变速箱的离合器压力控制系统的方法。该方法包括获取 用于在车辆的自动变速箱的操作范围内的压力控制装置的至少一个基准输出压力值以及 与所述基准压力值相关的至少一个基准电输入值；致动与所述压力控制装置相联的压力开 关以获取与所述基准输出压力值对应的实际电输入值；计算所述基准电输入与所述实际电 输入之间的偏差；以及将所述偏差施加至所述至少一个基准电输入值。
[0010] 所述获取步骤可以包括获取操作范围内的多个基准压力值以及所述操作范围内 的与所述基准压力值相关的多个基准电输入值，并且所述施加步骤可以包括选择性地将所 述偏差施加至所述操作范围内的仅仅特定的基准电输入值。
[0011] 所述施加步骤可以包括选择性地不将所述偏差施加至所述操作范围内的第一部 分中的至少一个基准电输入值。所述施加步骤可以包括选择性地将整个偏差施加至所述操 作范围的与所述第一部分不同的第二部分中的至少一个基准电输入值。另外，所述施加步 骤可以包括选择性地将成比例的偏差施加至所述操作范围的与所述第一和第二部分均不 同的第三部分中的至少一个基准电输入值。所述操作范围的第一部分可以是在上基准输出 压力值之上。所述操作范围的第二部分可以是在下基准输出压力值之下。所述操作范围的 第三部分可以是在所述上基准输出压力值与所述下基准输出压力值之间。
[0012] 所述获取步骤可以包括获取位于操作范围的上端附近的第一基准输出压力值以 及与所述第一基准输出压力值相关的至少一个基准电输入值；获取位于操作范围的下端附 近的第二基准输出压力值以及与所述第二基准输出压力值相关的至少一个基准电输入值； 所述致动步骤可以包括在第一位置致动所述压力开关以获取与所述第一基准输出压力值 对应的第一实际电输入值、以及在第二位置致动所述压力开关以获取与所述第二基准输出 压力值对应的第二实际电输入值，所述计算步骤可以包括计算所述第一基准电输入与所述 第一实际电输入之间的第一偏差、以及计算所述第二基准电输入与所述第二实际电输入之 间的第二偏差，并且所述施加步骤可以包括将所述第一和第二偏差施加至所述至少一个基 准电输入值。
[0013] 所述方法可以在压力控制装置的多个不同的操作温度被重复。所述获取实际电输 入的步骤可以包括在控制器处接收来自压力开关的电信号。所述方法可以包括将所述至少 一个基准电输入值存储在与变速箱控制模块相联的计算机可读媒介中。
[0014] 根据本发明的另一个方面，提供了用于控制变速箱离合器压力的设备，所述设备 包括液压流体供应装置、与所述液压流体供应装置相联的电动液压压力控制阀、与所述电 动液压压力控制阀相联的压力开关、以及控制器，其中所述控制器被构造成向所述电动液 压压力控制阀发送电输入、监测所述压力开关、将至少一个选择的电输入与至少一个基准 电输入对比、以及选择性地调整所述至少一个基准电输入。
[0015] 电动液压压力控制阀可以包括电磁阀以及与所述电磁阀相联的压力控制阀。压力 控制阀可以包括轴向可平移的阀芯、第一台肩、与所述第一台肩纵向隔开的且与所述第一 台肩之间限定第一流体容室的第二台肩、以及复位弹簧。压力开关与第一流体容室流体连 通，并且复位弹簧可以被构造成在达到期望的电磁阀压力之前防止阀芯移动。
[0016] 阀芯可以被构造成在期望的电磁阀压力达到时移动，阀芯的移动可以致动压力开 关，并且压力开关的致动可以向控制器发出信号，以记录实现期望的压力所需的电输入的 量。
[0017] 压力控制阀可以包括复位弹簧与第二台肩之间隔开的第三台肩。第三台肩可以具 有差动区域。所述差动区域可以被构造成施加至其的控制压力，以使得在控制压力被施加 至第三台肩的差动区域时，复位弹簧和差动区域共操作以将阀偏压到"关"位置。
[0018] 阀芯可以被构造成在第二期望的电磁阀压力达到时自偏压的位置移动。阀芯的移 动可以致动压力开关，并且压力开关的致动可以向控制器发出信号，以记录实现第二期望 的压力所需的电输入的量。
[0019] 阀芯可以被构造成在期望的电磁阀压力达到时移动。阀芯的移动可以将压力开关 在第一状态与第二状态之间触动，并且压力开关从第一状态到第二状态的改变可以向控制 器发出信号，以记录实现期望的压力所需的电输入的量。
[0020] 基准电输入和/或选择性调整的基准电输入可以存储在由控制器可访问的存储 媒介中，例如作为查询表、数据库或类似数据结构的形式。
[0021] 根据本发明的另一个方面，用于校准离合器调节压力的方法包括确定用于离合器 调节系统的电输入值，所述离合器调剂系统被构造成控制变速箱的至少一个离合器的应 用，所述电输入值对应于与离合器调节系统相关的基准输出压力值；并且所述方法包括基 于电输入值校准离合器调节系统的离合器调节压力。
[0022] 该方法可以包括在离合器操作的过程中确定电输入值并且校准离合器调节压力。 该方法可以包括无需应用至少一个离合器地确定电输入值。该方法可以包括在应用至少一 个离合器之前地确定电输入值。在该方法中，变速箱可以包括速比变换器。该方法可以包 括基于电输入值确定至少一个偏差，并且利用所述偏差来校准离合器调节压力。该方法可 以包括从多个计算偏差的方法中选择计算至少一个偏差的方法。根据本发明的一个方面， 变速箱控制系统可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或工厂测试操 作的过程中执行任一前述方法。根据本发明的另一个方面，计算机程序产品可以被实施在 至少一种机器可读的媒介中，并且可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在离合器调 节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述方法。
[0023] 根据另一个方面，用于校准速比变换器调节压力的方法包括确定用于速比变 换器 调节系统的至少一个电输入值，其中，速比变换器调节系统被构造成控制变速箱的速比变 换器的应用；并且所述至少一个电输入值中的每个对应于与速比变换器调节系统相关的基 准输出压力值；并且所述方法包括基于所述至少一个电输入值来校准速比变换器调节系统 的速比变换器调节压力。
[0024] 该方法可以包括确定与所述速比变换器的第一操作阶段相关的第一电输入值以 及与所述速比变换器的第二操作阶段相关的第二电输入值，其中所述第二操作阶段与所述 第一操作模式不同；以及基于所述第一和第二电输入值校准所述速比变换器调节压力。在 该方法中，所述第一操作阶段是所述变速箱的操作开始不久的"冷"阶段。在该方法中，所 述第二操作阶段是变速箱正在运行的"热"阶段。所述方法可以包括在所述变速箱的操作 过程中确定所述至少一个电输入值并校准所述速比变换器调节压力。所述方法可以包括无 需应用所述速比变换器地确定所述电输入值。所述方法可以包括在应用所述速比变换器之 前确定所述电输入值。所述方法可以包括基于所述至少一个电输入值确定至少一个偏差并 且利用所述偏差校准所述速比变换器调节压力。根据本发明的一个方面，变速箱控制系统 可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或工厂测试操作的过程中执行 任一前述方法。根据本发明的另一个方面，在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计 算机程序产品可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱调节系统的正常或工厂 测试操作的过程中执行任一前述方法。
[0025] 根据本发明的一个方面，提出了一种用于校准与速比变换器调节系统流体相联的 换能器的方法，其中所述速比变换器调节系统被构造成控制变速箱内的速比变换器应用， 所述方法包括确定所述换能器的电输出值；确定与所述电输出值相关的换能器压力；将所 述换能器压力与同所述速比变换器调节系统相关的速比变换器调节压力对比；以及基于所 述换能器压力与所述速比变换器调节压力的对比来校准所述换能器。
[0026] 速比变换器调节系统包括具有相关的第一和第二调节压力的第一和第二速比变 换器调节阀，并且方法包括在所述换能器处检测所述第一和第二调节压力中的更高的那 个。所述方法可以包括在变速箱的操作过程中确定所述至少一个电输出值以及校准所述换 能器。所述方法可以包括没有应用所述速比变换器地或者在应用所述速比变换器之前地确 定所述电输出值。所述方法可以包括同时校准所述换能器和所述速比变换器调节系统。根 据本发明的另一个方面，变速箱控制系统可以包括至少一个例程，所述例程被构造成在所 述变速箱的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述方法。根据本发明的另一个方面， 计算机程序产品在至少一种机器可读取的存储媒介中实施，并且可以包括至少一个例程， 所述例程被构造成在速比变换器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行任一前述 方法。
[0027] 根据本发明的另一个方面，速比变换器调节系统可以包括电动液压致动器；与所 述电动液压致动器流体联接的阀，所述阀响应于由所述电动液压致动器输出的流体压力能 够轴向地移动至多个位置；以及多个流体通道，其中所述多个流体通道与所述阀连通，并且 所述多个流体通道被构造成在所述速比变换器的第一操作阶段的过程中向所述阀供应第 一流体压力以抵消由所述电动液压致动器输出的流体压力，以及被构造成在所述速比变换 器的第二操作阶段的过程中向所述阀供应第二流体压力以抵消由所述电动液压致动器输 出的流体压力。
[0028] 可专利的技术方案可以包括一个或多个这样的特征或者特征的组合，其中所述特 征在涵盖撰写的说明书、附图以及权利要求书的申请文件的任意之处被示出或被描述。
【附图说明】
[0029] 具体的说明参照以下附图，其中：
[0030] 图1是配备有自动变速箱以及根据本发明的离合器压力控制器的车辆的传动系 的框图；
[0031] 图2是流程图，示出了由变速箱控制器或其它控制单元所执行的自动变速箱离合 器压力控制过程的功能例程；
[0032] 图3是由变速箱控制器或其它控制单元所实现的以控制离合器阿里的功能操作 的流程图；
[0033] 图4是曲线图，示出了第一、"单点"压力控制方法的各方面；
[0034] 图5是曲线图，示出了第二、"双点"压力控制方法的各方面；
[0035] 图6是可用于执行单或双点电磁阀压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示 意图，其示出处于第一特征位置；
[0036] 图7是可用于执行单或双点电磁阀压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示 意图，其示出处于第二特征位置；
[0037] 图8是曲线图，示出了第三、"改型的单点"压力控制方法的各方面；
[0038] 图9至11是曲线图，示出了第二压力控制方法的各步骤；
[0039] 图12是可用于执行第三压力控制方法的各步骤的压力控制设备的示意图，其示 出处于"关机"状态；
[0040] 图13是图12的压力控制设备的示意图，其示出处于"调整"状态；
[0041] 图14是图12的压力控制设备的示意图，其示出处于"开机"状态；
[0042] 图15是配备有自动变速箱以及根据本发明的离合器压力控制器的车辆的传动系 的另一实施例的框图；
[0043] 图16是可用于至少与图15的实施例相连的压力控制设备的校准结构的简化示意 图；
[0044] 图17是可用于至少与图15的实施例相连的压力控制设备的另一校准结构的简化 示意图；
[0045] 图18是图18的压力控制设备的校准结构的另一实施例的简化示意图；
[0046] 图19是可用于至少与图15的实施例相连的另一压力控制设备的校准结构的简化 示意图；并且
[0047] 图20是示出了与流体压力相关的校准点的简化图。
[0048] 大体上，不同附图中的相同附图标记表示相同的或者功能类似的结构元件，但是 为了简化在特定的附图中省略了附图标记。
【具体实施方式】
[0049] 本发明的各个方面参照在附图中示出且在此描述的特定示意性实施例被描述。尽 管本发明参照示意性实施例被描述，但是应当理解所要求保护的本发明并不限于所公开的 实施例。
[0050] 本发明的各方面旨在改进变速箱的性能，以补偿针对不同阀的电磁阀传递函数中 的差异。所示的实施例特别地旨在改进在电磁阀于机动车变速箱组件内或其它电动液压控 制系统中安装之后的压力控制。这种方法可以在变速箱制造或组装的过程中或者在变速箱 的实时操作过程中被执行。这种改进期望通过在变速箱操作过程中提供校准来改进变速箱 换档品质，因而增加消费者满意度。这种改进还可以降低电动液压阀的价格，这是因为更大 的阀-对-阀差异可以被容忍。
[0051] 此外，电磁阀性能根据变速箱的温度变化而改变。所公开的改进因此导致了在变 速箱操作过程中所采用的温度补偿表的改进。
[0052] 尽管本发明在机动车的自动变速箱方面被描述，但是本发明还适用于其它电动液 压控制系统，在所述电动液压控制系统中，具有较低范围的可输出压力的第一电动液压设 备（例如可以具有〇至lOOpsi压力范围的电磁阀）被用于控制具有较高范围的可输出压 力的电动液压设备（例如可以具有0至300psi压力范围的滑阀）。
[0053] 本发明的具体内容可以参照常开电磁阀（normally high solenoid)或常闭电磁 阀（normally low solenoid)被描述。在所述常开电磁阀中，在没有电输入施加至电磁阀 时，压力输出；并且在电输入施加至电磁阀时，没有压力输出。在所述常闭电磁阀中，在电输 入施加至电磁阀时，压力输出；并且在没有电输入施加至电磁阀时，没有压力输出。本领域 技术人员应当理解，本发明可以用于采用任一种类型的电磁阀类控制系统中的压力，这是 通过颠倒电输入的施加来实现的。
[0054] 在所示的实施例中，压力开关、液压逻辑与电磁阀电流控制被结合地使用以校准 电磁阀性能并且提供压力控制。通过移动滑阀来启动压力开关，以在相应的电磁阀的压 力-电流（P/I)曲线上建立一个或多个测量性能点。
[0055] 在一个实施例中，离合器压力控制（CPC) 34在用于自动变速箱14的电控制32中 设置。控制34包括可以被执行以实现在此所描述的一个或多个方法的计算机编程指令或 逻辑。电控制器32的微处理器或类似器件被构造成访问并执行控制34。 [0056] 大体上，控制单元32基于来自驱动单元10、变矩器12、变速箱14、变速杆（range selector) 58的输入和/或其它输入来控制变速箱14的操作。此类输入包括自与车辆部 件相关的传感器、控制器等类似器件接收的电子和/或模拟信号。例如，输入可以包括表明 变速箱输入速度、驾驶员所要求的转矩、发动机输出转矩、发动机速度、液压流体温度、变速 箱输出速度、涡轮速度、制动距离、齿轮传动比、变矩器滑距、和/或其它可测量的变量的信 号。
[0057] 电控制器32大体上包括这样的电路，所述电路被构造成处理、分析或评价一个或 多个输入并通过一个或多个电线或导线按需发出电控制信号。这种连接可以包括以任何合 适构造的硬接线的和/或网络连接的部件，例如包括适当的或合适的绝缘线材/或无线传 输。
[0058] 控制器32的电路包括计算机电路，例如一个或多个微处理器，以及被构造成处理 在计算机编程代码或逻辑中表达的可执行的指令的相关元件，其中所述代码或逻辑在一个 或多个可触媒介中存储，即任何形式的可以由处理器访问或读取的存储器或存储媒介。控 制器32还可以根据需要包括模-数转换器和/或其它信号处理电路或器件，以处理自车辆 部件接收的一个或多个输入。
[0059] 尽管被示意性示出为单框32,但是本领域技术人员应当清楚控制32的各部分可 以实施为单独的逻辑或物理结构。例如，控制34可以物理上和/或逻辑上与用于变速箱14 的电控制或用于驱动单元10的电控制分离。控制34的所有或一些部分可以替代性地或附 加地由这样一种控制器来执行，该控制器是非承载在变速箱上的，例如是位于变速箱制造 商或组装场所处但可以连接至变速箱的外部控制器。
[0060] 电控制器32经由一个或多个连路48与驱动单元10通信，经由一个或多个连路50 与离合器控制阀22通信，经由一个或多个连路52与压力开关24通信，经由一个或多个连 路54与变速箱14通信，并且经由一个或多个连路56与变速杆58通信。
[0061] 驱动单元10包括内燃机，例如火花点火式发动机或柴油机、燃机-与电动机组合 等。驱动单元10通过变速箱输入轴36联接至变速箱14。流体变矩器12大体上夹置在驱 动单元10与变速箱14之间，以选择性建立机械联接。变速箱14经由输出轴38以多种传统 方式中的一种联接至车辆的驱动轮。分动箱20可以切换，以选择以下多个驱动状况之一， 包括两轮驱动和四轮驱动的各种组合s、高速或低速档位等。
[0062] 变速箱14是自动变速箱。变速箱14可以包括Polak的美国专利文献 No. 4, 070, 927中描述类型的齿轮组件或者其它类型的齿轮组件，并且可以具有Moorman等 人的美国专利申请公开文献No. 2003/0114261中描述的或在Long等人的美国专利文献 No. 5, 601，506中描述的类型的电动液压控制器。变速箱14是可以换档的，以选择性建立以 下多个档位之一，例如包括空档、倒档、驱动档位、和/或多个手动可选的前进档位。
[0063] 可用的前进档位的数量由变速箱齿轮组16和离合器组18的构造来确定。例如， 变速箱14可以具有三个互连的行星齿轮组以及五个离合器，所述离合器可以控制以提供 六个前进档位。还可以采用其它的构造例如八速构造。
[0064] 离合器18的操作由电动液压控制系统来控制，其中所述电动液压控制系统包括 多个控制阀22以及液压流体的供应装置26。大体上，每个阀22包括电磁阀，例如可变排放 电磁阀、开/关电磁阀或类似器件。流体供应装置26可以操作以将液压流体经由一个或多 个通道或导管42供应至变矩器12并经由一个或多个通道或导管40、44供应至阀22。调压 阀28、30分别操作以调节线路42、44中的流体压力。
[0065] 控制器32例如响应于自变速杆30接收的换档请求而经由一个或多个连路50向 控制阀22发送电信号。电信号使得一个或多个控制阀22调整连接阀22和离合器18的一 个或多个流体通道中的流体压力或流体流向。
[0066] 由实现期望的输出压力的阀22所需的电输入的量大体上最初根据阀供应商的规 格来设定，所述规格大体上由压力对电输入（即电流）（"P/I"）曲线、图表或表格来体现。 根据本发明，这些电输入要求针对每个单独的阀在所述阀被启动时通过采用在此所公开的 方法而被调整或"精调"。
[0067] 在所示的实施例中，压力开关24操作性联接至控制阀22,从而高效地实现阀22根 据在此所述的方法自校准。
[0068] 在一个实施例中，控制器32包括基于微处理器的控制器60,并且CPC 34包括多个 计算机例程62、64、66、72、74、76，它们在计算机存储器或其它计算机可访问的存储媒介中 存储，并且可以由控制器60执行。压力开关68向控制器60发送诊断信号，以便由CPC 34 的例程来处理，并且，变速箱温度传感器70向控制器60发送表明变速箱温度的信号，以便 由例程72来分析。控制器60由于执行例程76而向阀78发出控制信号。
[0069] 例程62包括离合器控制逻辑，其被构造成接收表明离合器指令或请求（即，从一 个档位换至另一档位的请求）的信号并且确定哪个离合器应用、哪个离合器释放来执行换 档指令。这种离合器控制逻辑大体上包括基于所请求的或指令的换档选择性建立的压力分 布例程。每个压力分布例程包括多个压力值，所述多个压力值在换档过程中被应用，以平顺 地接合和脱离接合适当的离合器。针对不同的换档可以建立不同的压力分布，也就是说，针 对从一档至二档的换档的压力分布可以与针对从三档至四档的换档的压力分布不同。
[0070] 例如，例程64接收来自例程62的输出，即诸如表明离合器被应用或被释放的离合 器数的离合器指示器，并且确定完成适当的离合器的应用或释放所需的压力分布。为了获 得执行指令的或要求的换档所需的离合器压力，例程72确定需要被发送给离合器控制阀 78的电输入（即，电流）的量。
[0071] 所需要的电输入（即，电流）的量是为了完成所要求的换档所需的离合器压力、变 速箱温度、电磁阀规格以及与本发明间接相关的其它参数的函数。在所示的实施例中，采用 查询表来基于自例程64接收的所需的压力值以及自传感器70所接收的温度值确定所需的 电输入。查询表值大体上是基于由控制阀制造商和/或变速箱制造商提供的阀规格信息。
[0072] 例程66和74执行在此所描述的一个或多个压力控制方法的一些部分，以调整所 需的电输入值，来平衡阀-对-阀的差异。例程76然后将调整后的电输入（即，电流）量 发送至阀78,并且，阀78产生控制离合器的所需的输出电压。这些例程执行用于压力控制 的多个可选方法之一，包括但不限于以下所述的三个方法中的一个或多个。
[0073] 这些例程还可以包括编程逻辑和指令，以基于操作环境选择多个可用方法中的一 个，例如，如果校准在变速箱制造的过程中、在变速箱安装在车内的过程中、在变速箱在工 厂或测试环境中操作的过程中、或者变速箱在生产或商业场合操作的过程中正在被实现， 则可以使用所述方法中的不同的一个。这样，为了实现所述方法中的任何一个或所有三个 所需的编程指令和逻辑可以被包含在CPC 34中并且被存储在可由控制器32、60访问的存 储器或其它合适的存储媒介中。
[0074] 在一个实施例中，例程66和/或74包括编程逻辑或指令，以执行如图3所示的步 骤。步骤82被执行以向校准控制器34表明或规定一个或多个基准输出压力。基准输出压 力是为了在离合器接合或脱离接合之前启动压力开关而由电磁阀输出所需的压力量。在步 骤84,多个顺次的电输入被施加给电磁阀，以确定启动开关所需的实际电流（即，确定实现 基准压力所需的电流）。电输入被增大，直至自压力开关接收到响应。
[0075] 步骤84还包括测量或确定为了产生在步骤82确定的基准输出压力由特定的阀所 需的实际电输入（即，电流）。步骤86将基准与实际电流比较并且确定实际测量的电输入 与预规定的基准电输入量之间的偏差。步骤88包括基于由步骤86所确定的偏差来选择性 调整预规定的基准电输入。换句话说，针对电磁阀的基准P/I曲线由于步骤88而被调整。 根据在此所述的方法之一，这种调整可以沿着P/I曲线在选择的点处或者针对特定压力范 围内的点被完成。以这种方式，基准P/I曲线可以针对变速箱系统中的电磁阀被定制或者 "量身定做"。
[0076] 第一压力控制方法可以称为单（下）点校 准方法。在此所述的第二方法可以称为 双（下与上）点校准方法。在此所述的第三方法可以称为改型的单点校准方法。
[0077] 所有三个方法采用了位于变速箱系统的临界操作范围/临界操作范围的下端（或 其附近）的下校准点。第一和第二方法还采用位于变速箱系统的临界操作范围的上端附近 的上校准点，但是，在第一方法中，上校准点被预规定，以使得针对一个电磁阀或一组电磁 阀的P/I曲线将经过上校准点。换句话说，第一方法高效地假定供应的所有电磁阀在位于 变速箱操作范围的上端附近的一个选定压力值（上校准点）具有同一电输入需求。单点校 准方法因而在以下情况下时是特别有帮助的，即单个电磁阀的P/I曲线沿电输入（"X"）轴 线的至少一部分的地点或位置相当靠近由供应商所提供的基准P/I曲线的位置。电磁阀的 P/I曲线的形状（即，曲线沿压力或"y"轴线的斜率分布）可以相对于基准P/I曲线是非一 致的。
[0078] 第二方法使用上校准点，但是不要求各个电磁阀P/I曲线在该点与基准P/I曲线 相交。双点方法因此可以使得采用具有这样的P/I曲线的电磁阀，其中该P/I曲线相对于 基准P/I曲线位置（沿着x轴线的位置）变化或曲线形状（即，斜率角或轮廓）变化。斜 率角或者曲线形状/轮廓通过第一方法和第二方法这二者被调整。
[0079] 第三方法或改型的单点方法根本不需要上校准点。因此，在各个电磁阀P/I曲线 具有大致恒定的且与基准P/I曲线形状类似的曲线形状（即，斜率角或轮廓）时，第三方法 是特别有用的。所有三个方法采用专门构造的阀组件，该阀组件包括压力开关，以在不同基 准压力检测试剂或测量的电输入值。每种方法的细节以下描述。
[0080] 表1总结并对比了三个压力控制方法的各个方面。从表1可以看出，确定哪种方法 最适用于特定的应用至少部分地取决于各个电磁阀P/I曲线相对于基准P/I曲线的特征。 这些特征可以被事先约定（例如，对电磁阀供应商规定），如在供应电磁阀的订单签订时。 替代地或可选地，这些特征可以通过校准技术在电磁阀已被制造或被安装之后而被确定。
【主权项】
1. 一种用于校准离合器调节压力的方法，所述方法包括： 确定离合器调节系统的电输入值，所述离合器调节系统被构造成控制变速箱的至少一 个离合器的应用，所述电输入值与同所述离合器调节系统相关的基准输出压力值对应；以 及 基于所述电输入值校准所述离合器调节系统的离合器调节压力。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述变速箱的操作过程中确定所 述电输入值并且校准所述离合器调节压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括无需应用所述至少一个离合器地确 定所述电输入值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括在应用所述至少一个离合器之前确 定所述电输入值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变速箱包括速比变换器。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括基于所述电输入值确定至少一个偏 差，并且利用所述偏差校准所述离合器调节压力。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括从多个计算偏差的方法中选择计算 至少一个偏差的方法。
8. -种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或 工厂测试操作的过程中执行权利要求1的方法。
9. 一种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一个 例程，所述例程被构造成在离合器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要求 1的方法。
10. -种用于校准速比变换器调节压力的方法，所述方法包括： 确定速比变换器调节系统的至少一个电输入值，所述速比变换器调节系统被构造成控 制变速箱的速比变换器的应用，所述至少一个电输入值中的每个与同所述速比变换器调节 系统相关的基准输出压力值对应；以及 基于所述至少一个电输入值校准所述速比变换器调节系统的速比变换器调节压力。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括确定与所述速比变换器的第一操 作阶段相关的第一电输入值以及与所述速比变换器的第二操作阶段相关的第二电输入值， 其中所述第二操作阶段与所述第一操作模式不同；以及基于所述第一和第二电输入值校准 所述速比变换器调节压力。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一操作阶段是所述变速箱的操 作开始不久的"冷"阶段。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二操作阶段是变速箱正在运行 的"热"阶段。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括在所述变速箱的操作过程中确定 所述至少一个电输入值并校准所述速比变换器调节压力。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括无需应用所述速比变换器地确定 所述电输入值。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括在应用所述速比变换器之前确定 所述电输入值。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，包括基于所述至少一个电输入值确定 至少一个偏差并且利用所述偏差校准所述速比变换器调节压力。
18.-种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在变速箱的正常或 工厂测试操作的过程中执行权利要求10的方法。
19. 一种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一 个例程，所述例程被构造成在离合器调节系统的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要 求10的方法。
20. -种用于校准与速比变换器调节系统流体相联的换能器的方法，其中所述速比变 换器调节系统被构造成控制变速箱内的速比变换器应用，所述方法包括： 确定所述换能器的电输出值； 确定与所述电输出值相关的换能器压力； 将所述换能器压力与同所述速比变换器调节系统相关的速比变换器调节压力对比；以 及 基于所述换能器压力与所述速比变换器调节压力的对比来校准所述换能器。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述速比变换器调节系统包括具有相 关的第一和第二调节压力的第一和第二速比变换器调节阀，包括在所述换能器处检测所述 第一和第二调节压力中的更高的那个。
22. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括在所述速比变换器的操作过程中 确定所述至少一个电输出值以及校准所述换能器。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，包括没有应用所述速比变换器地或者 在应用所述速比变换器之前地确定所述电输出值。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，包括同时校准所述换能器和所述速比 变换器调节系统。
25.-种变速箱控制系统，其包括至少一个例程，所述例程被构造成在所述变速箱的正 常或工厂测试操作的过程中执行权利要求20的方法。
26.-种在至少一种机器可读取的存储媒介中实施的计算机程序产品，其包括至少一 个例程，所述例程被构造成在速比变换器的正常或工厂测试操作的过程中执行权利要求20 的方法。
27. -种速比变换器调节系统，其包括： 电动液压致动器； 与所述电动液压致动器流体联接的阀，所述阀响应于由所述电动液压致动器输出的流 体压力能够轴向地移动至多个位置；以及 多个流体通道，其中所述多个流体通道与所述阀连通，并且所述多个流体通道被构造 成在所述速比变换器的第一操作阶段的过程中向所述阀供应第一流体压力以抵消由所述 电动液压致动器输出的流体压力，以及被构造成在所述速比变换器的第二操作阶段的过程 中向所述阀供应第二流体压力以抵消由所述电动液压致动器输出的流体压力。
【专利摘要】提供了用于控制变速箱离合器和/或速比变换器系统压力的方法、设备和系统。变速箱控制单元以及包括电动液压阀和压力开关的压力控制装置共操作以提供自校准的离合器和/或速比变换器压力控制系统。
【IPC分类】F16D25-12, F16D48-02
【公开号】CN104813056
【申请号】CN201380042814
【发明人】T·H·维尔松, C·F·朗, T·A·布朗, D·J·韦伯
【申请人】艾里逊变速箱公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年6月12日
【公告号】CA2876626A1, EP2861886A2, WO2014007952A2, WO2014007952A3
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