專利名稱：汽車傳動離合器的即時柔順性的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車的傳動裝置，該裝置具有一個液壓驅動的離合器組合件，后者被設計成有選擇地與一柔順元件或蓄能器分離。
本發(fā)明的背景一般地說，一個手動的或自動的汽車傳動裝置包括多個轉矩傳輸裝置(這里被稱為離合器組合件)。液壓控制的離合器組合件可被設計成具有增進柔順性的裝置，具有阻尼件的液壓蓄能器。阻尼件通常被設計來當控制該離合器組件活塞的施加壓力突然升高時吸收過高的壓力脈沖。該阻尼件可包括一個機械彈簧或其他吸能裝置。當該傳動裝置從一個檔換到下一個檔時最需要改善換檔感覺的阻尼。
從一個傳動裝置換檔到另一個檔的過程包括三個不同的階段a)充油階段；b)轉矩階段；和c)慣性階段。在接通動力增速換檔的轉矩階段，該轉矩從離去的離合器被傳遞到進入的離合器，直到該轉矩從一個離合器基本上被轉移到下一個離合器。此后，傳動裝置換檔過程進入慣性階段，在該階段該進入離合器的滑動速率漸變?yōu)榱?。該轉矩階段之前有一充油階段，在該階段，油被供到該進入的離合器。在轉矩階段希望有一平穩(wěn)的過渡，因為逐漸施力于活塞會使轉矩平穩(wěn)地轉移。反之，突發(fā)地施力于活塞會使轉矩不規(guī)則地轉移，這是汽車司機可以檢測到的。因此在該進入離合器的液壓控制系統(tǒng)中在接上動力向上換檔時，一個有效的柔順元件是極其需要的。但在接上動力向下?lián)Q檔時，該離去的離合器以精確控制的方式被松開，該進入的離合器力求快速分離接合，而包含該柔順元件會使該壓力響應速率放慢。
本發(fā)明的綜述由于柔順元件會增加響應時間并降低離合器松開的精確度，在接上動力向下?lián)Q檔時希望有選擇地去除離合器控制系統(tǒng)中的柔順元件。因此，本發(fā)明的目標是在汽車傳動裝置的離合器組合件中有效地控制柔順元件或帶阻尼器的蓄能器的使用。該蓄能器在接上動力向上換檔時有選擇地被連接到該傳動裝置的離合器供液路徑上，而在接上動力向下?lián)Q檔時跟該離合器供液路徑分離。
在本發(fā)明所示的實施例中，離合器組合件包括一個將壓力供到離合器活塞上的壓力控制閥。一個設有阻尼件的蓄能器有選擇地與離合器供液路徑成液力連通，以便有選擇地吸收超過預定范圍的壓力。
在本發(fā)明所示實施例中，一分離閥與傳動裝置的離合器供液路徑成液力連通。該分離閥有選擇地使蓄能器與該離合器供液路徑分離。
該分離閥還可包括一個液壓驅動的分離滑閥，該滑閥被設計成有選擇地使蓄能器和該離合器供液路徑連接或與其分離。
該分離閥還可形成一個容納滑閥的筒腔，該筒腔可設計形成一個排出口，以便在該分離滑閥被驅動時從該筒腔將液壓液排出。
更具體點說，本發(fā)明涉及一種汽車傳動裝置，該機構有一液壓離合器的供液路徑和一與該路徑連通的液壓驅動的離合器活塞。另外，設有一個壓力控制閥，能夠通過該離合器供液路徑將壓力供到該離合器活塞上。該傳動裝置還包括一個蓄能器，有選擇地使其與該離合器供液路徑液力連通。該蓄能器有一阻尼件，被設計成有選擇地吸收超過預定范圍的壓力。
本發(fā)明還涉及一種控制汽車傳動裝置離合器的柔順性的方法。該方法包括使一液壓回路及一與傳動裝置離合器成液力連通的阻尼件充有壓力；在接上動力向上換檔時以增加離合器柔順性的方式液力連接該阻尼件和該液壓回路以更好地控制傳動裝置的轉矩；而在接上動力向下?lián)Q檔時以減少離合器柔順性的方式使該阻尼件與該液壓回路液力分離。
本發(fā)明的上述這些和其他一些特點和優(yōu)點在閱讀下面結合附圖對實施本發(fā)明的最佳模式所作的詳細說明后當可更為清楚。
附圖的簡要說明

圖1為與離合器組合件、蓄能器、分離閥、和離合器壓力控制閥液力連通的離合器供液路徑的概略的剖視圖；圖2為離合器供液路徑內的壓力作為時間的函數(shù)在帶有和不帶有蓄能器時的比較圖；圖3為一流程圖，表示分離閥按照離合器壓力控制閥所提供的供應壓力而操作的功能。
優(yōu)選實施例的說明本發(fā)明例如可與授予Long等的美國專利5,601,506號中所說明的那種型式的電-液壓控制一起使用，該專利與本申請為共同持有，該專利在這里被整個參考引用。因此，在本文圖1中示出的控制元件被大大簡化，這是因為關于液壓路線安排等更多資料可從上述專利中找到。
參閱附圖，圖1至圖3，其中相同的標號代表相同的或相應的零件。圖1所示為一汽車離合器組合件12的離合器供液路徑10(至少部分由管子11限定)的剖視圖。從根本上說，本發(fā)明涉及汽車傳動裝置的液壓離合器供液路徑10。該離合器供液路徑10包括一個液壓驅動的離合器活塞14，一個壓力控制閥16設計用來通過離合器驅動路徑10將壓力供到離合器活塞14上，和一個蓄能器18可選擇地使它在與離合器供液路徑10液力連通。該蓄能器18有一阻尼件20被設計得有選擇地吸收超過預定范圍的壓力。
較具體點說，參閱圖1，本發(fā)明涉及一個離合器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)有一離合器供液路徑10在液路上與離合器組合件12、蓄能器18、分離閥22(或控制)和壓力控制閥16連通。該離合器組合件12被設計具有一個液壓驅動的活塞14，該活塞14在作側向運動時接合一組互補的離合器片(未示出)。當在活塞14前側15的壓力大于在后側17的壓力，即該活塞14達到其投入沖程的壓力時，活塞14就在側向上移動從而接合該互補的離合器件。該活塞14通過離合器供液路徑10的管子11在液路上被連接到一個壓力控制閥16。該壓力控制閥16用作通往離合器供液路徑10的壓力調節(jié)器。該壓力控制閥16包括一個雙頭滑閥26能依靠彈簧返回到相對于控制閥筒腔28的原處。該控制閥筒26的前側27在液路上被連接到一供應管線(或泵)30上。在預定的條件下，供應管線30施加一個信號壓力來克服彈簧對抗控制閥滑閥26的返回力，這樣就可選擇地將該壓力控制閥16連接或從離合器供液路徑10上分離。當該離合器壓力控制閥16要從離合器供液路徑10上分離時，該信號壓力被減少而該控制閥活塞(滑閥)26將該壓力控制閥與該離合器供液路徑10的管子11之間的連通封閉。控制該壓力控制閥16與該離合器供液路徑10之間連通的供應管線(或泵)30可用一控制單元32來做到在某些預定的條件下將信號壓力發(fā)送到泵30來控制。一般地說，當需要使離合器組合件進入接合狀態(tài)時，控制單元32可告知供應管線30，辦法是將一信號壓力供給到該控制閥滑閥26的前側27，使該壓力控制閥16能通過離合器供液路徑將足夠的壓力供到離合器活塞14的前側15，從而接合互補的離合器片13。在所示的實施例中，該壓力控制閥16被設計成按照泵30所提供信號壓力的比例逐漸將壓力供應到管子11上。該壓力控制閥16還有另外一個壓力供應源即泵31，該泵31將一恒定的壓力供到控制閥筒腔28內，從而將一恒定的阻擋壓力供到控制閥滑閥26上。另外，該控制閥被設計具有一條輸出壓力供液路徑29，該路徑允許泵31所供進入筒腔28的液壓介質逐漸流到管子11內。這個裝置使壓力控制閥16能以與泵30所供信號壓力成比例的方式調節(jié)輸出壓力。該壓力控制閥16還形成一個排出口25以便從控制閥筒26的前側釋放壓力。在示出的實施例中，該輸出壓力的范圍為0到100psi(磅/平方英寸)。
繼續(xù)參閱圖1，可見在本發(fā)明中包括一個柔順元件或蓄能器18。該蓄能器18為一被動的柔順裝置，它包括一個蓄能器活塞34，該活塞34在液路上連接到傳動裝置的離合器供液路徑10上。當蓄能器18被連接到壓力控制閥16上時，在蓄能器活塞34前側35的壓力基本上等于壓力控制閥16所供的供應壓力PS。該蓄能器活塞34依靠彈簧在蓄能器空腔16內返回。彈簧(或阻尼件)20被設計具有預定的剛度，因此能使蓄能器活塞34在側向上移動，從而當供應壓力大于一個預定值時吸收只是由供應壓力造成的載荷。在一個裝置中，該預定的范圍為從0到50psi。因此，蓄能器彈簧20承受的載荷等于供應壓力PS乘以蓄能器活塞34前側35的表面面積。這個載荷等于蓄能器彈簧20的彈簧常數(shù)Kap乘以蓄能器活塞34側向移動的距離。因此，供應壓力PS越大，蓄能器彈簧20將被壓縮得越多，從而吸收較多的能量。該蓄能器18還在蓄能器活塞空腔36的后側形成一個排出口38。該排出口38用來在蓄能器活塞34的沖程到頭時從蓄能器活塞空腔36釋放液壓液。
本發(fā)明的一個技術優(yōu)點為該蓄能器18可選擇地連接或從離合器供液路徑10上分離，以便應對需求提供柔順(或在預定條件下的柔順性)。分離閥或脫接閥22在液路上被連接到蓄能器18和離合器供液路徑10上并設在它們之間。脫接閥22包括一個與離合器壓力控制閥16相似的雙頭滑閥40。該脫接閥筒40的前側在液路上連接到一個泵或壓力供應管線42上，該泵將一控制壓力PC提供到脫接閥筒40的前側41，從而可選擇地使蓄能器18從離合器供液路徑10上分離。脫接閥筒40依靠彈簧能向脫接閥活塞空腔44返回。當控制壓力Po大于彈簧46的力時，脫接閥筒40在側向上移動，從而封閉蓄能器18和離合器進給路徑之間的液路連接。該泵或供應管線42可由一控制單元48控制，當柔順變件(或蓄能器18)尋求從離合器供液路徑10上拿掉時，該控制單元48可操作使控制壓力增加，這樣該柔順件就可從離合器控制系統(tǒng)中拿掉。另外，彈簧46被設計具有剛度Kdv，因此控制壓力PC乘以脫接閥活塞40前側41的表面面積等于彈簧常數(shù)Kdv乘以該脫接閥活塞40在關閉該脫接閥22時所需的側向移動與蓄能器18相似，該脫接閥22可設有一個排出口50以便在脫接閥活塞40的沖程到頭時從脫接閥活塞空腔44內釋放液壓介質。雖然在圖示的實施例中，所示脫接閥為一兩階段閥，但該閥也可為如同控制供應閥16那親友的調節(jié)閥。
參閱圖2，在離合器供液路徑內的壓力PS作為時間的函數(shù)被畫出。曲線A是在離合器供液路徑內壓力變化的略圖，其時蓄能器18被連接到該路徑(或者是在柔順的模式)而脫接閥22是在離合器的充液階段和轉矩階段被打開。但曲線B所示在離合器供液路徑10內的壓力卻是在脫接閥22閉合時(或者是在不柔順的模式)并且蓄能器18已從系統(tǒng)分離時的情況。當蓄能器18存在時(如曲線A所示)如圖2所示，壓力逐漸上升到驅動活塞所需水平P*；但若沒有蓄能器18，在離合器供液路徑內的壓力會沖擊性地攀升到所需值之外跑到預定范圍(0psi到P*psi)的之外。汽車司機可以檢測到這種沖擊性的攀升。
分離閥22的邏輯至少部分在圖3中示出并在這里論述。只有在接上動力而向上換檔的條件下，該柔順元件(或蓄能器)在所示的實施例中才被使用。當發(fā)動機處在標號52的狀態(tài)，傳動裝置在向下?lián)Q檔時使得脫接閥22關閉(如圖1所示)，并將柔順元件從離合器供液路徑去除(如標號56所示)。由于該脫接閥22是被液壓驅動并依靠彈簧返回，為了關閉該脫接閥所需的控制壓力PC必須大于該脫接閥彈簧力的壓力Kdv乘上閉合該脫接閥所需移動的距離除以該脫接閥活塞40前側41表面的面積。如果該傳動裝置是在向上換檔的模式(標號54)，該脫接閥將被打開(如標號58所示)，而蓄能器(或柔順元件)便能按照返回彈簧20的剛度吸收載荷。吸收的載荷將等于彈簧常數(shù)Kap乘以蓄能器活塞所行走的距離(如標號60所示)。結果通過離合器供液路徑10的壓力在設有蓄能器18時為PS-A，在沒有蓄能器時為PS-B，PSA將＜PSB(如標號62所示)。
本發(fā)明還包括一種控制汽車傳動裝置中離合器12的柔順性的方法。該方法包括使一液壓回路(或如圖1所示的離合器供液路徑)及一在液路上與該傳動裝置離合器12連通的阻尼件(或蓄能器18)充有壓力，在液路上使該阻尼件12以一種能增加離合器柔順性的方式與該液壓回路連接以便在開動而向上換檔時較好地控制傳動裝置的轉矩；并且在開動而向下?lián)Q檔時以一種能減少離合器柔順性的方式使該阻尼件18從該液壓回路10上分離。
雖然上面已就實施本發(fā)明的最佳模式詳細說明，在本行業(yè)的行家將會認識到在所附權利要求書限定的范圍內可以作出各種可替代的設計和實施例來實施本發(fā)明。
權利要求
1.一種具有液壓離合器供液路徑的汽車傳動裝置，包括一個與該離合器供液路徑連通的液壓驅動的離合器活塞；一個被設計成通過該離合器供液路徑將壓力提供給所說離合器活塞上的壓力控制閥；及一個可選擇地與該離合器供液路徑成液力連通的蓄能器，所說蓄能器有一阻尼件，其結構可選擇地吸收超過預定范圍的壓力。
2.權利要求1的傳動裝置，其特征在于，還包括一個與該離合器供液路徑和所說蓄能器有雙重液力連通的分離閥，該閥可操作來有選擇地使所說蓄能器與該離合器供液路徑液力分離。
3.權利要求2的傳動裝置，其特征在于，還包括一個控制單元，用來驅動所說分離閥以便根據(jù)預定的條件控制所說蓄能器的與該離合器供液路徑的分離。
4.權利要求3的傳動裝置，其特征在于，所說預定條件為汽車傳動裝置的接通動力減速換檔。
5.權利要求2的傳動裝置，其特征在于，所說分離閥包括一個液壓驅動的分離滑閥，該滑閥被設計成當驅動所說滑閥時，可選擇地使所說蓄能器與該離合器供液路徑分離。
6.權利要求5的傳動裝置，其特征在于，所說分離閥包括一個對所說分離滑閥產生載荷的彈簧。
7.權利要求6的傳動裝置，其特征在于，所說分離閥限定一個容納所說分離滑閥的筒腔，所說分離閥限定一個排出口，該排出口被設計成當所說分離滑閥被驅動時從所說筒腔內釋放液壓液。
8.權利要求1的傳動裝置，其特征在于，所說蓄能器限定一個所說阻尼件的活塞空腔，該阻層件包括一個彈簧；及一個液壓驅動的蓄能器活塞，當從離合器供液路徑提供超過預定范圍的液壓時，該活塞被機械地連接到所說彈簧上。
9.權利要求8的傳動裝置，其中所說蓄能器限定一個排出口，該排出口被設計成在將超過所說預定范圍的壓力施加到所說空腔時從所說活塞空腔內釋放液壓液。
10.權利要求9的傳動裝置，其特征在于，還包括一個可操作來控制所說壓力控制閥的信號壓力。
11.一種在汽車傳動裝置內控制柔順性的方法包括對一個液壓回路和一個與該傳動裝置離合器液力連通的阻尼件加壓；以增加離合器柔順性的方式使所說阻尼件和所說液壓回路液壓連接，以更好控制傳動扭矩；及以減少離合器柔順性的方式使所說阻尼件與所說液壓回路液壓分離。
12.權利要求11的方法，其特征在于，所說阻尼件與所說液壓回路的液壓連接是在汽車傳動裝置的接通動力增速換檔運轉工況期間完成的。
13.權利要求11的方法，其特征在于，所說阻尼件與所說液壓回路的液壓分離是在汽車傳動裝置的接通動力減速換檔操作模式期間完成的。
14.一種傳動離合器組合件和該液壓離合器供液路徑的即時柔順性的系統(tǒng)，包括一個與該離合器供液路徑成液力連通的柔順元件；及一個所說柔順元件的控制單元，該單元可操作來有選擇地使所說柔順元件與該離合器供液路徑分離，從而提供或是基本柔順或是基本不柔順的即時柔順性的功能。
15.權利要求14的即時柔順性的系統(tǒng)，其特征在于，所說控制單元為一與該離合器供液路徑和所說柔順元件成雙重液路連通的分離閥，該閥可驅動來有選擇地使所說柔順元件與該離合器供液路徑液壓分離。
16.權利要求15的即時柔順性的系統(tǒng)，其特征在于，所說分離閥包括一個液壓驅動的分離滑閥，該滑閥被設計成在所說分離活塞的驅動下有選擇地使所說柔順元件跟該離合器供液路徑分離。
17.權利要求16的即時柔順性的系統(tǒng)，其特征在于，所說分離閥包括一個對所說分離滑閥產生載荷的彈簧。
18.權利要求17的即時柔順性的系統(tǒng)，其特征在于，所說分離閥限定一個容納所說分離滑閥的筒腔，所說分離閥限定一個排出口，該排出口被設計成當驅動所說分離活塞時從所說筒腔內釋放液壓液。
19.權利要求18的即時柔順性的系統(tǒng)，其中所說柔順元件為一蓄能器，該蓄能器有選擇地與該離合器供液路徑液力連通，所說蓄能器有一阻尼件，該阻尼件的結構能有選擇地吸收超過預定范圍的壓力，所說阻尼件包括一個彈簧；及一個液壓驅動的蓄能器活塞，當從該離合器供液路徑提供超過所說預定范圍的液壓時該活塞可被機械地連接到所說彈簧上。
20.權利要求19的即時柔順性的系統(tǒng)，其特征在于，所說蓄能器限定一個排出口，該排出口被設計成當將超過所說預定范圍的液壓施加到所說筒腔內時從所說筒腔內釋放液壓液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車傳動離合器上有選擇地驅動的柔順系統(tǒng)。該柔順系統(tǒng)包括一個分離閥或控制單元，它可選擇地使蓄能器或柔順元件從該離合器供液路徑上分離。雖然在接通動力增速換檔采用該柔順元件可能有利，但對接通動力減速換檔，該柔順元件并不適合。因此，本系統(tǒng)提供一種設施可在汽車傳動的離合器組合件中有效地控制柔順元件(或蓄能器和阻尼件)的使用。
文檔編號F16H61/00GK1892077SQ20061010160
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權日2005年6月30日
發(fā)明者S·白 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司