用于帶鎖止離合器的車輛用流體傳動裝置的液壓控制設備的制作方法

專利名稱：用于帶鎖止離合器的車輛用流體傳動裝置的液壓控制設備的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種用于設有鎖止離合器的車輛用流體傳動裝置(流體致動的動力傳遞裝置)的液壓控制設備，更具體地，涉及在該液壓控制設備中使用的冷卻器旁通閥的改進。
背景技術：
在包括設有鎖止離合器的流體致動的動力傳遞裝置如變矩器或流體聯接器的機動車輛領域中，已知一種液壓控制設備，該液壓控制設備布置成在車輛以較低速度行駛期間將鎖止離合器置于打滑狀態中，用于吸收車輛的發動機的周期性轉矩變化。圖5中所示的液壓控制設備200是這種已知的液壓控制設備的示例。該液壓控制設備200包括電磁作動的切換閥202，該切換閥可作動以將鎖止離合器201置于接合狀態和釋放狀態中被選定的一個狀態；鎖止繼動閥204，該鎖止繼動閥可響應于電磁作動的切換閥202的作動而在其兩個位置之間作動；鎖止控制閥206，當鎖止繼動閥204置于用于將鎖止離合器201置于接合狀態的位置時，該鎖止控制閥可作動以通過調節待從形式為變矩器的流體致動的動力傳遞裝置排出的工作油或流體的壓力，來控制鎖止離合器201的接合狀態；以及線性電磁閥208，該線性電磁閥可作動以產生先導壓力(pilot pressure)，該先導壓力作用在鎖止控制閥206的閥柱(spool)上，用于控制調節鎖止控制閥206的作動的壓力。鎖止控制閥206控制鎖止離合器201的接合狀態和釋放狀態，以及打滑狀態--該打滑狀態為接合與釋放狀態之間的過渡狀態。
變矩器210設有泵輪葉輪212和渦輪葉輪214。當鎖止離合器201被置于釋放狀態時，由泵輪葉輪212和渦輪葉輪214攪拌或攪動變矩器210中的工作流體，從而在變矩器210作動期間工作流體的溫度升高。為了冷卻變熱的工作流體，液壓控制設備200設有油冷卻器216。液壓控制設備200還設有冷卻器旁通閥218，該冷卻器旁通閥用于防止由于油路(例如，冷卻器軟管)中工作流體的壓力升高--該壓力升高由于工作流體中包含的雜質部分地阻塞油路而發生--而產生的對油冷卻器216的損壞或任何其它麻煩。當油冷卻器216中工作流體的壓力升高到高于預定上限時，冷卻器旁通閥218開啟以防止工作流體進一步流入油冷卻器216中。JP-10-267115 A公開了一種液壓控制設備，其中冷卻器旁通閥在不同的工作流體壓力下具有不同的功能，從而液壓控制設備所需部件的數量減小，由此裝置的制造成本相應降低。
通常，工作流體具有這樣的特性，即，當工作流體的溫度保持在約80-90℃的優選范圍內時，允許由發動機以減小的燃料消耗量驅動車輛。在這方面，希望緊接在車輛起動之后就將工作流體的溫度迅速提高到在優選范圍內，用于提高車輛的燃料經濟性。然而，在上述公報中公開的已知的液壓控制設備布置成僅基于工作流體的壓力控制冷卻器旁通閥，從而緊接在車輛起動之后，即，即使工作流體的溫度仍低于優選范圍的下限，工作流體被油冷卻器冷卻。因此，在車輛起動后工作流體溫度的升高被延遲，不利地導致無法提高車輛的燃料經濟性。

發明內容
本發明鑒于以上討論的背景技術而做出。因此本發明的目的是提供一種用于設有鎖止離合器的車輛用流體致動的動力傳遞裝置的液壓控制設備，該液壓控制設備允許工作流體的溫度緊接在車輛起動之后從低水平迅速升高。
上述目的可以根據本發明的以下模式中的任一個來實現。為了更容易理解本發明公開的技術特征，每個模式都如同所附權利要求那樣被加以標號并在適當處從屬于其它模式。
(1)一種用于車輛用流體致動的動力傳遞裝置的液壓控制設備，所述流體致動的動力傳遞裝置設有鎖止離合器和油冷卻器，所述鎖止離合器可根據接合流體腔與釋放流體腔中工作流體的壓力之間的差別在接合狀態與釋放狀態之間作動，所述油冷卻器連接至與所述接合流體腔和釋放流體腔連通的流體通路，并且可作動以冷卻所述工作流體，所述液壓控制設備的特征在于包括油冷卻器旁通閥，所述油冷卻器旁通閥可作動以允許所述工作流體繞過(by-pass)所述油冷卻器；和低溫旁通裝置，當所述工作流體的溫度低于預定的下限時，所述低溫旁通裝置可作動以開啟所述油冷卻器旁通閥，用于允許所述工作流體繞過所述油冷卻器。
在根據本發明的上述模式(1)的液壓控制設備中，當工作流體的溫度低于預定的下限時，油冷卻器旁通閥開啟以允許工作流體繞過油冷卻器。例如，在緊接在車輛起動之后的車輛行駛期間，該液壓控制設備允許工作流體的溫度從較低水平迅速升高到足以保證車輛的高度燃料經濟性的高水平。
(2)根據上述模式(1)的液壓控制設備，其中所述低溫旁通裝置包括離合器切換閥，所述離合器切換閥可作動以將所述鎖止離合器置于所述接合狀態和所述釋放狀態中被選定的一個狀態；電磁作動的打滑控制閥，所述電磁作動的打滑控制閥可作動以控制上述工作流體之間的差別；和控制裝置，當所述鎖止離合器被所述離合器切換閥置于所述釋放狀態時，所述控制裝置可作動以命令所述電磁作動的打滑控制閥產生用于開啟所述油冷卻器旁通閥的先導壓力，并且所述離合器切換閥包括切換口，所述先導壓力經所述切換口被施加到所述油冷卻器旁通閥，用于開啟所述油冷卻器旁通閥。
在上述模式(2)中，低溫旁通裝置包括離合器切換閥、電磁作動的打滑控制閥和控制裝置。當鎖止離合器被該離合器切換閥置于其釋放狀態時，該控制裝置命令該電磁作動的打滑控制閥產生用于開啟油冷卻器旁通閥的先導壓力。由電磁作動的打滑控制閥產生的先導壓力經離合器切換閥的切換部分被施加到油冷卻器旁通閥上，以開啟油冷卻器旁通閥，用于允許工作流體繞過油冷卻器。這樣，當工作流體的溫度低于預定的下限同時鎖止離合器處于釋放狀態時，利用電磁作動的打滑控制閥開啟油冷卻器旁通閥。因此，可減小液壓控制設備所需的部件或元件的數量。
(3)根據上述模式(1)的液壓控制設備，其中所述低溫旁通裝置包括電磁作動的切換閥，所述電磁作動的切換閥可作動以產生用于開啟所述油冷卻器旁通閥的先導壓力；和控制裝置，所述控制裝置可作動以命令所述電磁作動的切換閥產生所述先導壓力，并且當所述先導壓力被施加到所述油冷卻器旁通閥時，所述油冷卻器旁通閥開啟。
在上述模式(3)中，電磁作動的切換閥設置為專門用于產生用于開啟油冷卻器旁通閥的先導壓力，以當工作流體的溫度低于下限時允許工作流體繞過油冷卻器。
(4)根據上述模式(1)-(3)中的任意一個的液壓控制設備，其中，當所述油冷卻器中工作流體的壓力已升高到預定的上限或更高時，所述油冷卻器旁通閥開啟以允許所述工作流體繞過所述油冷卻器，用于防止所述油冷卻器中所述工作流體的壓力的升高超過所述預定的上限。
在上述模式(4)中，油冷卻器旁通閥起到這樣的作用，即，保護油冷卻器不會由于工作流體的過高壓力而損壞，以及當工作流體的溫度低于預定的下限時允許工作流體繞過冷卻器。
(5)根據上述模式(4)的液壓控制設備，其中，所述油冷卻器旁通閥包括閥柱，所述閥柱可在用于開啟所述油冷卻器旁通閥的開啟位置與用于關閉所述油冷卻器旁通閥的關閉位置之間軸向地移動，所述閥柱具有部分地限定流體腔的軸向相對的表面，所述流體腔具有各自不同的壓力接收面積，沿向所述開啟位置的閥開啟方向接收所述流體腔中所述工作流體的壓力的壓力接收面積大于沿向所述關閉位置的閥關閉方向接收所述工作流體的壓力的壓力接收面積。
在上述模式(5)中，油冷卻器旁通閥的閥柱的沿閥開啟方向接收流體腔中流體壓力的壓力接收面積大于沿閥關閉方向接收流體壓力的面積，從而當油冷卻器中工作流體的壓力已升高到預定上限或更高時油冷卻器旁通閥開啟。這樣，油冷卻器旁通閥不僅起到當工作流體溫度低于下限時允許工作流體繞過油冷卻器的作用，而且起到如在傳統液壓控制設備中一樣保護油冷卻器不會由于工作流體的過高壓力而損壞的作用。
(6)根據上述模式(2)的液壓控制設備，其中，所述低溫旁通裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器可作動以檢測所述工作流體的溫度，并且所述控制裝置包括螺線管(電磁線圈，solenoid)控制部，當由所述溫度傳感器檢測到的所述工作流體的溫度低于所述預定的下限時，所述螺線管控制部可作動以激勵(使...通電，energize)所述電磁作動的打滑控制閥的螺線管以產生所述先導壓力。
(7)根據上述模式(3)的液壓控制設備，其中，所述低溫旁通裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器可作動以檢測所述工作流體的溫度，并且所述控制裝置包括螺線管控制部，當由所述溫度傳感器檢測到的所述工作流體的溫度低于所述預定的下限時，所述螺線管控制部可作動以激勵所述電磁作動的切換閥的螺線管以產生所述先導壓力。
在上述模式(6)或(7)中，溫度傳感器被設置成準確地檢測工作流體的溫度，用于保證油冷卻器旁通閥的適切控制以當流體溫度低于下限時允許工作流體繞過油冷卻器。
(8)根據上述模式(1)的液壓控制設備，其中，所述油冷卻器旁通閥包括閥柱和形狀記憶合金彈簧，所述閥柱可在分別用于開啟和關閉所述油冷卻器旁通閥的開啟位置與關閉位置之間軸向地移動，所述形狀記憶合金彈簧用于沿向所述關閉位置的閥關閉方向偏壓所述閥柱，且所述低溫旁通裝置包括所述形狀記憶合金彈簧，并且所述形狀記憶合金彈簧在低于所述預定的下限的溫度下具有一形狀，所述形狀使得所述形狀記憶合金彈簧的偏置力小于在不低于所述預定的下限的溫度下獲得的標稱(額定，nominal)值，從而當所述工作流體的溫度低于所述預定的下限時所述閥柱被移動到所述開啟位置。
在上述模式(8)中，在低于預定的下限的工作流體的溫度下，由于形狀記憶合金彈簧的偏置力小于標稱值，所以油冷卻器旁通閥被工作流體的壓力開啟。當工作流體的溫度已升高到該下限或更高時，該形狀記憶合金彈簧正常地起到這樣的作用，即，產生沿閥關閉方向作用在閥柱上的標稱偏置力。當油冷卻器中工作流體的壓力已升高到預定的上限時，閥柱克服形狀記憶合金彈簧的偏置力移動到開啟位置，以由此防止油冷卻器中工作流體的壓力的過度升高，由此保護了油冷卻器不會由于工作流體的過高壓力而損壞。此外，通過簡單地為油冷卻器旁通閥提供形狀記憶合金彈簧，即，僅通過用形狀記憶合金彈簧代替傳統的彈簧，可容易地提供低溫旁通裝置。


通過結合附圖閱讀對本發明優選實施例的以下詳細說明，將更好地理解本發明的上述和其它目的、特征、優點和技術及工業意義，附圖中圖1是示出協同作動以提供根據本發明的第一實施例構造的液壓控制設備的液壓控制回路和電子控制裝置的主要元件的視圖，所述液壓控制設備控制設有鎖止離合器的車輛用流體致動的動力傳遞裝置；圖2是示出一控制例程的流程圖，該控制例程由電子控制裝置執行以控制用于產生先導壓力PSLU的電磁作動的打滑控制閥；圖3是示出一液壓控制回路的主要元件的視圖，該液壓控制回路與一控制裝置協同作動以提供用于設有鎖止離合器的車輛用流體致動的動力傳遞裝置的液壓控制設備，該液壓控制設備根據本發明的第二實施例構造；圖4示出一液壓控制回路的主要元件的視圖，該液壓控制回路與一控制裝置協同作動以提供根據本發明的第三實施例構造的液壓控制設備；圖5是示出一液壓控制回路的主要元件的視圖，該液壓控制回路與一控制裝置協同作動以提供用于設有鎖止離合器的車輛用流體致動的動力傳遞裝置的已知的液壓控制設備。
具體實施例方式
首先參照圖1，示出相互協同作動以提供根據本發明的第一實施例構造的液壓控制設備的液壓控制回路10和電子控制裝置20，所述液壓控制設備控制形式為設有鎖止離合器16的變矩器50的車輛用流體致動的動力傳遞裝置。變矩器50布置在機動車輛的發動機與自動變速器(未示出)之間。
液壓控制回路10包括電磁作動的切換閥14，該切換閥14設有切換用螺線管12，該切換用螺線管12被激勵后會產生切換用先導壓力Psw；離合器切換閥18，該離合器切換閥18可根據切換用先導壓力Psw在用于將鎖止離合器16置于其釋放狀態的釋放位置(OFF位置)與用于將鎖止離合器16置于其接合狀態的接合位置(ON位置)之間作動；電磁作動的打滑控制閥22，該打滑控制閥22具有螺線管21并且可作動以產生與從電子控制裝置20供給的電流量相對應的先導壓力PSLU；鎖止控制閥24，該鎖止控制閥24可作動以控制被離合器切換閥18置于其接合狀態的鎖止離合器16的打滑量；水或空氣冷卻式油冷卻器25，該油冷卻器25可作動以冷卻液壓控制回路10所使用的工作油或流體；以及油冷卻器旁通閥27，該油冷卻器旁通閥27可作動以當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定的上限或更高時允許工作流體繞過油冷卻器25，用于由此防止油冷卻器25中工作流體壓力的升高超過預定的上限。應理解，離合器切換閥18、電子控制裝置20、電磁作動的打滑控制閥22等協同作動以構成低溫旁通裝置，當工作流體的溫度低于預定的下限時，該低溫旁通裝置可作動以開啟油冷卻器旁通閥27從而允許工作流體繞過油冷卻器25，這將在下文詳細說明。
液壓控制回路10設有過濾器26和泵28，工作流體返回到該過濾器26，該泵28由發動機驅動以加壓從過濾器26吸取的工作流體。被泵28加壓后的工作流體輸送到為卸壓閥形式的第一壓力調節閥30，該第一壓力調節閥30將加壓后的工作流體的壓力調節到第一管路壓力PL1。第一壓力調節閥30根據設置成檢測發動機的節氣門(未示出)的開啟角度的節氣門開度檢測閥(未示出)的輸出壓力作動，從而在第一管路壓力通路32中產生的第一管路壓力PL1對應于節氣門開度檢測閥的輸出壓力。從第一壓力調節閥30排出的工作流體被輸送到為卸壓閥形式的第二壓力調節閥34，該第二壓力調節閥也根據節氣門開度檢測閥的輸出壓力作動，以將接收到的工作流體的壓力調節到與發動機的輸出轉矩相對應的第二管路壓力PL2。第一管路壓力PL1被施加到為減壓閥形式的第三壓力調節閥36，該第三壓力調節閥產生預定的調制壓力PM。布置成控制自動變速器的換擋動作的換擋控制回路38使用第一管路壓力PL1。
鎖止離合器16是液壓作動的摩擦接合離合器，并且具有接合流體腔42和釋放流體腔46，工作流體經接合通路40供給到該接合流體腔42，工作流體經釋放通路44從該釋放流體腔46排出。鎖止離合器16根據接合流體腔42中工作流體的壓力PON與釋放流體腔46中工作流體的壓力POFF之間的差別ΔP(＝PON-POFF)在與前蓋48摩擦接觸中進入其接合狀態。變矩器50在三個作動狀態中的一個狀態下作動鎖止OFF狀態，其中鎖止離合器16置于其完全釋放狀態，壓力差ΔP為負值；打滑狀態，其中鎖止離合器16置于部分接合狀態(打滑狀態)，壓力差ΔP為零值或正值；以及鎖止ON狀態，其中鎖止離合器16置于其完全接合狀態，壓力差ΔP為最大值。在壓力差ΔP為零值的鎖止離合器16的打滑狀態下，沒有轉矩作用在鎖止離合器16上，從而變矩器50置于基本與鎖止OFF狀態相同的狀態。
設置成將鎖止離合器16選擇性地置于其接合或釋放狀態的離合器切換閥18具有或包括與釋放流體腔46連通的釋放口52；與接合流體腔42連通的接合口54；接收第二管路壓力PL2的輸入口56；排出口58，當鎖止離合器16釋放時，工作流體經該排出口58從接合流體腔42排出，而當鎖止離合器16接合時，工作流體經該排出口58從第二壓力調節閥34排出；旁通口60，當鎖止離合器16接合時，工作流體經該旁通口60從釋放流體腔46排出；釋放口62，從第二壓力調節閥34輸送的工作流體供給到該釋放口62；先導壓力輸入口64，當鎖止離合器16釋放時，由電磁作動的打滑控制閥22產生的先導壓力PSLU供給到該先導壓力輸入口64；與油冷卻器旁通閥27的流體腔66連通的先導壓力輸出口67；閥柱68，該閥柱可軸向地移動以控制上述口52-67的連通狀態；沿向OFF位置的方向偏壓閥柱68的彈簧70；流體腔72，該流體腔72由閥柱68的一個端面部分地限定，并接收來自電磁作動的切換閥14的切換用先導壓力Psw，以產生沿向ON位置的方向作用在閥柱68上的推力。在圖1中，離合器切換閥18的閥柱68示出為閥柱68在其中心線左側的左半部位于OFF位置，其中鎖止離合器18置于完全釋放狀態；而閥柱68在其中心線右側的右半部位于ON位置，其中鎖止離合器18置于其完全接合狀態。
鎖止控制閥24具有或包括閥柱74；沿向SLIP位置(打滑位置)的方向偏壓閥柱74的彈簧76；流體腔78，該流體腔78接收接合流體腔42中的壓力PON，以沿向SLIP位置的方向偏壓閥柱74；流體腔80，該流體腔80接收釋放流體腔46中的壓力POFF，以沿向ON位置(完全再接合位置)的方向偏壓閥柱74；流體腔82，該流體腔82接收先導壓力PSLU，以沿向ON位置的方向偏壓閥柱74；以及輸入口84，該輸入口84接收由第二壓力調節閥34產生的第二管路壓力PL2。在圖1中，鎖止控制閥24的閥柱74示出為閥柱74在其中心線左側的左半部位于SLIP位置，而閥柱74在中心線右側的右半部位于ON位置。
電磁作動的打滑控制閥22可根據從電子控制裝置20接收的指令信號作動，以產生先導壓力PSLU，用于控制處于接合狀態下的鎖止離合器16的接合壓力，并用于當鎖止離合器16置于釋放狀態時開啟油冷卻器旁通閥27。電磁作動的打滑控制閥22將從第三壓力調節閥36接收的調制壓力PM減小為先導壓力PSLU，該先導壓力PSLU與從電子控制裝置20施加到該打滑控制閥22上的電流量成比例。電磁作動的切換閥14也接收調制壓力PM。當電磁作動的切換閥14的切換用螺線管12處于其非激勵或關(off)狀態時，調制壓力PM不作為切換用先導壓力Psw從切換閥14施加到離合器切換閥18的流體腔72。當切換用螺線管12處于其激勵或開(on)狀態時，調制壓力PM作為切換用先導壓力Psw從切換閥14施加到流體腔72。
當切換用先導壓力Psw從電磁作動的切換閥14施加到離合器切換閥18的流體腔72時，閥柱68移動到ON位置(接合位置)，從而經輸入口56施加到離合器切換閥18上的第二管路壓力PL2經接合口54和接合通路40施加到接合流體腔42。即，上述壓力PON等于施加到接合流體腔42的第二管路壓力PL2。在這種情況下，釋放流體腔46經釋放通路44及離合器切換閥18的釋放口52和旁通口60保持與鎖止控制閥24的控制口86連通。由鎖止控制閥24控制釋放流體腔46中的壓力POFF，以控制壓力差ΔP(＝PON-POFF)，從而控制鎖止離合器16的打滑量，也就是說，將鎖止離合器16的打滑狀態控制在完全釋放狀態與完全接合狀態之間的范圍內。
詳細地說明，當用于向ON位置移動鎖止控制閥24的閥柱74的先導壓力PSLU未施加到流體腔82，同時離合器切換閥18的閥柱68被向ON位置偏壓，也就是說，同時鎖止離合器16置于其接合狀態時，閥柱74被彈簧76的偏置力移動到SLIP位置，由此施加到輸入口84的第二管路壓力PL2經控制口86、離合器切換閥18的旁通口60和釋放口52、以及釋放通路44施加到釋放流體腔46。在這種狀態下，壓力差ΔP根據由電磁作動的打滑控制閥22產生的先導壓力PSLU被控制，并且鎖止離合器16的打滑狀態被控制。
當用于向ON位置移動鎖止控制閥24的閥柱74的先導壓力PSLU施加到流體腔82，同時離合器切換閥18的閥柱68被向ON位置偏壓時，第二管路壓力PL2不從輸入口84施加到釋放流體腔46，從而工作流體經排出口58從釋放流體腔46排出，由此使壓力差ΔP最大化以將鎖止離合器16置于其完全接合狀態。
當鎖止離合器16置于打滑狀態或完全接合狀態時，離合器切換閥18的閥柱68位于其ON位置，其中釋放口62與排出口58保持相互連通，從而從第二壓力調節閥34輸送的工作流體經排出口58排出到冷卻通路88中。
當切換用先導壓力Psw未施加到離合器切換閥18的流體腔72時，閥柱68在彈簧70的偏壓作用下保持在OFF位置，從而施加到輸入口56的第二管路壓力PL2經釋放口52和釋放通路44施加到釋放流體腔46，同時工作流體經接合通路40及離合器切換閥18的接合口54和排出口58從接合流體腔42釋放到冷卻通路88，由此鎖止離合器16進入完全釋放狀態。
當從電磁作動的打滑控制閥22接收先導壓力PSLU時，油冷卻器旁通閥27開啟。油冷卻器旁通閥27具有或包括上述流體腔66，該流體腔66接收沿閥開啟方向作用的先導壓力PSLU；供給口90，該供給口90從冷卻通路88接收工作流體；旁通口91，工作流體經該旁通口91排出；閥柱92，該閥柱92可在分別用于開啟和關閉油冷卻器旁通閥27的開啟位置與關閉位置之間軸向地移動，以控制供給口90與旁通口91的連通狀態；用于沿閥關閉方向偏壓閥柱92的彈簧94；以及在供給口90與旁通口91之間形成的流體腔96。流體腔96由閥柱92的軸向相對表面部分地限定，所述相對表面具有不同的壓力接收面積A1和A2，所述面積A1和A2分別沿閥開啟和閥關閉方向接收流體腔96中工作流體的壓力。沿閥開啟方向接收流體壓力的面積A1大于沿閥關閉方向接收流體壓力的面積A2，從而當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定上限或更高時油冷卻器旁通閥27開啟。在圖1中，油冷卻器旁通閥27示出為閥柱92在其中心線左側的左半部位于其OFF位置(用于閥27的關閉狀態)，而閥柱92在中心線右側的右半部位于其ON位置(用于閥27的開啟狀態)。
將說明當離合器切換閥18置于其ON位置時，也就是說，當鎖止離合器16置于其打滑或完全接合狀態時，如上述構造的液壓控制回路10的油冷卻器旁通閥27的作動。當由電磁作動的切換閥14產生的切換用先導壓力Psw施加到離合器切換閥18的流體腔72時，閥柱68克服彈簧70的偏置力向ON位置移動，從而釋放口62與排出口58進入相互連通。因此，從第二壓力調節閥34輸送的工作流體經釋放口62、排出口58和冷卻通路88供給到油冷卻器25中，由此工作流體被油冷卻器25冷卻。如此冷卻的工作流體供給到潤滑點(lubricating points)98。當油冷卻器25中(冷卻通路88中)工作流體的壓力已升高到預定上限或更高時，由于壓力接收面積A1與A2之間的差別(A1-A2)，供給到油冷卻器旁通閥27的流體腔96的工作流體克服沿閥關閉方向作用在閥柱92上的彈簧94的偏置力沿閥開啟方向移動閥柱92。結果，供給口90與旁通口91進入相互連通，從而工作流體從油冷卻器旁通閥27排出到通向潤滑點98的旁通通路100中，而繞過油冷卻器25。如上所述，當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定上限或更高時油冷卻器旁通閥27開啟，并且由此起到這樣的作用，即，保護油冷卻器25不會由于油冷卻器25中流體壓力的過度升高而發生損壞或任何其它麻煩。油冷卻器旁通閥27開啟的流體壓力的上述上限由彈簧94的偏置力(彈力)和壓力接收面積A1與A2之間的差別(A1-A2)而確定。
接下來將說明當離合器切換閥18置于其OFF位置時，也就是說，當鎖止離合器16置于其完全釋放狀態時，油冷卻器旁通閥27的作動。當由電磁作動的切換閥14產生的切換用先導壓力Psw未施加到離合器切換閥18的流體腔72時，閥柱68被彈簧70的偏置力向OFF位置移動，從而接合口54與排出口58進入相互連通。因此，從接合流體腔42經接合通路40排出的工作流體經接合口54、排出口58和冷卻通路88供給到油冷卻器25中，由此工作流體被油冷卻器25冷卻。如此冷卻的工作流體供給到潤滑點98。如上所述，當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定上限或更高時，油冷卻器旁通閥27開啟以保護油冷卻器25。
當離合器切換閥18置于其OFF位置時，先導壓力輸入口64與先導壓力輸出口67進入相互連通，從而由電磁作動的打滑控制閥22產生的先導壓力PSLU經先導壓力輸入口64和輸出口67施加到流體腔66，從而閥柱92通過先導壓力PSLU克服沿閥關閉方向作用在閥柱92上的彈簧94的偏置力沿閥開啟方向移動，由此工作流體經供給口90和旁通口91排出到繞過油冷卻器25的旁通通路100中。應理解，離合器切換閥18的先導壓力輸入口64和先導壓力輸出口67協同作動以構成切換口，該切換口僅當鎖止離合器置于其釋放狀態時開啟，以將先導壓力PSLU施加到油冷卻器旁通閥27，用于開啟油冷卻器旁通閥27。
接下來參照圖2的流程圖，將說明控制例程，該控制例程由電子控制裝置20執行以控制用于產生先導壓力PSLU的電磁作動的打滑控制閥22。圖2的控制例程從步驟S1開始，以判斷離合器切換閥18是否置于其OFF狀態(閥柱68置于其OFF位置)。如果在步驟S1中獲得肯定的判斷結果，則控制流進行到步驟S2以判斷工作流體的溫度TOIL是否低于預定的下限T1(例如，約10℃)。例如，溫度TOIL由設置在自動變速器(未示出)的閥體102上的溫度傳感器104檢測出。如果在步驟S2中獲得肯定的判斷結果，也就是說，如果工作流體的溫度TOIL低于預定下限T1，則控制流進行到步驟S3，在該步驟S3中電子控制裝置20向電磁作動的打滑控制閥22的螺線管21施加一控制信號，從而由打滑控制閥22產生先導壓力PSLU。結果，油冷卻器旁通閥27開啟，從而工作流體從開啟的油冷卻器旁通閥27供給到旁通通路100中，由此排出的工作流體繞過油冷卻器25。當離合器切換閥18置于其ON狀態(閥柱68置于其ON位置)時，先導壓力輸入口64被閥柱68關閉，從而由電磁作動的打滑控制閥22產生的先導壓力PSLU不會經離合器切換閥18施加到油冷卻器旁通閥27上。應理解，溫度傳感器104與上述元件18、20和22協同作動，以構成低溫旁通裝置，當工作流體的溫度TOIL低于下限T1時該低溫旁通裝置可作動以開啟油冷卻器旁通閥27，并且電子控制裝置20的指定為執行步驟S1-S3的部分構成螺線管控制部，當由溫度傳感器104檢測到的工作流體的溫度TOIL低于預定下限T1時，該螺線管控制部可作動以激勵電磁作動的打滑控制閥22的螺線管21，以產生先導壓力PSLU。
如上所述，根據上述第一實施例的液壓控制設備布置成，當檢測到的工作流體的溫度TOIL低于預定下限T1時，油冷卻器旁通閥27開啟以允許工作流體繞過油冷卻器25。例如，在緊接在車輛起動之后的車輛行駛期間，該布置允許工作流體的溫度從較低水平迅速升高到足以保證車輛的高度燃料經濟性的高水平。
該液壓控制設備的優點還在于，當工作流體的溫度TOIL低于預定的下限T1時，也就是說，當工作流體具有過高的粘度時，車輛的變速器內的潤滑點和形成在變速器內的摩擦接合裝置中的離心壓力消除腔可供給有足夠量的工作流體，該工作流體從開啟的油冷卻器旁通閥27排出并繞過油冷卻器25，如果該高粘度的工作流體引入油冷卻器25中則會導致工作流體經油冷卻器的流動阻力過高。
在該液壓控制設備中，低溫旁通裝置包括離合器切換閥18、電磁作動的打滑控制閥22和電子控制裝置20。控制裝置20命令電磁作動的打滑控制閥22產生先導壓力PSLU，該先導壓力PSLU用于控制置于其接合狀態的鎖止離合器16的接合壓力，并且用于當鎖止離合器16被離合器切換閥18置于其釋放狀態時開啟油冷卻器旁通閥27。這樣，當工作流體的溫度TOIL低于預定的下限T1時，利用打滑控制閥22開啟油冷卻器旁通閥27。因此，可減小液壓控制設備所需的部件或元件的數量。
該液壓控制設備還布置成，當鎖止離合器16置于打滑狀態或完全接合狀態時，也就是說，當離合器切換閥18的閥柱68位于其ON位置時，先導壓力輸入口64被閥柱68關閉。該布置防止當鎖止離合器16置于其打滑或完全接合狀態時先導壓力PSLU被施加到油冷卻器旁通閥27上。
在根據該第一實施例的液壓控制設備中，油冷卻器旁通閥27的閥柱92的壓力接收面積A1--該面積A1沿閥開啟方向接收流體腔96中的流體壓力--大于沿閥關閉方向接收流體壓力的面積A2，從而當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定的上限或更高時油冷卻器旁通閥27開啟。這樣，油冷卻器旁通閥27不僅起到當工作流體溫度低于下限時允許工作流體繞過油冷卻器25的作用，而且起到如在傳統液壓控制設備中一樣保護油冷卻器25不會由于工作流體的過高壓力而損壞的作用。
在該液壓控制設備中，溫度傳感器104設置在變速器中，該變速器與形式為變矩器50的流體致動的動力傳遞裝置連接。由溫度傳感器104準確地檢測出的流體溫度TOIL保證了對油冷卻器旁通閥27的適切控制，以當流體溫度低于下限T1時允許工作流體繞過油冷卻器25。
接下來參照圖3和圖4，將說明本發明的其它實施例。在圖3和圖4中，將使用與在圖1-2的第一實施例中使用的相同的附圖標記表示相同的元件，并且不再對這些元件進行多余地說明。
圖3示出液壓控制回路110，該液壓控制回路110與電子控制裝置20(在圖1中示出，但未在圖3中示出)協同作動以提供用于流體致動的動力傳遞裝置的液壓控制設備，該流體致動的動力傳遞裝置為設有鎖止離合器16的變矩器50的形式，該液壓控制設備根據本發明的第二實施例構造。在圖3中，未示出電子控制裝置20、過濾器26、壓力調節閥30、34、36等，但液壓控制回路110包括圖1中所示的過濾器、壓力調節閥30、34、36和其它液壓部件，并且由電子控制裝置20控制。為了方便，第二實施例將說明為第二管路壓力PL2由第一供給部分114產生，并且第一管路壓力PL1由第二供給部分116轉變為調制壓力PM，而由第二壓力調節閥34產生的壓力經第三供給部分118供給到離合器切換閥18。然而，在這方面，該液壓控制回路110與圖1的液壓控制回路10基本相同。
液壓控制回路110與液壓控制回路10的區別僅在于，液壓控制回路110還包括電磁作動的切換閥112。在該第二實施例中，根據在電子控制裝置20的控制下由電磁作動的切換閥112產生的切換用先導壓力Psw控制油冷卻器旁通閥27。切換閥112具有螺線管，該螺線管被電子控制裝置20激勵或非激勵。當電磁作動的切換閥112的螺線管12處于其非激勵或關(off)狀態時，由第二供給部分116產生的調制壓力PM不作為切換用先導壓力Psw從切換閥112施加到油冷卻器旁通閥27的流體腔66。當該螺線管處于其激勵或開(on)狀態時，調制壓力PM作為切換用先導壓力Psw從切換閥112施加到流體腔66，以由此開啟油冷卻器旁通閥27。應理解，電子控制裝置20、溫度傳感器104和電磁作動的切換閥112協同作動以構成低溫旁通裝置，當檢測到的工作流體的溫度低于預定的下限時，該低溫旁通裝置可作動以開啟油冷卻器旁通閥27。
在根據第二實施例的液壓控制設備中，當由溫度傳感器104檢測到的工作流體的溫度TOIL低于下限T1時，電子控制裝置20激勵電磁作動的切換閥112的螺線管，以產生切換用先導壓力Psw。在該第二實施例中，電磁作動的打滑控制閥22僅起到這樣的作用，即，當離合器切換閥18置于ON狀態時控制鎖止離合器16的打滑狀態，而不構成低溫旁通裝置的一部分。
如上所述，電磁作動的切換閥112設置成專門用于當檢測到的工作流體的溫度低于下限時將切換用先導壓力Psw施加到油冷卻器旁通閥27，用于開啟該旁通閥27。由于可獨立于電磁作動的打滑控制閥22控制電磁作動的切換閥112，所以油冷卻器旁通閥27可在需要時開啟。
圖4示出液壓控制回路130，該液壓控制回路130與電子控制裝置20(在圖1中示出，但在圖3中未示出)協同作動以提供用于流體致動的動力傳遞裝置的液壓控制設備，該流體致動的動力傳遞裝置為設有鎖止離合器16的變矩器50的形式，該液壓控制設備根據本發明的第三實施例構造。在圖3中，未示出電子控制裝置20、過濾器26、壓力調節閥30、34、36等，但液壓控制回路130包括圖1中所示的過濾器、壓力調節閥30、34、36和其它液壓部件，并且由電子控制裝置20控制。
液壓控制回路130與液壓控制回路10的區別僅在于，液壓控制回路130包括油冷卻器旁通閥132，該油冷卻器旁通閥132不接收來自電磁作動的打滑控制閥22的先導壓力PSLU或來自電磁作動的切換閥112的切換用先導壓力Psw。在圖4中，油冷卻器旁通閥132示出為閥柱134在其中心線左側的左半部位于其關閉位置(OFF位置)，而閥柱134在中心線右側的右半部位于其開啟位置(ON位置)。
油冷卻器旁通閥132具有或包括上述閥柱134，該閥柱134可在分別用于開啟和關閉油冷卻器旁通閥132的開啟和關閉位置之間軸向地移動；彈簧136，該彈簧136由形狀記憶合金制成，并且沿向關閉位置的閥關閉方向偏壓閥柱134；以及油腔138，該油腔138由閥柱134遠離彈簧136的一個軸向端部部分地限定，并且供給有工作流體。由形狀記憶合金制成的彈簧136在低于上述下限T1(例如，約10℃)的溫度下具有這樣的形狀，該形狀使得彈簧136的偏置力小于在不低于下限T1的溫度下獲得的標稱值。即，當工作流體的溫度低于下限T1時，彈簧136無法正常工作以沿閥關閉方向偏壓閥柱134。因此，當工作流體的溫度低于下限T1時，閥柱134被施加到流體腔138的工作流體的壓力移動到開啟位置，從而工作流體從油冷卻器旁通閥132排出到旁通通路100中，由此工作流體繞過油冷卻器25。應理解，由形狀記憶合金制成的彈簧136是用作低溫旁通裝置的形狀記憶合金彈簧，當工作流體的溫度低于預定下限T1時，該低溫旁通裝置可作動以開啟油冷卻器旁通閥132，用于允許工作流體繞過油冷卻器25。
同樣在根據該第三實施例的液壓控制回路130中，當工作流體的溫度低于預定的下限T1時，油冷卻器旁通閥132開啟。當工作流體的溫度已升高到下限T1或更高時，由形狀記憶合金制成的彈簧136正常工作以產生沿閥關閉方向作用在閥柱上的標稱偏置力。當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定的上限時，閥柱134克服彈簧136的偏置力移動到開啟位置，由此保護油冷卻器25不會由于工作流體的過高壓力而損壞。此外，通過簡單地為油冷卻器旁通閥132提供形狀記憶合金彈簧136，即，僅通過用形狀記憶合金彈簧136代替傳統的彈簧，可容易地提供低溫旁通裝置。
雖然已參照附圖在上文中詳細說明了本發明的若干優選實施例，但應理解，本發明可以以其它方式實施。
在所說明的圖1和圖3的第一和第二實施例中，溫度傳感器104布置在車輛的自動變速器內的閥體102中。然而，溫度傳感器104可布置在工作流體或油的溫度可以被檢測出的任何其它適當的位置處。
在所述實施例中，用于開啟油冷卻器旁通閥27、132的工作流體的溫度TOIL的下限T1約為10℃。然而，該下限可根據需要而確定。
在所述實施例中，油冷卻器旁通閥27、132布置成當工作流體的溫度已下降到低于預定的下限時，或當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定的上限時開啟。然而，可設置兩個油冷卻器旁通閥。在這種情況下，當油冷卻器25中工作流體的壓力已升高到預定的上限時，一個油冷卻器旁通閥開啟，并且當工作流體的溫度已下降到低于預定的下限時，另一個油冷卻器旁通閥開啟。
應理解，本發明可以用本領域的技術人員根據上述教導可能做出的各種其它改變、變型和改進而實施。
權利要求
1.一種用于車輛用流體致動的動力傳遞裝置(50)的液壓控制設備，所述流體致動的動力傳遞裝置設有鎖止離合器(16)和油冷卻器(25)，所述鎖止離合器可根據接合流體腔(42)與釋放流體腔(44)中工作流體的壓力(PON，POFF)之間的差別(ΔP)在接合狀態與釋放狀態之間作動，所述油冷卻器連接至與所述接合流體腔和釋放流體腔連通的流體通路，并且可作動以冷卻所述工作流體，所述液壓控制設備的特征在于包括油冷卻器旁通閥(27；132)，所述油冷卻器旁通閥可作動以允許所述工作流體繞過所述油冷卻器(25)；和低溫旁通裝置(18，20，22，104；20，104，112；136)，當所述工作流體的溫度(TOIL)低于預定的下限(T1)時，所述低溫旁通裝置可作動以開啟所述油冷卻器旁通閥，用于允許所述工作流體繞過所述油冷卻器。
2.根據權利要求1所述的液壓控制設備，其中所述低溫旁通裝置(18，20，22，104)包括離合器切換閥(18)，所述離合器切換閥可作動以將所述鎖止離合器(16)置于所述接合狀態和所述釋放狀態中被選定的一個狀態；電磁作動的打滑控制閥(22)，所述電磁作動的打滑控制閥可作動以控制所述差別(ΔP)；和控制裝置(20)，當所述鎖止離合器被所述離合器切換閥置于所述釋放狀態時，所述控制裝置(20)可作動以命令所述電磁作動的打滑控制閥產生用于開啟所述油冷卻器旁通閥的先導壓力(PSLU)，并且其中所述離合器切換閥包括切換口(64，67)，所述先導壓力經所述切換口被施加到所述油冷卻器旁通閥，用于開啟所述油冷卻器旁通閥。
3.根據權利要求1所述的液壓控制設備，其中所述低溫旁通裝置(20，104，112)包括電磁作動的切換閥(112)，所述電磁作動的切換閥可作動以產生用于開啟所述油冷卻器旁通閥的先導壓力(PSW)；和控制裝置(20)，所述控制裝置(20)可作動以命令所述電磁作動的切換閥(112)產生所述先導壓力(PSW)，并且其中當所述先導壓力被施加到所述油冷卻器旁通閥時，所述油冷卻器旁通閥(27)開啟。
4.根據權利要求1所述的液壓控制設備，其中，當所述油冷卻器(25)中工作流體的壓力已升高到預定的上限或更高時，所述油冷卻器旁通閥(27；132)開啟以允許所述工作流體繞過所述油冷卻器，用于防止所述油冷卻器中所述工作流體的壓力的升高超過所述預定的上限。
5.根據權利要求4所述的液壓控制設備，其中，所述油冷卻器旁通閥(27)包括閥柱(92)，所述閥柱可在用于開啟所述油冷卻器旁通閥的開啟位置與用于關閉所述油冷卻器旁通閥的關閉位置之間軸向地移動，所述閥柱具有部分地限定流體腔(96)的軸向相對的表面，所述流體腔具有各自不同的壓力接收面積(A1，A2)，沿向所述開啟位置的閥開啟方向接收所述流體腔中所述工作流體的壓力的壓力接收面積(A1)大于沿向所述關閉位置的閥關閉方向接收所述工作流體的壓力的壓力接收面積(A2)。
6.根據權利要求2所述的液壓控制設備，其中，所述低溫旁通裝置(18，20，22，104)包括溫度傳感器(104)，所述溫度傳感器可作動以檢測所述工作流體的溫度(TOIL)，并且所述控制裝置(20)包括螺線管控制部(S1-S3)，當由所述溫度傳感器(104)檢測到的所述工作流體的溫度低于所述預定的下限(T1)時，所述螺線管控制部可作動以激勵所述電磁作動的打滑控制閥(22)的螺線管(21)以產生所述先導壓力(PSLU)。
7.根據權利要求3所述的液壓控制設備，其中，所述低溫旁通裝置(20，104，112)包括溫度傳感器(104)，所述溫度傳感器可作動以檢測所述工作流體的溫度(TOIL)，并且所述控制裝置(20)包括螺線管控制部(S1-S3)，當由所述溫度傳感器(104)檢測到的所述工作流體的溫度低于所述預定的下限(T1)時，所述螺線管控制部可作動以激勵所述電磁作動的切換閥(112)的螺線管以產生所述先導壓力(PSW)。
8.根據權利要求1或4所述的液壓控制設備，其中，所述油冷卻器旁通閥(132)包括閥柱(134)和形狀記憶合金彈簧(136)，所述閥柱可在分別用于開啟和關閉所述油冷卻器旁通閥的開啟位置與關閉位置之間軸向地移動，所述形狀記憶合金彈簧用于沿向所述關閉位置的閥關閉方向偏壓所述閥柱，且所述低溫旁通裝置包括所述形狀記憶合金彈簧，并且所述形狀記憶合金彈簧(136)在低于所述預定的下限(T1)的溫度下具有一形狀，所述形狀使得所述形狀記憶合金彈簧的偏置力小于在不低于所述預定的下限的溫度下獲得的標稱值，從而當所述工作流體的溫度低于所述預定的下限(T1)時所述閥柱被移動到所述開啟位置。
全文摘要
本發明涉及一種用于車輛用流體傳動裝置的液壓控制設備，該流體傳動裝置(50)設有鎖止離合器(16)和油冷卻器(25)，該鎖止離合器可根據接合流體腔(42)與釋放流體腔(44)中工作流體的壓力(P
文檔編號F16H61/14GK101021266SQ20071000699
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月1日 優先權日2006年2月13日
發明者福島宏, 加藤直紀, 土田建一 申請人:豐田自動車株式會社