CN101900172A - 双级调节阀总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆变速器的双级调节阀总成以及制造该双级调节阀总成的方法。双级调节阀设置成在离合器填充过程中增加流动区从而减少变速器换档时间。离合器填充和压力控制状态之间的过渡是自动的。

Description

双级调节阀总成
技术领域
本发明涉及变速器离合器的控制阀体和调节阀。具体地，本发明教导了多种用于加快变速器转换时间和可控性的机构。
背景技术
传统的自动变速器包括液压控制***，其支配变速器操作压力、用于冷却、润滑和其它目的的流体流量分布，以及各种变速器组件(例如离合器总成)的启动。许多这些液压控制***包括用于调节离合器的液压和流体分布的减压控制阀(或者调节阀)。这些调节阀具有两个不同的操作条件。第一，调节阀支配离合器的填充和满行程(fill and stroke)。第二，调节阀将离合器中的压力调节至所期望的水平。填充-满行程部分所需的时间直接影响变速器的总换档时间。
这两个操作条件从通常径向相对的调节阀中产生要求。期望高流量以减少离合器的填充-满行程以及变速器的总换档时间。在传动比改变的过程中，压力调节需要良好的离合器压力控制。这两种状态之间的过渡也是管理换档质量的一个因素。
因此，需要一种控制***，该***最佳地管理调节阀的两种操作条件。同样地，需要存一种***，该***使调节阀操作的填充-满行程部分所需的时间最短。
发明内容
本发明可以解决一个或多个上述问题。其它特征和/或优点可以通过以下说明而变得显而易见。
本发明的某些实施例提供一种控制变速器离合器的液压控制回路，其具有：控制阀体，其设置成与变速器离合器流体连通；控制阀体中的调节阀，其设置成将流体引导至变速器离合器，该调节阀包括双级柱塞总成。当双级柱塞总成在第二级操作时调节阀中的流动区大于其在第一级操作时的流动区。
本发明的另一实施例提供一种控制变速器离合器的控制阀体，包括：滑阀，其设置成在阀体中的内孔内移动；以及双级柱塞总成，其处在内孔的一端。柱塞总成包括：柱塞；滑阀和柱塞之间的第一弹簧；以及柱塞和控制阀体之间的第二弹簧。当该总成处在第一级时，柱塞处在第一位置，并且当该总成处在第二级时，第二弹簧压缩并且柱塞移动到第二位置。当柱塞处在第二位置时，穿过滑阀的流动区较大。双级柱塞总成设置成在变速器离合器接近填充的结尾时，在第一级和第二级之间自动过渡。同样包括在控制阀体中的是在控制阀体中内孔处的流动控制孔；第一腔在流动控制孔和离合器之间延伸；并且第二腔在双级柱塞总成和第一通道之间延伸。第二通道设置成在离合器填充过程中减小柱塞总成一端的压力，从而使柱塞总成能够在第二级操作。
根据一个示例性实施例，控制变速器离合器的控制阀体包括：调节阀，其设置成将流体引导至变速器离合器；以及与调节阀流体连通的控制压力回路。控制压力回路包括：锁止阀；以及在调节阀和锁止阀之间延伸的通道。调节阀具有第一级以及第二级操作，并且当调节阀在第二级操作时调节阀中的流动区大于其在第一级操作时的流动区。控制压力回路设置成在离合器填充过程中减少调节阀一端的压力，从而使该总成能够在第二级操作。调节阀设置成当变速离合器接近填充的结尾时，在第一级和第二级之间自动过渡。
根据另一示例性实施例，提供一种控制变速器离合器的液压控制阀体的制造方法。该方法包括：将控制阀体设置成与变速器离合器流体连通；提供控制阀体内设置成将流体引导至变速器离合器的调节阀；以及将调节阀设置成在两个级操作。当调节阀在第二级操作时调节阀中的流动区大于当其在第一级操作时的流动区。
本发明的一个优点是提供优化调节阀总成的两个操作条件的技术方案，从而改进车辆离合器的总换档时间和品质。
本发明的另一个优点是，双级调节阀总成在离合器填充的过程中能够得到增加的流动区，在其它调节条件下自动回复到减小的流动区。
本发明的另一个优点是，在满行程离合器控制的压力增加指令的过程中，调节阀总成消除了由于流量增加特征传达到全环面而引起振动的可能性以及减小对输入噪音或抖动频率的敏感度。
本发明的另一优点是，调节阀总成消除了对离合器满行程“推进”的高压力指令的校准的需要。这也减小了由于在校准过程中通常由人或者机械误差导致的“过渡推进”的较差换档品质的可能性。
这里所公开的示例性调节阀和锁止阀的另外的优点是消除了在调节阀处对排出严格限制的反馈控制压力的需要。因此，控制阀体具有较好的控制并且快速返回离合器控制模式。
在以下说明中，某些方面和实施例将显而易见。应当知道的是，广义上说，即使没有这些方面和实施例的一个或多个特征，本发明也可以实施。应当知道的是这些方面和实施例仅仅是示范和解释并不是对本发明的限制。
以下将结合附图通过例子详细说明本发明，其中，附图中所使用的相同标号用于相同或者本质上相同的部件。结合附图通过以下对实施本发明的最佳方式进行详细说明，本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。附图中：
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的一种控制阀体的图示。
图2是根据本发明的另一示例性实施例的一种调节阀总成的侧视图，其处在压力调节位置。
图3是图2中的调节阀的侧视图，其处在离合器满行程位置。
图4是根据本发明的另一示例性实施例的一种调节阀总成的侧视图。
图5是根据本发明的另一示例性实施例的一种控制阀体的图示。
图6是根据本发明的另一示例性实施例的一种调节阀总成的侧视图，其处在压力调节位置。
图7是图6的调节阀的侧视图，其处在离合器满行程位置。
图8是根据本发明的另一示例性实施例的一种调节阀总成的侧视图。
图9表示根据本发明的示例性实施例的一种调节阀总成的预计性能图。
图10是一种控制变速器离合器的液压控制阀体的制造方法的流程图。
尽管以下的详细说明引用了说明性的实施例，但对所属领域的技术人员来说许多可选方案、修改及其变化将显而易见。因此，要求保护的主题要从更宽的范围来理解。
具体实施方式
参照附图，图1-10，其中相同的符号表示同样或对应的部分，所示为最小化调节阀操作的填充-满行程部分所需时间的控制阀体。控制阀体也显示出改进的离合器满行程和压力调节操作模式之间的可控性。
现在参照图1，所示为用于控制变速器离合器20的液压控制阀体10或控制回路的原理图。控制阀体10与可液压启动的离合器总成20流体连通。控制阀体10支配离合器应用。控制体10中的电动液压螺线管30选择性地将压力信号提供到调节阀总成40(或调节阀)；调节阀40然后将流体供应到离合器总成20。调节阀40设置成将流体接收到其中。在所示的实施例中，调节阀40通过通道50直接与螺线管30流体连通。一俟螺线管30将预先确定的压力发送到调节阀40，调节阀将成比例的压力引导至变速器离合器总成20。
如图1所示，调节阀40是示例性的双级调节阀总成(dual-stageregulator valve assembly)。调节阀40在至少两级(stage)中操作。滑阀(spool valve)60相对于调节阀总成40是可移动的。滑阀60安装到可移动的锚形体或基座，例如，柱塞总成70——或者第二滑阀——如图1所示。当柱塞总成70处在第一位置时，调节阀总成40具有大于当调节阀处在第二位置时的流动区。当柱塞总成70处在第一位置时柱塞总成70在第一级操作，并且当柱塞总成70在第二级操作时处在第二位置。在第二级过程中，调节阀40设置成接收流体并且填充离合器总成20。柱塞总成70沿调节阀总成40的纵轴移动。柱塞总成70向右移动时，滑阀60开大调节阀总成40并且调节阀总成中的流动区增大。柱塞总成70设置成当变速器离合器20接近填充循环的结尾时在第一级和第二级之间自动过渡。因此，调节阀总成40的流动能力增加并且离合器总成20的总换档时间减少。
在图1所示的实施例中，锁止阀(Latch valve)总成80或锁止阀通过通道90和100与调节阀40流体连通。如图所示的处于锁止位置的锁止阀80将来自调节阀40的一部分的下游流体排到另一部分。锁止阀80设置成通过通道90在流动控制孔110的上游从调节阀40中接收控制口流体。锁止阀80设置成当来自螺线管30的压力达到足够时，减少通过反馈通道100反馈给调节总成的一端处的压力，因此导致所应用的离合器20在完全供应压力(锁止)的情况下承受压力。流动控制孔105也在通道100中。
如图1所示，调节阀还包括双级柱塞总成70。通道120中的压力是流动控制孔110的下游并且通过通道125与离合器20和柱塞总成70连通。在控制阀体10的内孔(bore)15中，调节阀总成40弹簧偏置滑阀60——使调节阀40处的压力能够经由螺线管30选择性流体分布；柱塞总成70也相对于控制阀体10偏置——从而使柱塞70能够移动并且改变调节阀总成40的参考系，从而增加调节阀总成40中的流体流动区。
下面讨论各种示例性双级调节阀总成，其减少变速器离合器总成的填充时间并且使高流动和压力调节状态之间的过渡自动化。尽管这里所讨论的调节阀是两级的，调节阀也可以设置成以超过两级操作。
现在参照图2，所示为示例性双级调节阀总成150。所示调节阀总成150处在第一级或第一位置。在该级中，获得将滑阀190移动至打开或第一位置所需的信号压力。使离合器总成160满行程(或应用)，以最小流速满行程。调节阀总成150包括在控制阀体170中。在控制阀体170中形成内孔180。滑阀190嵌套在控制体170中的控制阀内孔180中。滑阀190相对于柱塞200偏置(或被弹簧支着)，如图2中所示，其处在第一(初始)位置。螺旋弹簧210放置在柱塞200和滑阀190之间。滑阀190设置成沿纵轴L1移动。滑阀190具有沿滑阀的纵轴L1可变的直径。滑阀190和平台155、165、175和185的面积差别与控制体170中的口(例如，220-290)相配合以支配通过控制体的流体的分布。在所示的实施例中，口220、230、240、250、260、270、280、290和300是与控制体170的其它部分和/或变速器离合器总成160流体连通的一系列环形槽。
图2所示的滑阀190可以实现多种位置从而调节到离合器总成160的流量分布。口290与电动液压螺线管流体连通，电动液压螺线管选择性地对调节阀总成150提供压力。口220、240和270与变速器离合器总成160流体连通并且口270将流体提供到离合器总成。在图2所示的实施例中，所示的滑阀190处在第一位置或调节位置。在调节位置，调节阀总成150至少部分打开，允许从口270通过控制阀内孔180到口280的流体连通。口250和260是排出口并且打开至集油槽(sump)。口240经由通道320将反馈压力提供到调节阀。提供到离合器总成160的实际压力经由通道310与调节阀总成连通。滑阀190可以包括流动增益控制特征，例如，削边(chamfered edge)330或斜坡。与全环面相比，当打开调节阀150时，削边330提供进入口270的减小流动区。流动增益控制特征还可以包含在口270内。口290利用内孔塞380从外部密封。滑阀190和内孔塞380凭借保持板(retaining plate)390保持在内孔180中。
双级柱塞总成360也表示在图2和图3中。柱塞总成360包括柱塞200，其相对于控制阀体170偏置。图2中，所示柱塞200处在第一或初始位置。柱塞200放置在内孔180内的弹簧210和340之间。口230中的固位板(retainer plate)370跨过柱塞200并且限制其沿纵轴L1的两个方向的行程。在所示的实施例中，弹簧340具有比弹簧210更加足够大的负载量以便当柱塞200两侧之间的压力差小于设计值时，柱塞200向右偏置。在第二级操作过程中，弹簧340也压缩，使柱塞200能够移动并且使调节阀150能够增加其中的流动区。柱塞200设置成当变速器离合器160接近填充循环的结尾时在第一级和第二级之间自动过渡。
调节阀总成150包括流动控制孔350。流动控制孔350处在控制回路400中反馈通道320和为离合器总成160和口220而提供供给的通道310之间。在该布置中，通道310设置成在离合器填充过程中，在柱塞总成的一端(例如，腔220)提供减小的压力。在提供流动以使离合器总成160满行程的同时，穿过流动控制孔350的压降提供前述减小的压力。对于第一级，穿过柱塞200的压力差低，其需要克服弹簧340。调节阀总成150向左偏置，总成的总行程受内孔塞380和柱塞或者滑阀200限制。
在滑阀190上设计流动增益切口(notches)330，或者在口270设计相似特征以提供比全环面小的流动区。该构造由满行程的离合器控制的稳定性和响应需求确定。流动增益特征沿轴L1的长度设定为使其支配流动区在调节阀150的第一级中达到滑阀190位置的向右移动最大值。然后滑阀190凭借打开从口280到口270的连通区对从螺线管进入口290的压力改变作出响应。
现在参照图3，所示为图2中的调节阀总成150处在第二级。信号压力由调节阀总成150接收；离合器总成160填充且满行程。弹簧210根据螺线管信号压力给予的力和其弹簧刚度系数压缩。由于由流动控制孔350引起的压力差所导致的力不平衡，弹簧340已经压缩，直到柱塞200因固定板370而停下。滑阀总成190还进一步向右移动，这样允许从口280到口270的全环面流动。对于给定的螺线管指令压力来说，第二级中增加的流动区允许比第一级中可能的流动区更大的流动区，从而导致更快的离合器满行程。不但由于滑阀190相对于柱塞200的移动，而且还由于双级柱塞总成360相对于控制阀体170的移动，调节阀总成150的流动能力增加。
在离合器总成160接近预先确定的压力时，柱塞200上的压差将减小到柱塞将向左移动回到第一级位置的那一点。过渡返回到第一级位置将使滑阀190回到压力控制构造：其将基于滑阀190上的力平衡计量从口280到口270的流动。自动回到压力控制构造消除对附加校准指令的需要。
图4表示双级调节阀总成或调节阀550的另一示例性实施例。调节阀550连接到锁止阀总成820，当在第一级操作时，锁止阀总成820在流动控制孔750的下游接收流体并且在口620处将其供应到调节阀总成550。在该布置中，除了当感应到穿过流动控制孔750的流动时以外，调节阀总成550的第二级也可以由电动液压螺线管指令凭借锁止阀820的控制通过排出通道710和口620来实现。
现在参照图4，所示为示例性双级调节阀总成550。所示的调节阀总成550处在第二级。在该级中，获得将滑阀590移动到打开位置所需的信号压力。使离合器总成560满行程(或应用)。调节阀总成550包括在控制阀体570中。在控制阀体570中形成内孔580。滑阀590嵌套在控制体570中的控制阀内孔580(或者压力腔)中。滑阀590相对于柱塞总成600或者滑阀偏置(或被弹簧支着)，如图4中所示，其处在第二位置。螺旋弹簧610放置在柱塞600和滑阀590之间。滑阀590设置成沿纵轴L2移动。滑阀590具有沿纵轴L2可变的直径。滑阀590和平台505、515、525和535的面积差别与控制体中的口(例如，620-690)相配合以支配通过控制体570的流体的分布。在所示的实施例中，口620、630、640、650、660、670、680、690和700是与控制体570的其它部分和/或变速器离合器总成560流体连通的一系列环形槽。
图4所示的滑阀590可以实现多种位置从而调节到离合器总成560的流量分布。口690与电动液压螺线管流体连通，电动液压螺线管选择性地将压力提供到调节阀总成550。口620、640和670与变速器离合器总成560流体连通并且口670将流体提供到离合器总成。在图4所示的实施例中，所示的滑阀590处在调节位置。在调节位置，调节阀总成550至少部分打开，允许从口670通过控制阀内孔580到口680的流体连通。口650和660是排出口并且打开至集油槽。口640经由通道720将反馈压力提供到调节阀。提供到离合器总成560的实际压力经由通道710与调节阀总成连通。滑阀590可以包括流动增益控制特征，例如，削边730或斜坡。与全环面相比，当打开调节阀550时，削边730提供进入口670的减小流动区。口690利用内孔塞780从外部密封。滑阀590和内孔塞780通过保持板790保持在内孔580中。
双级柱塞总成760也表示在图4中。柱塞总成760包括柱塞600，其相对于控制阀体570偏置。图4中，所示柱塞600处在第二位置。柱塞600放置在内孔580内的弹簧610和740之间。口630中的固位板770跨过柱塞600并且限制其沿纵轴L2的两个方向的行程。在所示的实施例中，弹簧740具有比弹簧610更加足够大的负载量以便当柱塞600的两侧之间的压力差小于设计值时，柱塞600向左偏置。
对于图4，下游流体通过通道800从腔670传送到锁止总成820。锁止阀820通过通道710和810也与调节阀总成550流体连通。锁止阀820将下游流体从调节阀550的一个部分排到另一个部分。通道810直接与口840流体连通，口840接收来自电动液压螺线管605的信号压力。通道800与另一通道720连接，通道720在锁止阀总成820和调节阀550的口640处之间延伸。当在调节阀550中接收到来自螺线管605的信号压时，锁止阀820中也承受该压力。锁止阀总成820包括在控制阀体570的远端位置。锁止阀总成820包括内孔890中的滑阀910。滑阀910设置成沿纵轴L3移动。弹簧900包括在锁止阀总成820内。滑阀910凭借弹簧900相对于控制阀体570的壁偏置。
滑阀910具有沿滑阀的纵轴L3可变的直径。滑阀910和平台905、915和925的面积差别与控制体570中的口(例如，840-860)相配合以支配到口620的流体的分布。图4的滑阀910可以实现各种位置以调节到口620的流量分布。锁止阀820设置成从安装位置迅速跨跃到图4所示的位置：弹簧900压缩，因为电动液压螺线管605跨跃到指定压力之上。在前述的“满行程”位置，口860与口870连通并且因此排出。
在图1中，螺线管压力增加超出指定压力会导致锁止阀总成820的供应和输出回路之间(例如，图4分别所示的口850和860处)的连通中断(breaking communication)。在本实施例中，流动将把反馈压力提供到调节阀550的口640处。当滑阀910处在“满行程”位置时，反馈压力将从调节阀550中移除，从而产生力不平衡，导致调节阀550向右转换并且将弹簧610压缩到“满行程”位置。在“满行程”位置，调节阀550允许口670和680之间的完全连通，这将离合器压力增加到与供应压力相等的程度。该构造用来使离合器560压力保持在超出电动液压螺线管的比例范围的供应水平。
就图4所示的实施例而言，锁止阀总成820设置成阻隔锁止阀的供应和输出回路之间分别在口850和860处连通，该处回路包含流动控制孔的压力下游，如前对图2和图3的说明。当滑阀910处在“满行程”位置时，馈入口850的通道800将断开与口860和通道710的连接。通道710不再与口620和柱塞600流体连通。横跨柱塞600的压力差导致柱塞向右移动直到被固定板770限制，从而得到如前所述的第二级构造。当感应到穿过流动控制孔750的流动时，调节阀总成550的第二级可以由电动液压螺线管指令凭借锁止阀820的控制通过排出通道710和口620来实现。
图4所示的实施例提供一种的装置，其保持离合器压力在超出与电动液压螺线管605成比例的范围的供应水平，而不改变滑阀590上的力平衡或者不排空口640处的反馈压力。排空反馈压力会导致通道720中控制孔920的下游的空气积聚。反馈回路对控制阀稳定性的有效性会对回路顺应性(circuit compliance)敏感，空气引入也将影响。双级调节阀总成构造将允许更快地回复离合器控制模式：调节阀550使在口680和670之间流动，因为控制孔920通常比流动控制孔750有更多限制。
现在参照图5，所示为控制变速器离合器1020的液压控制阀体1010或控制回路的原理图描述。控制阀体1010与可液压启动的离合器总成1020流体连通。控制阀体1010支配离合器应用。电动液压螺线管1030选择性地将压力信号提供到调节阀1040，调节阀进而将流体供应到离合器总成1020。调节阀总成1040设置成将流体接收到其中。在所示的实施例中，调节阀1040通过通道1050直接与螺线管1030流体连通。一俟螺线管1030将预先确定的流体量发送到调节阀1040，在调节阀总成1040处就获得信号压力，并且调节阀将流体排到变速器离合器总成1020。
如图5所示，调节阀1040是示例性的双级调节阀总成。调节阀1040在至少两个级中操作。滑阀1060相对于调节阀总成1040是可移动的。滑阀1060安装到可移动的锚形体或基座，例如，柱塞总成1070，如图5所示。当锚形体1070处在第一位置时，调节阀总成1040具有比当调节阀在第二级操作时小的流动区。在第二级过程中，调节阀1040设置成接收流体并且填充离合器总成1020。锚形体1070沿调节阀总成1040的纵轴移动。在锚形体1070移动时，滑阀1060开大调节阀总成1040并且调节阀总成中的流动区增大。因此，调节阀总成1040的流动能力增加并且离合器总成1020的总换档时间减少。
在图5所示的实施例中，调节阀总成1040具有两个第二级操作的启用器。锁止阀1080通过通道1090、1100和1110与调节阀1040流体连通。锁止阀1080设置成通过通道1090从调节阀1040接收流体的下游，从而减小调节阀总成一端的压力并且使第二级操作能够在预先确定的螺线管压力下进行。柱塞总成1070设置成当变速器离合器1020接近填充循环的结尾时在第一级和第二级之间自动过渡。锁止阀1080也设置成通过通道1110和1120将下游流体供应到离合器1020。
如图5所示，调节阀还包括双级柱塞总成1070。在控制阀体1010的内孔中，柱塞总成1070弹簧偏置滑阀1060——使调节阀1040内的压力能够选择性流体分布；柱塞总成1070也相对于控制阀体1010偏置——因此使柱塞1070能够移动并且增加调节阀总成1040中的流体流动区。
现在参照图6，所示为示例性双级调节阀总成1150。所示的调节阀总成1150处在第一级。在该级中，获得将滑阀1190移动到打开位置所需的信号压力，应用离合器1160。调节阀1150包括在控制阀体1170中。在控制阀体1170中形成内孔1180。滑阀1190嵌套在控制体1170中的控制阀内孔1180(或者压力腔)中。滑阀1190相对于柱塞1200偏置(或被弹簧支着)，如图6中所示，其处在第一(或初始)位置。螺旋弹簧1210放置在柱塞1200和滑阀1190之间。滑阀1190设置成沿纵轴L1移动。滑阀1190具有沿滑阀的纵轴L1可变的直径。滑阀1190具有较小直径的部分与控制体中的口或出口(vent)(例如，1220-1280)相配合以通过控制体1170支配流体的分布。在所示的实施例中，口1220、1230、1240、1250、1260、1270和1280是与控制体1170的其它部分和/或变速器离合器总成1160流体连通的一系列环形槽。
图6所示的滑阀1190可以实现各种位置从而调节到离合器总成1160的流量分布。口1280与电动液压螺线管流体连通，电动液压螺线管选择性地将压力增加提供到调节阀总成1150。口1220、1240和1260与变速器离合器总成1160流体连通并且将流体提供到离合器总成。在图6所示的实施例中，所示的滑阀1190处在第一、调节位置。在该位置，调节阀总成1150至少部分打开，允许从口1240通过控制阀内孔1180到口1250流体连通。口1230和1270是排出口并且打开至集油槽。在第一位置，口1220、1230、1250和1280至少部分打开并且允许流体进入/离开控制阀内孔1180。口1240、1260和1270关闭。口1220和1260将反馈压力提供到调节阀。提供到离合器总成1160的实际压力经由通道1290和1300与信号压力相均衡。滑阀1190包括削边1310或斜坡。与在全环面上操作相比，当打开调节阀1150时，削边1310提供进入口1250的减小流动区。流动增益控制特征(切口1420)也可以包含在口1240内。
图6-7也表示双级柱塞总成1330。柱塞总成1330包括柱塞1200，其相对于控制阀体1170偏置。在图6中，例如，所示柱塞1200处在第一或初始级。柱塞总成1330嵌套在内孔套管1340中。套管1340放置在控制阀体1170中的弹簧1320和固位板1350之间。在所示的实施例中，内孔套管1340包括孔1360，流体可以通过该孔进入/离开腔1370。弹簧1320使柱塞1200能够沿纵轴L1移动。在所示的实施例中，弹簧1320具有比弹簧1210更加足够大的负载量以便当柱塞1200的两侧之间的压力差小于预先确定值时，柱塞1200向右偏置。弹簧1210压缩直到滑阀1190向左移动。在第二级过程中，弹簧1320也压缩，使柱塞1200能够移动并且使调节阀1150能够增加其中的流动区。
调节阀总成1150包括流动控制孔1380。流动控制孔1380通过通道1300与离合器总成1160流体连通。还通过通道1300和1380将下游流量从腔1240提供到离合器总成1160。在该布置中，下游流体穿过从流动控制孔1380延伸到离合器总成1160的通道1300。通道1390和1300是连接的，并且将流体供应到离合器总成1160。通道1390将流体提供到变速器离合器1160，因为通道1390设置成在离合器填充过程中降低柱塞总成的一端(例如，腔1370)的压力。通道1390使柱塞总成1330能够移动到第二位置并且在第二级中操作。当调节阀1150承受超过预先确定量的压力时，流体从腔1370流向离合器总成1160。例如，当调节阀1150的压力接近信号压力时，弹簧1320压缩并且流体从腔1370中排出。在这样的条件下，调节阀总成1150处在第二级并且柱塞总成1330朝向内孔套管1340移动。由于流体离开腔1370，该流体进一步辅助填充离合器总成1160并且辅助减少换档时间。这样，柱塞总成1330还将下游压力提供到离合器总成1160。
在图6所示的实施例中，调节阀总成1150包括内孔中的机械止动器1400。止动器1400包括包含在控制阀体1170内的凸缘。止动器1400的内径小于内孔套管1340的内径。控制体1170的内径小于柱塞1200的内径，其可以加强止动器1400。限制柱塞1200越过止动器1400朝向滑阀1190移动。止动器1400可以是在***柱塞1200之前嵌入到内孔1180中的垫片或者圆柱形部件。止动器1400在滑阀1190的方向限制内孔1180中的柱塞1200的移动。柱塞1200可装配在内孔套管1340中并且止动器1400的内径小于内孔套管的内径。
第二机械止动器1410包含在柱塞总成1330中。柱塞1200具有可变的直径。柱塞的较短轴充当机械制动器1410并且装配有弹簧1320。较短轴或止动器1410限制柱塞1200朝向内孔套管1340的移动。在所示的实施例中，将止动器1410设计为当弹簧1320压到底时与内孔套管1340接触。
现在参照图7，所示为图6中的调节阀总成1150处在第二级。信号压力由调节阀总成1150接收并且使离合器总成1160填充并满行程。在该布置中，腔1370中承受的下游压力小于通道1290中承受的反馈压力。柱塞1200朝向内孔套管移动并且远离机械止动器1400。压缩弹簧1320和弹簧1210。止动器1410与内孔套管1340接合到预先确定长度。在一个实施例中，预先确定的长度是流动增益特征长度。流体通过内孔套管1340中的孔1360离开腔1370。滑阀1190也进一步向左移动。调节阀1150中的流动区在第二级中增加。以比在第一级操作时更高的速率接收更多的流体。不但由于滑阀1190相对于柱塞1200的移动，而且还由于双级柱塞总成1330相对于控制阀体1170的移动，使得调节阀总成1150的流动能力增加。
图8表示双级调节阀总成1450的另一示例性实施例。调节阀1450连接到锁止阀1460，当在第二级操作时，锁止阀1460接收来自调节阀1450的流体下游并且将下游流体供应到离合器1470。在该布置中，除了感应到穿过流动控制孔的流动以外，调节阀总成1450的第二级也可以由电动液压螺线管指令凭借锁止阀1460的控制通过排出通道1680和口1670实现。此外，反馈压力不从调节阀总成1450中排出。
图8中，所示的调节阀1450处在第二级。在该级中，在调节阀1450处已经接收到预先确定的螺线管1455信号压力，并且应用离合器1470。调节阀1450包括在控制阀体1480中。在控制阀体1480中形成内孔1490。滑阀1500嵌套在控制体1480中的控制阀内孔1490(或者压力腔)中。滑阀1500相对于柱塞1510偏置(或被弹簧支着)。螺旋弹簧1520放置在柱塞1510和滑阀1500之间。滑阀1500设置成沿纵轴L2移动。滑阀1500具有沿滑阀的纵轴L2可变的直径。滑阀1500具有较小直径的部分与控制体中的口(例如，1530-1590)相配合以通过控制体1480支配流体的分布。
图8的滑阀1500可以实现多种位置从而调节到离合器总成1470的流量分布；滑阀1500的构造相对于图6中所讨论的滑阀1190来说较小。如图8所示，口1590与电动液压螺线管1455流体连通，电动液压螺线管1455选择性地将压力增加提供到调节阀总成1450。口1530、1550和1570通过通道1600和1610与变速器离合器总成1470流体连通，并且将流体提供到离合器总成。腔1670与锁止阀总成1460流体连通(如下文所述)。
在图8所示的实施例中，所示的滑阀1500处在第二位置。在第二位置，调节阀总成1450完全打开，从而允许从口1550通过控制阀内孔1490到口1560的流体连通。口1540和1580是排出口并且打开至集油槽。口1530和1570将反馈压力提供到调节阀。
在图8所示的第二位置，滑阀1500向左移动并且压缩弹簧1620。双级柱塞总成1630也包括柱塞1510，柱塞1510相对于控制阀体1480偏置。柱塞总成1630嵌套在内孔套管1640中。套管1640放置在控制阀体1480中的弹簧1620和固位板1650之间。控制体1480具有小于口1530的平台左侧的柱塞1510直径的直径，其还可以充当柱塞的止动器。在所示的实施例中，内孔套管1640包括孔1660，流体可以通过该孔通过通道1680进入/离开腔1670。弹簧1620使柱塞1510能够沿纵轴L2移动。弹簧1620具有比弹簧1520更加足够大的负载量以便当柱塞1510的两侧之间的压力差小于预先确定值时，柱塞1510向右偏置。
同样如图8所示，控制阀体包括控制压力回路1690。控制压力回路1690包括锁止阀1460和与调节阀1450、锁止阀1460以及变速器离合器总成1470相互连接的多个通道1680、1700和1710。
对于图8，下游流体通过通道1610、1700从腔1550传送到锁止总成1460。锁止阀1460通过通道1680和1710也与调节阀总成1450流体连通。通道1710直接与口1590流体连通，口1590接收来自电动液压螺线管的信号压力。通道1700与另一在调节阀1450和变速器离合器1470之间延伸的通道1610在流动控制孔的下游连接。提供流动控制孔1605。当在调节阀1450中接收到压力信号时，锁止阀1460中也承受该压力。锁止阀1460包括在控制阀体1480的远端位置。锁止阀1460包括滑阀1720。滑阀1720设置成沿纵轴L3移动。弹簧1730包括在锁止阀1460内。滑阀1720相对于控制阀体1480的壁偏置。
滑阀1720具有沿滑阀的纵轴L3可变的直径。滑阀1720具有较小直径的部分与控制体1480中的口(例如，1740、1750、1760、1770和1780)相配合以支配通过控制体的流体的分布。滑阀1720包括削边1790或斜坡。
锁止阀总成1460设置成阻隔锁止阀的供应和输出回路之间分别在口1760和1750处连通，该处回路包含流动控制孔的压力下游，如前对图6和图7的说明。当滑阀1720处在“满行程”位置时，馈入口1760的通道1700将断开与口1750和通道1680的连接。通道1680不再与口1670和柱塞1510流体连通。横跨柱塞1510的压力差导致柱塞向右移动直到柱塞芯柱接触套管1640，从而得到如前所述的第二级构造。
现在转到图9，所示为之前的性能图和根据本发明的示例性实施例的双级调节阀总成设计的性能图。图9表示接收自电动液压螺线管的压力指令随时间变化的图表1800。线A表示传统的调节阀总成所需的压力指令。向调节阀方式初始压力指令(t1处)。压力指令实质上大于满行程压力(离合器片接触或者“满行程”时的压力)。这就是通常所说的向调节阀发送“推进指令(boost command)”。该校准的压力指令用于以较少的时间使离合器满行程。推进指令的量值和持续时间(t2-t1)依据经验来确定。必须在离合器满行程完成之前减小命令的压力，从而避免超过增加的压力。由于部分对部分的可变性，限制推进持续时间。推进指令对双级调节阀来说不是必需的，消除了对所有情况下的规划和校准时间以及压力的需求。线B中，压力指令在t5处攀升，相比而言，线A所示的传统设计中在较晚的时间t7处攀升。
图9表示调节阀总成中的滑阀的位置随时间变化的图表1810。在传统的调节阀总成中，阀位置由滑阀上的压力误差以及调节阀总成中的弹簧刚度确定。线A表示对应于上述推进指令的阀位移。由线B表示的双级调节阀总成使滑阀能够实现更大的位移，并且该位移可以保持较长的周期(t3-t1)，因为其基于穿过双级柱塞总成中的柱塞的压力差诱导的流动自动控制。这使调节阀能够以较少时间填充离合器。在t3时刻，双级调节器总成回复到测量位置，由于流动增益控制特征，该位置具有比传统构造更小的流动区。
图9表示离合器总成中的实际压力与时间的关系图表1820。如图所示，传统的调节阀(线A)在t6获得所期望的满行程压力并且应用离合器。由于较大的流动区，双级调节阀总成达到满行程压力明显快于传统设计(在t4)。当离合器完全满行程时，由于顺应性变化，调节阀总成经历压力峰。该压力峰是回路顺应性、阀位置、阀速度和流动增益的函数。可以将处在第一级时的双级调节阀设定为较低流动增益，并且较小的阀位置可以明显减小压力峰。
参照图9，所示为传统调节阀总成和双级调节阀总成的离合器位置与时间关系的图表1830。如线B所示，可以注意到，由于第二级操作，较大的阀开口和较大的滑阀位移，双级调节阀总成需要的满行程时间更短。还可以注意到，在第一级的t3时刻，线B的变化率减小。线A表示传统的调节阀总成。
图10所示为控制变速器离合器的液压控制阀体的制造方法1840。该方法包括：1850设置控制阀体与变速器离合器流体连通；1860在控制阀体中提供调节阀，其设置成将流体引导至变速器离合器；以及1870设置调节阀以两级操作。当调节阀在第二级操作时调节阀中的流动区大于在第一级操作时的流动区。可以通过，例如，在控制体中形成的通道在各个组件间实现流体连通。
在一个实施例中，方法还包括：为调节阀提供双级柱塞总成。双级柱塞总成使调节阀能够两级操作。该总成包括被弹簧相对控制阀体偏置的柱塞；以及被弹簧相对柱塞偏置的滑阀，例如对图2和图3的说明。本方法包括在调节阀处形成控制阀体内的流动控制孔；流动控制孔与柱塞的一端流体连通。在另一实施例中，在柱塞和控制阀体之间提供内孔套管，该内孔套管在柱塞的一端形成腔，例如如图5-8所示。本方法还包括在内孔套管中形成孔，其设置成与流动控制孔流体连通。
在又一实施例中，本方法包括在控制体中形成特征以控制调节阀的流动能力。例如，本方法包括：在控制阀体内形成至少一个切口或者斜坡；以及将切口或斜坡设置成与调节阀流体连通。
在另一实施例中，制造控制阀体的方法包括提供锁止阀，该锁止阀设置成在流动控制孔的下游从调节阀接收流体。当调节阀在第一级中操作时，可以将锁止阀设置成将下游流体提供到双级柱塞。当调节阀在第二级中操作时，可以将锁止阀设置成将下游流体移出双级柱塞。
这里所公开的控制阀体可以利用现有的成型技术制造，例如，铸造、铣削或者车床加工。通常地，控制阀体由铝合金和压铸件组成。调节阀总成嵌入到控制阀体中形成的内孔中。滑阀可以由包括金属、硬塑料和合金的任何数量的材料构成。
就本说明书及附加的权利要求而言，除非另有说明，说明书和权利要求中使用的所有数字表示的数量、百分数或比例，以及其它数值，都应该理解为在所有情况下术语“关于”的修饰。相应地，除非有相反的说明，书面的说明书和权利要求中所提出的数值参数是近似值，其可以根据寻求由本发明获得的理想性质改变。至少，不是作为限制与权利要求范围相当的理论的应用的尝试，每一个数值参数应该至少依据记述的有效数字解释并且通过应用普通的四舍五入方法解释。
注意到，用于本说明书和附加权利要求的单数形式，除非被清楚而明确地限制为一个指示对象，否则其包括复数个指代对象。因此，例如，提到的“柱塞总成”包括两个或者多个不同的柱塞总成。此处应用的术语“包括”及其语法变体目的在于不受限制，使得清单中的项目列表不与可被替代的或者可增加到清单中的其它类似项目排斥。
对所属领域的技术人员来说，对本发明公开的方法的不背离其发明范围的修改及改变将显而易见。从说明书的考虑以及于此公开的发明的实践，本发明的其它实施例对所属领域的技术人员来说将显而易见。意图是仅将说明书和例子认为是示意性的。
尽管已经详细说明了实施本发明的最好方式，但本发明所属领域的技术人员在权利要求的范围内将认识到用于实践本发明的各种可选择的设计和实施例。

Claims (6)

1.一种用于控制变速器离合器的液压控制回路，包含：
控制阀体，其设置成与变速器离合器流体连通；以及
控制阀体中的调节阀，其设置成将流体引导至变速器离合器，调节阀包括：
双级柱塞总成；
其中，当双级柱塞总成在第二级操作时，调节阀中的流动区大于其在第一级操作时的流动区。
2.根据权利要求1所述的液压控制回路，其特征在于，双级柱塞总成包含：
被弹簧相对于控制阀体偏置的柱塞；以及
被弹簧相对于柱塞偏置的滑阀。
3.根据权利要求2所述的液压控制回路，其特征在于，进一步包含：
流动控制孔，其在控制阀体中调节阀和变速离合器之间形成，该流动控制孔设置成与双级柱塞总成的一端流体连通。
4.根据权利要求2所述的液压控制回路，其特征在于，进一步包含：
双级柱塞总成和控制阀体之间的内孔套管，该内孔套管在柱塞的一端形成腔；以及
内孔套管中的孔，其设置成与流动控制孔流体连通。
5.根据权利要求1所述的液压控制回路，其特征在于，进一步包含：
锁止阀，其设置成当双级柱塞总成在第二级操作时从调节阀中接收流体的下游。
6.根据权利要求1所述的液压控制回路，其特征在于，进一步包含：
控制阀体中的切口，其设置成与调节阀流体连通。
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