專利名稱：流體壓力控制回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體壓力控制回路。更具體地，本發(fā)明涉及一種技術(shù)，用于增強(qiáng)向流體壓力設(shè)備供應(yīng)流體或從流體壓力設(shè)備排出流體的性能。
背景技術(shù)：
一種流體壓力控制回路可以在例如車輛的變速器中使用，該回路包括(a)通過流體壓力操作的流體壓力設(shè)備和(b)經(jīng)由連接通道連接到流體壓力設(shè)備的控制閥，控制閥根據(jù)閥元件的位置來改變預(yù)定流體單位時(shí)間的流量(以下稱為“流量”)，所述預(yù)定流體是將被供應(yīng)到流體壓力設(shè)備或者將從流體壓力設(shè)備排出的流體。日本早期公開專利No.05-196127中公開的一種液壓控制回路是上述流體壓力控制回路的一個(gè)例子。在該液壓控制回路的控制閥中，連接通道中的流體壓力經(jīng)由從該連接通道分支出去的反饋通道而施加到一個(gè)閥元件，該閥元件根據(jù)所述流體壓力和預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載之間的平衡而移動(dòng)。此控制閥包括供應(yīng)端口，通過所述供應(yīng)端口從油泵等供應(yīng)流體；排出端口，通過所述排出端口排出流體；和連通端口，連接通道被連接到所述連通端口。供應(yīng)端口、排出端口和連通端口之間連通的狀態(tài)(以下稱為“連通狀態(tài)”)根據(jù)所述閥元件的位置而連續(xù)地變化，由此控制被供應(yīng)的流體的流量。
在這種流體壓力控制回路中，當(dāng)正在供應(yīng)/排出流體或者流體壓力正被改變時(shí)(以下稱為“在供應(yīng)/排出流體或者流體壓力改變期間”)，由于流體在連接通道等等中的環(huán)流期間產(chǎn)生的阻力(以下稱為“連接通道的環(huán)流阻力”)，所以經(jīng)由反饋通道而被施加到閥元件上的流體壓力并不總是反映流體壓力設(shè)備中的流體壓力。因此，降低了環(huán)流通過控制閥的流體的流量，使得難以獲得足夠的響應(yīng)性。當(dāng)這樣的流體壓力控制回路被應(yīng)用到例如變速器的流體壓力設(shè)備(例如液壓摩擦嚙合設(shè)備)上時(shí)，需要在換檔期間即時(shí)地供應(yīng)/排出流體，以獲得預(yù)定的換檔響應(yīng)性。因此，通過增大閥的直徑或通過減小閥的重疊量，可以增大流體在供應(yīng)端口中實(shí)際環(huán)流時(shí)所通過部分的橫截面積(以下被稱為“供應(yīng)端口的環(huán)流橫截面積”，對其他端口也有相同的說法)、排出端口的環(huán)流橫截面積和連通端口的環(huán)流橫截面積。然而，在此情況下，存在一個(gè)問題是，因?yàn)閺呐懦龆丝诼┏龅牧黧w的流量也增大了，因此增大了被消耗的流體量，這使得需要增大諸如油泵的流體壓力供應(yīng)源的排流能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情形下做出的。本發(fā)明的目的是在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間，獲得優(yōu)良的響應(yīng)性而不會(huì)增大被消耗的流體量。為了達(dá)到這樣的目的，提供了一種流體壓力控制回路，其包括(a)通過流體壓力操作的流體壓力設(shè)備，和(b)經(jīng)由連接通道連接到所述流體壓力設(shè)備的控制閥，所述控制閥根據(jù)閥元件的位置來改變向所述流體壓力設(shè)備供應(yīng)或從所述流體壓力設(shè)備排出的預(yù)定流體的流量；所述流體壓力控制回路的特征在于還包括壓差反映設(shè)備，所述壓差反映設(shè)備基于所述連接通道中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差，來移動(dòng)所述閥元件，并且根據(jù)所述流體壓差來改變通過所述控制閥而被供應(yīng)或被排出的流體的流量。
在上述流體壓力控制回路中，基于連接通道中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差，檢測在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間的流體環(huán)流狀態(tài)。通過基于流體的環(huán)流狀態(tài)即流體壓差，來移動(dòng)控制閥的閥元件，而改變環(huán)流通過控制閥的流體的流量。因此，增強(qiáng)了控制閥控制流量的靈活性，而不會(huì)增大被消耗的流體量。例如，當(dāng)根據(jù)流體壓差而移動(dòng)閥元件以使得流量增大時(shí)，可以在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間，增強(qiáng)響應(yīng)性而不會(huì)增大被消耗的流體量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種流體壓力控制回路，其包括通過流體壓力操作的流體壓力設(shè)備，和經(jīng)由連接通道連接到所述流體壓力設(shè)備的控制閥，所述控制閥向所述流體壓力設(shè)備供應(yīng)預(yù)定流體或從所述流體壓力設(shè)備排出該流體，并且所述控制閥通過改變被供應(yīng)或排出的流體的流量，而根據(jù)預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載來控制所述連接通道中的流體壓力，經(jīng)由從所述連接通道分支出去的反饋通道而將連接通道中的流體壓力施加到所述閥元件，根據(jù)所述閥元件的移動(dòng)來改變所述流體的流量，基于所述流體壓力和所述預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載之間的關(guān)系確定所述閥元件的移動(dòng)，所述流體壓力控制回路的特征在于還包括(c)壓差反映設(shè)備，所述壓差反映設(shè)備將與所述連接通道中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差相對應(yīng)的壓差負(fù)載施加到所述閥元件，并且根據(jù)所述流體壓差來改變通過所述控制閥而被供應(yīng)或被排出的流體的流量。
利用上述流體壓力控制回路，可以經(jīng)由反饋通道將連接通道中的流體壓力施加到控制閥的閥元件上，并且通過根據(jù)流體壓力和所述預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載之間的關(guān)系而移動(dòng)閥元件，來改變流體的流量?；谶B接通道中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差，檢測在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間的流體環(huán)流狀態(tài)。通過將與流體的環(huán)流狀態(tài)即流體壓差對應(yīng)的壓差負(fù)載施加到閥元件上，改變了環(huán)流通過控制閥的流體的流量。因此，增強(qiáng)了控制閥控制流量的靈活性，而不會(huì)增大被消耗的流體量。例如，當(dāng)根據(jù)流體壓差而移動(dòng)閥元件以使得流量增大時(shí)，可以在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間，增強(qiáng)響應(yīng)性而不會(huì)增大被消耗的流體量。
優(yōu)選的是，(a)用于限制所述流體環(huán)流的環(huán)流限制裝置，位于所述連接通道中，和(b)所述壓差反映設(shè)備將所述環(huán)流限制裝置上游側(cè)和下游側(cè)之間的流體壓差反映到所述閥元件的移動(dòng)上。
利用上述流體壓力控制回路，環(huán)流限制裝置位于所述連接通道中，所述壓差反映設(shè)備將所述環(huán)流限制裝置上游側(cè)和下游側(cè)之間的流體壓差反映到所述閥元件的移動(dòng)上。因此，流體壓力設(shè)備中的流體壓力在穩(wěn)態(tài)下由環(huán)流限制裝置所穩(wěn)定，而在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間的響應(yīng)性通過壓差反映設(shè)備而被增強(qiáng)。
同樣優(yōu)選的是，在所述流體壓力控制回路中，所述壓差反映設(shè)備根據(jù)流體壓差來移動(dòng)所述閥元件，使得隨著流體壓差的增大，通過控制閥而被供應(yīng)或被排出的流體的流量也增大。
利用上述流體壓力控制回路，根據(jù)流體壓差來移動(dòng)閥元件，使得隨著流體壓差的增大，通過控制閥而被供應(yīng)或被排出的流體的流量也增大。因此，在供應(yīng)/排出流體或流體壓力改變期間，增強(qiáng)了響應(yīng)性而不會(huì)增大被消耗的流體量。


通過結(jié)合以下附圖來閱讀本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的以上和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)重要性，所述附圖中圖1是示意性地示出了應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例的、車輛傳動(dòng)系單元的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是一張表，示出了用于獲得圖1中每個(gè)換檔速度的離合器的嚙合/分離狀態(tài)和制動(dòng)器的嚙合/分離狀態(tài)；圖3是示出圖1所示的車輛傳動(dòng)系單元中包括的、作為第一實(shí)施例的液壓控制回路的示圖；圖4是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的示圖，示出與圖3相應(yīng)的回路；圖5是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的示圖，示出與圖3相應(yīng)的回路；圖6是示出本發(fā)明第四實(shí)施例的示圖，示出與圖3相應(yīng)的回路。
具體實(shí)施例方式
在以下描述和附圖中，將參考示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。首先將詳細(xì)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示意性示出車輛的橫向傳動(dòng)系單元的視圖，所述車輛例如是FF(發(fā)動(dòng)機(jī)前置-前驅(qū))車輛。諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出經(jīng)由變矩器12、自動(dòng)變速器14和差速齒輪單元16而傳遞到驅(qū)動(dòng)輪(前輪)(未示出)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)10由于燃料的燃燒而產(chǎn)生動(dòng)力。變矩器12包括泵輪20，其耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸18；渦輪轉(zhuǎn)子24，其耦合到自動(dòng)變速器14的輸入軸22；定子30，其經(jīng)由單向離合器26而固定到作為非旋轉(zhuǎn)部件的殼體28；和閉鎖離合器32，經(jīng)由阻尼器(未示出)將曲軸18直接連接到輸入軸22。諸如齒輪泵的機(jī)械式油泵21被耦合到泵輪20，并且由發(fā)動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)以與泵輪20一起旋轉(zhuǎn)。由此產(chǎn)生用于換檔和潤滑的液壓。發(fā)動(dòng)機(jī)10是運(yùn)行該車輛的驅(qū)動(dòng)力源，而變矩器12是液力動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備。
自動(dòng)變速器14設(shè)置有輸入軸22、第一行星齒輪組40、第二行星齒輪組42、第三行星齒輪組46和輸出齒輪48。第一行星齒輪組40、第二行星齒輪組42和第三行星齒輪組46全都是單級小行星齒輪類型(single piniontype)。第一行星齒輪組40和第二行星齒輪組42被設(shè)置為與輸入軸22共軸，并且當(dāng)?shù)谝恍行驱X輪組40的行星輪架耦合到第二行星齒輪組42的齒圈、以及第二行星齒輪組42的行星輪架耦合到第一行星齒輪組40的齒圈時(shí)，形成所謂的CR-CR相連的行星齒輪機(jī)構(gòu)。第三行星齒輪組46被設(shè)置為與副軸44共軸，副軸44與輸入軸22平行。輸出齒輪48被固定到副軸44的一端，并與差速齒輪單元16嚙合。行星齒輪組40、42和46中的每一個(gè)的元件，即太陽輪、齒圈和行星輪架，彼此選擇性地耦合或者由四個(gè)離合器C0、C1、C2和C3耦合到輸入軸，并選擇性地由三個(gè)制動(dòng)器B1、B2和B3耦合到作為非旋轉(zhuǎn)部件的殼體28，其中所述行星齒輪架可旋轉(zhuǎn)地支承與太陽輪和齒圈相嚙合的行星輪。而且，行星齒輪組40、42和46的元件彼此耦合或者根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向由兩個(gè)單向離合器F1和F2耦合到殼體28。應(yīng)當(dāng)注意到，因?yàn)椴钏冽X輪單元16被配置成關(guān)于軸對稱，因此圖1中省略了其下面部分。
被設(shè)置成與輸入軸22共軸的第一行星齒輪組40和第二行星齒輪組42對，連同離合器C0、C1、C2、制動(dòng)器B1和B2以及單向離合器F1，組成了用于四個(gè)前進(jìn)速度和一個(gè)倒檔的初級傳動(dòng)部分MG。被設(shè)置成與副軸44共軸的第三行星齒輪組46，連同離合器C3、制動(dòng)器B3以及單向離合器F2，組成了次級傳動(dòng)部分即下傳動(dòng)部分U/D。在初級傳動(dòng)部分MG中，輸入軸22i)經(jīng)由離合器C0耦合到第二行星齒輪組42的行星輪架K2；ii)經(jīng)由離合器C1耦合到第一行星齒輪組40的太陽輪S1；以及iii)經(jīng)由離合器C2耦合到第二行星齒輪組42的太陽輪S2。第一行星齒輪組40的齒圈R1耦合到第二行星齒輪組42的行星輪架K2，而第二行星齒輪組42的齒圈R2耦合到第一行星齒輪組40的行星輪架K1。第二行星齒輪組42的太陽輪S2經(jīng)由制動(dòng)器B1耦合到殼體28。第一行星齒輪組40的齒圈R1經(jīng)由制動(dòng)器B2耦合到殼體28。在第二行星齒輪組42的行星輪架K2和殼體28之間設(shè)置單向離合器F1。固定到第一行星齒輪組40的行星輪架K1上的第一副軸齒輪G1，與固定到第三行星齒輪組46的齒圈R3上的第二副軸齒輪G2嚙合，于是在初級傳動(dòng)部分MG和下驅(qū)動(dòng)部分U/D之間傳遞動(dòng)力。在下驅(qū)動(dòng)部分U/D中，第三行星齒輪組46的行星輪架K3和太陽輪S3經(jīng)由離合器C3耦合到一起。而且，在下驅(qū)動(dòng)部分U/D中，在太陽輪S3和殼體28之間并行地設(shè)置制動(dòng)器B3和單向離合器F2。
離合器C0、C1、C2和C3以及制動(dòng)器B1、B2、B3(如果沒有進(jìn)一步說明，則以下分別簡稱為“離合器C”和“制動(dòng)器B”)是液壓摩擦嚙合設(shè)備，例如，離合器C是多片式離合器，而制動(dòng)器B是帶形制動(dòng)器，它們都由液壓致動(dòng)器控制。如圖2所示，這些離合器C在嚙合狀態(tài)和分離狀態(tài)之間切換，制動(dòng)器B在嚙合狀態(tài)和分離狀態(tài)之間切換，并根據(jù)變速桿(未示出)的位置來實(shí)現(xiàn)每個(gè)速度，即五個(gè)前進(jìn)速度、一個(gè)倒檔或空擋。圖2中的名稱“第一”至“第五”分別表示第一前進(jìn)速度至第五前進(jìn)速度。在圖中，圓圈表示嚙合狀態(tài)，“X”表示分離狀態(tài)，而三角表示與動(dòng)力傳遞無關(guān)的嚙合狀態(tài)。
圖3中的液壓控制回路50被配置成通過向作為離合器C和制動(dòng)器B之一的液壓設(shè)備52供應(yīng)工作油，來使其嚙合/合上；并通過從液壓設(shè)備52排出工作油，來使其分離/釋放。在工作油的液壓被調(diào)節(jié)閥54根據(jù)加速器操作量調(diào)節(jié)到預(yù)定液壓后，從油泵21排出的工作油通過供應(yīng)/排出切換控制閥56而被供應(yīng)給液壓設(shè)備52。液壓控制回路50對應(yīng)于流體壓力控制單元，液壓設(shè)備52對應(yīng)于流體壓力設(shè)備，而工作油對應(yīng)于流體。
供應(yīng)/排出切換控制閥56對應(yīng)于控制閥。供應(yīng)/排出切換控制閥56包括閥柱58，其作為閥元件線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)；并且還包括供應(yīng)端口60，通過供應(yīng)端口60而從調(diào)節(jié)閥54供應(yīng)工作油；排出端口62，通過排出端口62排出工作油；和連通端口66，其通過連接通道64被連接到液壓設(shè)備52。通過移動(dòng)閥柱58，供應(yīng)端口60、排出端口62和連通端口66之間的連通狀態(tài)被連續(xù)地改變。也就是說，當(dāng)閥柱58在圖3中向下移動(dòng)時(shí)，增大了連通端口66和供應(yīng)端口60之間通道的環(huán)流橫截面積，減小了連通端口66和排出端口62之間通道的環(huán)流橫截面積，由此增大了通過連通端口66和連接通道64而從供應(yīng)端口60向液壓設(shè)備52供應(yīng)的工作油的流量。另一方面，當(dāng)閥柱58在圖3中向上移動(dòng)時(shí)，增大了連通端口66和排出端口62之間通道的環(huán)流橫截面積，并減小了連通端口66和供應(yīng)端口60之間通道的環(huán)流橫截面積，由此增大了通過連接通道64、連通端口66和排出端口62而從液壓設(shè)備52排出的工作油的流量。
供應(yīng)/排出切換控制閥56還包括信號油室70、反饋室74和回動(dòng)彈簧76。通過向信號油室70提供由電磁閥68的負(fù)載控制而獲得的信號液壓PS，信號油室70將閥柱58向下推。通過從反饋通道72向反饋室74提供連接通道64中的液壓，反饋室74將閥柱58向上推?；貏?dòng)彈簧76將閥柱58向上推。通過移動(dòng)閥柱58來使得信號油室70的壓力、反饋室74的壓力和回動(dòng)彈簧76的壓力彼此變得平衡，從而根據(jù)信號液壓PS來控制連接通道64中的液壓和液壓設(shè)備52中的液壓。因此，當(dāng)液壓設(shè)備52在換檔期間被嚙合或分離時(shí)，可以改變其液壓，即可以根據(jù)預(yù)定變化模式來改變離合器C和制動(dòng)器B的嚙合轉(zhuǎn)矩，由此可以平穩(wěn)地進(jìn)行換檔。每一個(gè)液壓設(shè)備52都設(shè)置了供應(yīng)/排出切換控制閥56和電磁閥68。如果必要的話，為每一個(gè)液壓設(shè)備52設(shè)置多對供應(yīng)/排出切換控制閥56和電磁閥68。因此，就分別控制了離合器C的嚙合轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)器B的嚙合轉(zhuǎn)矩。信號液壓PS對應(yīng)于壓力調(diào)節(jié)負(fù)載。在此實(shí)施例中，信號液壓PS由電磁閥68的負(fù)載控制來控制。然而，信號液壓PS也可以使用線性電磁閥來控制。
在這樣的液壓控制回路50中，當(dāng)正在向液壓設(shè)備52供應(yīng)工作油或者正在從液壓設(shè)備52排出工作油時(shí)，由于連接通道64的環(huán)流阻力(即通道阻力)會(huì)引起壓力減小。當(dāng)正在向液壓設(shè)備52供應(yīng)工作油時(shí)，反饋室74中的液壓超過液壓設(shè)備52中的液壓。另一方面，當(dāng)正在從液壓設(shè)備52排出工作油時(shí)，反饋室74中的液壓變得低于液壓設(shè)備52中的液壓。因此，在供應(yīng)或者排出工作油時(shí)，閥柱58朝著工作油的供應(yīng)或排出被限制并且流量減小的方向移動(dòng)。因此，增大了供應(yīng)或者排出工作油所需的時(shí)間，即液壓設(shè)備52嚙合或分離的時(shí)間，因此換檔的響應(yīng)性變差。尤其是，在連接通道64中液壓設(shè)備52附近的部分，即在連接通道64中，相對于反饋通道72從連接通道64分支出去的部分而言靠近液壓設(shè)備52的部分，形成有用于限制工作油的環(huán)流的孔78，以抑制液壓設(shè)備52中工作油液壓的波動(dòng)。因此，在換檔期間反饋室74中的液壓和液壓設(shè)備52中的液壓之間的偏差進(jìn)一步增大了，因此上述問題變得更加嚴(yán)重。
在第一實(shí)施例中，由壓差反映設(shè)備80檢測孔78的上游側(cè)和下游側(cè)之間的液壓差，并且將與該液壓差對應(yīng)的壓差負(fù)載施加到閥柱58，使得工作油的流量增大。當(dāng)正在執(zhí)行換檔并且工作油環(huán)流通過連接通道64時(shí)，根據(jù)環(huán)流流量，孔78上游側(cè)和下游側(cè)之間的液壓變得不同。因此，當(dāng)閥柱58移動(dòng)而使得液壓差變大時(shí)，通過供應(yīng)/排出切換控制閥56被供應(yīng)或被排出的工作油的流量增大，可以以足夠的流量供應(yīng)或排出工作油，而不管連接通道64的環(huán)流阻力和由于孔78導(dǎo)致的壓力減小如何。
壓差反映設(shè)備80包括(a)位于閥柱58上的一對壓差檢測表面82和84，使得以相反方向施加液壓，這對表面的受壓面積彼此相等；和(b)一對壓差檢測通道86和88，壓差檢測通道86在圖3中的孔78的左側(cè)部分處連接到連接通道64，并將孔78左側(cè)環(huán)流的工作油引入到壓差檢測表面82，而壓差檢測通道88在圖3中的孔78的右側(cè)部分處連接到連接通道64，并將孔78右側(cè)環(huán)流的工作油引入到壓差檢測表面84。壓差檢測表面82形成為大直徑部分90的一個(gè)末端面，而壓差檢測表面84形成為大直徑部分90的另一個(gè)末端面。該大直徑部分向外凸出的受壓表面用作壓差檢測表面82和84，并且產(chǎn)生與液壓差相對應(yīng)的壓差負(fù)載。在第一實(shí)施例中，相對于孔78而言更靠近供應(yīng)/排出切換控制閥56的壓差檢測通道86中的液壓，被施加到上壓差檢測表面82，以向下移動(dòng)閥柱58，使得隨著液壓差的增大，通過供應(yīng)/排出切換控制閥56被供應(yīng)或被排出的工作油的流量也增大。相對于孔78而言更靠近液壓設(shè)備52的壓差檢測通道88中的液壓，被施加到下壓差檢測表面84，以向上移動(dòng)閥柱58。也就是說，當(dāng)工作油被供應(yīng)給液壓設(shè)備52時(shí)，壓差檢測通道86中的液壓超過壓差檢測通道88中的液壓。因此，閥柱58向下移動(dòng)，而增大了供應(yīng)端口60和連通端口66之間的通道的環(huán)流橫截面積。另一方面，當(dāng)從液壓設(shè)備52排出工作油時(shí)，壓差檢測通道88中的液壓超過壓差檢測通道86中的液壓。因此，閥柱58向上移動(dòng)，而增大了排出端口62和連通端口66之間的通道的環(huán)流橫截面積。
對于根據(jù)此實(shí)施例的液壓控制單元50，因?yàn)樵谶B接通道64中形成孔78，在工作油幾乎不環(huán)流通過連接通道64的穩(wěn)態(tài)操作中，液壓設(shè)備52中的液壓是穩(wěn)定的。而且，將與孔78上游側(cè)和下游側(cè)之間的液壓差相對應(yīng)的壓差負(fù)載，通過壓差反映設(shè)備80施加到供應(yīng)/排出切換控制閥56的閥柱58。因此，當(dāng)進(jìn)行換檔時(shí)液壓差增大并且工作油環(huán)流通過連接通道64，此時(shí)閥柱58根據(jù)液壓差而被移動(dòng)，使得環(huán)流通過供應(yīng)/排出切換控制閥56的工作油的流量增大。因此，與以下情況相比，可以有效地防止增大工作油的消耗量，并防止由于從油泵21排出的流體量增大而引起的節(jié)油性的惡化完全通過增大流量來增強(qiáng)換檔響應(yīng)性；流量是通過增大供應(yīng)端口60、排出端口62和連通端口66的環(huán)流橫截面積來增大；以及環(huán)流橫截面積是例如通過增大供應(yīng)/排出切換控制閥56的閥直徑或減小閥重疊量來增大。
在此實(shí)施例中，在閥柱58上形成一對受壓面積彼此相等的壓差檢測表面82，并且分別通過壓差檢測通道86和88，將孔78上游側(cè)的工作油和下游側(cè)的工作油施加到壓差檢測表面82和84上。因此，壓差負(fù)載被機(jī)械地施加到閥柱58上，并且可以容易而低成本地配置該設(shè)備。壓差檢測表面82和84的受壓面積對應(yīng)于壓差負(fù)載。壓差檢測表面82和84的受壓面積被恰當(dāng)設(shè)置，以使得可以獲得預(yù)定流量或者說換檔響應(yīng)性，以與閥柱58的移動(dòng)量或者說流量的增大相對應(yīng)。
在根據(jù)第一實(shí)施例的供應(yīng)/排出切換控制閥56中，當(dāng)將信號液壓PS從電磁閥68供應(yīng)給流動(dòng)油室70時(shí)，壓力調(diào)節(jié)負(fù)載被施加到閥柱58。然而，在圖4中所示的第二實(shí)施例中，電磁線圈102被集成地安裝到供應(yīng)/排出切換控制閥100上，并且由于電磁線圈102的激勵(lì)，壓力調(diào)節(jié)負(fù)載被直接施加到閥柱58。
而且，在圖5所示的第三實(shí)施例中，在壓差反映設(shè)備110中，沒有形成孔78和壓差檢測通道86，將壓差檢測通道112設(shè)置成從反饋通道72分支出去，并且將反饋通道72中的液壓施加到壓差檢測表面82。在此情況下，由于壓力減小引起的液壓差被施加到閥柱58上。在反饋通道72從連接通道64分支出去處的分支點(diǎn)114與壓差檢測通道88從連接通道64分支出去處的分支點(diǎn)116之間，由于連接通道64的環(huán)流阻力而引起液壓的減小。
而且，在圖6所示的第四實(shí)施例中，供應(yīng)/排出切換控制閥120不包括反饋室74。在工作油幾乎不環(huán)流通過連接通道64的穩(wěn)定狀態(tài)下，閥柱58被保持在彈簧122的壓力和信號液壓相平衡的位置處。根據(jù)閥柱58的位置來控制液壓設(shè)備124中的液壓。當(dāng)正在進(jìn)行換檔并且工作油環(huán)流通過連接通道64時(shí)，閥柱58被移動(dòng)以使得工作油的流量增大，由此增強(qiáng)換檔響應(yīng)性。在此情況下，液壓設(shè)備124例如是帶式無級變速器的輸入端可變帶輪的液壓缸。信號液壓PS和液壓設(shè)備124中的液壓由電磁閥68以反饋方式控制，從而獲得所希望的速比。
根據(jù)本發(fā)明的流體壓力控制回路被適當(dāng)?shù)貞?yīng)用到車輛的變速器，例如其中根據(jù)諸如離合器和制動(dòng)器的液壓摩擦嚙合設(shè)備的嚙合/分離而進(jìn)行換檔的行星齒輪式變速器，以及其中由液壓缸來控制帶輪的槽寬(速比)和帶張緊力的帶式無級變速器。在此情況下，通過減小換檔所需時(shí)間而不增大被消耗的流體量，可以獲得所需要的換檔響應(yīng)性。然而，根據(jù)本發(fā)明的流體壓力控制回路可以被應(yīng)用到除了變速器之外的其他機(jī)構(gòu)的流體壓力控制回路。液壓摩擦嚙合設(shè)備和液壓缸中的每一個(gè)都與流體壓力設(shè)備相對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的流體壓力控制回路不僅可以應(yīng)用到使用諸如工作油的液體的流體壓力控制回路，還可以應(yīng)用到使用諸如空氣的氣體或其他流體的各種流體壓力控制回路。
控制閥的閥元件例如是線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥柱。例如，閥元件被配置成連續(xù)改變供應(yīng)端口、排出端口和連通端口之間的連通狀態(tài)，其中通過所述供應(yīng)端口從油泵等供應(yīng)流體，通過所述排出端口排出流體，連接通道被連接到所述連通端口，根據(jù)閥柱的移動(dòng)來改變連通狀態(tài)，確定閥柱的移動(dòng)以使得通過反饋通道引入的流體壓力和壓力調(diào)節(jié)負(fù)載彼此相對抗并隨后變得平衡。然而，如上所述，并不一定要反饋。例如，可以這樣使用該配置，即其中根據(jù)壓力調(diào)節(jié)負(fù)載和彈簧的壓力之間的關(guān)系，將閥元件保持在預(yù)定的供應(yīng)位置或者排出位置，并且閥元件根據(jù)連接通道中的流體壓差而移動(dòng)，由此改變環(huán)流流量。
控制閥可以是在向流體壓力設(shè)備供應(yīng)流體時(shí)使用的閥，可以是在從流體壓力設(shè)備排出流體時(shí)使用的閥，或者可以是在供應(yīng)并排出流體時(shí)都使用的閥。
環(huán)流限制裝置例如設(shè)置在，相對于反饋通道從連接通道分支出去的分支點(diǎn)而言靠近流體壓力設(shè)備的位置。環(huán)流限制裝置由于根據(jù)環(huán)流流量的環(huán)流阻力，在環(huán)流限制裝置上游側(cè)和下游側(cè)之間引起流體壓力的差。對于第一、第二和第四實(shí)施例，優(yōu)選地使用一個(gè)限制環(huán)流橫截面積的孔。然而，如同第三實(shí)施例中那樣，不一定要使用諸如孔之類的環(huán)流限制裝置。兩個(gè)預(yù)定部分之間的流體壓力的差可以在其中壓力由于環(huán)流阻力而減小的相對較長的通道中獲得，或者在其環(huán)流橫截面積相對較小的通道中獲得。即使當(dāng)環(huán)流橫截面積基本不變時(shí)，兩個(gè)部分之間的、壓力由于環(huán)流阻力而減小的通道，廣義上來說也可以被認(rèn)為是環(huán)流限制裝置。
壓差反映設(shè)備包括(a)位于閥元件上的一對壓差檢測表面，使得以相反方向施加流體壓力，這對表面的受壓面積彼此相等；和(b)一對壓差檢測通道，壓差檢測通道被連接到連接通道中的兩個(gè)不同部分，例如孔的上游側(cè)和下游側(cè)，并分別將這兩個(gè)不同部分的工作油引入到壓差檢測表面。在此情況下，因?yàn)榱黧w壓差被機(jī)械地施加到閥元件，因此可以容易而低成本地配置該設(shè)備。至于比另一個(gè)壓差檢測通道更靠近控制閥的壓差檢測通道，例如可以使用反饋通道。
壓差反映裝置可以在各種其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。例如，除了控制閥外可以提供檢測流體壓差的平衡閥等，并且與流體壓差對應(yīng)的輸出壓力可以施加到控制閥的閥元件。而且，可以由流體壓力傳感器等來對流體壓差進(jìn)行電檢測，并且與流體壓差對應(yīng)的壓差負(fù)載可以由線性電磁閥等施加到閥元件?？梢圆捎酶鞣N實(shí)施例，只要流體壓差被反映到閥元件的移動(dòng)上。例如，根據(jù)流體的環(huán)流流量來產(chǎn)生連接通道中兩個(gè)部分之間的流體壓差。因此，環(huán)流流量可以被流量傳感器等所檢測，并且與環(huán)流流量對應(yīng)的負(fù)載可以由線性電磁閥等施加到閥元件。而且，可以根據(jù)流體壓差將閥元件移動(dòng)預(yù)定的量，來改變環(huán)流通過控制閥的流體的流量。
而且，在上述實(shí)施例中，根據(jù)流體壓差移動(dòng)閥元件，使得當(dāng)流體壓差增大時(shí)，通過控制閥被供應(yīng)或排出的流體的流量也增大。然而，可以采用不同實(shí)施例。例如，根據(jù)流體壓差來移動(dòng)閥元件，使得當(dāng)流體壓差增大時(shí)，通過控制閥被供應(yīng)或排出的流體的流量減小。
雖然已經(jīng)參考其示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解到本發(fā)明不限于這些示例性實(shí)施例或構(gòu)造。相反，本發(fā)明意于覆蓋各種改進(jìn)和等同布置。此外，雖然以各種示例性的組合和結(jié)構(gòu)示出了本發(fā)明的各種元件，但包括更多、更少或僅僅單個(gè)元件的其他組合和結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種流體壓力控制回路(50)，包括通過流體壓力操作的流體壓力設(shè)備(52，124)；和經(jīng)由連接通道(64)連接到所述流體壓力設(shè)備(52，124)的控制閥(56，100，120)，所述控制閥(56，100，120)根據(jù)閥元件(58)的位置來改變向所述流體壓力設(shè)備(52，124)供應(yīng)預(yù)定流體或從所述流體壓力設(shè)備(52，124)排出所述流體的流量；所述流體壓力控制回路(50)的特征在于還包括壓差反映設(shè)備(80，110)，其基于所述連接通道(64)中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差，來移動(dòng)所述閥元件(58)，并且根據(jù)所述流體壓差來改變通過所述控制閥(56，100，120)而被供應(yīng)或被排出的流體的流量。
2.一種流體壓力控制回路(50)，包括通過流體壓力操作的流體壓力設(shè)備(52)；和經(jīng)由連接通道(64)連接到所述流體壓力設(shè)備(52)的控制閥(56，100)，所述控制閥(56，100)向所述流體壓力設(shè)備(52)供應(yīng)預(yù)定流體或從所述流體壓力設(shè)備(52)排出所述流體，并且所述控制閥(56，100)通過改變被供應(yīng)或排出的所述流體的流量，而根據(jù)預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載來控制所述連接通道(64)中的流體壓力，經(jīng)由從所述連接通道(64)分支出去的反饋通道而將所述連接通道(64)中的流體壓力施加到閥元件(58)，根據(jù)所述閥元件(58)的移動(dòng)來改變所述流體的流量，基于所述流體壓力和所述預(yù)定壓力調(diào)節(jié)負(fù)載之間的關(guān)系確定所述閥元件(58)的移動(dòng)，所述流體壓力控制回路(50)的特征在于還包括壓差反映設(shè)備(80，110)，其將與所述連接通道(64)中預(yù)定的兩個(gè)不同部分之間的流體壓差相對應(yīng)的壓差負(fù)載施加到所述閥元件(58)，并且根據(jù)所述流體壓差來改變通過所述控制閥(56，100)而被供應(yīng)或被排出的流體的流量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的流體壓力控制回路，其特征在于還包括用于限制所述流體環(huán)流的環(huán)流限制裝置，位于所述連接通道(64)中，其中所述壓差反映設(shè)備(80，110)將所述環(huán)流限制裝置的上游側(cè)和下游側(cè)之間的流體壓差反映到所述閥元件(58)的移動(dòng)上。
4.如權(quán)利要求3所述的流體壓力控制回路，其特征在于所述環(huán)流限制裝置包括孔(78)。
5.如權(quán)利要求3所述的流體壓力控制回路，其特征在于所述環(huán)流限制裝置具有兩個(gè)部分，其中一個(gè)部分在所述環(huán)流限制裝置的上游側(cè)，而另一個(gè)部分在所述環(huán)流限制裝置的下游側(cè)，并且由于環(huán)流通過所述連接通道(64)的流體的環(huán)流阻力，而在所述兩個(gè)部分之間產(chǎn)生壓差。
6.如權(quán)利要求1或2所述的流體壓力控制回路，其特征在于所述壓差反映設(shè)備(80，110)根據(jù)所述流體壓差來移動(dòng)所述閥元件(58)，使得隨著所述流體壓差的增大，通過所述控制閥(56，100，120)而被供應(yīng)或被排出的流體的流量也增大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體壓力控制回路，其中在供應(yīng)/排出切換控制閥(56)的閥柱(58)上形成有一對受壓面積彼此相等的壓差檢測表面(82，84)，孔(78)上游側(cè)的工作油和下游側(cè)的工作油分別通過壓差檢測通道(86，88)施加到壓差檢測表面(82，84)。如果當(dāng)進(jìn)行換檔并且工作油環(huán)流通過連接通道(64)時(shí)孔(78)上游側(cè)和下游側(cè)的壓差增大，則移動(dòng)閥柱(58)以使得環(huán)流通過供應(yīng)/排出切換控制閥(56)的工作油的流量增大，由此可以獲得預(yù)定的換檔響應(yīng)性。利用這種流體壓力控制回路，可以在流體供應(yīng)/排出、流體壓力改變或類似情況期間，獲得優(yōu)良的響應(yīng)性，而不會(huì)增大被消耗的流體量。
文檔編號F16H61/00GK1540189SQ200410032750
公開日2004年10月27日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者森瀬勝, 宮田英樹, 菅原昭夫, 安田勇治, 夫, 樹, 森 勝, 治 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社