專利名稱：變速器油測量系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
相關(guān)專利的交叉引用本申請要求于2008年3月31日提交的美國臨時(shí)申請 No.60/040917的優(yōu)先權(quán)。上述申請的^^開通過引用而結(jié)合在本文中。本發(fā)明涉及車輛變速器，更具體地說，涉及變速器油測量 系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅僅提供與本公開相關(guān)聯(lián)的背景信息，并 且可不構(gòu)成當(dāng)前4支術(shù)。變速器可具有運(yùn)送變速器油的各種流體路徑。例如，壓力 控制裝置可控制流向變速器中的制動器或離合器的加壓流體的源，以 改變齒輪傳動模式或驅(qū)動模式。變速器可包括變速器控制模塊，其可 控制變速器構(gòu)件的操作，并診斷變速器中的故障。通過接收與變速器操作相關(guān)的精確反饋可優(yōu)化變速器控制 模塊的操作。變速器油特征的測量可提供有關(guān)變速器狀態(tài)和故障的有 用信息。變速器流體的壓力和溫度的測量可基于測量的源而提供指示 變速器狀態(tài)或故障的信息。

發(fā)明內(nèi)容
—種系統(tǒng)包括測量變速器的第 一流體腔處的變速器流體壓 力的壓力傳感器。 一種變速器控制模塊接收變速器流體壓力，基于該 變速器流體壓力來確定第一流體腔中的變速器流體溫度，并基于該變 速器流體溫度來控制該變速器流體壓力?！N方法包括利用變速器傳感器來測量變速器的第一流體腔處的變速器流體壓力，基于該變速器流體壓力來確定第 一流體腔中 的變速器流體溫度，并基于該變速器流體溫度來控制變速器流體壓 力。從本文提供的說明，其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)該 懂得，說明和特定的示例僅僅意圖用于舉例說明的目的，而并不意圖 限制本^^開的范圍。


本文所述的圖紙只是出于舉例說明的目的，而決非意圖限 制本公開的范圍。根據(jù)詳細(xì)描述和附圖，將更完整地理解本發(fā)明教導(dǎo)， 其中圖1是一種示例性變速器系統(tǒng)的示意圖；圖2是一種示例性變速器油測量裝置的示意圖；和
圖3是描述變速器油測量步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本 教導(dǎo)、應(yīng)用或用途。為了清楚的目的，相同的參考標(biāo)號將在圖紙中用 于標(biāo)識相似的元件。如此處所用，用語模塊指特定用途集成電路 (ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享的、 專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電路、或提供所述功能的其它合 適的器件。根據(jù)本公開的變速器油測量系統(tǒng)和方法使用處于同一集成 電路封裝中的壓力傳感器和流體溫度傳感器來在同一位置上測量流 體。僅舉例而言，壓力傳感器和溫度傳感器可定位成分開小于2mm。 因此，壓力傳感器和變速器傳感器共享同 一芯片封裝(例如ASIC)中的 同一集成電路或集成電路組。通常，定位在集成電路封裝中的溫度傳感器測量集成電路
6封裝和相關(guān)器件的內(nèi)部溫度。例如，集成電路封裝可補(bǔ)償和修正與升 高的溫度相關(guān)聯(lián)的誤差。根據(jù)本公開的變速器油測量系統(tǒng)推斷來自壓力傳感器集成 電路封裝的所感測的溫度，從而最大限度地減d、對壓力傳感器外面的 額外的專用溫度傳感器的需求。因此，變速器中的每個(gè)壓力傳感器都 可在變速器的不同位置上提供溫度測量。例如，傳送壓力值的相同的 導(dǎo)線連接可復(fù)用以傳送溫度值。現(xiàn)在參看圖1，其描繪了包括流體傳感器40,42,44,46和48 的示例性變速器系統(tǒng)的示意圖。變速器系統(tǒng)10可包括變速器12、扭 矩變換器14、變速器控制模塊18和壓力控制系統(tǒng)50。變速器12可 包括行星齒輪16、制動器20、制動器22、離合器24、離合器26和 離合器28。壓力控制系統(tǒng)50可包括油槽52、泵56、壓力控制裝置 30,32,34,36和38、流體傳感器40,42,44,46和48、油槽傳感器54以及 流體供給60。扭矩變換器14可接收來自發(fā)動機(jī)(未顯示)的扭矩輸出。扭 矩變換器14可將該扭矩傳遞給變速器12。變速器12可具有基于制動 器20和22以及離合器24,26和28的狀態(tài)而改變齒輪比和變速器狀態(tài) (停車、空檔、驅(qū)動或倒檔)的行星齒輪16。雖然圖中描繪了制動器20 和22以及離合器24,26和28，但是應(yīng)該認(rèn)識到本文所述的變速器油 測量系統(tǒng)可與變速器12的任何受流體控制的構(gòu)件一起操作，并且制 動器、離合器和/或行星齒輪的其它布置都可與本文所述的變速器油測 量系統(tǒng)一起使用。油槽52可提供變速器油流體的儲槽，該變速器油流體可自 油槽52提供并由泵56來加壓。泵56可通過流體供給60而將加壓的 變速器油提供給壓力控制裝置30,32,34,36和38?；趤碜宰兯倨骺?制模塊18的信號，壓力控制裝置30,32，34,36和38可有選擇地將加壓 流體提供給制動器20和22以及離合器24,26和28。提供給制動器20 和22以及離合器24,26和28的加壓流體可容許制動器20和22以及離合器24,26和28促動，以改變變速器12中的行星齒輪16的當(dāng)前檔 位選擇。加壓流體的實(shí)際壓力可能不與指令的或所需的壓力相匹 配。這個(gè)壓力誤差可能與溫度成比例。由變速器流體提供的壓力可基 于變速器流體的溫度而按照已知的關(guān)系來變化。因此，可提供傳感器 來監(jiān)測變速器流體的壓力和溫度。例如，壓力和溫度傳感器可定位在 同一集成電路封裝中，并直接將溫度提供給變速器控制^f莫塊18。包括 傳感器的一個(gè)或多個(gè)集成電路封裝可通過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的串行通信來提 供壓力值和溫度值。變速器控制模塊18可接收溫度補(bǔ)償?shù)膲毫χ怠?或者，變速器控制模塊18可接收未補(bǔ)償?shù)膲毫χ?，并基于?jì)算、查 詢表和/或特征才莫型來間接地確定流體溫度。油槽傳感器54可將狀態(tài)信號例如溫度提供到變速器控制模
定位在變速器12的任何流體路徑上，例如定位在各個(gè)壓力控制裝置 30,32,34,36和38處。流體傳感器40，42，44,46和48可與變速器油相接 觸，并可用于監(jiān)測變速器狀態(tài)和故障。例如，來自于靠近壓力控制裝 置和/或制動器20和22以及離合器24,26和28的位置的溫度和壓力 信息可用于使實(shí)際的流體壓力與所需的流體壓力相匹配。該信息還可 容許變速器控制模塊18確認(rèn)制動器或離合器的狀態(tài)，或者用于確定 故障，例如若離合器過熱運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。然而，應(yīng)該認(rèn)識到任何流體傳 感器40,42,44,46或48可定位在變速器系統(tǒng)10的任一流體路徑處。流體傳感器40,42,44,46和48可與變速器控制才莫塊18通信。 通信可經(jīng)由指示溫度和壓力的模擬信號，或者可通過串行通信來實(shí) 現(xiàn)。變速器控制模塊18還可接收來自油槽傳感器54的信號。變速器 控制模塊18可將控制信號提供到壓力控制裝置30,32,34,36和38?，F(xiàn)在參看圖2，其描繪了處于壓力控制裝置30,32,34,36和 38的示例性壓力控制裝置30的流體路徑中的傳感器40,42,44,46和48 的示例性壓力和溫度傳感器40。流體傳感器40可包括控制模塊70、壓力傳感器72和溫度傳感器74。這些器件可集成或封裝成緊緊相鄰， 以容許從流體路徑中的單個(gè)位置處測量壓力和溫度?？刂芧^莫塊70可 以是ASIC70，并且可與變速器控制模塊18通信。如圖2中所示，流體傳感器40可設(shè)置在壓力控制裝置30 中，以與變速器油相接觸。壓力控制裝置30可包括容許流體傳感器 40與變速器流體相接觸的入口 80。各個(gè)壓力控制裝置30,32,34,36和 38可包括相應(yīng)的入口 80,82,84,86和88。還應(yīng)該認(rèn)識到，如果需要將 流體傳感器40,42,44,46和48定位在不同于壓力控制裝置30,32,34,36 和38內(nèi)的位置時(shí)，入口 80,82,84,86和88可相應(yīng)地進(jìn)4亍定位。入口 80可以以在流體傳感器40和流體^各徑之間提供固定 且密封的接合的任何方式來構(gòu)造，例如螺紋接合或密封式壓配合。在 流體路徑中提供入口的備選方案還可以是提供預(yù)定的流體轉(zhuǎn)向路徑， 其中少量的變速器流體從流體路徑中轉(zhuǎn)向并直接傳送到流體傳感器 40。流體傳感器40的壓力傳感器72和溫度傳感器74可以是與 ASIC70分開的器件，或者可將一個(gè)或多個(gè)傳感器集成到ASIC70中。 壓力傳感器72和溫度傳感器74可通過與變速器油相接觸而接收變速 器油參數(shù)的精確讀數(shù)。壓力傳感器72和溫度傳感器74可為ASIC70 提供壓力和溫度信息。ASIC70可執(zhí)行計(jì)算，并可與變速器控制模塊18通信，以 便將測得的或計(jì)算出的值發(fā)送至變速器控制模塊18。 ASIC70可直接 傳送數(shù)據(jù)，或者可通過串行通信來通信。ASIC70可接收來自壓力傳 感器72的原始壓力數(shù)據(jù)和來自溫度傳感器74的原始溫度數(shù)據(jù)。計(jì)算 值可包括來自壓力傳感器72和溫度傳感器74測量值的組合的溫度補(bǔ) 償?shù)膲毫?shù)據(jù)?，F(xiàn)在參看圖3,其描繪了用于利用集成的溫度和壓力測量裝 置來進(jìn)行變速器油測量的控制邏輯100。在圖塊102處，變速器可處 于例如由駕駛員指令的使變速器換檔的當(dāng)前狀態(tài)。變速器控制模塊18可接收來自車輛的駕駛員檔位選擇輸入(未顯示)，并可有選擇地控制
其中一個(gè)或多個(gè)壓力控制裝置30,32,34,36和38。選定的壓力控制裝置的其中一個(gè)裝置可基于來自變速器控 制模塊18的指令壓力而將加壓的變速器油傳送到制動器20和/或22 的其中一個(gè)，其中制動器20和/或22可促動以使行星齒輪16中的齒 輪的旋轉(zhuǎn)固定。選定的壓力控制裝置還可根據(jù)來自變速器控制才莫塊18 的指令而將加壓的變速器油提供給其中 一個(gè)或多個(gè)離合器24,26和/或 28。選定的一個(gè)或多個(gè)離合器可接合，以容許行星齒輪16的齒輪接 合。通過這種方式，可基于駕駛員的換檔來改變變速器的狀態(tài)?？刂?邏輯100可繼續(xù)至圖塊104。在圖塊104處，油槽傳感器54和流體傳感器40,42,44,46 和48可為變速器控制模塊18提供測量值。來自油槽傳感器54的數(shù) 椐可包括油槽52中的變速器油溫度。自流體傳感器40,42,44,46和48 接收的數(shù)據(jù)可包括壓力數(shù)據(jù)、溫度補(bǔ)償?shù)膲毫?shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)。在圖塊106處，變速器控制模塊18可基于來自油槽傳感器 54和流體傳感器40,42,44,46和48的測得數(shù)據(jù)來操作變速器12。例如， 變速器控制纟莫塊18可基于在相應(yīng)的流體傳感器40,42,44,46和48處測 得的溫度來監(jiān)測系統(tǒng)故障。當(dāng)相對于壓力控制裝置30,32,34,36或38 進(jìn)行定位時(shí)，流體傳感器可定位成使得可感測到由發(fā)生故障的制動器 20或22和/或離合器24,26或28所產(chǎn)生的過熱。如果測得的溫度超過 預(yù)定的閾值，其可指示發(fā)生了故障。故障還可通過傳感器 40,42,44,46,48和/或54的其中兩個(gè)傳感器之間的超過預(yù)定閾值的溫差 來指示。再次參看圖2,變速器控制模塊18還可使用壓力、溫度或 者基于溫度補(bǔ)償?shù)暮臀唇?jīng)溫度補(bǔ)償?shù)膲毫ψx數(shù)的計(jì)算出的溫度來操 作變速器10。例如，變速器控制模塊18可將指令壓力提供給壓力控 制裝置30,32,34,36或38。然而，壓力可隨流體溫度而變化，使得實(shí) 際壓力不同于指令壓力。
10
變速器控制模塊18可獨(dú)立地接收溫度補(bǔ)償?shù)膲毫臀唇?jīng)溫 度補(bǔ)償?shù)膲毫?。例如，ASIC70可基于溫度傳感器74的測得溫度而計(jì) 算溫度補(bǔ)償?shù)膲毫?。相反，ASIC70可計(jì)算未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)膲毫?，?不考慮溫度傳感器74的測得溫度。ASIC70將溫度補(bǔ)償?shù)膲毫臀唇?jīng) 溫度補(bǔ)償?shù)膲毫烧邆魉椭磷兯倨骺刂颇K18。變速器控制模塊18可確定溫度補(bǔ)償?shù)膲毫臀唇?jīng)溫度補(bǔ)償 的壓力之間的差，并基于該差來確定變速器流體的溫度。換句話說， 自ASIC70接收的壓力值之間的差可指示ASIC70附近的變速器流體 溫度。例如，變速器控制模塊18可基于溫度查詢表和/或計(jì)算來確定 溫度，所述溫度查詢表和/或計(jì)算表征并模型化了變速器流體的溫度。溫度和壓力值之間的關(guān)系可基于不同的指令壓力區(qū)域(例 如低、中、高的指令壓力)、溫度補(bǔ)償和未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)膲毫Σ睢⒑? 或?qū)嶋H溫度的函數(shù)。例如，變速器控制模塊18可針對各低、中、高 的指令壓力而分別使用第一、第二和第三查詢表、才莫型或計(jì)算。僅舉 例而言，第一壓力區(qū)域可小于lOOKPa，第二壓力區(qū)域可在100和 600KPa之間，并且第三壓力區(qū)域可大于600KPa。因此，不需要將溫度傳感器74的測量值傳送到變速器控制 模塊18。變速器控制模塊18可基于所接收的變速器流體壓力來確定 變速器流體溫度。ASIC70可利用相同的導(dǎo)線(例如通過串行和復(fù)用的才莫擬信 號和/或數(shù)字信號)，和/或通過無線傳輸而將溫度補(bǔ)償?shù)膲毫臀唇?jīng)溫 度補(bǔ)償?shù)膲毫魉偷阶兯倨骺刂颇K18。從ASIC70至變速器控制模 塊18的通信可指示特定的壓力值是溫度補(bǔ)償?shù)倪€是未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)摹?例如，自ASIC70傳送的數(shù)據(jù)可包括這樣的一個(gè)或多個(gè)比特或^K沖 其指示相關(guān)的壓力值是溫度補(bǔ)償?shù)倪€是未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)?。雖然本公開描述了壓力傳感器，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員 可以理解，在同 一電路封裝中使用溫度傳感器的任何傳感器都可結(jié)合 上述提取和推斷溫度的方法，包括但不局限于線性位置傳感器、扭矩傳感器和空氣流量傳感器?，F(xiàn)在，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從前面的描述中了解到，本公開 的寬泛教導(dǎo)可以以各種形式來實(shí)現(xiàn)。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合了本公開的 特定示例對其進(jìn)行了描述，但是本公開的實(shí)際范圍不應(yīng)該受到這樣的 限制，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說明書和所附的權(quán)利要求后，其它修改對于 熟練的技術(shù)人員而言將顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括壓力傳感器，其測量變速器的第一流體腔處的變速器流體壓力；和變速器控制模塊，其接收所述變速器流體壓力，基于所述變速器流體壓力來確定所述第一流體腔中的變速器流體溫度，并基于所述變速器流體溫度來控制所述變速器流體壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 專用集成電路(ASIC),其包括所述壓力傳感器和測量所述ASIC的溫 度的溫度傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器流體 溫度還基于所述ASIC的溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器流體 壓力包括基于所述ASIC的溫度的經(jīng)補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力，以及不 基于所述ASIC的溫度的未補(bǔ)償?shù)牧黧w壓力，并且所述變速器控制模 塊基于所述經(jīng)補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力和所述未補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓 力之間的差來確定所述變速器流體溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述ASIC將所述 變速器流體壓力發(fā)送到所述變速器控制模塊，并發(fā)送指示所述變速器 流體壓力是否包括所述經(jīng)補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力和所述未補(bǔ)償?shù)淖?速器流體壓力的其中 一個(gè)的數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器控制 ;漠塊利用查詢表和模型中的至少一種來確定所述變速器流體溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器控制 模塊基于所述變速器流體溫度來控制螺旋管和閥的其中至少 一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器 定位在所述第一腔中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器控制 模塊基于所述變速器流體溫度和所述變速器的狀態(tài)來診斷故障情況。
10. —種方法，包括利用變速器傳感器來測量變速器的第一流體腔處的變速器流體 壓力；基于所述變速器流體壓力來確定所述第一流體腔中的變速器流 體溫度；以及基于所述變速器流體溫度來控制所述變速器流體壓力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包 括提供專用集成電路(ASIC),所述專用集成電路(ASIC)包括所述壓力 傳感器和測量所述ASIC的溫度的溫度傳感器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述變速器流 體溫度還基于所述ASIC的溫度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述變速器流 體壓力包括基于所述ASIC的溫度的經(jīng)補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力，以及 不基于所述ASIC的溫度的未補(bǔ)償?shù)牧黧w壓力，并且還基于所述經(jīng)補(bǔ) 償?shù)淖兯倨髁黧w壓力和所述未補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力之間的差來確 定所述變速器流體溫度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述ASIC傳送 指示所述變速器流體壓力是否包括所述經(jīng)補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力和 所述未補(bǔ)償?shù)淖兯倨髁黧w壓力的其中一個(gè)的數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包 括利用查詢表和才莫型中的至少一種來確定所述變速器流體溫度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包 括基于所述變速器流體溫度來控制螺旋管和閥的其中至少 一種。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述壓力傳感 器定位在所述第一腔中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括基于所述變速器流體溫度和所述變速器的狀態(tài)來診斷故障情況。
全文摘要
本發(fā)明涉及變速器油測量系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)包括測量變速器的第一流體腔處的變速器流體壓力的壓力傳感器。變速器控制模塊接收變速器流體壓力，基于該變速器流體壓力來確定第一流體腔中的變速器流體溫度，并基于該變速器流體溫度來控制該變速器流體壓力。
文檔編號F16H61/12GK101551009SQ200910128378
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者B·M·奧爾森, R·B·德盧戈斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司