用於變速器的發動機停機式輔助液壓加壓系統及方法與流程

2023-07-13 23:09:01 1

用於變速器的發動機停機式輔助液壓加壓系統及方法相關申請的交叉引用本申請要求享有由CharlesLong等於2013年10月31日提交的申請號為No.61/720,673、名稱為「ENGINE-OFFAUXILIARYHYDRAULICPRESSURIZATIONSYSTEMANDMETHODFORATRANSMISSION」的美國臨時專利申請的優先權和權益，該申請的整體內容通過引用而結合於本文中。技術領域本發明總體上涉及一種機動車變速器。更具體地，本發明涉及被包括在機動車變速器中的液壓系統。

背景技術：
變速器在車輛中使用以將扭矩從驅動單元傳遞至車輛負載。例如，當車輛沿著道路行駛時，許多變速器將扭矩從車輛發動機傳遞至在車輪交界面處產生的車輛負載。通常的變速器包括齒輪系，所述齒輪系可在多個齒輪比之間重新配置以在車輛發動機與車輛負載之間建立特定的旋轉驅動比。一些變速器包括液壓控制系統，所述液壓控制系統配置成設定齒輪系的齒輪比。液壓控制系統可包括液壓迴路，所述液壓迴路可由控制器操作以將包括在所述迴路中的離合器接合和脫離接合從而設定齒輪系的齒輪比。當車輛發動機運轉時，所述液壓迴路通常由通過車輛發動機機械驅動的主泵加壓。有時，當主泵沒被驅動時液壓迴路將失去壓力，並且當車輛發動機沒在運轉時液壓迴路會不能夠維持選定的齒輪比。

技術實現要素：
根據本發明的一個方面，車輛包括驅動單元、變速器、以及輔助液壓加壓系統。驅動單元具有關閉狀態和提供旋轉動力的開啟狀態。變速器聯接至驅動單元並且包括齒輪系和液壓控制系統。齒輪系可在多個齒輪比之間重新配置。液壓控制系統配置成將齒輪系設定為多個齒輪比的其中之一。液壓控制系統包括液壓貯存器、液壓迴路、以及主泵，所述主泵在驅動單元處於開啟狀態時被所述驅動單元驅動以對液壓迴路進行加壓。輔助液壓加壓系統聯接至液壓貯存器並且聯接至液壓迴路。輔助液壓加壓系統配置成當車輛的驅動單元處於關閉狀態時維持液壓迴路的加壓。在一些實施例中，變速器可包括控制器，所述控制器聯接至液壓控制系統並且聯接至輔助液壓加壓系統。控制器可配置成控制液壓控制系統的操作。控制器可進一步配置成響應於接收到表示車輛處於停止情況的信號而發動所述輔助液壓加壓系統。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括輔助泵和止回閥。止回閥可聯接至輔助泵並且聯接至液壓迴路。止回閥可設置成阻隔從液壓迴路穿過輔助泵的回流。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括旁通閥，所述旁通閥聯接至輔助泵並且聯接至液壓迴路。旁通閥可被偏壓至關閉位置並且可配置成響應於輔助泵與液壓迴路之間的流體壓力達到比旁通壓力閾值更大的壓力而打開。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括壓力傳感器，所述壓力傳感器配置成檢測輔助泵與液壓迴路之間的流體壓力。輔助泵可配置成響應於壓力傳感器檢測到流體壓力大於參考閾值而停止向控制迴路傳送流體。在一些實施例中，液壓迴路可包括調整器。調整器可配置成調整來自輔助液壓加壓系統的流過液壓迴路的剩餘部分的流體的流體壓力。在一些實施例中，車輛可包括能量存儲單元。能量存儲單元可聯接至輔助液壓加壓系統並且可配置成當驅動單元處於關閉狀態時向輔助液壓加壓系統提供能量。能量存儲單元可為電池，所述電池聯接至驅動單元並且配置成當驅動單元處於開啟狀態時進行充電。能量存儲單元可為加壓的空氣源或油源。在一些實施例中，車輛可包括傳感器，所述傳感器配置成產生表示車輛處於停止情況的信號。所述傳感器可響應於檢測到車輛被停止或處於正在停止的過程中而產生所述信號。根據本發明的另一個方面，教導了一種用於車輛的變速器。變速器單元包括變速器和輔助液壓加壓系統。所述變速器包括齒輪系和液壓控制系統，所述齒輪系可在多個齒輪比之間重新配置，所述液壓控制系統配置成將齒輪系設定成多個齒輪比的其中之一。液壓控制系統包括液壓貯存器、液壓迴路、以及主泵，所述主泵被機械地驅動以對液壓迴路進行加壓。輔助液壓加壓系統聯接至液壓貯存器並且聯接至液壓迴路。輔助液壓加壓系統配置成當主泵沒有被機械地驅動時維持液壓迴路的加壓。在一些實施例中，變速器單元可包括控制器，所述控制器電聯接至輔助液壓加壓系統。控制器可配置成響應於接收到表示車輛處於停止情況的信號而發動所述輔助液壓加壓系統。在一些實施例中，變速器單元可包括傳感器，所述傳感器配置成產生表示車輛處於停止情況的信號。所述傳感器可響應於檢測到車輛被停止或處於正在停止的過程中而產生所述信號。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括輔助泵以及在輔助泵和液壓迴路之間聯接的旁通閥。所述旁通閥可被偏壓至關閉情況。旁通閥可配置成響應於在比旁通壓力閾值更大的壓力下流體從輔助泵朝著液壓迴路運動而打開。在一些實施例中，旁通閥可聯接至液壓貯存器。當在比旁通壓力閾值更大的壓力下流體從輔助泵朝著液壓迴路運動時，旁通閥可建立將流體從輔助泵傳遞至液壓貯存器的旁通路徑。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括壓力傳感器，所述壓力傳感器電聯接至控制器。壓力傳感器可配置成檢測輔助泵與液壓迴路之間的流體壓力。控制器可配置成響應於壓力傳感器檢測到流體壓力大於參考閾值而關掉輔助泵。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括輔助泵。輔助泵可聯接至液壓貯存器並且聯接至液壓迴路。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括止回閥，所述止回閥聯接至輔助泵並且聯接至液壓迴路。止回閥可設置在輔助泵與液壓迴路之間以阻隔從液壓迴路穿過輔助泵的回流。根據本發明的另一個方面，教導了一種對包括變速器的車輛進行控制的方法。所述方法包括：接收表示車輛停止情況的傳感器信號；響應於所述傳感器信號控制輔助液壓加壓系統以當車輛處於停止情況時維持由車輛變速器中所包括的液壓控制系統中的保持壓力；以及關掉車輛的驅動單元，同時輔助液壓加壓系統維持所述保持壓力，以使得驅動單元停止驅動變速器的主泵，所述主泵在驅動單元處於啟動狀態時將液壓控制系統加壓至運行壓力。在一些實施例中，接收表示停止情況的傳感器信號可包括接收表示車輛處於正在停止的過程中或已經停止的傳感器信號。預想到的是接收表示停止情況的傳感器信號可包括響應於車輛的當前速度落在參考閾值以下而產生所述傳感器信號。在一些實施例中，所述方法還可包括接收針對車輛啟動的用戶請求以及發動所述驅動單元。發動所述驅動單元可響應於接收所述用戶請求而執行。在一些實施例中，所述方法可包括使用能量存儲單元對輔助液壓加壓系統供能。預想到的是對輔助液壓加壓系統供能可包括使用聯接至驅動單元的電池對輔助液壓加壓系統供能。在一些實施例中，所述保持壓力可小於所述運行壓力。在一些實施例中，所述方法還可包括從液壓迴路接收表示由輔助液壓控制系統所供應的保持壓力的信號。所述方法還可包括如果供應的保持壓力小於壓力保持閾值則發動所述驅動單元。根據本發明的另一個方面，公開了一種用於車輛的輔助液壓加壓系統，所述車輛包括變速器，所述變速器具有液壓貯存器、液壓迴路、以及主泵。輔助液壓加壓系統包括輔助泵和控制器。輔助泵包括適於聯接至液壓貯存器的低側和適於聯接至液壓迴路的高側。控制器可電連接至輔助泵並且配置成響應於接收表示車輛處於停止情況的信號而發動所述輔助泵，以在車輛處於停止情況時維持變速器的液壓迴路的液壓式加壓。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括止回閥。止回閥可聯接至輔助泵的高側並且可適於聯接至液壓迴路。止回閥可配置成阻隔從液壓迴路穿過輔助泵的高側的回流。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括旁通閥。旁通閥可聯接至輔助泵的高側並且可適於聯接至液壓迴路。旁通閥可被偏壓至關閉位置並且可配置成響應於在比旁通壓力閾值更大的壓力下流體從輔助泵的高側運動而打開。所述旁通壓力閾值可為大約48psi。在一些實施例中，輔助液壓加壓系統可包括聯接至控制器的壓力傳感器。所述壓力傳感器可配置成檢測輔助泵的高側與液壓迴路之間的流體壓力。預想到的是控制器可配置成響應於壓力傳感器檢測到流體壓力高於一高參考閾值而關掉所述輔助泵，以及響應於壓力傳感器檢測到流體壓力低於一低參考閾值而發動所述輔助泵。附圖說明本文描述的系統和方法在所附附圖中通過示例的方式並且並非通過限制性的方式繪示。為了簡單且清楚地繪示，附圖中示出的元件並非必須按比例繪製。例如，為清楚起見，一些元件的尺寸可相對於其它元件誇大。另外，在適當考慮的情況下，附圖中附圖標記已被重複以表示相應的或類似的元件。圖1為變速器單元的透視圖，所述變速器單元包括變速器和安裝至所述變速器的輔助液壓加壓系統；圖2為包括了驅動單元和圖1的變速器單元的車輛的示意圖，示出了驅動單元與變速器單元共操作以驅動車輛負載；圖3為圖1的變速器的詳細示意圖，示出了輔助液壓加壓系統圍繞包括在變速器中的主泵液壓地聯接至變速器，從而所述輔助液壓加壓系統配置成當變速器的主泵被關掉時、例如當驅動單元處於關閉狀態時維持液壓控制系統的液壓式加壓；以及圖4為示出了圖2車輛的操作方法的簡化方框圖。具體實施方式儘管本發明的構思易受各種改型和替代形式影響，但是本發明的具體示例性實施方式已通過附圖中示例的方式顯示並且在本文中將詳細描述。然而應理解的是，並不意在將本發明的構思限制為公布的特定形式，而是相反地，意在覆蓋落在本發明的精神和範圍內的由所附權利要求書限定的所有改型、等價物以及替代物。說明書中對「一個實施例」、「實施例」、「示例性實施例」的引用表示了該描述的實施例可包括特別的特徵、結構或特性，但是每個實施例可不必包括所述特別的特徵、結構或特性。此外，這樣的措辭不必指代同一實施例。進一步地，當特別的特徵、結構或特性與實施例關聯地描述時，承認的是無論是否被明確地描述，其處於本領域技術人員的認知範圍內以實現與其它實施例相關聯的這種特徵、結構或特性。參照圖1和圖2，在一個實施例中，適於在車輛10中使用的變速器單元20包括變速器22和安裝至所述變速器22的輔助液壓加壓系統24。變速器22配置成在驅動單元30啟動(或運行)時將來自驅動單元30的扭矩傳遞以驅動車輛負載32(見圖2)。輔助液壓加壓系統24配置成當驅動單元30被關掉(或停機)時維持變速器22在驅動單元30與車輛負載32之間的接合。因而，當驅動單元30被關掉時車輛負載32的慣性滑行(freewheeling)以及車輛10的運動受到阻礙，並且像這樣，當車輛10發生短期停止(諸如等紅燈)時驅動單元30可被關掉，藉此在旅途期間節省燃料而不具有車輛傾翻的風險。輔助液壓加壓系統24可作為新變速器單元20構造的一部分安裝至變速器22或者可添加至現有的變速器22以提供本領域中如圖1中所建議的翻新的變速器單元20。如圖1中所示，輔助液壓加壓系統24圖示地包括了輔助泵34、旁通閥36、以及安裝至變速器22的止回閥38。當驅動單元30關閉時輔助泵34被圖示地供能。旁通閥36配置成通過將任何超過閾值的流從輔助泵34的高壓側34H旁通至該輔助泵的低壓側34L而防止輔助泵34以比旁通壓力閾值更大的壓力向變速器22提供液壓流體。在示意性的實施例中，旁通壓力閾值為大約每平方英寸48磅(psi)但是在其它實施例中取決於當驅動單元30關閉時的液壓流體要求和/或其它標準而更高或更低。止回閥38設置成阻隔從變速器22穿過旁通閥36和輔助泵34的回流以防止對輔助泵34的損傷。在示意性的實施例中，輔助液壓加壓系統24還包括可選的壓力傳感器40以及，在一些實施例中包括如圖1和圖2中所示的可選的過濾器41。壓力傳感器40配置成檢測由輔助泵34提供至變速器22的液壓流體的壓力。輔助泵34在輔助液壓加壓系統24的操作期間可如本文進一步描述的部分地基於由壓力傳感器40產生的信號而被控制。過濾器41配置成清潔從貯存器54進入輔助泵34的流體。在一些實施例中，過濾器41與包括在液壓控制系統48中的內部過濾器(未示出)結合使用。如圖1中所示，輔助泵34示意性地為電驅動泵，其具有泵元件42和聯接至泵元件42的電機44。在一個特別實施例中，例如，輔助泵34實施為十二伏型號為GP-612的電動齒輪泵，其可從http://www.enginegearonline.com購買。當然，在其它實施例中，輔助泵34可實施為其它類型的泵。例如，在一些實施例中，輔助泵34可適於由加壓空氣、加壓油或其它形式的存儲能量驅動。轉回圖2，在示意性的實施例中，車輛10包括變速器單元20、驅動單元30、以及能量存儲單元45。變速器單元20顯示為包括變速器22和聯接至所述變速器22的輔助液壓加壓系統24。驅動單元30示意性地為內燃機，其包括對驅動單元30的操作進行控制的發動機控制模塊(ECM)31。能量存儲單元45示意性地實施為車輛電池。能量存儲單元45在驅動單元30處於開啟時電聯接至待充電的驅動單元30，並且在驅動單元處於關閉時向輔助泵34提供電能。變速器22示意性地包括如圖2中圖示性所示的齒輪系46、液壓控制系統48、以及控制器50。齒輪系46...