用於車輛變速器的液壓控制模塊及其診斷檢測方法
2023-10-05 03:24:29 2
專利名稱：用於車輛變速器的液壓控制模塊及其診斷檢測方法
技術領域：
本發明總體上涉及機動車動力系，且更具體地，涉及用於 車輛變速器的液壓控制模塊和診斷檢測方法。
背景技術：
機動車(例如，常規汽車)通常包括動力系，該動力系包 括發動機，該發動機經由多級動力變速器與最終傳動系統(例如，後 橋差速器和車輪)能流連通。混合動力系通常使用可單獨或共同操作 的內燃機(ICE)和一個或多個電動才幾/發電才幾單元來驅動汽車。也就 是說，來自發動機和電動機/發電機的動力輸出經由用於聯結的多級變 速器中的行星齒輪裝置傳遞至車輛的最終傳動系統。變速器的主要功 能是調節速度和轉矩以滿足駕駛員對車輛速度和加速度的需求。大多數自動變速器包括用於耦接變速器輸入和輸出軸的許 多齒輪元件，通常其實質上是一個或多個周轉行星齒輪組。傳統上， 相關數量的液壓致動的轉矩建立裝置，例如離合器和制動器(常常用 術語"轉矩傳遞裝置"代表離合器和制動器這兩者)，可選擇性地接 合以致動上述齒輪元件用於建立變速器的輸入和輸出軸之間的期望 的正反轉動速比。發動機轉矩和轉速由變速器進行變換，例如響應於 機動車的牽引力需求。從一種速比到另一種速比的換檔是響應於發動機節氣門和 車速而被執行的，並且通常涉及釋放一個或多個與當前或獲得的速比 有關的"分離的，，離合器，並且應用一個或多個與期望或命令的速比 有關的"接合的"離合器。為了執行"調檔"，實施了從低速比到高 速比的換檔。也就是說，通過分離與較低速比有關的離合器，並且接合與較高速比有關的離合器來實現調檔，由此重新配置齒輪組(多個 齒輪組)以在較高速比下操作。以上述方式執行的換檔被稱為"離合 器至離合器"的換檔，並且需要精確的時間掌握以便獲得高質量的換檔。為了正確地操作，大多數動力變速器需要增壓流體(例如， 常規變速器油)的供應。增壓流體可以用作像冷卻和潤滑這樣的功能。 變速器油系統的潤滑和冷卻能力會大大影響變速器的可靠性和耐用 性。另外，多級動力變速器需要增壓流體用於各個轉矩傳遞機構的按 預定計劃的受控接合和分離，這些轉矩傳遞機構操作成在內部齒輪配 置內建立速比。傳統上，由溼槽(即，內部儲液器)油系統向變速器供應 液壓流體，該溼槽油系統與發動機的油系統分開。流體一般儲存在主 儲液器或主貯油槽容積中，從那裡將流體引到用於聯結 一 個或多個液 壓泵的接收器或進口管。在混合動力變速器中，通常的做法是具有由 發動機(例如，經由發動機曲軸)驅動的液壓泵組件用於向變速器控 制系統供給液壓。還有一種通常的做法是，具有由可替換電源驅動的 輔助泵，從而在發動機不運行而汽車在運轉的時候有壓力可用。典型地，通過液壓迴路(亦稱為液壓控制模塊)的操作， 動力變速器的各個液壓子系統均為被控制的。液壓控制模塊，與電子 控制單元合作來調節增壓流體的流動，以用於冷卻和潤滑變速器部 件，並且調節對各個轉矩傳遞機構的選擇性增壓從而使能換檔和車輛 制動。傳統上，通過用多個閥在變速器油泵組件內產生的液壓的操縱， 液壓控制模塊接合(致動)或分離(停用)各個變速器子系統。常規 液壓控制迴路中所用的閥通常包括電動液壓裝置(例如，螺線管)、 彈簧偏壓蓄壓器、彈簧偏壓滑閥和球形止回閥。
發明內容
本發明提供了用於多模式混合動力變速器的液壓控制模塊 中的離合器控制部件的先進的硬體診斷檢測。該檢測方案利用壓力開 關傳感器來檢測與離合器控制機械化有關的每個閥的位置。這些傳感 器與這些閥 一起的機械化提供了清楚確定每個閥的位置的能力，同時 還使變速器電動液壓控制模塊(TEHCM)能夠診斷每個壓力開關的完好狀態。這將使該診斷能夠區分失效開關和失效(例如，"卡住" 或"錯位")閥。本發明的一個主要好處在於能夠安全地診斷動力變速器中 的離合器控制部件。也就是說，按照本發明操作的TEHCM可以系統 地識別每個離合器控制閥的完好狀態和位置，並且由此確定哪個離合 器可用，從而確保在車輛運行期間任何不期望的離合器是鎖定並且不 能用的。本發明的檢測方案防止在變速器內出現意外的和不期望有的 換檔順序。根據本發明的 一 個實施例，提供了 一種用於車輛變速器的
液壓控制模塊。該變速器具有多個轉矩傳遞裝置和一個液壓流體儲液 器。液壓控制模塊包括一個控制器、兩個調整閥、兩個壓力開關和一 個閉塞閥。第 一調整閥與液壓流體儲液器和多個轉矩傳遞裝置的第一 轉矩傳遞裝置這兩者都流體連通。第一調整閥構造成選擇性地致動第 一轉矩傳遞裝置。第二調整閥與液壓流體儲液器和多個轉矩傳遞裝置 的第二轉矩傳遞裝置這兩者都流體連通。第二調整閥構造成選擇性地 致動第二轉矩傳遞裝置。第 一壓力開關與第 一調整閥流體連通，並且與變速器控制 器操作性連接。第 一壓力開關構造成監控或檢測第 一調整閥是處於接 合狀態還是處於分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給控制器。類 似地，第二壓力開關與第二調整閥流體連通，並且與控制器操作性連 接。第二壓力開關構造成監控或檢測第二調整閥是處於接合狀態還是 處於分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給控制器。第一閉塞閥與第一和第二調整閥以及第一和第二壓力開關 都流體連通。第 一 閉塞閥優選地構造成選擇性地同時反轉第 一和第二 壓力開關的液壓極性(例如，>^人充填切換至排出，或從排出切換至充 填)。控制器可操作以檢測壓力開關的任意一個或全部兩個是否非有 意地切換了 ，並且響應於非有意切換的任意一個壓力開關將變速器換 檔至安全操作模式。根據該特定實施例的一個方面，將變速器換檔至安全操作 模式包括停用與非有意切換的壓力開關操作性連接的任意/所有調整 閥。
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根據又一個方面，液壓控制模塊還包括更多的兩個調整閥、
另兩個壓力開關和第二閉塞閥。第三調整閥與液壓流體儲液器和多個
轉矩傳遞裝置的第三轉矩傳遞裝置這兩者都流體連通。第三調整閥構
造成選擇性地致動第三轉矩傳遞裝置。第四調整閥與液壓流體儲液器 和多個轉矩傳遞裝置的第四轉矩傳遞裝置這兩者都流體連通。第四調
整閥構造成選擇性地致動第四轉矩傳遞裝置。第三壓力開關與第三調整閥流體連通，並且與控制器操作 性連接。第三壓力開關構造成監控或檢測第三調整閥是處於接合狀態 還是處於分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給控制器。同樣地， 第四壓力開關與第四調整閥流體連通，並且與控制器操作性連接。第 四壓力開關構造成監控或檢測第四調整岡是處於接合狀態還是處於 分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給控制器。第二閉塞閥與第三和第四調整閥以及第三和第四壓力開關 都流體連通。第二閉塞閥優選地構造成選擇性地同時反轉第三和第四 壓力開關的液壓極性。在這種情況下，控制器進一步可操作以檢測第 三和第四壓力開關的任意一個或全部兩個是否非有意地切換了，並且 .響應於非有意切換的第三和第四壓力開關的任意一個將變速器換檔
至安全操作模式。根據該實施例的另 一 個方面，控制器進一 步可操作以響應 於非有意切換的任意壓力開關來識別哪個離合器控制部件已經失效。 在該特定情況下，控制器然後確定任何不期望的需要使用失效的離合 器控制部件(部件組)的變速器操作模式，並且命令變速器在除不期 望的操作模式之外的變速器操作模式中操作。根據又 一 個方面，確定或識別失效的離合器控制部件包括， 以任何順序確定非有意切換的單個或多個壓力開關是否已經失效； 如果否，就確定附連在該壓力開關上的相應調整閥是否已經失效(例 如，被卡住，或不注意地換檔)；以及，如果否，就確定閉塞閥是否 已經失效。確定壓力開關是否已經失效的一種方法包括，切換各自的 閉塞閥，並且4企測相應的壓力開關是否切換。在類似方面，確定一個 或兩個調整閥是否已經失效可包括，切換各自的閉塞閥，並且檢測相 應壓力開關是否切換。最後，確定閉塞閥是否已經失效的一種方式包 括，切換閉塞閥，並且檢測與其流體連通的兩個壓力開關是否都切換失敗。根據該實施例的又一個方面，第一調整閥和第一壓力開關
直接流體連通，第二調整閥和第二壓力開關直接流體連通。對比地， 第 一調整閥優選為以不與第二壓力開關直接流體連通為特徵，而第二 調整閥優選地以不與第一壓力開關直接流體連通為特徵。理想地，各 個調整閥和閉塞閥都是滑閥型組件。根據本發明的另 一個實施例，提供了一種診斷動力變速器 的液壓控制模塊中的離合器控制部件的失效的方法。離合器控制部件 包括與第 一壓力開關操作性連接的第 一調整閥，與第二壓力開關操作
性連接的第二調整閥，以及與第 一 和第二調整閥以及第 一 和第二壓力 開關都流體連通的閉塞閥。閉塞閥優選地構造成選擇性地同時反轉第 一和第二壓力開關的液壓極性。第一和第二壓力開關響應於相應調整 閥的切換而進行切換。該方法包括以下步驟檢測第 一或第二壓力開關的任意一 個或全部兩個是否非有意切換了 ；響應於非有意切換的任意一個壓力 開關將變速器換檔至安全操作模式；如果任意壓力開關非有意切換 了，就確定或識別失效的離合器控制部件；確定不期望的，需要使用 失效的離合器控制部件的變速器操作模式；以及在除去不期望的操作
模式之外的變速器操作模式中操作變速器。根據該實施例的 一 個方面，將變速器換檔至安全操作模式 包括停用與非有意切換了的壓力開關操作性連接的任意/所有調整閥。根據又一個方面，確定失效的離合器控制部件包括，以任 何順序確定非有意切換的壓力開關是否已經失效；如果它沒有，就 確定與非有意切換的壓力開關操作性連接的相應調整閥是否已經失 效；以及，如果否，就確定閉塞閥是否已經失效。在這種情況下，確 定任意壓力開關是否已經失效優選地包括切換閉塞閥，並且檢測壓力 開關之一是否切換失敗。而且，確定調整閥是否失效優選地包括切換 閉塞閥，並且檢測其各自的壓力開關是否切換(或切換失敗)。最後， 確定閉塞閥是否已經失效理想地包括切換閉塞閥，並且檢測第 一和第 二壓力開關這兩者是否都切換失敗。才艮據該實施例的另 一 個方面，該方法進一 步包括確定第一 和第二壓力開關在車輛發動時是否正確操作和就位。對於這個方面，確定壓力開關在車輛發動時是否正確操作優選地包括切換第一調整 閥，並且檢測第一壓力開關是否與其同時切換，以及切換第二調整閥， 並且檢測第二壓力開關是否與其同時切換。根據又一個方面，該方法進一 步包括確定第 一和第二調整
閥在車輛發動時是否正確#:作和就位。確定調整閥在車輛發動時是否 正確操作和就位各自包括切換閉塞閥，並且檢測第一和第二壓力開關 這兩者是否都切換。根據又一個方面，第一壓力開關可操作以監控第 一調整閥 是否處於工作狀態和待用狀態中的一種。同樣地，第二壓力開關優選 地可操作以監控第二調整閥是否處於工作狀態和待用狀態中的 一種。通過下面對實施本發明的優選實施例和最佳模式所作的詳 細描述並結合附圖和所附權利要求，本發明的上述特徵和優點及其他 特徵和優點將變得更加明顯。
圖1是用於實施本發明的示例性車輛動力系配置的示意
圖；圖2A是用於實現本發明的控制的示例性液壓控制模塊和 電子控制單元的示意圖，示出了處於待用狀態的閉塞閥；圖2B是圖2A所示液壓控制模塊和電子控制單元的示意 圖，示出了處於工作狀態的閉塞閥；圖3是表格，示出了圖2A和2B的第一和第三壓力開關對 應於圖1變速器中的某些轉矩傳遞裝置的接合所期望的機械化順序；圖4是表格，示出了圖2A和2B的第二和第四壓力開關對 應於圖1變速器中的某些轉矩傳遞裝置的接合所期望的機械化順序； 以及圖5是表格，示出了圖2A和2B的閉塞閥對應於圖1車輛 動力系各種操作模式的狀態。
具體實施例方式本文在具有圖1所示多級動力變速器的多模式混合動力傳 動系的背景下描述本發明。圖1所示混合動力系已經被大大簡化了 ，應當理解，與混合動力變速器(或就此而言，是混合動力汽車)的標 準操作相關的更多信息可以在現有技術中得到。而且，很容易理解， 圖1僅僅提供一種本發明可以併入和實施的代表性應用。同樣地，本 發明決不被限制為圖1所示的特定配置。參照附圖，其中，在所有附圖中，相同的附圖標記代表相 同的部件，圖1中示出了示例性車輛動力系統的示意圖(總體上用10 標示)，其具有經由混合動力變速器12驅動地連接至或能流連通到最 終傳動系統16的可再起動的發動才幾14。發動才幾14優選為通過轉矩的 方式經由發動機輸出軸或曲軸18向變速器12傳遞動力。隨後，變速 器12經由變速器輸出軸26分配轉矩以驅動最終傳動系統16(本文用 後橋差速器20和車輪22代表)，並由此推進混合動力汽車(本文未 具體示出)。在圖l所示實施例中，發動機14可以是任何發動機，例 如但不限於，二沖程柴油發動機或四衝程汽油發動機，其通常很容易 適於以每分鐘若干轉數(RPM)提供其可用的動力輸出。雖然圖1中 未示出，但是應當認識到，最終傳動系統16可包括任何已知的配置， 例如前輪驅動(FWD)、後4侖驅動(RWD)、四輪驅動(4WD)或全 4侖驅動(AWD)。變速器12適於操縱來自發動機14的動力並將其分配給最 終傳動系統16。具體地，包括在變速器12中的一個或多個轉矩傳遞 裝置(例如，離合器或制動器)的接合使一個或多個周轉行星齒輪布 置互連，優選地實質上為互連的行星齒輪組(未示出)，從而以變化 的比率將從發動機14出來的動力傳遞至變速器輸出軸26。變速器12 可利用同一個或多個離合器和制動器合作或獨立於它們的一個或多 個行星齒輪組來提供輸入分離、複合分離和固定比操作模式。圖1顯示了變速器12的某些選定部件，包括構造成裝入且 保護第一和第二電動機/發電機組件A和B的主殼體13。第一和第二 電動機/發電機A、 B間接地樞軸到變速器12的主軸上，用虛線在24 處示出，優選為通過上面提到的行星齒輪組系列。電動機/發電機A、 B和行星齒輪組一起操作且可選擇性地接合轉矩傳送裝置，從而旋轉 變速器輸出軸26。主殼體13蓋住了內部變速器12的大多數部件，例 如電動機/發電機A和B、行星齒輪裝置、主軸24以及轉矩傳遞裝置。 電動4幾/發電4幾組件A和B優選地構造成選擇性地:操作為電動才幾和發電機。也就是說，電動機/發電機機組A和B能夠將電能轉換為機械 能(例如，在車輛前進期間)，以及將機械能轉換為電能(例如，在 再生制動期間)。油盤或油槽容積28 (本文也稱為"液壓流體儲液器")位 於主殼體13的底部，並且構造成貯藏或儲存液壓流體，例如變速器 油(圖1中用虛線在30處示出)，用於變速器12及其各種部件。另 外，輔助(或副)變速器泵32被安裝到變速器主殼體13。輔助油泵 32與變速器12流體連通(例如，經由液壓迴路)，從而在特定操作工 況期間(例如，"發動機停止"模式和向其過渡以及從其過渡出的階 段)向變速器12提供增壓流體。變速器12的各種液壓致動部件由變速器電動液壓控制模 塊(TEHCM)控制，在圖2A和2B中示意性地示出了其的一個示例 性實施例，並且總體上用其中的附圖標記40表示。TEHCM40的電 子部分主要由變速器控制模塊(TCM) 36限定，其在圖l的代表性實 施例中作為基於微處理器的常規架構的電子控制單元被描述。TCM 36 與變速器12和TEHCM 40的各個組成部分4喿作性連接，並且至少部 分地可操作以控制其獨立和共同的操作。TCM 36根據多個輸入控制 變速器12的操作從而獲得期望的變速器速比。這些輸入可包括但不 局限於，代表變速器輸入速度(TIS)的信號、駕駛員轉矩指令(TQ)、 變速器輸出速度(TOS)和液壓流體溫度(TSUMP)。本領域技術人 員將認識並理解，TCM 36所採用的通訊方式不局限於使用電纜("線 控的，，)，而是可以為，例如無線射頻及其他無線技術、光纖電纜等等。TEHCM 40的液壓部分與 一個或多個泵組(例如，輔助泵 32 (圖l))、各個調壓器和電磁操作的流體控制閥(未示出)流體連 通，從而產生受調節的壓力管路。根據圖2的實施例，TEHCM40的 液壓部分還包括多個離合器控制閥，例如分別為第一、第二、第三和 第四調整閥T1至T4。可認識地，調整閥Tl-T4 (也就是第一、第二、 第三、第四)的數目可以改變，只要不脫離本發明的範圍和精神，並 由此不應認為是限制。每個離合器調整閥Tl-T4都可操作，以致動變 速器12中的至少一個轉矩傳遞裝置。具體地，致動或沖擊(stroke) 每個調整閥(例如，使用電磁線圏)，將管道壓力供給直接引向相應 離合器或制動器，這就使離合器合攏並且傳遞轉矩。當調整閥解除衝
13擊時，離合器空腔被排空，使離合器停用。例如，第一調整閥Tl與 液壓流體儲液器28和多個轉矩傳遞裝置的第一轉矩傳遞裝置(也就
是離合器Cl )這兩者都流體連通。第一調整閥Tl構造成選擇性地致 動離合器C1。在類似方面，第二、第三和第四調整閥T2-T4每個均 和各自的轉矩傳遞裝置流體連通，也就是第二、第三和第四離合器
C2-C4，並且還與液壓流體儲液器28流體連通。而且，每個調整閥 T2-T4都構造成選擇性地致動其各自的離合器C2-C4。第一和第二閉塞閥，在圖2A-2B中分別用X和Y表示，聯 合以選擇性地阻斷向調整閥Tl-T4的管道壓力送給，優選為按照圖5 的表格中所定義的機械化計劃。具體地，第一閉塞閥X與第一和第三 調整閥T1、 T3這兩者直接流體連通。在類似方面，第二閉塞閥Y與 第二和第四調整閥T2、 T4這兩者以及第一閉塞閥X直接流體連通。 在這種配置中，通過第一閉塞閥X的停用或解除衝擊(圖2A中示出 了解除沖擊)以及第二截流閥Y的致動或衝擊(圖2B中示出了受沖 擊)可以阻止向第一離合器Cl的液壓流體供應。同樣地，通過第一 閉塞閥X的致動(圖2B中示出了受沖擊)以及第二閉塞閥Y的停用 (圖2A中示出了解除沖擊)可以阻止向第二離合器C2的液壓流體供 應。作為最後一個例子，通過第一和第二閉塞閥X， Y這兩者的停用， 可以阻止向第三離合器C3分配液壓流體供應，如圖5的表格第四行 所il明的。每個調整閥Tl-T4都有專用壓力開關，分別用S1至S4表 示，其確定特定調整閥的位置。例如，如2A和2B所示，第一壓力開 關Sl與第一調整閥Tl流體連通，並且與TCM36操作性地連接。第 一壓力開關Sl構造成監控第一調整閥Tl是處於接合(受沖擊)還是 處於分離(解除沖擊)狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給TCM36。 也就是說，當第一調整閥Tl處於一種位置(例如，受衝擊)時，第 一開關路徑42受到增壓從而打開第一壓力開關Sl，其將傳送這個信 息給TCM36。當第一調整閥Tl改變位置(例如，解除沖擊)時，第 一開關路徑42會排空從而關閉第一壓力開關Sl。在類似方面，第二、 第三和第四壓力開關S2、 S3、 S4每個均與各自的調整閥T2、 T3、 T4 流體連通，並且都與TCM 36操作性連接。第二、第三和第四壓力開 關S2、 S3和S4都構造成監控它們相應的調整閥T2、 T3、 T4是處於接合(受衝擊)狀態還是處於或分離(解除沖擊)狀態，並將表徵該
狀態的信號傳送給TCM36。與第一壓力開關S1相似，當第二、第三 或第四調整閥T2、 T3、 T4處於一種位置時，其各自的開關路徑44、 46和48將受到增壓從而打開壓力開關S2、 S3、 S4。當調整閥T2、 T3、 T4中的一個改變位置時，其相應的開關路徑44、 46、 48將排空 從而關閉壓力開關S2、 S3、 S4。第 一和第二閉塞閥X和Y還操作成選擇性地反轉壓力開關 Sl-S4的液壓極性(也就是，從充填改變至排出，或從排出改變至充 填)。具體地，如圖2A所示，第一閉塞閥X與第一和第三壓力開關
二閉塞閥Y與第二和第四壓力開關S2、 S4流體連通，並且構造成選 擇性地同時反轉它們的液壓極性。液壓極性的變化在比較圖2A和圖 2B中各個壓力開關Sl-S4的液壓連接時就可以看到，在圖2A中第一 和第二閉塞閥X、 Y是解除衝擊的，在圖2B中閉塞閥X、 Y是受沖 擊的。例如，圖2A中，當第一閉塞閥X停用時，第一排出路徑50 經由調整閥Tl連通到第一壓力開關Sl,而第一充填路徑52經由調整 閥T3與第三壓力開關S3連通。對比地，如圖2B所示，當致動或沖 擊第一閉塞閥X時，第一和第三壓力開關各自的液壓極性互換，使第 一充填路徑52現在與第一壓力開關Sl連通，而第二排出路徑54現 在連通到第三壓力開關S3。當比較圖2A和2B時，可以對第二和第 四壓力開關S2、 S4和調整閥T2、 T4估文出相同的比較，分別伴隨著與 第三和第四排出路徑60和64的連通，或者第二充填路徑62經由第 二閉塞閥Y的連通。TCM 36具有適當量的可編程存儲器38,其被編程為包括， 尤其包括，用於TEHCM40的診斷檢測方法，也就是診斷液壓控制模 塊中的離合器控制部件的失效的方法，這將在下文更詳細地描述。離
調整閥，以及與這兩個調整閥和壓力開關流體連通的閉塞閥。本文根 據圖1和圖2A-2B所示的裝置描述了本發明，其作為可實施本發明方 法的一種示例性應用。然而，本發明還可在其它動力系和變速器組件 中應用，只要不背離本發明的意圖範圍。TCM 36操作成連續地監控和檢測TEHCM 40中的任一壓力開關是否非有意地切換了 (也就是變換位置)。如上所述，特定調
整閥Tl-T4的位置的任意指令變化會引起壓力開關Sl-S4的狀態變 化。在類似方面，對於閉塞閥X或Y的位置的指令變化，兩個壓力 開關Sl和S3或S2和S4分別會同時改變狀態。因此，單個壓力開關 意外地改變狀態(也就是非有意地切換)指示調整閥位置上的意外的 或非故意的變化。TCM36通過將變速器12換檔至安全操作模式來響 應壓力開關的非有意切換。將變速器12換檔至安全操作模式包括停 用相應的調整閥Tl-T4,並由此停用與非有意切換了的壓力開關Sl-S4 操作性連接的相關離合器Cl-C4。通過將相關閉塞閥X或Y的位置變 為鎖定特定離合器C1-C3,就給了 TCM 36時機來確定是調整閥是否 真地改變了位置，還是連接到它的壓力開關已經失效。然後，TCM36確定或識別哪個離合器控制部件失效。根據 優選實踐，TCM 36識別失效的離合器控制部件是通過確定非有意 切換的壓力開關是否已經失效；如果它沒有，就確定與非有意切換的 壓力開關操作性連接的相應調整閥是否已經失效；以及，如果相應調 整閥沒有失效，就確定閉塞閥是否已經失效。值得注意地，這些步驟 的順序可以變化，並且可以同時進行。
一個壓力開關是否未能切換，從^提供了安全地確定:力開關是否已 經失效的能力。作為示例，如果第一壓力開關Sl非有意地切換了， TCM 36就可以通過切換第一閉塞閥X,並且^r測是否只有第三壓力 開關S3切換了，來確定開關Sl是否是失效的離合器控制部件，通過 比較圖3表格的行2和行6就可以明白。如果第一壓力開關Sl正確 地響應了， TCM36將確定第一調整閥Tl已經失效(例如，被卡住)。 也就是說，通過切換第一閉塞閥X，並且檢測到第一壓力開關Sl切 換了， 一個人就能從上述關係得出第一調整閥Tl是失效的離合器控 制部件的結論。最後，如果第一閉塞閥X被切換了 ，並且TCM36檢 測到第一和第二壓力開關Sl或S3都沒有切換，TCM 36將識別第一 閉塞閥X為失效部件。—旦識別出失效的離合器控制部件，TCM 36就可以確定需 要使用失效的離合器控制部件的任何不期望的變速器操作模式，並且 使變速器12在除去不期望的操作模式之外的操作模式下操作。參照圖5，用於混合動力變速器12的模式操作Ml至M4是這樣的時候， 兩個離合器(例如Cl和C2或C3和C4)被接合，並且變速器被有效 地操作成電可變變速器(EVT)，其中，第一和第二電動機/發電機組 A和B的速度用來改變發動機轉速14和變速器輸出速度之間的比。 檔位操作Gl-G3是這樣的情況，離合器Cl-C4中的三個被接合，並且 發動機轉速與變速器輸出速度之間有固定比(例如，變速器12像傳 統分級比率自動變速器一樣操作)。當車輛駕駛員命令了更高和更低 的輸出速度/轉矩時，TCM 36可以在所有模式Ml-M4和檔位Gl-G3 中導航以得到期望結果。模式至模式、檔位至模式、檔位至檔位的換 檔就只不過是所執行換檔的類型。例如，在模式1至檔位1 (M1/G1 ) 的換檔中，變速器12從有第一和第三離合器Cl、 C3接合的Ml中的 操作通過增加第四離合器C4而轉換或變換到檔位1G1。 TCM 36還可 以通過命令雙離合器轉換來執行模式至模式和檔位至檔位的換檔。通 過識別出模式至模式、檔位至檔位以及模式至檔位的狀態中哪個需要 使用失效的離合器部件，TCM 36可以在替換狀態下操作，而不需要 妥協駕駛員感覺或TEHCM 40的完整性。TCM 36優選地還構造成確定壓力開關Sl-S4在車輛發動 時是否正確操作。對於這個方面，確定壓力開關在車輛發動時是否正 確操作優選地包括切換調整閥Tl-T4中的每一個，並且檢測或監控來 看每個相應壓力開關Sl-S4是否與此同時切換。在類似方面，TCM36 可以確定調整閥Tl-T4的每一個在車輛發動時是否正確:操作，例如， 通過切換每個閉塞閥X和Y並且監控來看與它們連通的這兩個壓力 開關是否都同時切換。本發明的該方法優選為至少包括上面確定了的那些步驟。 然而，省略步驟、包括輔助步驟和/或改變本文所列步驟的順序都是在 本發明聲明的範圍和精神以內。還應當進一步注意到，上述方法只表 示了單個診斷循環。然而，可以預料到，該方法可以用在基於"實時，，
的系統方式中。本發明允許對多模式混合動力變速器12的離合器控制系 統的全面診斷。總是知道每個離合器控制閥的位置使軟體能夠知道可 用離合器，並且通過阻斷不期望的模式至模式、模式至檔位、檔位至 檔位的換檔來保持混合動力系統的安全操作。開關的機械化使該系統
17能夠利用現有的只裝有四個開關的TEHCM,其減少了與設計一種新 的TEHCM有關的成本和證實。這種機械化不僅提供了對閥位置，還 提供了對開關的完好狀態的連續診斷。儘管上文詳細描述了實施本發明的最佳方式，但熟悉本發 明所涉及領域的技術人員將會認識到用於在所附權利要求範圍內實 踐本發明的各種替換設計和實施例。
權利要求
1、一種用於車輛變速器的液壓控制模塊，所述變速器具有多個轉矩傳遞裝置，所述液壓控制模塊包括控制器；第一調整閥，其與所述多個轉矩傳遞裝置中的第一個流體連通，並且構造成選擇性地致動所述第一轉矩傳遞裝置；第二調整閥，其與所述多個轉矩傳遞裝置中的第二個流體連通，並且構造成選擇性地致動所述第二轉矩傳遞裝置；第一壓力開關，其與所述第一調整閥流體連通，並且與所述控制器操作性連接，其中，所述第一壓力開關構造成監控所述第一調整閥是處於接合狀態還是處於分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給所述控制器；第二壓力開關，其與所述第二調整閥流體連通，並且與所述控制器操作性連接，其中，所述第二壓力開關構造成監控所述第二調整閥是處於接合狀態還是處於分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給所述控制器；以及第一閉塞閥，其與所述第一和第二調整閥以及所述第一和第二壓力開關流體連通；其中，所述控制器可操作以檢測所述第一和第二壓力開關中的至少一個是否非有意地切換了；並且其中，所述控制器可操作以響應於所述第一和第二壓力開關中的所述至少一個的非有意切換將所述變速器換檔至安全操作模式。
2、 如權利要求1所述的液壓控制模塊，其特徵在於，所述第一 閉塞閥構造成選擇性地同時反轉所述第 一壓力開關的第 一液壓極性 和所述第二壓力開關的第二液壓極性。
3、 如權利要求1所述的液壓控制模塊，其特徵在於，將所述變 速器換檔至安全操作模式包括，停用與非有意切換的所述第一和第二 壓力開關的所述至少一個操作性連接的所述第一和第二調整閥的相 應之一。
4、 如權利要求1所述的液壓控制系統，其特徵在於，進一步包括第三調整閥，其與所述多個轉矩傳遞裝置中的第三個流體連通，並且構造成選擇性地致動所述第三轉矩傳遞裝置；第四調整閥，其與所述多個轉矩傳遞裝置中的第四個流體連通，並且構造成選擇性地致動所述第四轉矩傳遞裝置；第三壓力開關，其與所述第三調整閥流體連通，與所述控制器操 作性連接，並且構造成監控所述第三調整閥是處於接合狀態還是處於 分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給所述控制器；第四壓力開關，其與所述第四調整閥流體連通，與所述控制器操 作性連接，並且構造成監控所述第四調整閥是處於接合狀態還是處於 分離狀態，並將表徵該狀態的信號傳送給所述控制器；以及第二閉塞閥，其與所述第三和第四調整閥以及所述第三和第四壓力開關流體連通；其中，所述控制器進一步可操作以檢測所述第三和第四壓力開關 的至少一個是否非有意地切換了 ；以及其中，所述控制器進一步可操作以響應於所述第三和第四壓力開 關的所述至少一個的非有意切換將所述變速器換檔至安全操作模式。
5、 如權利要求4所述的液壓控制模塊，其特徵在於，所述第二 閉塞閥構造成選擇性地同時反轉所述第三壓力開關的第三液壓極性 和所述第四壓力開關的第四液壓極性。
6、 如權利要求4所述的液壓控制模塊，其特徵在於，將所述變 速器換檔至安全操作模式包括停用與非有意切換的所述第三和第四 壓力開關的所述至少一個操作性連接的所述第三和第四調整閥的相 應之一。
7、 如權利要求1所述的液壓控制模塊，其特徵在於，所述控制 器進一步可操作以響應於所述第三和第四壓力開關的至少一個的非 有意切換來識別失效的離合器控制部件；確定需要使用所述失效的離 合器控制部件的不期望的變速器操作模式；並且命令變速器在除去所 述不期望的操作模式之外的操作模式下操作。
8、 如權利要求7所述的液壓控制模塊，其特徵在於，所述識別 失效的離合器控制部件包括確定所述第一和第二壓力開關的所述至少一個是否已經失效； 確定與所述第一和第二壓力開關所述至少一個操作性相連的，非有意切換的所述第一和第二調整岡的相應之一是否已經失效；以及 確定所述第 一 閉塞閥是否已經失效。
9、 如權利要求8所述的液壓控制模塊，其特徵在於，確定所述第一和第二壓力開關的所述至少一個是否已經失效包括，切換所述第 一閉塞閥並且檢測所述第 一和第二壓力開關的所述至少 一 個是否切 換失敗。
10、 如權利要求8所述的液壓控制模塊，其特徵在於，確定所述 第一和第二調整閥的相應一個是否已經失效包括，切換所述第一閉塞 閥並且檢測所述第 一和第二壓力開關的所述至少 一 個是否切換。
11、 如權利要求8所述的液壓控制模塊，其特徵在於，確定所述 第 一 閉塞閥是否已經失效包括，切換所述閉塞閥並且檢測所述第 一 和 第二壓力開關這兩者是否都切換失敗。
12、 一種診斷動力變速器的液壓控制模塊中的離合器控制部件的 失效的方法，所述離合器控制部件至少包括與第一壓力開關操作性連 接的第一調整閥、與第二壓力開關操作性連接的第二調整閥，以及與 第 一和第二調整閥以及第 一和第二壓力開關流體連通的閉塞閥，其中，所述第一和第二壓力響應於相應調整閥的切換進行切換，所述方 法包括檢測所述第一和第二壓力開關的至少一個是否非有意切換了；響應於所述第一和第二壓力開關的所述至少一個的非有意切換 將所述變速器換檔至安全操作模式；如果所述第一和第二壓力開關的至少一個非有意切換了，就確定 失效的離合器控制部件；確定需要使用所述失效的離合器控制部件的不期望有的變速器 操作模式；以及在除去所述不期望有的操作模式之外的變速器操作模式下操作 所述變速器。
13、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述將變速器換 檔至安全操作模式包括，停用與非有意切換的所述第一和第二壓力開 關的所述至少一個操作性連接的所述第一和第二調整閥的相應之一。
14、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述確定失效的 離合器控制部件包括確定所述第一和第二壓力開關的所述至少一個是否已經失效； 確定與所述第三和第四壓力開關的所述至少一個操作性連接的， 非有意切換的所述第一和第二調整閥的相應一個是否已經失效；以及 確定所述閉塞閥是否已經失效。
15、 如權利要求14所述的方法，其特徵在於，確定所述第一和 第二壓力開關的所述至少一個是否已經失效包括，切換所述閉塞閥並 且檢測所述第一和第二壓力開關的所述至少一個是否切換失敗。
16、 如權利要求14所述的方法，其特徵在於，確定所述第一和 第二調整閥的相應 一 個是否已經失效包括，切換所述閉塞閥並且檢測 所述第 一和第二壓力開關的所述至少 一個是否切換。
17、 如權利要求14所述的方法，其特徵在於，確定所述閉塞閥 是否已經失效包括，切換所述閉塞閥並且檢測所述第 一和第二壓力開 關這兩者是否都切換失敗。
18、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，進一步包括 確定所述第一和第二壓力開關在車輛發動時是否正確操作，其中，所述確定第一和第二壓力開關在車輛發動時是否正確操作包括， 切換所述第一調整閥並且檢測所述第一壓力開關是否切換，以及切換 所述第二調整閥並且檢測所述第二壓力開關是否切換。
19、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，進一步包括 確定所述第一和第二調整閥在車輛發動時是否正確操作，其中，所述確定第一和第二調整閥在車輛發動時是否正確操作各自包括，切 換所述閉塞閥並且檢測所述第一和第二壓力開關這兩者是否都切換。
20、 如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述第一壓力開 關可操作以監控所述第 一 調整閥是否處於工作狀態和待用狀態中的 一種，並且，所述第二壓力開關可操作以監控所述第二調整閥是否處 於工作狀態和待用狀態中的 一 種。
全文摘要
本發明涉及用於車輛變速器的液壓控制模塊及其診斷檢測方法。具體地，提供了用於多模式混合動力變速器的液壓控制模塊的離合器控制部件的先進的硬體診斷檢測。本發明的檢測方案利用壓力開關傳感器來檢測與離合器控制機械化有關的每個閥的位置。這些傳感器和這些閥一起的機械化提供了清楚確定每個閥的位置的能力，同時還使變速器電動液壓控制模塊(TEHCM)能夠診斷每個壓力開關的完好狀態。這將使該診斷能夠區分失效開關和失效(例如，「卡住」或「錯位」)閥。本發明提供了安全地診斷動力變速器中的離合器控制部件的能力，同時防止在變速器內出現意外的和不希望有的換檔順序。
文檔編號F16D48/04GK101550973SQ20091013296
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月3日 優先權日2008年4月4日
發明者M·D·福斯特 申請人:通用汽車環球科技運作公司