本发明专利技术公开了一种用于测量通过扭矩产生元件传递的扭矩量的负荷传感器组件，该负荷传感器组件包括安装在变速器壳体上的芯和安装在该芯上的负荷传感器。该负荷传感器设置成紧靠该扭矩产生元件的一部分，因而通过该扭矩产生元件传递的扭矩的量的一部分通过该负荷传感器并且被测量。电缆连接到该负荷传感器，用于将表示该扭矩的量的信号传输给变速器控制器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及负荷传感器组件，其用于测量通过自动变速器的扭矩产生元件传递的 扭矩量。该组件包括安装在变速器壳体上的芯和安装在该芯上并设置成紧靠该扭矩产生元 件的一部分的负荷传感器，因而通过该扭矩产生元件传递的扭矩量的一部分通过负荷传感 器并且被负荷传感器组件测量。优选地，电缆连接于负荷传感器，以用于将表示该扭矩量的 信号传输到变速器控制器。盖或套筒在该芯和传感器上延伸。在优选实施例中，扭矩产生元件是多盘摩擦元件，包括端片(endplate)和在变速器 箱和端片之间的花键轴连接器。该连接器具有齿，该齿从变速器箱延伸并且与从该端片延伸 的齿合作。该负荷传感器组件安装在变速器壳体上并且在一个花键齿通常设置的位置上，该 变速器壳体在从该端片延伸的两个花键轴齿之间。优选地，该芯用金属制造，而套筒用橡胶、 塑料和金属中的一种制造。传感器可以具有若干种不同的配置。在一种配置中，销固定到端 片并且负荷传感器放置成紧靠该销。在另一种配置中，力传感器是设置在薄膜上的负荷敏感 弹性体，而芯是摩擦元件片的齿。这种薄膜力传感器的示例可以在美国专利6，272，936中找 至IJ，该专利结合于此供参考。在又一个实施例中，该芯是牢固地固定于变速器箱的金属横杆， 而负荷传感器是应力传感器，其测量由扭矩引起的在该横杆上的应力的量。在另一个实施例中，扭矩产生元件是包括固定支架和带式制动器条的带式制动 器。该芯可以以多种方式接合该条。在一种配置中，带式制动器条具有从其延伸的块体，而 所述芯通过变速器壳体并与该块体接合。负荷传感器设置在该芯和块体之间。在另一种配 置中，该带式制动器条具有从其延伸的、通过在该条中冲孔形成的钩子。该芯通过变速器壳 体并且接合该钩子，而负荷传感器设置在该芯和钩子之间。在又一种配置中，该固定支架具 有从其延伸的销。该芯通过变速器壳体并接合该销。负荷传感器设置在该芯和销之间。优 选地，垫块位于该负荷传感器和该盖子之间。在再一个实施例中，扭矩产生元件是包括固定支架和带式制动器条的带式制动器，而所述芯是固定销，其不需要具有安装在变速器壳体上的盖子。该固定销延伸到变速器箱的外面并且接合固定支架。负荷传感器安装在该固定销和变速器箱之间，因而扭矩被传 输给带式条，推动固定销并且被负荷传感器感测。优选地，垫块位于负荷传感器和固定销之 间。该芯包括安装在变速器箱中的固定销。芯延伸到变速器箱的外面并且连接于固定支 杆，该支杆又接合固定支架。负荷传感器安装在固定销和变速器箱之间。扭矩被传输给带 式条，其中该带式条推动固定支杆和销，其中扭矩被负荷传感器感测。优选地，变速器壳体 包括用于支撑固定销的孔。螺母安装在该孔的一端中并且将固定销固定于该壳体。插头和 支撑件位于该螺母和固定销之间。用这种设置，可以直接测量通过变速器的摩擦元件的扭 矩并且可以减小换档冲击和发动机爆发。根据另一方面，提供一种测量自动变速器中的扭矩的方法。该方法包括用安装在 扭矩产生元件上的传感器测量通过变速器的扭矩产生元件传输的扭矩的一部分；和将表示 该扭矩的信号发送给控制器，该控制器用来控制变速器中的传动比换档变化。在一个实施 例中，该方法还包括自动校准传感器的输出和实际负荷水平之间的传递函数。本专利技术的其他目的、特征和优点从下面对优选实施例的详细描述连同附图一起将 变得更清楚，其中在多个附图中相同的附图标记指的是对应的零部件。附图说明图1是根据现有技术的自动变速器系统的齿轮配置的示意图；图2是示出了离合器和制动器摩擦元件接合和释放模式的图表，该图表用于产生 用于图1中示意性地示出的变速器的六个前进传动比和一个倒档传动比中的每一个；图3是用于图1的现有技术的自动变速器系统从低速档配置到高速档配置的同步 的摩擦元件对摩擦元件升档事件的一般过程的曲线图。图4是从低速档配置到高速档配置的同步的摩擦元件对摩擦元件升档事件一般 过程的曲线图，其中与图3所示的情况相比离去的摩擦元件被过早地释放。图5是从低速档配置到高速档配置的同步的摩擦元件对摩擦元件升档事件一般 过程的曲线图，其中与图3所示的情况相比，离去的摩擦元件释放被延迟。图6是用于图1中的自动变速器系统的基于动力传动系部件的速度测量从低速档 配置到高速档配置的现有技术同步的摩擦元件对摩擦元件升档控制的曲线图，其中离去的 摩擦元件在扭矩阶段保持锁紧。图7是用于图1中的自动变速器系统的基于动力传动系部件的速度测量从低速档 配置到高速档配置的现有技术同步的摩擦元件对摩擦元件升档控制的曲线图，其中离去的 摩擦元件在扭矩阶段滑动。图8是根据本专利技术第一优选实施例用于包括负荷传感器设置的自动变速器系统 的齿轮配置的示意图；图9是根据本专利技术的优选实施例基于作用在离去的摩擦元件上的扭矩负荷的直 接测量或估算，用于图8的自动控制系统的从低速档配置到高速档配置的同步的摩擦元件 对摩擦元件升档控制的曲线图；图10是示出根据本专利技术优选实施例的到来的摩擦元件控制方法的流程图；图11是示出根据本专利技术优选实施例的离去的摩擦元件释放控制方法的流程图12是根据本专利技术的第一优选实施例的用于确定离去的摩擦元件的理想释放正 时的过程的曲线图。图13是示出根据本专利技术优选实施例的换档控制方法的流程图；图14是根据本专利技术的另一个优选实施例，基于作用在离去的摩擦元件和到来的 摩擦元件上的扭矩负荷的直接测量或估算，用于图8的自动变速器控制系统的从低速档配 置到高速档配置的同步的摩擦元件对摩擦元件升档控制的曲线图；图15是示出根据本专利技术另一个优选实施例的到来的摩擦元件换档控制方法的流 程图；图16A示出根据本专利技术的另一个优选实施例的安装在摩擦元件端片的两个齿之间的负荷传感器组件，其用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图16B示出安装在变速器箱中的图16A的负荷传感器组件；图17A示出根据本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，其设置成紧靠从摩 擦元件的端片伸出的销，以用于测量离去的摩擦元件上的相对负荷水平；图17B示出安装在变速器箱中的图17A的负荷传感器组件；图18示出本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器，该负荷传感器用薄膜型负荷 传感器构成并且附连到用于测量离去的摩擦元件上的相对负荷水平的齿；图19示出本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感器用金属横 杆构成，用于测量离去的摩擦元件上的相对负荷水平；图20示出本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感器组件安装 在带式制动器型摩擦元件上，用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图21A-21C示出根据本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感器 组件安装在带式制动器型摩擦元件上，用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图22A和22B示出根据本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感 器组件安装在带式制动器型摩擦元件上，用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图23示出根据本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感器组件 安装在带式制动器型摩擦元件上，用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图24示出根据本专利技术另一个优选实施例的曲线图；图25示出根据本专利技术另一个优选实施例的负荷传感器组件，该负荷传感器组件 安装在带式制动器型摩擦元件上，用于测量该摩擦元件上的相对负荷水平；图26示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量通过所述扭矩产生元件传递的扭矩量的负荷传感器组件，该负荷传感器组件用于车辆动力传动系的多级传动比自动变速器中，该自动变速器包括控制器、壳体、输入扭矩源、扭矩输出构件、限定从所述输入扭矩源到所述扭矩输出构件的多个扭矩流路径的齿轮装置，以及第一和第二压力致动的扭矩产生元件，其用于在具有准备阶段、扭矩阶段和惯性阶段的传动比升档事件期间，分别形成具有低传动比的齿轮配置和具有更高传动比的齿轮配置，该负荷传感器组件包括： 安装在变速器壳体上的芯；和 安装在该芯上并设置成紧靠该扭矩产生元件的一部分的负荷传感器，其中通过该扭矩产生元件传递的扭矩的量的一部分行进通过该负荷传感器并且被该负荷传感器组件测量，其中表示通过所述扭矩产生元件传递的扭矩的量的信号从所述负荷传感器发送给所述控制器。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤井雄二，TD斯奈德，GM彼得罗恩，JWL麦卡勒姆，M雷迪塞，D波普乔伊，曾昭文，SH李，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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