CN106151500B - 变速箱液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱液压控制系统，包括供油系统、挡位控制系统和离合器控制系统，其中，供油系统包括储能器和用于检测储能器中油压的第一压力传感器；挡位控制系统包括第一压力阀、第二压力阀、第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，油液依次经过第一或第二压力阀、第三换向阀、第一或第二换向阀后，流入设定挡位活塞腔；离合器控制系统包括第三压力阀、第四压力阀和选择阀，油液依次经过选择阀、第三或第四压力阀后，流入设定的离合器活塞腔；还包括与电机、各个电磁阀及传感器电连接的TCU控制器。本发明提供的变速箱液压控制系统，实现了无论输入何种信号，至多可挂入一个挡位及一个离合器，同时也实现了油泵的间隙性工作，降低了功率损耗。

Description

变速箱液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种变速器中的控制系统，尤其涉及一种变速箱液压控制系统。

背景技术

随着中国市场上汽车销量的不断增加，国内市场上对于匹配有自动变速箱车辆的需求也在不断增加，国内多数主机厂也开展了双离合器自动变速箱的研发，尤其对于变速箱液压控制系统的设计，是双离合器变速箱开发中的重要一个环节。

图1为现有技术中双离合器变速箱挡位控制原理图，如图1所示，与油泵连通的主油路上可以分出两条支路，两条支路上分别设置有电磁阀，且两条支路最终通向活塞腔，进而控制选换挡；然而，双离合器挡位控制系统是通过输入指定的信号控制液压阀的开启和关闭，进而控制油路的走向，实现正常的选换挡，但是，当输入错误信号时，会导致两条支路同时导通，使液压油同时进入两个活塞腔，进而导致同时挂入两个挡位，造成变速箱自干涉，甚至损坏。

图2为现有技术中双离合器控制原理图，如图2所示，与油泵连通的主油路上还可以分出两条支路，两条支路上分别设置有离合器和电磁阀，双离合器控制系统通过输入指定的信号控制液压阀的开启和关闭来控制油路的走向，进而控制离合器结合与释放；但是，当输入错误信号是，同样会导致两条支路同时导通，使两个离合器同时结合，进而导致离合器烧毁，甚至造成动力总成损坏。

此外，在现有的自动变速箱中，油泵均由发动机驱动，只要发动机启动后，油泵便进入持续工作状态，且油泵的转速会受发动机的转速影响，较为耗费发动机的能量，不利于油耗及排放的降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种变速箱液压控制系统，以实现在输入任何信号的情况下，至多可以挂入一个挡位，而且至多可以接合一个离合器，同时可以实现油泵的间隙性工作，以降低因油泵连续工作而引起的功率损耗。

本发明实施例提供了一种变速箱液压控制系统，包括供油系统、挡位控制系统和离合器控制系统；其中，所述供油系统包括油泵和电机，所述电机控制所述油泵为所述变速箱液压控制系统提供液压油；所述挡位控制系统包括若干液压缸，所述液压缸包括若干个挡位活塞腔，在所述挡位控制系统中，由所述油泵提供的液压油最终输入到所述活塞腔中；所述离合器控制系统包括两个离合器，所述离合器包括离合器活塞腔，在所述离合器控制系统中，由所述油泵提供的液压油最终输入到所述离合器活塞腔中；其特征在于：

所述供油系统还包括：储能器和用于检测所述储能器中油压的第一压力传感器，所述储能器和所述第一压力传感器设置在与所述油泵的出油口连通的主油路上；

所述挡位控制系统还包括：第一压力阀、第二压力阀、第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀；

所述第一换向阀的出油口和所述第二换向阀的出油口分别与所述挡位活塞腔连通；

所述第三换向阀的出油口分别与所述第一换向阀的进油口和所述第二换向阀的进油口连通；

所述第一压力阀的出油口和所述第二压力阀的出油口分别与所述第三换向阀的进油口连通；

所述第一压力阀的进油口和所述第二压力阀的进油口分别通过各自连通的支路与所述主油路连通；

所述离合器控制系统还包括：第三压力阀、第四压力阀和选择阀；

所述第三压力阀的出油口和所述第四压力阀的出油口分别与两个所述离合器活塞腔连通；

所述选择阀的出油口分别与所述第三压力阀的进油口和所述第四压力阀的进油口连通；

所述选择阀的进油口通过其所在支路与所述主油路连通；

所述变速箱液压控制系统还包括TCU控制器，所述TCU控制器与所述电机、上述各个阀及所述第一压力传感器电连接。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述供油系统还包括过滤器，所述过滤器设置在汽车的油箱与所述油泵之间。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述供油系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述储能器与所述油泵的出油口之间。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述供油系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述油泵的出油口与所述油泵的回油口之间。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述离合器控制系统还包括两个蓄能器和两个第二压力传感器，两个所述蓄能器和两个所述第二压力传感器分别设置在与两个所述离合器活塞腔的进油口连通的支路上；所述TCU控制器与所述第二压力传感器电连接。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述第一换向阀、所述第二换向阀和所述第三换向阀均为两位八通开关电磁阀。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述选择阀和所有压力阀均为线性比例电磁阀，且为常低阀。

如上所述的变速箱液压控制系统，其中，优选的是，所述挡位控制系统包括八个挡位活塞腔。

本发明提供的变速箱液压控制系统，实现了在输入任何信号的情况下，至多可以挂入一个挡位，而且至多可以接合一个离合器，同时也实现了油泵的间隙性工作，降低了因油泵连续工作而引起的功率损耗。

附图说明

图1为现有技术中双离合器变速箱挡位控制原理图；

图2为现有技术中双离合器控制原理图；

图3为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统的原理图；

图4为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中挡位控制系统的原理图；

图5为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中离合器控制系统的原理图。

附图标记说明：

1-第一换向阀 2-第二换向阀 3-第三换向阀

4-第一压力阀 5-第二压力阀 6-第四压力阀

7-第三压力阀 8-选择阀 9、10-蓄能器

11-油箱 12-过滤器 13-电机

14-第一单向阀 15-储能器 16-第一压力传感器

17-第二单向阀 18、19-第二压力传感器 20-第一离合器活塞腔

21-第二离合器活塞腔 22-TCU控制器 23-1挡活塞腔

24-2挡活塞腔 25-3挡活塞腔 26-4挡活塞腔

27-5挡活塞腔 28-6挡活塞腔 29-7挡活塞腔

30-R挡活塞腔 31-油泵

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图3为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统的原理图。

如图3所示，本发明实施例提供了一种变速箱液压控制系统，包括供油系统、挡位控制系统和离合器控制系统；其中，供油系统包括油泵31和电机13，通过电机13控制油泵31为变速箱液压控制系统提供液压油；挡位控制系统包括若干液压缸，液压缸包括若干个挡位活塞腔，在挡位控制系统中，由油泵31提供的液压油最终输入到活塞腔中；离合器控制系统包括两个离合器，离合器包括离合器活塞腔，在离合器控制系统中，由油泵31提供的液压油最终输入到离合器活塞腔中；其中：

供油系统还包括：储能器15和用于检测储能器15中油压的第一压力传感器16，储能器15和第一压力传感器16设置在与油泵31出油口连通的主油路上；

挡位控制系统还包括：第一压力阀4、第二压力阀5、第一换向阀1、第二换向阀2和第三换向阀3；第一换向阀1和第二换向阀2的出油口与挡位活塞腔连通；第三换向阀3的出油口与第一换向阀1和第二换向阀2的进油口连通；第一压力阀4和第二压力阀5的出油口与第三换向阀3的进油口连通；第一压力阀4和第二压力阀5的进油口通过各自连通的支路与主油路连通；

离合器控制系统还包括：第三压力阀7、第四压力阀6和选择阀8；第三压力阀7和第四压力阀6的出油口分别与两个离合器活塞腔连通；选择阀8的出油口与第三压力阀7和第四压力阀6的进油口连通；选择阀8的进油口通过其所在支路与主油路连通；

变速箱液压控制系统还包括TCU控制器22，TCU控制器22与电机13、各个电磁阀及传感器电连接。

本发明提供的变速箱液压控制系统在其运行过程中，TCU控制器22控制电机13的启动，电机13控制油泵31向挡位控制系统和离合器控制系统输入油液，但在此之前，从油泵31输出的油液首先进入储能器15中，使储能器15中存储一定容量的高压油，同时第一压力传感器16的设置可以实时检测储能器15中的油压，当该油压超过设定的限值时，TCU控制器22会向电机13发出停止工作的信号，进而使油泵31停止运行，以维持系统压力；当第一压力传感器16检测到油压低于设定的限值时，TCU控制器22向电机13发出开始工作的信号，使油泵31开始运行，为系统继续提供油液，使系统压力达到正常水平。由此，储能器15和第一压力传感器16的设置保证了变速箱液压控制系统中压力的稳定，更实现了油泵31的间歇性工作，降低了油耗。

挡位控制系统和离合器控制系统由供油系统和TCU控制器22同时控制，当汽车切换到不同的挡位时，两个离合器交替结合，即始终是一个离合器结合，另一个离合器断开。

图5为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中离合器控制系统的原理图。

如图5所示，离合器控制系统包括第一离合器和第二离合器，其具体的控制流程如下：

第一离合器工作且第二离合器断开时，油液从选择阀8进油口8P1进入，从出油口8B1流出，并继续从第三压力阀7的进油口7P进入，从出油口7B流出，最后流入到第一离合器活塞腔20中。

第二离合器工作且第一离合器断开时，油液从选择阀8进油口8P2进入，从出油口8B2流出，并继续从第四压力阀6的进油口6P进入，从出油口6B流出，最后流入到第二离合器活塞腔21中。

当整车启动后，TCU控制器22向选择阀8发出信号，可以使选择阀8的阀芯移动到中间位置，使得两个离合器支路均处于闭合状态。

由此，本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中的离合器控制系统，实现了无论输入的信息对错与否，均可以保证至多可以使其中的一个离合器结合，解决了两个离合器同时结合的问题。

可以理解的是，对选择阀8阀芯的控制，可以通过控制电磁阀驱动电流来实现。

进一步地，离合器控制系统还可以包括两个蓄能器9、10和两个第二压力传感器18、19，两个蓄能器9、10和两个第二压力传感器18、19分别设置在与两个离合器活塞腔进油口连通的支路上；从第三压力阀7或第四压力阀6的出油口输出的油液，可以先进入蓄能器9、10，使蓄能器9、10中存储一定的压力，并通过第二压力传感器18、19对蓄能器9、10中的压力进行实时检测，以保证离合器控制系统中压力的稳定。

图4为本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中挡位控制系统的原理图。

如图4所示，挡位控制系统包括若干个挡位活塞腔，具体地，可以包括八个挡位活塞腔，具体为，1挡活塞腔23，2挡活塞腔24，3挡活塞腔25，4挡活塞腔26，5挡活塞腔27，6挡活塞腔28，7挡活塞腔29，R挡活塞腔30，各挡位活塞腔的具体控制原理如下：

1挡工作时，第二压力阀5工作，油液从第二压力阀5的进油口5P进入，从出油口5B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P1流入，从出油口3B1流出，随后油液再从第二换向阀2的进油口2P1进入，从出油口1流出，由此，油液经过第二换向阀2后流入1挡活塞腔23，并推动活塞移动，实现1挡同步器的结合。

2挡工作时，第二压力阀5工作，油液从第二压力阀5的进油口5P进入，从出油口5B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P1流入，从出油口3B2流出，随后油液再从第一换向阀1的进油口1P1进入，从出油口2流出，由此，油液经过第一换向阀1后流入2挡活塞腔24，并推动活塞移动，实现2挡同步器的结合。

3挡工作时，第一压力阀4工作，油液从第一压力阀4的进油口4P进入，从出油口4B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P2流入，从出油口3B3流出，随后油液再从第二换向阀2的进油口2P2进入，从出油口3流出，由此，油液经过第二换向阀2后流入3挡活塞腔25，并推动活塞移动，实现3挡同步器的结合。

4挡工作时，第一压力阀4工作，油液从第一压力阀4的进油口4P进入，从出油口4B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P2流入，从出油口3B4流出，随后油液再从第一换向阀1的进油口1P2流入，从出油口4流出，由此，油液经过第一换向阀1后流入4挡活塞腔26，并推动活塞移动，实现4挡同步器的结合。

5挡工作时，第二压力阀5工作，油液从第二压力阀5的进油口5P进入，从出油口5B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P1流入，从出油口3B1流出，随后油液再从第二换向阀2的进油口2P1流入，从出油口5流出，由此，油液经过第二换向阀2后流入5挡活塞腔27，并推动活塞移动，实现5挡同步器的结合。

6挡工作时，第一压力阀4工作，油液从第一压力阀4的进油口4P进入，从出油口4B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P2流入，从出油口3B4流出，随后油液再从第一换向阀1的进油口1P2流入，从出油口6流出，由此，油液经过第一换向阀1后流入6挡活塞腔28，并推动活塞移动，实现6挡同步器的结合。

7挡工作时，第一压力阀4工作，油液从第一压力阀4的进油口4P进入，从出油口4B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P2流入，从出油口3B3流出，随后油液再从第二换向阀2的进油口2P2进入，从出油口7流出，由此，油液经过第二换向阀2后流入7挡活塞腔29，并推动活塞移动，实现7挡同步器的结合。

R挡工作时，第二压力阀5工作，油液从第二压力阀5的进油口5P进入，从出油口5B流出，然后油液从第三换向阀3的进油口3P1流入，从出油口3B2流出，随后油液再从第二换向阀2的进油口1P1流入，从出油口R流出，由此，油液经过第二换向阀2后流入R挡活塞腔30，并推动活塞移动，实现R挡同步器的结合。

由此，本发明实施例提供的变速箱液压控制系统中的挡位控制系统，实现了各挡位间的互锁，保证了无论输入的信息对错与否，均可以保证至多可以挂入其中一个挡位。

需要说明的是，第一换向阀1、第二换向阀2和第三换向阀3均可以为两位八通开关电磁阀。

进一步地，选择阀8和所有压力阀均可以为线性比例电磁阀，且为常低阀。

进一步地，供油系统还可以包括过滤器12，过滤器12设置在汽车的油箱11与油泵31之间，可以预先过滤油箱11中的杂质。

进一步地，供油系统还可以包括第一单向阀14，第一单向阀14设置在储能器15与油泵31的出油口之间，可以在油泵31在停止工作时，避免油液倒流。

进一步地，供油系统还包括第二单向阀17，第二单向阀17设置在油泵31的出油口与回油口之间，可以避免由于油泵31输出压力过高而损坏液压系统元器件。

本发明实施例提供的变速箱液压控制系统，实现了在输入任何信号的情况下，至多可以挂入一个挡位，而且至多可以接合一个离合器，同时也实现了油泵的间隙性工作，降低了因油泵连续工作而引起的功率损耗。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种变速箱液压控制系统，包括供油系统、挡位控制系统和离合器控制系统；其中，所述供油系统包括油泵和电机，所述电机控制所述油泵为所述变速箱液压控制系统提供液压油；所述挡位控制系统包括若干液压缸，所述液压缸包括若干个挡位活塞腔，在所述挡位控制系统中，由所述油泵提供的液压油最终输入到所述活塞腔中；所述离合器控制系统包括两个离合器，所述离合器包括离合器活塞腔，在所述离合器控制系统中，由所述油泵提供的液压油最终输入到所述离合器活塞腔中；其特征在于：

所述供油系统还包括：储能器和用于检测所述储能器中油压的第一压力传感器，所述储能器和所述第一压力传感器设置在与所述油泵的出油口连通的主油路上；

所述挡位控制系统还包括：第一压力阀、第二压力阀、第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀；

所述第一换向阀的出油口和所述第二换向阀的出油口分别与所述挡位活塞腔连通；

所述第三换向阀的出油口分别与所述第一换向阀的进油口和所述第二换向阀的进油口连通；

所述第一压力阀的出油口和所述第二压力阀的出油口分别与所述第三换向阀的进油口连通；

所述第一压力阀的进油口和所述第二压力阀的进油口分别通过各自连通的支路与所述主油路连通；

所述离合器控制系统还包括：第三压力阀、第四压力阀和选择阀；所述选择阀为三位四通电磁阀；

所述第三压力阀的出油口和所述第四压力阀的出油口分别与两个所述离合器活塞腔连通；

所述选择阀的出油口分别与所述第三压力阀的进油口和所述第四压力阀的进油口连通；

所述选择阀的进油口通过其所在支路与所述主油路连通；

所述变速箱液压控制系统还包括TCU控制器，所述TCU控制器与所述电机、上述各个阀及所述第一压力传感器电连接；

所述离合器控制系统还包括两个蓄能器和两个第二压力传感器，两个所述蓄能器和两个所述第二压力传感器分别设置在与两个所述离合器活塞腔的进油口连通的支路上；所述TCU控制器与所述第二压力传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述供油系统还包括过滤器，所述过滤器设置在汽车的油箱与所述油泵之间。

3.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述供油系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述储能器与所述油泵的出油口之间。

4.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述供油系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述油泵的出油口与所述油泵的回油口之间。

5.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述第一换向阀、所述第二换向阀和所述第三换向阀均为两位八通开关电磁阀。

6.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述选择阀和所有压力阀均为线性比例电磁阀，且为常低阀。

7.根据权利要求1所述的变速箱液压控制系统，其特征在于，所述挡位控制系统包括八个挡位活塞腔。