CN106812939A - 一种手自一体变速器液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种手自一体变速器液压控制系统,由定量油泵供油,执行机构有4个前进挡离合器缸、1个倒挡活塞缸和1个变矩器闭锁离合器缸,控制调节装置有1个手控阀、3个换挡阀、1个比例电磁溢流阀、1个数字阀、2个电磁换向阀。该系统结构简单,能自动适应变速器传递转矩的大小,换挡质量高,采用滑摩控制液力变矩器的闭锁,兼顾了油耗和运转平稳性,可降低设计和生产成本,具有较好的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种手自一体变速器液压控制系统,适用于机械领域。
背景技术
近几年手自一体变速器的研究和应用得到了快速的发展,它们大多是以手动变速器为基础,加入电子控制系统,以提高换挡质量和燃油经济性,获得更可靠和更高效的变速器。手自一体变速器的发展经历了3个阶段:①半自动控制方式,踩下离合器踏板后由电控系统控制自动换挡;②全自动控制方式,利用节气门踏板作为控制参数来换挡,可实现起步自动化;③智能化自动控制方式,控制方式中加入现代控制理论,控制参数包括环境参数和车辆行驶条件等,可模仿熟练驾驶员的操纵以改善起步和换挡。此类手自一体变速器由干式摩擦离合器、手动定轴式齿轮变速器外加电控系统和液压执行系统组成,其传动效率高、成本低,但控制难度很大,主要集中在起步和换挡品质的控制中,即干式摩擦离合器的控制。为此,国内外一些汽车生产厂家研究生产了由液力变矩器、行星齿轮变速器外加电控系统和液压执行系统组成的手自一体变速器,如奥迪A6配套的0lV型自动/手动变速器,该变速器采用湿式离合器和液力变矩器控制起步与换挡,控制便利。
发明内容
本发明提出了一种手自一体变速器液压控制系统,简化了变速器结构和控制,降低了成本,提高了传动效率,增加了可靠性。
本发明所采用的技术方案是:所述液压系统由定量油泵供油,执行机构有4个前进挡离合器缸、1个倒挡活塞缸和1个变矩器闭锁离合器缸,控制调节装置有1个手控阀、3个换挡阀、1个比例电磁溢流阀、1个数字阀、2个电磁换向阀。
变速器的换挡由手控阀和控制单元TCU来控制,TCU发出指令使电磁阀A、B处于不同的得、失电状态,即可实现自动换挡。手控阀在P挡和N挡时,所有离合器缸和倒挡活塞缸油液回油箱,各离合器无液压力作用,动力中断传递。手控阀在D挡时,电磁阀A、B组合控制接通各前进挡位,此时,该挡离合器工作,其它各挡离合器缸油液均回油箱,确保运动不干涉。手控阀在R挡时,倒挡活塞缸和4挡离合器缸工作,其它各挡离合器缸油液均回油箱。
所述液力变矩器闭锁由数字阀控制,将一数字阀(二位三通高速开关阀)设置在闭锁离合器缸的进油路上,变速器控制单元TCU根据不同挡位输出占空比信号到数字阀,使进入闭锁离合器的平均流量和压力得到控制,进而控制闭锁离合器的滑摩程度,驾驶平稳性得到大大改善。
所述控制系统主油路压力由比例电磁溢流阀调定,该阀的先导阀为PWM控制的电液比例阀H1,变速器控制单元TCU根据发动机转速、车速、节气门位置等参数确定挡位及所需传递的转矩,输出占空比信号到电液比例阀,使主油路压力得到调节,挡位离合器的压紧力也随之改变,满足传递不同转矩的需要。
本发明的有益效果是:该系统结构简单,能自动适应变速器传递转矩的大小,换挡质量高,采用滑摩控制液力变矩器的闭锁,兼顾了油耗和运转平稳性,可降低设计和生产成本,具有较好的实用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的手自一体变速器总体方案框图。
图2是本发明的手自一体变速器液压系统原理图。
图中:1.变矩器闭锁离合器;2.数字阀;3.手控阀;4.倒档活塞缸;5.比例电磁溢流阀;6.4挡离合器;7.1挡离合器;8.2挡离合器;9.3挡离合器;10.换挡阀3;11.换挡阀2;12.电磁阀B;13.电磁阀A;14.换挡阀1。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1,变速器控制单元TCU根据驾驶员意图(加速踏板、制动踏板、手控阀挡位开关等)和车辆运行状态(发动机转速、车速、节气门位置、冷却水温度等),依据设定的控制规律,综合判断,确定驾驶员的意图及路面情况,采用相应的控制规律,发出控制指令:由比例电磁溢流阀控制变速器传递的转矩大小;闭锁控制数字阀控制闭锁离合器接合力大小;换挡电磁阀A和B组合控制换挡阀使各挡湿式多片摩擦离合器分别工作,实现平稳换挡,使发动机、液力变矩器和变速器获得最佳匹配,使汽车获得最佳的动力性和燃油经济性。
要实现换挡只需控制各挡离合器分别工作,但需要保证运动不发生干涉现象,所以,某挡离合器工作时其它挡离合器必须分离,在设计液压系统时,将各挡离合器设计成液压缸,油路设计时保证某挡离合器缸进油时其它离合器缸油液均回油箱,挂倒挡时,4挡离合器缸和推动接合套移动的缸要同时工作,而挂入驻车挡或空挡时,所有执行油缸油液均回油箱。
液力变矩器在工作过程中有不同的闭锁要求,以满足在汽车起步时不闭锁,低速时部分闭锁,高速时完全闭锁。液力变矩器由闭锁离合器实施闭锁。在液压系统设计时将闭锁离合器设计成液压缸,再通过一个数字阀来控制进入闭锁离合器缸油液的压力,使液力变矩器处于不同的闭锁状态。
主油路压力应能适应换挡需要,主油路压力不能过高,以免引起换挡冲击、增大发动机负荷、增加油耗;主油路压力也不能过低,以免离合器打滑,无法传递足够的转矩,不能满足动力传递的需要。设计时采用比例电磁溢流阀来调节主油路压力。
如图2,液压系统由定量油泵供油,执行机构有4个前进挡离合器缸、1个倒挡活塞缸和1个变矩器闭锁离合器缸,控制调节装置有1个手控阀、3个换挡阀、1个比例电磁溢流阀、1个数字阀、2个电磁换向阀。
变速器的换挡由手控阀和控制单元TCU来控制,TCU发出指令使电磁阀A、B处于不同的得、失电状态,即可实现自动换挡。手控阀在P挡和N挡时,所有离合器缸和倒挡活塞缸油液回油箱,各离合器无液压力作用,动力中断传递。手控阀在D挡时,电磁阀A、B组合控制接通各前进挡位,此时,该挡离合器工作,其它各挡离合器缸油液均回油箱,确保运动不干涉。手控阀在R挡时,倒挡活塞缸和4挡离合器缸工作,其它各挡离合器缸油液均回油箱。
液力变矩器闭锁由数字阀控制,将一数字阀(二位三通高速开关阀)设置在闭锁离合器缸的进油路上,变速器控制单元TCU根据不同挡位输出占空比信号到数字阀,使进入闭锁离合器的平均流量和压力得到控制,进而控制闭锁离合器的滑摩程度,驾驶平稳性得到大大改善。
控制系统主油路压力由比例电磁溢流阀调定,该阀的先导阀为PWM控制的电液比例阀H1,变速器控制单元TCU根据发动机转速、车速、节气门位置等参数确定挡位及所需传递的转矩,输出占空比信号到电液比例阀,使主油路压力得到调节,挡位离合器的压紧力也随之改变,满足传递不同转矩的需要。
Claims (4)
1.一种手自一体变速器液压控制系统,其特征是:所述液压系统由定量油泵供油,执行机构有4个前进挡离合器缸、1个倒挡活塞缸和1个变矩器闭锁离合器缸,控制调节装置有1个手控阀、3个换挡阀、1个比例电磁溢流阀、1个数字阀、2个电磁换向阀。
2.根据权利要求1所述的一种手自一体变速器液压控制系统,其特征是:所述变速器的换挡由手控阀和控制单元TCU来控制,TCU发出指令使电磁阀A、B处于不同的得、失电状态,即可实现自动换挡。
3.根据权利要求1所述的一种手自一体变速器液压控制系统,其特征是:所述液力变矩器闭锁由数字阀控制,将一数字阀(二位三通高速开关阀)设置在闭锁离合器缸的进油路上,变速器控制单元TCU根据不同挡位输出占空比信号到数字阀,使进入闭锁离合器的平均流量和压力得到控制,进而控制闭锁离合器的滑摩程度,驾驶平稳性得到大大改善。
4.根据权利要求1所述的一种手自一体变速器液压控制系统,其特征是:所述控制系统主油路压力由比例电磁溢流阀调定,该阀的先导阀为PWM控制的电液比例阀H1,变速器控制单元TCU根据发动机转速、车速、节气门位置等参数确定挡位及所需传递的转矩,输出占空比信号到电液比例阀,使主油路压力得到调节,挡位离合器的压紧力也随之改变,满足传递不同转矩的需要。
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