CN107762996A - 一种自动变速器用液压控制阀块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动变速器用液压控制阀块，包括：通过连接件依次连接的上阀板、分隔板和下阀板。上阀板上设置有通过油道连通的供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和润滑冷却模块，供油模块包括设置在上阀板底部的电机、电动泵和设置上阀板的蓄能器、高压过滤器、高压卸荷阀、单向阀；压力控制模块包括设置在上阀板的第一压力传感器和第二压力传感器以及设置在上阀板右侧的第一压力控制阀和第二压力控制阀；换挡控制模块包括设置在上阀板的至少一个高压流量控制阀；润滑冷却模块包括设置在上阀板的至少一个低压流量控制阀。本发明可实现对系统供油量的精确控制，避免了发动机中高转速情况下的浪费，流量控制更精益化，大大提高了系统效率。

Description

一种自动变速器用液压控制阀块

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的自动变速器领域，具体涉及一种自动变速器用液压控制阀块。

背景技术

随着环境污染的加剧和国家汽车油耗标准的提升，急需一种节能环保的汽车驱动解决方案。混合动力技术作为纯燃油驱动和纯电动方案的过渡方案，具有节油效果好、技术方案相对成熟、技术扩展性强的优点。

在混合动力车辆的自动变速器中，核心的控制系统采用机、电、液耦合的方式。它主要包括油源系统和液压控制系统两大部分。

对油源系统，通常采用一个机械油泵和一个电动油泵联合供油的方式。电动油泵为机械油泵的辅助油源，主要在电动起动的工况为液压系统提供油液。为保证低转速的润滑冷却流量需求，机械泵的排量通常较大，而且机械泵转速取决于发动机，不能独立调节。液压控制系统，通常采用一个小流量电磁阀先导控制一个机械滑阀的方式，小流量电磁阀输出不同的压力，与机械滑阀另一端的弹簧力平衡，控制机械滑阀停留在不同的位置，进而机械滑阀处于不同开度，实现控制功能。

然而，目前的油源系统，在发动机中高转速或两个泵同时工作的工况，油的利用率较低，造成油液的严重浪费，液压系统的效率低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种自动变速器用液压控制阀块，该阀块可实现对系统供油量的精确控制，避免了发动机中高转速情况下的浪费，流量控制更精益化，大大提高了系统效率。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种自动变速器用液压控制阀块，包括：通过连接件依次连接的上阀板、分隔板和下阀板，所述上阀板和所述下阀板上形成有油道，所述分隔板上设置有与所述上阀板和所述下阀板上的油道相通的通孔；所述上阀板上设置有通过油道连通的供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和润滑冷却模块；所述供油模块包括设置在所述上阀板底部的电机、电动泵和设置所述上阀板中部的蓄能器、高压过滤器、高压卸荷阀、单向阀；所述压力控制模块包括设置在所述上阀板的左侧的第一压力传感器和第二压力传感器以及设置在所述上阀板右侧的第一压力控制阀和第二压力控制阀；所述换挡控制模块包括设置在所述上阀板右侧的至少一个高压流量控制阀；所述润滑冷却模块包括设置在所述上阀板左侧的至少一个低压流量控制阀；其中，所述电动泵随所述电机的转动而一起转动，所述电动泵的进油口与所述自动变速器的吸油过滤器出口连接，出油口通向所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口与所述高压过滤器的进口连通，所述高压过滤器的出口与三条支路连通，其中，第一支路与所述蓄能器的进油口连通，第二支路与所述高压卸荷阀的进油口连通，第三支路与所述第一压力传感器的进油口连通；所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀的进油口与所述蓄能器的出油口和所述高压过滤器的出油口连通，所述第一压力控制阀的压力输出口与所述自动变速器的离合器进口连通，所述第二压力控制阀的压力输出口与所述高压流量控制阀连通；所述第一压力传感器设置在所述高压过滤器与所述蓄能器连通的油道上，所述第二压力传感器设置在所述第一压力控制阀的压力输出端油道处；所述高压流量控制阀包括进油口、第一流量控制口、第二流量控制口和回油口，所述高压流量控制阀的进油口与所述第二压力控制阀的压力输出口连通，所述高压流量控制阀的第一流量控制口和第二流量控制口分别与所述变速器的换挡活塞的两端连通，所述高压流量控制阀的回油口与油箱连通；所述低压流量控制阀包括进油口和出油口，所述低压流量控制阀的进油口与低压油泵的出口连通，所述低压控制阀的出油口分别与所述自动变速器的冷却油道和润滑油道连通。

可选地，所述电动泵的输入轴与所述电机的输出轴轴线重合并通过联轴器连接。

可选地，所述蓄能器为活塞式蓄能器。

可选地，所述第一压力控制阀、所述第二压力控制阀、所述高压流量控制阀和所述低压流量控制阀为直动式电磁阀。

可选地，所述高压过滤器通过固定盖固定在所述上阀板上。

本发明采用了高效的油源系统和直动式大流量控制系统。相比于现有技术，增加了电机、电动泵和蓄能器，将小流量先导式电磁阀和机械滑阀更换为大流量直动式电磁阀，集成化程度高，结构紧凑。电机、电动泵、蓄能器、高压过滤器等作为供油系统，实现油量实时精确地调节。采用直动式大流量控制阀，实现了系统流量和压力分别的精确控制，响应时间大幅减少，控制阀的泄漏量大幅降低，提高了系统的效率。此外，本发明的油源和控制元件均集成在上阀板和下阀板上、集成化程度高。上阀板和下阀板油路通过分隔板分隔，必要时也可通过分隔板连通。这样的布局大部分沿用现有技术，加工工艺性和装配性均能较好地保证。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块的元件油路图；

图3(a)、图3(b)、图3(c)为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块油路示意图。

(附图标记说明)

1.上阀板，2.分隔板，3.下阀板，4.第一压力传感器，5.第二压力传感器，

6.低压流量控制阀，7.电动泵，8.高压过滤器，9.蓄能器，10.电机，

11.第一压力控制阀，12.第二压力控制阀，13.高压流量控制阀，

14.油箱，15.单向阀，16.吸油过滤器，17.高压卸荷阀，18.油道，

19.换挡活塞，20.单向阀15与高压过滤器8连通油道，

21.高压过滤器8与蓄能器9连通油道，

22a、22b.高压过滤器8与第一压力传感器4连通油道，

23.高压过滤器8与高压卸荷阀17连通油道，

24.蓄能器9与第一压力控制阀11、第二压力控制阀12连通油道，

25.第一压力控制阀11与离合器连通油道，

26.第二压力控制阀12与高压流量控制阀13连通油道，

27.高压流量控制阀13与换挡活塞19连通油道，

28.低压泵与低压流量控制阀6连通油道，

29、低压流量控制阀6与冷却系统连通油道，

30a、30b.低压流量控制阀6与离合器润滑系统连通油道。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1(a)、图1(b)、图1(c)为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块的结构示意图；图2为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块的元件油路图；图3(a)、图3(b)、图3(c)为本发明实施例提供的自动变速器用液压控制阀块油路示意图。

如图1(a)至图3(c)所示，本发明实施例提供一种自动变速器用液压控制阀块，包括：通过连接件依次连接的上阀板1、分隔板2和下阀板3，所述上阀板1和所述下阀板3上形成有油道，所述分隔板2上设置有与所述上阀板1和所述下阀板2上的油道相通的通孔，与上阀板1和下阀板3上的油道共同组成控制阀块的连通油道；所述上阀板1上设置有通过油道连通的供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和润滑冷却模块。所述供油模块包括设置在所述上阀板1底部的电机10、电动泵7和设置所述上阀板1中部的蓄能器9、高压过滤器8、高压卸荷阀17、单向阀15；所述压力控制模块包括设置在所述上阀板1的左侧的第一压力传感器4和第二压力传感器5以及设置在所述上阀板1右侧(具体为右上角位置)的第一压力控制阀11和第二压力控制阀12；所述换挡控制模块包括设置在所述上阀板1右侧(具体为右上角位置)的至少一个高压流量控制阀13；所述润滑冷却模块包括设置在所述上阀板1左侧的至少一个低压流量控制阀6。上阀板1、分隔板2和下阀板3可通过螺栓依次连接在一起，供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和冷却润滑模块通过油道18连通，可实现供油功能、压力控制功能、换挡控制功能和润滑冷却功能。

其中，所述电动泵7随所述电机10的转动而一起转动，所述电动泵7的进油口与所述自动变速器的吸油过滤器出口连接，出油口通向所述单向阀15的进油口，所述单向阀15的出油口与所述高压过滤器的进口通过形成在上阀板1上的油道20连通，所述高压过滤器的出口与三条支路连通，其中，第一支路与所述蓄能器9的进油口通过形成在下阀板3上的油道21连通，第二支路与所述高压卸荷阀17的进油口通过形成在下阀板3上的油道23连通，第三支路与所述第一压力传感器的进油口依次通过形成在下阀板3上的油道22a和形成在上阀板1上的油道22b连通。

在本实施例中，电机10和电动泵7可通过螺栓固定在上阀板1上，电机10的输出轴和电动泵7的输入轴用联轴器连接，电动泵7由电机10驱动。高压过滤器8大致为圆柱体结构，通过固定盖安装在上阀板1的相应的孔中，高压过滤器8的一侧端面与该孔的平面贴合，另一侧端面与固定盖端部贴合，固定盖通过螺栓连接固定在上阀板1上。蓄能器9可为活塞式蓄能器，通过螺纹与上阀板1连接。高压卸荷阀17和单向阀15均安装在形成在上阀板1上的相应的安装孔中。本发明中的电动泵7为高压泵，用于提供高压油。

在本实施例中，第一压力控制阀11和第二压力控制阀12可为直动式电磁阀，可以采用同一种阀，例如比例压力调节阀，可实现连续线性地控制输出端压力的功能。如图1(a)所示，第一压力控制阀11和第二压力控制阀12安装在上阀板1右下方的安装孔内，第一压力控制阀11可设置2个，第二压力控制阀12可设置1个，包括进油口、压力输出口和回油口。具体地，所述第一压力控制阀11和所述第二压力控制阀12的进油口与所述蓄能器9的出油口和所述高压过滤器8的出油口通过形成在上阀板1上的油道24连通，所述第一压力控制阀11的压力输出口与所述自动变速器的离合器进口通过形成在上阀板1上的油道25连通，所述第二压力控制阀12的压力输出口与所述高压流量控制阀13通过形成在上阀板1上的油道26连通。如图1(a)所示，第一压力传感器4设置在上阀板1的左上角位置处，第二压力传感器5设置在高压过滤器附近，第一压力传感器4和第二压力传感器5均包含一个油压测量孔。所述第一压力传感器4设置在所述供油模块的出口油道处，即高压过滤器与所述蓄能器连通的油道上所述第二压力传感器5设置在所述第一压力控制阀11的压力输出端油道处。

所述高压流量控制阀13安装在上阀板1上的相应的安装孔中，可设置4个高压流量控制阀。高压流量控制阀13包括进油口、第一流量控制口、第二流量控制口和回油口，可连续线性地调节第一流量控制口和第二流量控制口输出油的流量。所述高压流量控制阀13的进油口与所述第二压力控制阀12的压力输出口通过形成在上阀板1上的油道26连通，所述高压流量控制阀13的第一流量控制口和第二流量控制口分别与所述变速器的换挡活塞19的两端通过形成在下阀板3上的油道27连通，所述高压流量控制阀13的回油口与油箱14连通，如图2所示。

所述低压流量控制阀6安装在上阀板1上的相应的安装孔中，可设置2个低压流量控制阀。低压流量控制阀6包括进油口和出油口，所述低压流量控制阀6的进油口与低压油泵的出口通过形成在下阀板3上的油道28连通，所述低压控制阀6的出油口分别与所述自动变速器的冷却油道和润滑油道通过形成在上阀板1上的油道30b和形成在下阀板3上的油道29和30a连通。

在本发明的一个示意性实施例中，所述第一压力控制阀、所述第二压力控制阀、所述高压流量控制阀和所述低压流量控制阀为直动式电磁阀，能够减小液压油泄漏，提高控制精度。

以下结合图2对本发明提供的液压控制阀块的工作原理进行描述。

如上所描述的，本发明提供的液压控制阀块包括供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和冷却润滑模块，可实现供油功能、压力控制功能、换挡控制功能和润滑冷却功能。

供油模块包括图2所示的高压泵7和低压泵、蓄能器9、吸油滤清器16、单向阀15和压力过滤器8等。高压泵7和低压泵的工作原理相同，仅输出压力有不同。以高压泵7为例，高压泵7在同轴的电机驱动下高速旋转，吸入经吸油过滤器16过滤的油箱中的油，输出带有压力的油。高压泵7输出的油通过单向阀15和高压过滤器8提供到蓄能器9进口。通过在蓄能器9进口和高压过滤器8之间设置的第一压力传感器4监测它们之间的压力。蓄能器9可起到储存油液和缓和冲击的作用。储存的油可根据压力控制模块和换挡控制模块的需求来提供。如果这两个模块不需要油液，则控制电磁阀处于关闭状态，相当于开关一样使油路处于关死的状态，油不能通过，蓄能器9内的油储存在容腔内。当压力控制模块或换挡控制模块需求油时，供油模块的控制元件会按需求油量将电磁阀打开一定的开度，蓄能器即向压力控制模块或换挡控制模块输出所需求的油液。

压力控制模块由第一压力控制阀11、第二压力控制阀12、第二压力传感器5等组成。压力控制模块根据输出的电信号(电流)的大小，输出对应的压力的油。关闭状态没有油液输出，压力为0。第一压力控制阀11输出的油流向离合器控制油路，用于调节离合器控制端的压力。第二压力控制阀12输出的油流向换挡控制模块，用于控制换挡控制模块的输入压力。第二压力传感器5用于对通往离合器控制端的压力进行监测。

换挡控制模块包括若干个高压流量控制阀13和换挡活塞19。高压流量控制阀13可根据输入的电信号(电流)输出指定流量的油。所有高压流量控制阀13的进油口均与压力控制模块的第二压力控制阀12输出端相连，高压流量控制阀13的输出压力由第二压力控制阀12调节。高压流量控制阀13的第一流量输出口和第二流量输出口与其对应的换挡活塞19两端连通，为换挡活塞动作提供指定流量的油液。高压流量控制阀13的回油口用于将高压流量控制阀内泄漏的油流回油箱。

冷却润滑模块包括至少一个低压流量控制阀6。低压流量控制阀6的进油口与低压油泵连通，出油口与冷却润滑油路连通，用于为离合器和轴齿等提供油液以进行冷却润滑。在需要冷却润滑时，低压油泵吸入经吸油过滤器16过滤的油箱中的油，然后提供经润滑过滤器过滤后提供给低流量控制阀6，可根据不同的电信号(电流)调节低压流量控制阀6的开度，进而调节出油口的油流量。

综上，本发明采用了高效的油源系统和直动式大流量控制系统。相比于现有技术，增加了电机、电动泵和蓄能器，将小流量先导式电磁阀和机械滑阀更换为大流量直动式电磁阀，集成化程度高，结构紧凑。电机、电动泵、蓄能器、高压过滤器等作为供油系统，由于电动泵旋转一圈所输出的流量的是恒定的，因此，可通过调节与电动泵相连接的电机的转速来调节电动泵的转速，从而实现油量实时精确地调节。采用直动式大流量控制阀，实现了系统流量和压力分别的精确控制，响应时间大幅减少，控制阀的泄漏量大幅降低，提高了系统的效率。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种自动变速器用液压控制阀块，其特征在于，包括：通过连接件依次连接的上阀板、分隔板和下阀板，所述上阀板和所述下阀板上形成有油道，所述分隔板上设置有与所述上阀板和所述下阀板上的油道相通的通孔；所述上阀板上设置有通过油道连通的供油模块、压力控制模块、换挡控制模块和润滑冷却模块；

所述供油模块包括设置在所述上阀板底部的电机、电动泵和设置所述上阀板中部的蓄能器、高压过滤器、高压卸荷阀、单向阀；所述压力控制模块包括设置在所述上阀板的左侧的第一压力传感器和第二压力传感器以及设置在所述上阀板右侧的第一压力控制阀和第二压力控制阀；所述换挡控制模块包括设置在所述上阀板右侧的至少一个高压流量控制阀；所述润滑冷却模块包括设置在所述上阀板左侧的至少一个低压流量控制阀；

其中，所述电动泵随所述电机的转动而一起转动，所述电动泵的进油口与所述自动变速器的吸油过滤器出口连接，出油口通向所述单向阀的进油口，所述单向阀的出油口与所述高压过滤器的进口连通，所述高压过滤器的出口与三条支路连通，其中，第一支路与所述蓄能器的进油口连通，第二支路与所述高压卸荷阀的进油口连通，第三支路与所述第一压力传感器的进油口连通；

所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀的进油口与所述蓄能器的出油口和所述高压过滤器的出油口连通，所述第一压力控制阀的压力输出口与所述自动变速器的离合器进口连通，所述第二压力控制阀的压力输出口与所述高压流量控制阀连通；所述第一压力传感器设置在所述高压过滤器与所述蓄能器连通的油道上，所述第二压力传感器设置在所述第一压力控制阀的压力输出端油道处；

所述高压流量控制阀包括进油口、第一流量控制口、第二流量控制口和回油口，所述高压流量控制阀的进油口与所述第二压力控制阀的压力输出口连通，所述高压流量控制阀的第一流量控制口和第二流量控制口分别与所述变速器的换挡活塞的两端连通，所述高压流量控制阀的回油口与油箱连通；

所述低压流量控制阀包括进油口和出油口，所述低压流量控制阀的进油口与低压油泵的出口连通，所述低压控制阀的出油口分别与所述自动变速器的冷却油道和润滑油道连通。

2.根据权利要求1所述的自动变速器用液压控制阀块，其特征在于，所述电动泵的输入轴与所述电机的输出轴轴线重合并通过联轴器连接。

3.根据权利要求1所述的自动变速器用液压控制阀块，其特征在于，所述蓄能器为活塞式蓄能器。

4.根据权利要求1所述的自动变速器用液压控制阀块，其特征在于，所述第一压力控制阀、所述第二压力控制阀、所述高压流量控制阀和所述低压流量控制阀为直动式电磁阀。

5.根据权利要求1所述的自动变速器用液压控制阀块，其特征在于，所述高压过滤器通过固定盖固定在所述上阀板上。