CN109958765B - 液压控制系统及包含该系统的前置后驱液力自动变速箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压控制系统及相应的降档策略，由高压油路，档位切换油路，锁止分离油路及润滑油路组成。通过控制5个液压执行机构(第一离合器、第二离合器、第三制动器、第四制动器、第五离合器)开关状态，实现P/R/N/D挡的切换，其中D挡分为D1/D2/D3/D4/D5/D6六个挡位。根据不同工况控制液力变矩器锁止/解锁两种状态切换。在起步/爬坡等需要增扭的工况处于解锁状态，达到一定车速后处于锁止状态保证高的传递效率。本发明有效的实现了二档降一档的换挡冲击问题，一个电磁阀同时控制两个油腔，有效的节约了成本，同时使制动器和反作用腔的动作具有联动性，能更好的适应不同的工况条件，能够有效的提高换挡品质。
Description
技术领域
本发明涉及汽车变速箱，特别的，涉及一种新型的液压控制系统，以及包含该液压控制系统的前置后驱6速液力自动变速箱。
背景技术
变速箱作为汽车行驶在变换档位的重要部件，一般变速箱上的液压控制系统都是用来进行高低档转换的。换挡舒适性是变速箱的一个重要的指标。现有的自动变速器液压控制系统，在变速箱降挡时(特别2降1档时)为了降低换挡的冲击，提高换挡的舒适性，多是采用单向离合器的结构见图4，其原理是降挡过程中，由于发动机的转速不变，车速快，则变速器的输出作为动力源反向输入动力，单向离合器切换为分离，行星齿轮机构因单向离合器分离出现自由度，动力传递中断。动力传递中断后，发动机负载下降，转速上升，当转速上升到在降挡后的传动比条件下车速所要求的发动机转速时，单向离合器才结合，恢复动力传递。在降挡过程中，若车速与发动机转速在降挡后的传动比基础上不匹配，则单向离合器不结合，动力传递中断；若匹配，则单向离合器结合，恢复动力传递，从而不会产生冲击现象，也就消除了降挡冲击。考虑变速箱在前进功能状态下，为实现发动机制动功能还必须在液压控制系统设计时考虑使单向离合器不起作用，因而单向离合器多是与制动器或离合器串联布置，单向离合器在变速箱中的布置具体可见图5(其中F0/F1/F2均为单向离合器)，使变速箱液压控制系统逻辑复杂，增加了变速箱整体结构尺寸，同时提高了制造成本。
发明内容
为了弥补现有技术中的上述不足，本发明的目的是提供了一种不采用单向离合器能够适用于大扭矩商用车，新型的能够有效的提高换挡品质，降低换挡冲击的液压控制系统，及应用了该液压控制系统的前置后驱6速液力自动变速箱。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种液压控制系统，包括液力变矩器，其特征在于：它由高压油路，档位切换油路，锁止分离油路及润滑油路组成，通过控制5个液压执行机构(第一离合器、第二离合器、第三制动器、第四制动器、第五离合器)开关状态，实现P/R/N/D挡的切换，其中D挡分为D1/D2/D3/D4/D5/D6六个挡位；根据不同工况控制液力变矩器锁止/解锁两种状态切换，在起步/爬坡等需要增扭的工况处于解锁状态，达到一定车速后处于锁止状态保证高的传递效率。
所述档位切换油路包括A阀1、单向节流阀2、所述第四制动器3、B阀4、电磁阀5、C阀6、泄压阀7、D阀8、第四制动器反作用腔9；其中，所述A阀1单独安装在一个阀芯孔内，在阀芯孔外侧装有弹簧，最外侧用堵头密封，所述单向节流阀2在阀板上与A阀1进油口相通，所述B阀4、C阀6、D阀8单独安装在一个阀芯孔内，孔外侧用堵头密封；所述泄压阀7则同B阀4所在阀芯孔的左侧孔相通，所述电磁阀5供油油路分别与所述A阀1、C阀6、D阀8所在阀芯孔的最右侧联通，同时也与B阀4所在阀芯相联通。
当档位处于二档时，所述电磁阀5不工作，输出压力为0，则A阀1、C阀6、D阀8的最左侧的控制油压均为0，A阀1、C阀6、D阀8在弹簧的作用下，均处于阀芯空的最右侧，此状态下，主油压从D阀8的芯孔处进入制动器反作用腔9；制动器的反馈油压经C阀6的孔进入到B阀4的右端，使B阀4向左运动，使第四制动器油腔里的油经泄压阀卸掉。
所述第四制动器3内有封闭独立的制动器油腔，同时在第四制动器3中还存在一个第四制动器反作用腔9，当压力油从制动器油腔进口进入到第四制动器油腔内，第四制动器油腔会扩大，同时会压缩第四制动器反作用油腔9的体积，使第四制动器反作用油腔9的油液排除；当压力油从第四制动器反作用油腔9的进口进入时，第四制动器反作用油腔9会扩大，相应的会压缩第四制动器油腔的体积，使第四制动器油腔内的油液排除。
二档时，第一离合器和第三制动器工作，第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态，第三制动器的系统油路供给高压油，电磁阀+滑阀使第三制动器保持在结合状态，第四制动器的反作用腔充油，第四制动器断开。
一档时，第一离合器和第四制动器工作。第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态。第四制动器充油，第四制动器的反作用腔断开。电磁阀+滑阀使第三制动器保持在预充油状态。
本发明的前置后驱液力自动变速箱，使用上述的液压控制系统，当变速箱执行二档到一档切换挡时,液压控制系统给第四制动器3首先完成预充油过程,第四制动器3的油路完成基础油压(预充油),控制电磁阀5的电流大小使电磁阀5输出适当的压力油，该压力油使B阀4向右移动，主油压进入到制动器油腔内，完成预冲油；由于控制油压的关系第四制动器反作用腔9也充入了一定的压力油,在切换一挡的瞬间电磁阀5完成制动器的快速充油时间。
有益效果：通过A/B/C/D阀4个阀的相互关系，有效的实现了2降1档的换挡冲击问题，一个电磁阀同时控制两个油腔，有效的节约了成本，同时使制动器和反作用腔的动作具有联动性，能更好的适应不同的工况条件，能够有效的提高换挡品质。
附图说明
图1为本发明实施例的二档A-D滑阀工作状态简图。
图2为本发明实施例的制动器执行机构示意图。
图3为本发明实施例的一档A-D滑阀工作状态简图。
图4为现有技术中单向离合器工作示意图。
图5为现有技术中某采用单向离合器结构的变速箱原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本实施例的液压控制系统及相应的降档策略，液压控制系统由高压油路，档位切换油路，锁止分离油路及润滑油路组成。该液压系统的主要功能是：
1、通过控制5个液压执行机构(第一离合器、第二离合器、第三制动器、第四制动器、第五离合器)开关状态，实现P/R/N/D挡的切换，其中D挡分为D1/D2/D3/D4/D5/D6六个挡位。
2、根据不同工况控制液力变矩器锁止/解锁两种状态切换。在起步/爬坡等需要增扭的工况处于解锁状态，达到一定车速后处于锁止状态保证高的传递效率。
3、控制冷却/润滑流量，实现各个摩擦副的润滑以及变速箱总成的热交换。
为提高换挡品质，有效的降低2降1档的降档冲击，对档位切换油路进行了液压设计，其具体组成如图1，二档A-D滑阀工作状态简图。图中，1、A阀；2、单向节流阀；3、第四制动器；4、B阀；5、电磁阀；6、C阀；7泄压阀；8、D阀；9、第四制动器反作用腔。
二档时，第一离合器和第三制动器工作。第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态。第三制动器的系统油路供给高压油，电磁阀+滑阀使第三制动器保持在结合状态。第四制动器的反作用腔充油，第四制动器断开。
一档时，第一离合器和第四制动器工作。第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态。第四制动器充油，第四制动器的反作用腔断开。电磁阀+滑阀使第三制动器保持在预充油状态。
如图1所示，当档位处于2档时，电磁阀5不工作，输出压力为0，则A阀1、C阀6、D阀8的最左侧的控制油压均为0，A阀1、C阀6、D阀8在弹簧的作用下，均处于阀芯空的最右侧，此状态下，主油压从D阀8的芯孔处进入制动器反作用腔9；制动器的反馈油压经C阀6的孔进入到B阀4的右端，使B阀4向左运动，使第四制动器油腔里的油经泄压阀卸掉。
第四制动器3和第四制动器反作用腔9的关系如图2所示，图2是第四制动器示意图，制动器内有封闭独立的第四制动器油腔，同时在第四制动器中还存在一个第四制动器反作用油腔，当压力油从第四制动器油腔进口进入到制动器油腔内，油腔会扩大，同时会压缩第四制动器反作用油腔的体积，使第四制动器反作用油腔的油液排除；当压力油从第四制动器反作用油腔的进口进入时，第四制动器反作用油腔会扩大，相应的会压缩第四制动器油腔的体积，使第四制动器油腔内的油液排除。
当变速箱执行2-1挡时,液压控制系统给第四制动器3首先要完成其预充油过程,这个过程是变速器即将要切换到1挡前来完成的，第四制动器的油路完成基础油压(预充油),该压力还不足以使制动器恰好处于要接合的临界点，其具体执行的操作如下，控制电磁阀5的电流大小使电磁阀5输出适当的压力油，该压力油使B阀4向右移动，主油压进入到制动器腔内，完成预冲油；由于控制油压的关系制动器反作用腔9也充入了一定的压力油,在切换1挡的瞬间电磁阀5完成制动器的快速充油时间。此时由于反作用油腔有预存油压力,该压力便给制动器油腔内的系统工作压力实现一个缓冲,“D”制动器完成平稳接合过程,这样就避免了2-1挡时的冲击。一档时各阀的工作状态如图3所示。图3为本发明实施例的一档A-D滑阀工作状态简图。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种液压控制系统，包括液力变矩器，其特征在于：它由高压油路，档位切换油路，锁止分离油路及润滑油路组成，通过控制5个液压执行机构的开关状态，所述5个液压执行机构是第一离合器、第二离合器、第三制动器、第四制动器、第五离合器，实现P/R/N/D挡的切换，其中D挡分为D1/D2/D3/D4/D5/D6六个挡位；根据不同工况控制液力变矩器锁止/解锁两种状态切换，在起步/爬坡需要增扭的工况处于解锁状态，达到一定车速后处于锁止状态保证高的传递效率；
所述档位切换油路包括A阀（1）、单向节流阀（2）、所述第四制动器（3）、B阀（4）、电磁阀（5）、C阀（6）、泄压阀（7）、D阀（8）、第四制动器反作用腔（9）；其中，所述A阀（1）单独安装在一个阀芯孔内，在阀芯孔外侧装有弹簧，最外侧用堵头密封，所述单向节流阀（2）在阀板上与A阀（1）进油口相通，所述B阀（4）、C阀（6）、D阀（8）单独安装在一个阀芯孔内，孔外侧用堵头密封；所述泄压阀（7）则同B阀（4）所在阀芯孔的左侧孔相通，所述电磁阀（5）供油油路分别与所述A阀（1）、C阀（6）、D阀（8）所在阀芯孔的最右侧联通，同时也与B阀（4）所在阀芯相联通；
当档位处于二档时，所述电磁阀（5）不工作，输出压力为0，则A阀（1）、C阀（6）、D阀（8）的最左侧的控制油压均为0，A阀（1）、C阀（6）、D阀（8）在弹簧的作用下，均处于阀芯孔的最右侧，此状态下，主油压从D阀（8）的芯孔处进入制动器反作用腔（9）；第四制动器的反馈油压经C阀（6）的孔进入到B阀（4）的右端，使B阀（4）向左运动，使第四制动器油腔里的油经泄压阀卸掉；
所述第四制动器（3）内有封闭独立的制动器油腔，同时在第四制动器（3）中还存在一个第四制动器反作用腔（9），当压力油从制动器油腔进口进入到第四制动器油腔内，第四制动器油腔会扩大，同时会压缩第四制动器反作用腔（9）的体积，使第四制动器反作用腔（9）的油液排除；当压力油从第四制动器反作用腔（9）的进口进入时，第四制动器反作用腔（9）会扩大，相应的会压缩第四制动器油腔的体积，使第四制动器油腔内的油液排除；
二档时，第一离合器和第三制动器工作，第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态，第三制动器的系统油路供给高压油，电磁阀+滑阀使第三制动器保持在结合状态，第四制动器的反作用腔充油，第四制动器断开。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：
一档时，第一离合器和第四制动器工作，第一离合器的工作状态为换挡阀提供高压供给油路，电磁阀+滑阀使第一离合器保持在结合状态，第四制动器充油，第四制动器的反作用腔断开，电磁阀+滑阀使第三制动器保持在预充油状态。
3.一种变速箱，其为前置后驱液力自动变速箱，其特征在于：它包含权利要求1所述的液压控制系统，当变速箱执行二档到一档切换挡时,液压控制系统给第四制动器（3）首先完成预充油过程,第四制动器（3）的油路完成基础油压预充油,控制电磁阀（5）的电流大小使电磁阀（5）输出适当的压力油，该压力油使B阀（4）向右移动，主油压进入到第四制动器油腔内，完成预充油；由于控制油压的关系第四制动器反作用腔（9）也充入了一定的压力油,在切换一挡的瞬间电磁阀（5）完成制动器的快速充油时间。
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