CN111649124B - 一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，所述油泵高压输入口的右侧壁上开设有第一凹槽，所述变矩器中压输出口的右侧壁上开设有第二凹槽，所述稳压输出口的右侧壁上开设有第三凹槽；记所述油泵高压输入口的右侧壁到所述阀板右侧面的距离为d1、所述第一凹槽的槽底到所述阀板右侧面的距离为d2、所述稳压输出口的右侧壁到所述阀板右侧面的距离为d3以及所述第三凹槽的槽底到所述阀板右侧面的距离为d4，则d2＜d4＜d1＜d3。本发明能够克服现有自动变速器中阀芯在油路连通处波动的问题，该发明初始时可以让流动介质进入面积缓变，进入型腔缓冲，压力提前缓增，能量转换变缓，减少气蚀，减少瞬时液压力对阀芯的冲击。

Description

一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构

技术领域

本发明属于自动变速器压力调节阀技术领域，具体涉及一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构。

背景技术

汽车在不同的道路环境下，需要以不同的速度行驶，自动变速器在工作的过程中，阀板上的过油孔会有流动介质快速流动，实现档位切换。在档位切换的时候，随着发动机转速的增加，大量高压流动介质从油泵高压输入口进入，为使流动介质在变速器稳压输出口稳定的流出至对应油路,阀芯向左移动，当阀芯在压力调节阀的油路通断处移动时，大量流动介质进入中压变矩器位置，实现调压和泄压的作用；当发动机转速再增加时，变矩器中压输出口无法满足调压和泄压要求时，为减少油耗，阀芯继续向左移动，大量的流动介质从输入口油泵处回流到油底壳低压处。

现有的自动变速器压力调节阀的油路通断结构设计，如图1所示，因油泵高压输入口、变矩器中压输出口、油底壳低压输出口以及稳压输出口未设计节流结构，导致存在以下问题：

在发动机转速增加时，大量的高压流动介质需回流到变速器中压变矩器位置，因过流面从无到有，从小缝到大缝，在瞬间液压力作用下，压力差较大，流量波动比较明显，出现了阀芯摆动，导致滑阀口产生噪声气蚀甚至破坏；当转速继续增加时，油泵处流量继续增大时，流动介质将从油泵处回流到低压油底壳处，因高压油泵处和低压油底壳处压力差过大，造成阀芯摆动，滑阀口产生大量的噪声气蚀。

当发动机转速增加时，油泵处有大量的流动介质输入，回流到变速器中压变矩器位置时不进行滑阀口过流节流设计，在油路连通和关闭处存在非常大的瞬时液压力，节流面面积增加明显，大量的流动介质进入，阀芯受力不均匀，能量转换较快，对阀芯的冲击力较强，大量流动介质冲击滑阀口产生噪声。

当油泵处压力特别大时，流动介质需同时回流到中压变矩器和低压油底壳处。低压输出口油底壳滑阀没有过流节流设计时，油路连通时出现了一个从小到大的缝，瞬时液压力较大，能量转换较快，对阀芯的冲击力较强，产生大量的气泡，对阀芯的冲击力特别强。

在发动机转速减少时，将减少高压流动介质回流到中压变矩器和低压油底壳处，因过流面从有到无，从大缝变小缝，在瞬间液压力作用下，中压变矩器和低压油底壳处压力差从有变无，流量波动明显，出现了阀芯摆动，导致滑阀口产生噪声气蚀。

因此，自动变速器液压系统亟需一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供了一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，能够克服现有自动变速器中阀芯在油路连通处波动的问题，该发明初始时可以让流动介质进入面积缓变，进入型腔缓冲，压力提前缓增，能量转换变缓，减少气蚀，减少瞬时液压力对阀芯的冲击。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，其特征在于，包括阀板，所述阀板水平放置时，作如下定义：向上的面为上端面、向下的面为下端面以及向右的面为右侧面；

所述阀板的右侧面上开设有阀芯孔，所述阀芯孔内匹配有阀芯；所述阀板的下端面上从右向左依次开设有油底壳低压输出口、油泵高压输入口和变矩器中压输出口；所述阀板的上端面上开设有稳压输出口，所述稳压输出口与所述油泵高压输入口正对开设；所述油底壳低压输出口、油泵高压输入口、变矩器中压输出口和稳压输出口分别与所述阀芯孔连通，所述油泵高压输入口与所述稳压输出口在任何状态下均连通；所述阀芯用于控制所述油泵高压输入口与所述变矩器中压输出口和所述油底壳低压输出口的通断；

所述油泵高压输入口的右侧壁上开设有第一凹槽，所述变矩器中压输出口的右侧壁上开设有第二凹槽，所述稳压输出口的右侧壁上开设有第三凹槽；记所述油泵高压输入口的右侧壁到所述阀板右侧面的距离为d1、所述第一凹槽的槽底到所述阀板右侧面的距离为d2、所述稳压输出口的右侧壁到所述阀板右侧面的距离为d3以及所述第三凹槽的槽底到所述阀板右侧面的距离为d4，则d2＜d4＜d1＜d3。

进一步地，所述阀芯上远离所述阀板右侧面的位置与所述阀芯孔之间设置有弹性件。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述第一凹槽和所述第三凹槽为半径相同的弧形槽。

进一步地，所述第二凹槽为锥形槽。

进一步地，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽均设置有拔模斜角。

进一步地，所述阀板的上端面上还开设有油底壳低压输出口，且所述阀板的上端面的油底壳低压输出口与下端面的油底壳低压输出口正对开设。

进一步地，位于所述油泵高压输入口与稳压输出口之间的所述阀芯呈腰形结构，位于上端面的油底壳低压输出口与下端面的油底壳低压输出口之间的所述阀芯呈腰形结构。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，流动介质从油泵高压输入口处流入，从稳压输出口处稳压流出；当油泵高压输入口处压力较大时，为稳定稳压输出口处的压力，流动介质回流到变矩器中压输出口处；当油泵高压输入口处压力特别大时，流动介质回流到变矩器中压输出口油路无法使稳压输出口处压力稳定时，流动介质将回流到油底壳低压输出口处，因本发明在油泵高压输入口的右侧壁上开设有第一凹槽，变矩器中压输出口的右侧壁上开设有第二凹槽，稳压输出口的右侧壁上开设有第三凹槽，且d2＜d4＜d1＜d3。所以，当转速增加时，油泵高压输入口流量增加时，为稳定稳压输出口处压力，流动介质从具有节流面的变矩器中压输出口流出，在变矩器中压输出口的第二凹槽过流节流面存在关键点e和关键点f；当油泵高压输入口处压力特别大时，回流到变矩器中压输出口处仍有多余的流动介质时，流动介质从具有过流节流面的油泵高压输入口和稳压输出口回流到油底壳低压输出口，在油泵高压输入口的第一凹槽存在关键点a和关键点c，在稳压输出口的第三凹槽存在关键点b和关键点d，流动介质过流节流面会形成四个关键点。

当油泵高压输入口处压力较大时，流动介质为稳定的从稳压输出口处输出压力，阀芯将向左移动，流动介质从调节阀的通断节流口进入变矩器中压输出口处，小流量的流动介质在型腔内缓冲，阀芯的逐步移动，能够实现节流面面积缓变，压力提前缓增，能量转换变缓，减少气蚀，减少瞬时液压力对阀芯的冲击；

当油泵高压输入口处压力特别大时，减少了油泵高压输入口处高压油压对阀芯的瞬时液压力，流动介质从油泵高压输入口的关键点a流入，流动介质逐渐进入阀芯型腔，进入型腔及时缓冲；流动介质将推动阀芯向左移动，当阀芯到关键点b时，流动介质将从输出口关键点a和关键点b流入；阀芯继续向左移动，流动介质从输出口关键点b和关键点c继续流入；阀芯继续向左移动，流动介质从输出口关键点d流入，阀芯持续向左移动，流动介质开始持续不断的输出；

阀芯从关键点a到关键点b移动时，将油泵高压输入口来的流动介质提前作用于阀芯，在阀芯型腔内缓冲，流动介质进入面积较小，进入的流动介质较少，阀芯的震动较小；当阀芯从关键点b到关键点c移动时，从关键点b进入的流动介质和从关键点a进入的流动介质相互作用，减少流动介质对阀芯的冲击；当阀芯从关键点c到关键点d移动时，从关键点c进入的大量的流动介质作用于阀芯，因流动介质提前进入型腔缓冲，压力提前缓增，能量转换变缓，流动介质回流到油底壳低压输出口，减少了阀芯的震动，有效降低了压力调节处油路通断的噪声和气蚀。

当油泵高压输入口处压力减少时，流动介质为稳定稳压输出口处输出压力，在弹性件弹力的作用下，阀芯将向右移动，流动介质将从大缝、节流口先后断开流动介质。当阀芯移动到关键点d、关键点c、关键点b、关键点a，逐步降低流量损耗，使得阀芯型腔内的压力缓慢降低，减少了阀芯的震动。当油泵高压输入口处压力继续减少时，阀芯将继续向右移动，流动介质将从大缝、关键f、关键点e，逐步减少能量损耗和压力变化，使得阀芯震动减少，降低了阀芯在通断处产生的噪音。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的自动变速器压力调节阀的油路通断结构示意图；

图2是本发明自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构示意图；

图3是本发明实施例中介质流动图；

图4是本发明实施例中关键点a和关键点c回油孔弧形槽截面图；

图5是本发明实施例中关键点b和关键点d回油口弧形槽截面图；

图6是本发明实施例中回油口弧形槽和圆心位置图；

图7是本发明实施例中关键点e和关键点f锥形截面图；

图8是本发明实施例中关键点位置图；

图9是本发明实施例中阀芯向左移动时候的输入孔为弧形槽的过油图；

图10是本发明实施例中阀芯向左移动时候的输入孔为锥形的过油图；

图11是本发明实施例中有锥阀节流与无锥阀节流的流入量；

图12是本发明实施例中有两段弧形槽节流与无节流的流入量。

图中：1-阀板；2-阀芯孔；3-阀芯；4-油底壳低压输出口；5-油泵高压输入口；6-变矩器中压输出口；7-稳压输出口；8-第一凹槽；9-第二凹槽；10-第三凹槽；11-弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

作为本发明的某一具体实施方式，如图2所示，一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，包括阀板1，阀板1水平放置时，作如下定义：向上的面为上端面、向下的面为下端面以及向右的面为右侧面。

如图2所示，阀板1的右侧面上开设有阀芯孔2，阀芯孔2内匹配有阀芯3，阀芯3上远离阀板1右侧面的位置与阀芯孔2之间设置有弹性件11，本实施例中，弹性件11为弹簧。阀芯3在流体压力的作用下沿阀芯孔2向左运动，在弹性件11的形变恢复力作用下沿阀芯孔2向右运动。

阀板1的下端面上从右向左依次开设有油底壳低压输出口4、油泵高压输入口5和变矩器中压输出口6；阀板1的上端面上开设有稳压输出口7，稳压输出口7与油泵高压输入口5正对开设，本实施例中，阀板1的上端面上还开设有油底壳低压输出口4，且阀板1的上端面的油底壳低压输出口4与下端面的油底壳低压输出口4正对开设。油底壳低压输出口4、油泵高压输入口5、变矩器中压输出口6和稳压输出口7分别与阀芯孔2连通，油泵高压输入口5与稳压输出口7在任何状态下均连通，具体的，如图2所示，位于油泵高压输入口5与稳压输出口7之间的阀芯3呈腰形结构，实现了油泵高压输入口5与稳压输出口7在任何状态下均处于连通状态。为了使得流体能够从油底壳低压输出口4流出，位于上端面的油底壳低压输出口4与下端面的油底壳低压输出口4之间的阀芯3也呈腰形结构。

通过阀芯3的左右移动控制油泵高压输入口5与变矩器中压输出口6和油底壳低压输出口4的通断。

如图2所示，本发明在油泵高压输入口5的右侧壁上开设有第一凹槽8，变矩器中压输出口6的右侧壁上开设有第二凹槽9，稳压输出口7的右侧壁上开设有第三凹槽10；记油泵高压输入口5的右侧壁到阀板1右侧面的距离为d1、第一凹槽8的槽底到阀板1右侧面的距离为d2、稳压输出口7的右侧壁到阀板1右侧面的距离为d3以及第三凹槽10的槽底到阀板1右侧面的距离为d4，则d2＜d4＜d1＜d3。

作为本发明优选实施方式，第一凹槽8和第三凹槽10为半径相同的弧形槽，第二凹槽9为V形槽。且第一凹槽8、第二凹槽9和第三凹槽10均设置有拔模斜角。本实施例中，两弧形槽的直径相等，但圆心不在同一点，输出端(稳压输出口)弧形槽的圆心与输入端(油泵高压输入口)弧形槽的圆心距离不得大于半径，保证了从油泵高压输入口进入的流动介质可以提前回流，进入型腔内能够完成缓冲，也就是说，实现流动介质进入了面积缓变，进入型腔缓冲，压力提前缓增，能量转换变缓，减少气蚀，减少瞬时液压力对阀芯的冲击。

下面结合图3至图12对本发明的方案做更加详细的解释说明。

图3是油泵高压输入口5处的压力较大时，流动介质可从油泵高压输入口5处流入，从稳压输出口7处流出，多余压力的流动介质从变矩器中压输出口6回流到变矩器处。

图4是回油位置处，流动介质回流的第一个弧形槽截面，为便于说明，创建了关键点a和关键点c。

图5是回油位置处，流动介质回流的第二个弧形槽截面，为便于说明，创建了关键点b和关键点d。

图6是在两段弧形槽输入口的弧形槽和圆心位置虚拟图。

图7是回流到变矩器中压输出口6处，同样为了便于说明，锥阀(V形槽)创建了关键点e和关键点f。

图8是阀芯3移动时途经的关键点位置原理分析图。

图9是阀芯3向左移动时，弧形槽过流节流面的变化过程示意图。

图10是阀芯3向左移动时，锥阀(V形槽)过流节流面的变化过程示意图。

图11是有锥阀节流与无锥阀节流的流入量。

图12是有两段弧形槽节流与无节流的流入量。

当压力较大的流动介质或压力不稳定的流动介质从油泵高压输入口5处流入，充满阀芯型腔，从稳压输出口7处稳压流出(如图3)；稳压输出口7处的油压将稳定的流向阀板上和离合器等位置对应的油路，实现档位切换。

当油泵高压输入口5处压力较大时，稳压输出口7处将压力反馈到阀芯3处，使得阀芯3向左移动，流动介质从过流节流面呈锥形(如图7)从关键点e逐步移动到关键点f(如图10)回流到变矩器中压输出口6；当油泵高压输入口5压力继续增大时，流动介质从第一段过流节流面呈弧形的关键点a(如图4)流入，阀芯继续向左移动时(如图9)，流动介质从第二段过流节流面呈弧形关键点b(如图5)位置流入，阀芯继续向左移动，流动介质依次从关键点c位置、关键点d位置所在的两段弧形槽(如图6)回流到油底壳低压输出口4处，过流节流面都需要加拔模斜角。

在变矩器中压输出口6处，油路连通处压力变化较大，能量转换较快，阀芯处的噪音较大，在回油过程中，油路通断节流处过油面由小变大(如图10)流入，滑阀口的面积提前缓增(如图11)，压力也缓慢增加，能量缓慢转换，使得阀芯的噪音有效减少。当油泵高压输入口5压力特别大时，使用不同心的弧形槽(如图9)，在油路通断节流处将流动介质先后从关键点a和关键点b流出至油底壳低压输出口4处，流动介质进入面积提前缓增(如图12)，在型腔内提前进行能量转换，减少了压差对阀芯的冲击力，能量转换减慢，减少了流动介质在压力调节处油路连通时产生的噪声。

当油泵高压输入口5处压力减少时，为稳定稳压输出口7处压力，阀芯将向右移动，流动介质在回流油底壳低压输出口4处，从大缝变成小缝，再从小缝变成弧形，先后从关键点d、关键点c、关键点b、关键点a逐步减少。当油泵高压输入口5处压力继续减少时，阀芯向右继续移动，先后从变矩器中压输出口6处的关键点f、关键点e完成油路断开。在断开过程中，瞬时液压力逐步减少，能量损耗降低，阀芯处的压力逐步减少，减少了阀芯处的流动介质在压力调节处油路断开时产生的噪声。

最后应说明的是：以上对本发明所提供的一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施案例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，其特征在于，包括阀板(1)，所述阀板(1)水平放置时，作如下定义：向上的面为上端面、向下的面为下端面以及向右的面为右侧面；

所述阀板(1)的右侧面上开设有阀芯孔(2)，所述阀芯孔(2)内匹配有阀芯(3)；所述阀板(1)的下端面上从右向左依次开设有油底壳低压输出口(4)、油泵高压输入口(5)和变矩器中压输出口(6)；所述阀板(1)的上端面上开设有稳压输出口(7)，所述稳压输出口(7)与所述油泵高压输入口(5)正对开设；所述油底壳低压输出口(4)、油泵高压输入口(5)、变矩器中压输出口(6)和稳压输出口(7)分别与所述阀芯孔(2)连通，所述油泵高压输入口(5)与所述稳压输出口(7)在任何状态下均连通；所述阀芯(3)用于控制所述油泵高压输入口(5)与所述变矩器中压输出口(6)和所述油底壳低压输出口(4)的通断；

所述油泵高压输入口(5)的右侧壁上开设有第一凹槽(8)，所述变矩器中压输出口(6)的右侧壁上开设有第二凹槽(9)，所述稳压输出口(7)的右侧壁上开设有第三凹槽(10)；记所述油泵高压输入口(5)的右侧壁到所述阀板(1)右侧面的距离为d1、所述第一凹槽(8)的槽底到所述阀板(1)右侧面的距离为d2、所述稳压输出口(7)的右侧壁到所述阀板(1)右侧面的距离为d3以及所述第三凹槽(10)的槽底到所述阀板(1)右侧面的距离为d4，则d2＜d4＜d1＜d3；

所述第一凹槽(8)和所述第三凹槽(10)为半径相同的弧形槽；

所述第二凹槽(9)为锥形槽；

所述第一凹槽(8)、第二凹槽(9)和第三凹槽(10)均设置有拔模斜角；

所述阀芯(3)上远离所述阀板(1)右侧面的位置与所述阀芯孔(2)之间设置有弹性件(11)；

所述阀板(1)的上端面上还开设有油底壳低压输出口(4)，且所述阀板(1)的上端面的油底壳低压输出口(4)与下端面的油底壳低压输出口(4)正对开设；

位于所述油泵高压输入口(5)与稳压输出口(7)之间的所述阀芯(3)呈腰形结构，位于上端面的油底壳低压输出口(4)与下端面的油底壳低压输出口(4)之间的所述阀芯(3)呈腰形结构。

2.根据权利要求1所述的一种自动变速器压力调节阀的油路通断节流结构，其特征在于，所述弹性件(11)为弹簧。

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