CN117052734A - 一种动力换挡变速器液压控制系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力换挡变速器液压控制系统及其应用，第一、第二、第三和第四调压阀的入口连接主油路；第一、第二、第三调压阀出口分别连接第一、第二离合器活塞以及第一换向阀入口，第一换向阀两路出口分别连接第三换向阀一路入口和第三离合器活塞；第四调压阀出口连接第二换向阀入口，第二换向阀两路出口分别连接第三换向阀另一路入口和第四离合器活塞；第三换向阀两路出口分别连接第五和第六离合器活塞；第一、第二、第三和第四调压阀和第一、第二和第三换向阀的泄油口均连接回油油路。本发明能够实现工程机械领域和特殊设备领域动力换挡变速器的自动换挡，同时使得该动力换挡变速器具有挡位互锁功能，具有高可控性、高可靠性和高安全性。

Description

一种动力换挡变速器液压控制系统及其应用

技术领域

本发明属于工程机械领域和特殊设备的动力换挡变速器领域，具体涉及一种动力换挡变速器液压控制系统及其应用。

背景技术

发动机和变速器是工程机械、道路车辆以及特殊设备上非常关键的部件，在其发展升级过程中，随着技术的不断提高，具有良好控制性、安全性的机-电-液控制系统变速器成为了目前工程机械领域和特殊设备领域智能化过程中必要的需求，其能够使相关机械的质量及使用效率进行提升和改善，为后续的无线遥控及远程控制奠定基础。

现有各工程机械主机厂使用的相关变速器产品设计老旧，且液压系统基本仅能实现基础功能，几乎为手动控制模式，针对安全性和可靠性的设计十分缺失，具体的，该类型的变速器在实际使用时易发生非需求挡位的离合器结合，引起内部自由度混乱，导致变速器内部零部件受到损坏，出现安全隐患。

发明内容

为解决现有技术中工程机械领域和特殊设备领域的动力换挡变速器所存在的问题，本发明的目的在于提供一种动力换挡变速器液压控制系统及其应用，本发明能够实现工程机械领域和特殊设备领域动力换挡变速器的自动换挡，同时使得该动力换挡变速器具有挡位互锁功能，具有高可控性、高可靠性和高安全性，为工程机械领域和特殊设备领域智能化奠定基础。

本发明采用的技术方案如下：

一种动力换挡变速器液压控制系统，包括主控制模块、挡位控制模块和挡位执行模块；

主控制模块具有主油路和回油油路；

挡位控制模块包括第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀、第四调压阀、第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，第一换向阀和第二换向阀采用两位四通换向阀，第三换向阀采用三位六通换向阀；

挡位执行模块包括前进挡位离合器活塞、倒退挡位离合器活塞和常用挡位离合器活塞，前进挡位离合器活塞包括第一离合器活塞，倒退挡位离合器活塞包括第二离合器活塞，常用挡位离合器活塞包括第三离合器活塞、第四离合器活塞、第五离合器活塞和第六离合器活塞；

第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀和第四调压阀的入口均连接在主油路上；

第一调压阀的出口连接第一离合器活塞，第二调压阀的出口连接第二离合器活塞，第三调压阀的出口连接第一换向阀的入口，第一换向阀的两路出口分别连接第三换向阀的一路入口和第三离合器活塞；第四调压阀的出口连接第二换向阀的入口，第二换向阀的两路出口分别连接第三换向阀的另一路入口和第四离合器活塞；第三换向阀的两路出口分别连接第五离合器活塞和第六离合器活塞；

第一调压阀的泄油口、第二调压阀的泄油口、第三调压阀的泄油口、第四调压阀的泄油口、第一换向阀的泄油口、第二换向阀的泄油口和第三换向阀的泄油口均与回油油路连接。

优选的，第一调压阀的出口、第二调压阀的出口、第三调压阀的出口和第四调压阀的出口均连接有蓄能器。

优选的：挡位执行模块还包括用于实现高低挡位切换的第七离合器活塞；

挡位控制模块还包括第四换向阀，第四换向阀采用三位四通换向阀；

第四换向阀的入口连接在主油路上，第四换向阀的两路出口分别连通至第七离合器活塞的两个活塞腔，第四换向阀的两路出口均连接有蓄能器，第四换向阀的泄油口与回油油路连接。

优选的：挡位执行模块还包括用于两驱、四驱选择离合器的第八离合器活塞；

挡位控制模块还包括第五换向阀，第五换向阀采用两位三通换向阀；

第五换向阀的入口连接在主油路上，第五换向阀的出口第八离合器活塞，第五换向阀的出口还连接有蓄能器；

第五换向阀的泄油口与回油油路连接。

优选的，所述主控制模块还包括油泵、主调压阀、变矩器入口调压阀、变矩器出口调压阀和第五调压阀；

挡位执行模块还包括液力变矩器；

油泵的出口连接主调压阀的入口以及主油路；第五调压阀的入口连接在主油路上，第五调压阀的出口连通至液力变矩器的闭锁活塞腔；

主调压阀的出口连接变矩器入口调压阀的入口以及液力变矩器的进油口，变矩器入口调压阀的出口连接回油油路，液力变矩器的出油口连接变矩器出口调压阀的入口。

优选的，主油路上以及第五调压阀的出口均设有蓄能器。

优选的，主控制模块还包括第一油滤器、第二油滤器、第一压差开关、第二压差开关和第一单向阀，第一油滤器和第二油滤器分别设置在油泵的入口管路和出口管路上，第一油滤器与第一压差开关并联，第二油滤器与第二压差开关并联，油泵与第一单向阀并联，第一单向阀的入口与油泵的出口连通，第一单向阀的出口与油泵的入口连通。

优选的，挡位执行模块还包括润滑油路；主控制模块还包括油冷器和第二单向阀；

油冷器的入口与变矩器出口调压阀的出口连接，油冷器的出口连通润滑油路，第二单向阀与油冷器并联，第二单向阀的入口与变矩器出口调压阀的出口连通，第二单向阀的出口与油冷器的出口连通。

优选的，第一油滤器的入口设有温度传感器，第二油滤器的出口设有压力传感器，回油油路在其出口端设有防止液压油倒流的第三单向阀。

本发明如上所述的动力换挡变速器液压控制系统的应用，所述动力换挡变速器液压控制系统用于具有4个前进挡、4个倒退挡位的动力换挡变速器；

所述动力换挡变速器液压控制系统的挡位状态包括空挡、前进挡和倒退挡；

所述动力换挡变速器处于1挡时：第三调压阀、第一换向阀上电，第二调压阀、第五调压阀和第二换向阀下电，第五离合器活塞充油，所述动力换挡变速器的第五离合器结合；

所述动力换挡变速器处于2挡时：第四调压阀上电，第二调压阀、第三调压阀、第一换向阀和第二换向阀下电，第四离合器活塞充油，所述动力换挡变速器的第四离合器结合；

所述动力换挡变速器处于3挡时：第三调压阀、第二换向阀上电，第二调压阀、第一换向阀和第四调压阀下电，第三离合器活塞充油，所述动力换挡变速器的第三离合器结合；

所述动力换挡变速器处于4挡时：第四调压阀、第二换向阀上电，第二调压阀、第三调压阀和第一换向阀下电，第六离合器活塞充油，所述动力换挡变速器的第六离合器结合；

在所述1挡、2挡、3挡和4挡的基础上，前进挡是将第一调压阀上电，控制第一离合器活塞结合，实现前进挡功能；倒退挡是将第二调压阀上电，控制第二离合器活塞结合，实现倒退挡功能；空挡是第一调压阀、第二调压阀均处于下电状态，使第一离合器活塞和第二离合器活塞均处于不结合的状态；

所述动力换挡变速器液压控制系统控制换挡的过程包括：

自然空挡切换空1挡：第一换向阀先上电，第三调压阀后上电，控制第五离合器活塞结合，实现空1挡；

空1挡切换空2挡：第三调压阀先下电，第四调压阀上电，第一换向阀再下电，控制第四离合器活塞结合，实现空2挡；

空2挡切换空3挡：第四调压阀先下电，第三调压阀后上电，第二换向阀再上电，控制第三离合器活塞结合，实现空3挡；

空3挡切换空4挡：第三调压阀先下电，第四调压阀后上电，控制第六离合器活塞结合，实现空4挡；

前进挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第一调压阀上电，控制第一离合器活塞结合，实现对应的前进挡位；

倒退挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第二调压阀上电，控制第二离合器活塞结合，实现对应的倒退挡位。

优选的，如果加上高低挡位控制，即通过设置第四换向阀，能够使得上述动力换挡变速器液压控制系统还可以用于具有8个前进挡、8个倒退挡位的动力换挡变速器，在上述1挡、2挡、3挡和4挡时，第四换向阀处于L状态(即低速状态)；若在上述1挡、2挡、3挡和4挡时，使第四换向阀处于H状态(即高速状态)时，上述1挡、2挡、3挡和4挡状态被对应分别切换为5挡、6挡、7挡和8挡状态。

本发明具有如下有益效果：

本发明动力换挡变速器液压控制系统中，通过对挡位控制模块中的第一调压阀、第二调压阀、第三调压阀、第四调压阀、第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀的控制，能够实现挡位执行模块中的前进挡位离合器活塞、倒退挡位离合器活塞和常用挡位离合器活塞充油的效果，进而能够实现对变速器挡位切换的自动控制，本发明能够实现工程机械领域和特殊设备领域动力换挡变速器的自动换挡。本发明中，第三调压阀能够控制通往第一换向阀接口的压力；第一换向阀能够控制从第三调压阀来的油液通往第三离合器活塞或第三换向阀；第四调压阀能够控制通往第二换向阀接口的压力；第二换向阀能够控制从第四调压阀来的油液通往第四离合器活塞或第三换向阀；第三换向阀为三位六通液控换向阀，由从第一换向阀和第二换向阀的来油压力确定所处的阀位，进而控制第五离合器活塞和第六离合器活塞的油路连接状态；由此可看到，第三离合器活塞和第五离合器活塞受到第一换向阀的影响，第三离合器活塞和第五离合器活塞同时有且仅有一个活塞可以连接从主油路过来的压力油；第四离合器活塞和第六离合器活塞受到第二换向阀的影响，第四离合器活塞和第六离合器活塞同时有且仅有一个活塞可以连接从主油路过来的压力油；第五离合器活塞和第六离合器活塞受第三换向阀的控制，有且仅有一个活塞可以连接从主油路过来的压力油；可以看出，本发明能够实现第三离合器活塞和第五离合器活塞之间的充油互锁，能够实现第四离合器活塞和第六离合器活塞之间的充油互锁，能够实现第五离合器活塞和第六离合器活塞之间的充油互锁，从逻辑上可实现多个挡位的互锁功能。从上述可以看出，本发明动力换挡变速器液压控制系统能够实现工程机械领域和特殊设备领域动力换挡变速器的自动换挡，同时使得该动力换挡变速器具有挡位互锁功能，具有高可控性、高可靠性和高安全性，为工程机械领域和特殊设备领域智能化奠定基础。

附图说明

图1为本发明动力换挡变速器液压控制系统的原理图；

图2为本发明动力换挡变速器液压控制系统标注模块注释的液压原理图；

图3为本发明动力换挡变速器液压控制系统标注油路注释的液压原理图。

其中：

A-主控制模块，B-挡位控制模块，C-挡位执行模块；

a-主油路，b-回油油路，c-润滑油路；

1-油池，2-温度传感器，3-第一油滤器，4-第一压差开关，5-油泵，6-第一单向阀，7-第二油滤器，8-第二压差开关，9-压力传感器，10-主调压阀，11-第一蓄能器，12-变矩器入口调压阀，13-液力变矩器，14-变矩器出口调压阀，15-油冷器，16-第二单向阀，17-第五调压阀，18-第二蓄能器，19-第三单向阀，20-第一调压阀，21-第三蓄能器，22-第一离合器活塞，23-第二调压阀，24-第四蓄能器，25-第二离合器活塞，26-第三调压阀，27第五蓄能器，28-第一换向阀，29-第三离合器活塞，30-第四调压阀，31-第六蓄能器，32-第二换向阀，33-第四离合器活塞，34-第三换向阀，35-第五离合器活塞，36-第六离合器活塞，37-第四换向阀，38-第七蓄能器，39-第八蓄能器，40-第七离合器活塞，41-第五换向阀，42-第九蓄能器，43-第八离合器活塞。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。

本发明涉及的一种动力换挡变速器的液压控制系统及其应用，是为了解决动力换挡变速器换挡功能实现的问题而发明的，且本发明兼并安全性及可靠性的优势特点，在变速器实际使用挡位情况下，能够避免非需求挡位的离合器结合，引起内部自由度混乱，导致变速器内部零部件受到损坏，出现安全隐患。

参见图2，本发明动力换挡变速器液压控制系统包括主油路控制模块A、挡位控制模块B和挡位执行模块C。结合图1-图3，本发明的主控制模块A、挡位控制模块B是通过主油路a和回油油路b进行连通；主油路a是主控制模块A的一路输出油路，同时也是挡位控制模块B的压力源；回油油路b是主控制模块A的回油油路，同时也是挡位控制模块B的回油油路。挡位执行模块C作为实现变速器功能的基础模块，其与主控制模块A和挡位控制模块B的接口连接。

具体的，所述主控制模块A包括油池1、温度传感器2、第一油滤器3、第一压差开关4、油泵5、第一单向阀6、第二油滤器7、第二压差开关8、压力传感器9、主调压阀10、第一蓄能器11、变矩器入口调压阀12、变矩器出口调压阀14、油冷器15、第二单向阀16、第五调压阀17、第二蓄能器18和第三单向阀19。

所述挡位控制模块B包括第一调压阀20、第二调压阀23、第三调压阀26、第四调压阀30、第一换向阀28、第二换向阀32、第三换向阀34、第四换向阀37、第五换向阀41、第三蓄能器21、第四蓄能器24、第五蓄能器27、第六蓄能器31、第七蓄能器38、第八蓄能器39和第九蓄能器42。

所述挡位执行模块C包括润滑油路c、液力变矩器13、第一离合器活塞22、第二离合器活塞25、第三离合器活塞29、第四离合器活塞33、第五离合器活塞35、第六离合器活塞36、第七离合器活塞40和第八离合器活塞43。

参见图1和图3第一油滤器3的入口与油池1连接，温度传感器2设置于第一油滤器3与油池1连接的管路上，第一油滤器3的出口与油泵5的入口连接，第一油滤器3和第一压差开关4并联连接，；油泵5的出口与第二油滤器7的入口连接，油泵5和第一单向阀6并联连接，第一单向阀6的入口与油泵5的出口连通，第一单向阀6的出口与油泵5的入口连通；第二油滤器7的出口分为两路，一路与主油路a连通，另一路与主调压阀10的入口连通；压力传感器9、第一蓄能器11和第五调压阀17的入口均与主油路a连通，压力传感器9与主油路a的连通点位于第一蓄能器11与主油路a的连通点的上游，第一蓄能器11与主油路a的连通点位于第五调压阀17与主油路a的连通点的上游。

变矩器入口调压阀12的入口连通主调压阀10的出口，变矩器入口调压阀12的出口连接回油油路b；变矩器入口调压阀12的入口(即主调压阀10的出口)连接液力变矩器13的进油口，液力变矩器13的出油口连接变矩器出口调压阀14的入口；油冷器15的入口与变矩器出口调压阀14的出口连接，油冷器15的出口连通润滑油路c，第二单向阀16与油冷器15并联，第二单向阀16的入口与变矩器出口调压阀14的出口连通，第二单向阀16的出口与油冷器15的出口连通；第五调压阀17出口的一路分支与第二蓄能器18的入口连接，第五调压阀17的出口另一路分支连通至液力变矩器13的闭锁活塞腔。

第一换向阀28和第二换向阀32采用两位四通换向阀，第三换向阀34采用三位六通换向阀，第四换向阀37采用三位四通换向阀，第五换向阀41采用两位三通换向阀，第一调压阀20、第二调压阀23、第三调压阀26、第四调压阀30、第四换向阀37及第五换向阀41的入口均连接在主油路a上；第一调压阀20的出口连接第三蓄能器21和第一离合器活塞22；第二调压阀23的出口连接第四蓄能器24和第二离合器活塞25；第三调压阀26的出口连接第五蓄能器27和第一换向阀28的入口；第一换向阀28的两路出口分别连接第三离合器活塞29和第三换向阀34的一路入口；第四调压阀30的出口连接第六蓄能器31和第二换向阀32的入口；第二换向阀32的两路出口分别连接第四离合器活塞33和第三换向阀34的一路入口；第三换向阀34自身具有自我反馈，将第一换向阀28和第二换向阀32的油路各分一支路到其左右两端进行反馈，第三换向阀34有两路出口分别连接第五离合器活塞35和第六离合器活塞36；第四换向阀37的两路出口分别连通至第七离合器活塞40的两个活塞腔，第四换向阀37的两路出口还分别连接第七蓄能器38和第八蓄能器39；第五换向阀41的出口则连接第九蓄能器42和第八离合器活塞43。

变矩器入口调压阀12、第一调压阀20、第二调压阀23、第三调压阀26、第四调压阀30、第一换向阀28、第二换向阀32、第三换向阀34、第四换向阀37、第五换向阀41的泄油口均与回油油路b连接。

本发明上述实施例中各元件工作原理入下：

油池1提供储存的油液；第一油滤器2对油池1中的油液进行初步过滤；第一压差开关4则在第一油滤器2出现堵塞情况时及时打开，避免其他零部件出现损坏；油泵5为液压系统提供持续的压力源；第一单向阀6则在油泵5输出端压力超过安全限值时打开，保护系统其他零部件不被损坏；第二油滤器7对压力油进行第二次过滤，保证油液进入液压控制元件时的清洁度达到要求；第二压差开关8和第一压差开关4具有相同的作用。

压力传感器9对主油路a的压力进行实时监控；主调压阀10对主油路a的压力进行调节；第一蓄能器11用来减小主油路a的压力波动；变矩器入口调压阀12对液力变矩器13入口的压力进行调节，保证液力变矩器13进油压力稳定；液力变矩器13为变速器本身的一个液力转换零件，增大变矩能力、增强系统稳定性；变矩器出口调压阀14对液力变矩器13出口压力进行调节，变矩器出口调压阀14的主要目的是为了保证变矩器内部充液充足，变矩器出口调压阀14是液力变矩器13正常工作的安全阀；油冷器15对油液进行冷却；第二单向阀16在油冷器15出现堵塞情况时及时打开，避免润滑油路c无油液导致的变速器其他零部件损坏；变矩器入口调压阀12为电磁比例减压阀，用来调节通往液力变矩器13中闭锁离合器腔的压力，即控制变矩器闭锁；第二蓄能器18能够减小闭锁离合器腔的压力，使得闭锁过程平顺。

第一离合器活塞22为前进挡离合器腔；第一调压阀20为电磁比例减压阀，控制通往第一离合器活塞22的压力；第三蓄能器21能够减小第一离合器腔22的压力波动；第二离合器腔25为倒退挡离合器腔；第二调压阀23为电磁比例减压阀，控制通往第二离合器腔25的压力；第四蓄能器24能够减小第二离合器腔25的压力波动。

第三调压阀26为电磁比例减压阀，控制通往第一换向阀28接口的压力，第五蓄能器27用来减小该油路的压力波动；第一换向阀28为两位四通电磁换向阀，控制从第三调压阀26来的油液通往第三离合器活塞29或第三换向阀34；第四调压阀30为电磁比例减压阀，控制通往第二换向阀32接口的压力，第六蓄能器31用来减小该油路的压力波动；第二换向阀32为两位四通电磁换向阀，控制从第四调压阀30来的油液通往第四离合器活塞33或第三换向阀34；第三换向阀34为三位六通液控换向阀，由从第一换向阀28和第二换向阀32的来油压力确定所处的阀位，进而控制第五离合器活塞35和第六离合器活塞36的油路连接状态；由此可看到，第三离合器活塞29和第五离合器活塞35受到第一换向阀28的影响，第三离合器活塞29和第五离合器活塞35同时有且仅有一个活塞可以连接从主油路a过来的压力油；第四离合器活塞3和第六离合器活塞36受到第二换向阀32的影响，第四离合器活塞3和第六离合器活塞36同时有且仅有一个活塞可以连接从主油路a过来的压力油；第五离合器活塞35和第六离合器活塞36受第三换向阀34的控制，第五离合器活塞35和第六离合器活塞36之中有且仅有一个活塞可以连接从主油路a过来的压力油。

第四换向阀37为三位四通电磁换向阀，第四换向阀37控制主油路a的压力油通往第七离合器活塞40的不同活塞腔，用来实现高低挡位的切换；第七蓄能器38和第八蓄能器39分别减弱通往活塞的压力波动；第五换向阀41为两位三通电磁换向阀，其控制通往第八离合器活塞43的压力；第九蓄能器42减弱通往活塞的压力波动。

第四换向阀37的上下电可控制第七离合器的结合位置；当仅图1示左侧电磁线圈上电时，换向阀处于左位，第七离合器活塞40左侧活塞腔充油，实现低档位，该状态称该电磁阀上电状态为“L”状态；当仅图1示右侧电磁线圈上电时，换向阀处于右位，第七离合器活塞40右侧活塞腔充油，实现高挡位，该状态称该电磁阀上电状态为“H”状态。

本发明上述方案中，采用了多个蓄能器的使用，在主油路、离合器活塞填充油路中均设有蓄能器，能够稳定各个离合器在结合过程中的压力波动，减小换挡冲击，具有较高的可靠性和稳定性。

本发明上述动力换挡变速器液压控制系统可应用在一款具有4个前进挡、4个倒退挡位的动力换挡变速器；还可以应用在具有8个前进挡、8个倒退挡位的动力换挡变速器；当然亦可应用在具有相同功能性的其他机械产品中。本发明的下述实施例中以应用在具有8个前进挡、8个倒退挡位的动力换挡变速器为例，对本发明动力换挡变速器液压控制系统的工作原理进行说明。

该动力换挡变速器液压控制系统中，第一离合器活塞22为前进挡位离合器活塞包括，第二离合器活塞25为倒退挡位离合器活塞；第三离合器活塞29、第四离合器活塞33、第五离合器活塞35和第六离合器活塞36为常用挡位离合器活塞；第四换向阀37“L”、“H”状态控制的第七离合器活塞40为高低挡位离合器活塞；第八离合器活塞43受第五换向阀41控制，为整车两驱、四驱选择离合器，第八离合器活塞43与挡位无关，但可确定整车动力输出的方式；第五调压阀17仅控制液力变矩器的闭锁状态，与挡位无关；第五换向阀41和第五调压阀17在各挡位情况下，均可以上电或下电，取决于整车的状态需求。

本实施例动力换挡变速器液压控制系统存在三种挡位状态，分别为：空挡(Neutral挡)，前进挡(Forward Gear)，倒退挡(Reverse Gear)。常用挡位离合器、高低挡位离合器及两驱/四驱选择离合器无论在空挡、前进挡还是倒退挡状态，工作状态均相同，以下对其具体状态进行描述：

所述动力换挡变速器处于1挡时：第三调压阀26、第一换向阀28上电，第四换向阀37处于“L”状态，第二调压阀23、第五调压阀30和第二换向阀32下电，第五离合器活塞35充油，所述动力换挡变速器的第五离合器结合；

所述动力换挡变速器处于2挡时：第四调压阀30上电，第四换向阀37处于“L”状态，第二调压阀23、第三调压阀26、第一换向阀28和第二换向阀32下电，第四离合器活塞33充油，所述动力换挡变速器的第四离合器结合；

所述动力换挡变速器处于3挡时：第三调压阀26、第二换向阀32上电，第四换向阀37处于“L”状态，第二调压阀23、第一换向阀28和第四调压阀30下电，第三离合器活塞29充油，所述动力换挡变速器的第三离合器结合；

所述动力换挡变速器处于4挡时：第四调压阀30、第二换向阀32上电，第四换向阀37处于“L”状态，第二调压阀23、第三调压阀26和第一换向阀28下电，第六离合器活塞36充油，所述动力换挡变速器的第六离合器结合；

所述动力换挡变速器处于5挡时：第三调压阀26、第一换向阀28上电，第四换向阀37处于“H”状态，第二调压阀23、第五调压阀30和第二换向阀32下电，第五离合器活塞35充油，所述动力换挡变速器的第五离合器结合；

所述动力换挡变速器处于6挡时：第四调压阀30上电，第四换向阀37处于“H”状态，第二调压阀23、第三调压阀26、第一换向阀28和第二换向阀32下电，第四离合器活塞33充油，所述动力换挡变速器的第四离合器结合；

所述动力换挡变速器处于7挡时：第三调压阀26、第二换向阀32上电，第四换向阀37处于“H”状态，第二调压阀23、第一换向阀28和第四调压阀30下电，第三离合器活塞29充油，所述动力换挡变速器的第三离合器结合；

所述动力换挡变速器处于8挡时：第四调压阀30、第二换向阀32上电，第四换向阀37处于“H”状态，第二调压阀23、第三调压阀26和第一换向阀28下电，第六离合器活塞36充油，所述动力换挡变速器的第六离合器结合；

在以上挡位的基础上，前进挡是将第一调压阀20上电，控制第一离合器活塞22结合，实现前进挡功能；倒退挡是将第二调压阀23上电，控制第二离合器活塞25结合，实现倒退挡功能；空挡是第一调压阀20、第二调压阀23均处于下电状态，即第一离合器活塞22、第二离合器活塞25均不结合的状态。

当然，空挡也可以是任何离合器均不结合的状态，即所有电磁阀均处于下电状态，该状态称之为自然空挡。

表1为本发明的电磁阀控制逻辑表；

表1

表1中：

X：表示电磁阀上电状态；

L：表示第四换向阀37处于低挡状态(图示左位)；

H：表示第四换向阀37处于高挡状态(图示右位)；

☆：表示第五换向阀41和第五调压阀17可处于上电或下电状态。

参见表1，所述动力换挡变速器液压控制系统的换挡方法包括如下过程：

车辆在起始状态，即未发车状态时，第一调压阀20、第二调压阀23、第三调压阀26、第一换向阀28、第四调压阀30、第二换向阀32、第四换向阀37、第五换向阀41和第五调压阀17均不上电，是自然空挡状态。

车辆启动后，可根据驾驶员需求，控制第五换向阀41切换两驱、四驱模式，控制第四换向阀37切换高低挡。

自然空挡切换空1挡：第四换向阀37处于“L”状态，第一换向阀28先上电，第三调压阀26后上电，控制第五离合器活塞35结合，实现空1挡。

空1挡切换空2挡：第四换向阀37处于“L”状态，第三调压阀26先下电，第四调压阀30后上电，第一换向阀28再下电，控制第四离合器活塞33结合，实现空2挡。

空2挡切换空3挡：第四换向阀37处于“L”状态，第四调压阀30先下电，第三调压阀26后上电，第二换向阀32再上电，控制第三离合器活塞29结合，实现空3挡。

空3挡切换空4挡：第四换向阀37处于“L”状态，第三调压阀26先下电，第四调压阀30后上电，控制第六离合器活塞36结合，实现空4挡。

自然空挡切换空5挡：第四换向阀37处于“H”状态，第一换向阀28先上电，第三调压阀26后上电，控制第五离合器活塞35结合，实现空5挡。

空5挡切换空6挡：第四换向阀37处于“H”状态，第三调压阀26先下电，第四调压阀30后上电，第一换向阀28再下电，控制第四离合器活塞33结合，实现空6挡。

空6挡切换空7挡：第四换向阀37处于“H”状态，第四调压阀30先下电，第三调压阀26后上电，第二换向阀32再上电，控制第三离合器活塞29结合，实现空7挡。

空7挡切换空8挡：第四换向阀37处于“H”状态，第三调压阀26先下电，第四调压阀30后上电，控制第六离合器活塞36结合，实现空8挡。

前进挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第一调压阀20上电，控制第一离合器活塞22结合，实现对应的前进挡位，称为前进X挡。

倒退挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第二调压阀23上电，控制第二离合器活塞25结合，实现对应的倒退挡位，称为倒退X挡。

本发明的动力换挡变速器液压控制系统，前进挡-空挡-倒退挡位可以进行同级切换，不用进行降挡操作(从高挡位退至最低挡位)，以前进挡切换为倒退挡为例，车辆欲进行前进挡切换倒退挡的切换，此时必须处于静止状态，第一调压阀20下电，第二调压阀23上电，第一离合器活塞22脱开，第二离合器活塞25结合，实现前进-倒退挡位的切换，此切换过程中，液力变矩器13的闭锁离合器需处于脱开状态。可以看出，本发明中，各前进、倒退挡位均可直接退出至空档，亦可将对应级别的前进、倒退挡位直接进行切换，换挡效率高。

从上述方案可以看出，本发明所涉及的正是具有互锁功能的动力换挡变速器用液压控制系统及其控制方法，突破了技术瓶颈，是一种能控制多离合器，且具有较高安全性、可靠性的液压控制系统。

Claims (10)

1.一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，包括主控制模块(A)、挡位控制模块(B)和挡位执行模块(C)；

主控制模块(A)具有主油路(a)和回油油路(b)；

挡位控制模块(B)包括第一调压阀(20)、第二调压阀(23)、第三调压阀(26)、第四调压阀(30)、第一换向阀(28)、第二换向阀(32)和第三换向阀(34)，第一换向阀(28)和第二换向阀(32)采用两位四通换向阀，第三换向阀(34)采用三位六通换向阀；

挡位执行模块(C)包括前进挡位离合器活塞、倒退挡位离合器活塞和常用挡位离合器活塞，前进挡位离合器活塞包括第一离合器活塞(22)，倒退挡位离合器活塞包括第二离合器活塞(25)，常用挡位离合器活塞包括第三离合器活塞(29)、第四离合器活塞(33)、第五离合器活塞(35)和第六离合器活塞(36)；

第一调压阀(20)、第二调压阀(23)、第三调压阀(26)和第四调压阀(30)的入口均连接在主油路(a)上；

第一调压阀(20)的出口连接第一离合器活塞(22)，第二调压阀(23)的出口连接第二离合器活塞(25)，第三调压阀(26)的出口连接第一换向阀(28)的入口，第一换向阀(28)的两路出口分别连接第三换向阀(34)的一路入口和第三离合器活塞(29)；第四调压阀(30)的出口连接第二换向阀(32)的入口，第二换向阀(32)的两路出口分别连接第三换向阀(34)的另一路入口和第四离合器活塞(33)；第三换向阀(34)的两路出口分别连接第五离合器活塞(35)和第六离合器活塞(36)；

第一调压阀(20)的泄油口、第二调压阀(23)的泄油口、第三调压阀(26)的泄油口、第四调压阀(30)的泄油口、第一换向阀(28)的泄油口、第二换向阀(32)的泄油口和第三换向阀(34)的泄油口均与回油油路(b)连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，第一调压阀(20)的出口、第二调压阀(23)的出口、第三调压阀(26)的出口和第四调压阀(30)的出口均连接有蓄能器。

3.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于：

挡位执行模块(C)还包括用于实现高低挡位切换的第七离合器活塞(40)；

挡位控制模块(B)还包括第四换向阀(37)，第四换向阀(37)采用三位四通换向阀；

第四换向阀(37)的入口连接在主油路(a)上，第四换向阀(37)的两路出口分别连通至第七离合器活塞(40)的两个活塞腔，第四换向阀(37)的两路出口均连接有蓄能器，第四换向阀(37)的泄油口与回油油路(b)连接。

4.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于：

挡位执行模块(C)还包括用于两驱、四驱选择离合器的第八离合器活塞(43)；

挡位控制模块(B)还包括第五换向阀(41)，第五换向阀(41)采用两位三通换向阀；

第五换向阀(41)的入口连接在主油路(a)上，第五换向阀(41)的出口第八离合器活塞(43)，第五换向阀(41)的出口还连接有蓄能器；

第五换向阀(41)的泄油口与回油油路(b)连接。

5.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，所述主控制模块(A)还包括油泵(5)、主调压阀(10)、变矩器入口调压阀(12)、变矩器出口调压阀(14)和第五调压阀(17)；

挡位执行模块(C)还包括液力变矩器(13)；

油泵(5)的出口连接主调压阀(10)的入口以及主油路(a)；第五调压阀(17)的入口连接在主油路(a)上，第五调压阀(17)的出口连通至液力变矩器(13)的闭锁活塞腔；

主调压阀(10)的出口连接变矩器入口调压阀(12)的入口以及液力变矩器(13)的进油口，变矩器入口调压阀(12)的出口连接回油油路(b)，液力变矩器(13)的出油口连接变矩器出口调压阀(14)的入口。

6.根据权利要求5所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，主油路(a)上以及第五调压阀(17)的出口均设有蓄能器。

7.根据权利要求5所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，主控制模块(A)还包括第一油滤器(3)、第二油滤器(7)、第一压差开关(4)、第二压差开关(8)和第一单向阀(6)，第一油滤器(3)和第二油滤器(7)分别设置在油泵(5)的入口管路和出口管路上，第一油滤器(3)与第一压差开关(4)并联，第二油滤器(7)与第二压差开关(8)并联，油泵(5)与第一单向阀(6)并联，第一单向阀(6)的入口与油泵(5)的出口连通，第一单向阀(6)的出口与油泵(5)的入口连通。

8.根据权利要求5所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，挡位执行模块(C)还包括润滑油路(c)；主控制模块(A)还包括油冷器(15)和第二单向阀(16)；

油冷器(15)的入口与变矩器出口调压阀(14)的出口连接，油冷器(15)的出口连通润滑油路(c)，第二单向阀(16)与油冷器(15)并联，第二单向阀(16)的入口与变矩器出口调压阀(14)的出口连通，第二单向阀(16)的出口与油冷器(15)的出口连通。

9.根据权利要求5所述的一种动力换挡变速器液压控制系统，其特征在于，第一油滤器(3)的入口设有温度传感器(2)，第二油滤器(7)的出口设有压力传感器(9)，回油油路(b)在其出口端设有防止液压油倒流的第三单向阀(19)。

10.权利要求1或2所述的一种动力换挡变速器液压控制系统的应用，其特征在于，所述动力换挡变速器液压控制系统用于具有4个前进挡、4个倒退挡位的动力换挡变速器；

所述动力换挡变速器液压控制系统的挡位状态包括空挡、前进挡和倒退挡；

所述动力换挡变速器处于1挡时：第三调压阀(26)、第一换向阀(28)上电，第二调压阀(23)、第五调压阀(30)和第二换向阀(32)下电，第五离合器活塞(35)充油，所述动力换挡变速器的第五离合器结合；

所述动力换挡变速器处于2挡时：第四调压阀(30)上电，第二调压阀(23)、第三调压阀(26)、第一换向阀(28)和第二换向阀(32)下电，第四离合器活塞(33)充油，所述动力换挡变速器的第四离合器结合；

所述动力换挡变速器处于3挡时：第三调压阀(26)、第二换向阀(32)上电，第二调压阀(23)、第一换向阀(28)和第四调压阀(30)下电，第三离合器活塞(29)充油，所述动力换挡变速器的第三离合器结合；

所述动力换挡变速器处于4挡时：第四调压阀(30)、第二换向阀(32)上电，第二调压阀(23)、第三调压阀(26)和第一换向阀(28)下电，第六离合器活塞(36)充油，所述动力换挡变速器的第六离合器结合；

在所述1挡、2挡、3挡和4挡的基础上，前进挡是将第一调压阀(20)上电，控制第一离合器活塞(22)结合，实现前进挡功能；倒退挡是将第二调压阀(23)上电，控制第二离合器活塞(25)结合，实现倒退挡功能；空挡是第一调压阀(20)、第二调压阀(23)均处于下电状态，使第一离合器活塞(22)和第二离合器活塞(25)均处于不结合的状态；

所述动力换挡变速器液压控制系统控制换挡的过程包括：

自然空挡切换空1挡：第一换向阀(28)先上电，第三调压阀(26)后上电，控制第五离合器活塞(35)结合，实现空1挡；

空1挡切换空2挡：第三调压阀(26)先下电，第四调压阀(30后)上电，第一换向阀(28)再下电，控制第四离合器活塞(33)结合，实现空2挡；

空2挡切换空3挡：第四调压阀(30)先下电，第三调压阀(26)后上电，第二换向阀(32)再上电，控制第三离合器活塞(29)结合，实现空3挡；

空3挡切换空4挡：第三调压阀(26)先下电，第四调压阀(30)后上电，控制第六离合器活塞(36)结合，实现空4挡；

前进挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第一调压阀(20)上电，控制第一离合器活塞(22)结合，实现对应的前进挡位；

倒退挡切换：除自然空挡外的任意空挡状态下，第二调压阀(23)上电，控制第二离合器活塞(25)结合，实现对应的倒退挡位。