CN209212954U - 手自一体自动变速器的液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆变速器的液压系统领域，具体公开了一种手自一体自动变速器的液压系统，包括三个离合器和两个制动器、离合器控制阀、选择阀、两个常开式电磁阀和两个常闭式电磁阀、常闭式开关阀和换档手动阀，离合器控制阀处于第一阀位时使得第一离合器与换档手动阀的第三油口连通，处于第二阀位时使得第一离合器与第二电磁阀连通，选择阀处于第三阀位时使得第二制动器与第三电磁阀连通，处于第四阀位时使得第二离合器与第三电磁阀连通，第一制动器与第四电磁阀连通，第三离合器与第一电磁阀连通，第三电磁阀与供油系统相连接。该液压系统可实现在变速器控制单元掉电时能切换至应急档位，保证行驶安全，且能简化结构、降低成本和重量。

Description

手自一体自动变速器的液压系统

技术领域

本实用新型涉及车辆变速器的液压系统技术领域，特别是涉及一种手自一体自动变速器的液压系统。

背景技术

手自一体变速箱是一种结合了手动变速与自动变速功能的变速装置。自动变速器的自动换档功能一般是通过变速器控制单元(TCU，Transmission Control Unit)控制换档伺服和执行系统来实现的，换档伺服和执行系统又可分为电动、气动和液压三种类型，而国内外大多采用的是液压系统。

目前常用的大多数自动变速器的液压换档系统，在电控系统出现掉电或故障时，变速器会因失去换档功能而导致车辆无法行驶，不利于车辆对极端情况的适应。有些变速器具备自动切换的应急档位，但增加的液压元件较多，结构复杂，成本高，控制难度大。有些具备手动应急档位，但在电控系统出现掉电或故障时，车辆会瞬间出现动力丢失，导致发动机转速飞升，存在安全隐患。因此，设计一种在电控系统出现掉电时能自动切换至应急档，以确保车辆可继续行驶，并且可尽量减少液压元件数量、简化结构、降低成本、节约能源的手自一体自动变速器的液压系统，已成为当前汽车领域研究的热点。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型的目的是提供一种手自一体自动变速器的液压系统，其能够在电控系统出现掉电或故障时自动切换至应急档，且结构简单，能够减小液压元件数量，降低成本，有利于实现轻量化。

基于此，本实用新型提供了一种手自一体自动变速器的液压系统，其包括供油系统，调压系统，多个相互组合以建立该自动变速器的档位的液压摩擦接合装置，用于控制液压摩擦接合装置的结合状态的控制阀装置、用于调整控制阀装置状态以及具有驻车档、倒车档、空档和前进档的换档手动阀；所述液压摩擦接合装置包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器和第二制动器；

所述控制阀装置包括具有多个工作阀位的离合器控制阀和选择阀以及由变速器控制单元控制的常开式第一电磁阀、常闭式第二电磁阀、常开式第三电磁阀、常闭式第四电磁阀、常闭式开关阀；

所述换档手动阀具有多个油口，所述换档手动阀的第一油口连接于供油系统，所述换档手动阀的第二油口与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀均相连接，所述换档手动阀的第三油口与所述离合器控制阀相连接；

所述离合器控制阀具有第一阀位、第二阀位和用于控制所述阀位的控制端，处于第一阀位时使得所述第一离合器与所述换档手动阀的第三油口连通，处于第二阀位时使得所述第一离合器与所述第二电磁阀连通；

所述选择阀具有第三阀位、第四阀位和用于控制所述阀位的控制端，处于第三阀位时使得所述第二制动器与所述第三电磁阀连通，处于第四阀位时使得所述第二离合器与所述第三电磁阀连通；

所述第一制动器与所述第四电磁阀连通，所述第三离合器与所述第一电磁阀连通，所述第三电磁阀与所述供油系统相连接，所述开关阀与所述调压系统相连接。

作为优选方案，所述离合器控制阀具有连接于所述换档手动阀的第三油口的第一控制端和连接于所述换档手动阀的第二油口的第二控制端；所述选择阀具有连接于所述换档手动阀的第二油口的第三控制端和连接于所述开关阀的第四控制端；

所述离合器控制阀的第一控制端和所述选择阀的第四控制端均连接有弹簧。

作为优选方案，所述供油系统包括第一油压泵、第二油压泵和吸滤器，所述第一油压泵为机械泵，所述第二油压泵为电子泵；所述吸滤器的一端连接于所述第一油压泵和所述第二油压泵，所述吸滤器的另一端连接于油底壳。

作为优选方案，所述调压系统包括主压阀、减压阀、二级调压阀和第一先导电磁阀，所述主压阀、所述减压阀、所述二级调压阀和所述第一先导电磁阀均具有一个输入口、一个输出口和一个回油口，所述主压阀和所述二级调压阀均具有一个控制端和一个反馈端；

所述第一油压泵的输出口连接于所述主压阀的输入口、所述主压阀的控制端、所述减压阀的输入口、所述换档手动阀的第一油口和所述第三电磁阀；

所述主压阀的输出口连接于所述二级调压阀的输入口和所述二级调压阀的控制端，所述第一先导电磁阀的输出口连接于所述主压阀的反馈端和所述二级调压阀的反馈端；所述减压阀的输出口连接于所述第一先导电磁阀的输入口和所述开关阀。

作为优选方案，还包括启停控制阀，所述启停控制阀具有多个油口、第五阀位、第六阀位和用于控制所述阀位且连接于所述减压阀的输出口的控制端，所述启停控制阀处于第五阀位时使得所述第一电磁阀向所述第三离合器供油，所述启停控制阀处于第六阀位时使得所述第二油压泵向所述第三离合器供油；所述启停控制阀通过单向阀连接于油底壳，所述单向阀的开启压力大于保持所述第三离合器结合所需的最小压力。

作为优选方案，还包括变矩器控制系统，所述变矩器控制系统包括变矩器、继动阀、变矩器控制阀和第二先导电磁阀；所述变矩器具有一个输入口和一个输出口；

所述变矩器控制阀具有一个连接于所述主压阀的输出口的输入口、一个连接于所述继动阀的输出口、一个连接于油底壳的回油口、分别连接于所述变矩器的输入口和输出口的两个反馈端以及一个控制端，变矩器控制阀具有使其输出口连接于输入口的第七阀位和使其输出口连接于回油口的第八阀位；

所述继动阀具有第九阀位、第十阀位和用于控制该阀位的控制端，所述继动阀处于第九阀位时使得所述主压阀的输出口与所述变矩器的输入口连通，所述继动阀处于第十阀位时使得所述主压阀的输出口与所述变矩器的输出口连通；

所述第二先导电磁阀不通电时使得所述继动阀和所述变矩器控制阀的控制端连接于油底壳，所述第二先导电磁阀通电时使得所述继动阀和所述变矩器控制阀的控制端连接于所述减压阀的输出口。

作为优选方案，还包括润滑系统，所述润滑系统包括依次串联设置的冷却器、精滤器以及与所述冷却器并联设置的第一旁通阀、与所述精滤器并联设置的第二旁通阀、若干节流孔；所述继动阀处于第九阀位时使得所述冷却器的输入口与所述变矩器的输出口连通，所述继动阀处于第十阀位时使得所述冷却器的输入口与所述二级调压阀的输出口连通。

作为优选方案，所述冷却器、所述精滤器、所述第一旁通阀和所述第二旁通阀为一体式结构。

作为优选方案，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀和所述第一先导电磁阀、所述第二先导电磁阀均为三通比例阀。

作为优选方案，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第二先导电磁阀、所述开关阀、所述选择阀、所述第一油压泵和所述吸滤器均设有连接于油底壳的回油口，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述选择阀、所述第一油压泵与油底壳之间分别设置有背压阀；所述第一制动器、所述第一离合器、所述第三离合器、所述第一先导电磁阀、所述选择阀和所述换档手动阀分别连接有蓄能器。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的手自一体自动变速器的液压系统，包括供油系统、调压系统、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器、离合器控制阀、选择阀、常开式第一电磁阀、常闭式第二电磁阀、常开式第三电磁阀、常闭式第四电磁阀、常闭式开关阀和换档手动阀，通过切换换档手动阀、离合器控制阀和选择阀的阀位，以及控制各电磁阀的通电状态，控制对各离合器和制动器的供油，使离合器和制动器结合，不同离合器和制动器的结合的组合可以实现驻车档(P档)、空档(N档)、前进档(D档)、1个倒车档(R档)，通过常开式第一电磁阀给第三离合器供油，常开式第三电磁阀给第二制动器或第二离合器供油，换档手动阀给第一离合器供油，可实现在电控系统掉电或故障时，仍有部分离合器和制动器处于工作状态，使汽车切换至中速档或R档，以用于应急档位，保证车辆行驶的安全性。同时，通过选择阀的阀位切换，即可实现由第三电磁阀为第二制动器或第二离合器供油，可以减少一个电磁阀的使用，达到简化系统结构、节约制造成本、减轻系统重量的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于P档时的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于R档时的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于N档时的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D1档时的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D档时TCU掉电切换至应急四档的示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D2档时的示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D3档时的示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D4档时的示意图；

图9是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D5档时的示意图；

图10是本实用新型实施例提供的一种手自一体自动变速器的液压系统处于D6档时的示意图；

图11是各档位下电磁阀、离合器和制动器的工作状态示意图；

图12是本实用新型实施例提供的变矩器解锁时的示意图；

图13是本实用新型实施例提供的变矩器处于闭锁阶段一时的示意图；

图14是本实用新型实施例提供的变矩器完成闭锁时的示意图。

其中，10、液压摩擦接合装置；11、第一离合器；12、第二离合器；13、第三离合器；14、第一制动器；15、第二制动器；20、控制阀装置；21、离合器控制阀；22、选择阀；23、第一电磁阀；24、第二电磁阀；25、第三电磁阀；26、第四电磁阀；27、开关阀；30、换档手动阀；31、第一油口；32、第二油口；33、第三油口；40、供油系统；41、第一油压泵；42、第二油压泵；43、吸滤器；50、调压系统；51、主压阀；52、减压阀；53、二级调压阀；54、第一先导电磁阀；60、变矩器控制系统；61、变矩器；62、变矩器控制阀；63、继动阀；64、第二先导电磁阀；70、润滑系统；71、冷却器；72、精滤器；73、第一旁通阀；74、第二旁通阀；80、启停控制阀；81、第四油口；82、第五油口；83、第六油口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1所示，示意性地示出了本实用新型的手自一体自动变速器的液压系统，包括供油系统40，调压系统50，多个相互组合以建立该自动变速器的档位的液压摩擦接合装置10，用于控制液压摩擦接合装置10的结合状态的控制阀装置20，用于调整控制阀装置20状态以及具有驻车P档、倒车R档、空档N档和前进D档的换档手动阀30，在本实施例中，D档具有1～6速档位。液压摩擦接合装置10包括第一离合器11、第二离合器12、第三离合器13、第一制动器14和第二制动器15，汽车处于P档和N档时所述第二制动器15处于工作状态，处于R档时所述第一离合器11和所述第二制动器15处于工作状态，处于D1档时所述第三离合器13和所述第二制动器15处于工作状态，处于D2档时所述第三离合器13和所述第一制动器14处于工作状态，处于D3档时所述第一离合器11和所述第三离合器13处于工作状态，处于D4档时所述第二离合器12和所述第三离合器13处于工作状态，处于D5档时所述第一离合器11和所述第二离合器12处于工作状态，处于D6档时所述第二离合器12和所述第一制动器14处于工作状态，处于S档时离合器和制动器的组合使用方式与D档相同。

控制阀装置20包括具有多个工作阀位的离合器控制阀21和选择阀22以及由变速器控制单元控制的常开式第一电磁阀23、常闭式第二电磁阀24、常开式第三电磁阀25、常闭式第四电磁阀26、常闭式开关阀27。换档手动阀30具有多个油口，换档手动阀30的第一油口31连接于供油系统40，换档手动阀30的第二油口32与第一电磁阀23、第二电磁阀24、第四电磁阀26均相连接，换档手动阀30的第三油口33与离合器控制阀21相连接。离合器控制阀21具有第一阀位(如图1中离合器控制阀21的左位)、第二阀位(如图1中离合器控制阀21的右位)和用于控制阀位的控制端，处于第一阀位时使得第一离合器11与换档手动阀30的第三油口33连通，处于第二阀位时使得第一离合器11与第二电磁阀24连通。选择阀22具有第三阀位(如图1中选择阀22的右位)、第四阀位(如图1中选择阀22的左位)和用于控制阀位的控制端，处于第三阀位时使得第二制动器15与第三电磁阀25连通，处于第四阀位时使得第二离合器12与第三电磁阀25连通。第一制动器14与第四电磁阀26连通，第三离合器13与第一电磁阀23连通，第三电磁阀25与供油系统40相连接，开关阀27与调压系统50相连接。

这样，当换档手动阀30处于P位时，换档手动阀30的第二油口32和第三油口33连接于油底壳，TCU控制常开式第一电磁阀23通电，第一电磁阀23关闭，第三离合器13与第一电磁阀23连通，无法取得供油，因此第三离合器13处于分离状态；离合器控制阀21在其控制端控制下处于第一阀位，使得第一离合器11与换档手动阀30的第三油口33连通，因为此时换档手动阀30的第三油口33连接于油底壳，因此第一离合器11无法得到供油，第一离合器11处于分离状态；选择阀22在其控制端的控制下处于第三阀位，第二制动器15与第三电磁阀25连通，常开式第三电磁阀25未通电处于打开状态，供油系统40的主油压通过第三电磁阀25进入到第二制动器15，第二制动器15得到供油，处于结合状态；第二离合器12无法从第三电磁阀25得到供油，处于分离状态；常闭式第四电磁阀26未通电，处于关闭状态，与第四电磁阀26连通的第一制动器14无法得到供油，处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于P位时，第二制动器15结合，其余离合器和制动器都分离，变速器进入P档。

当在P档时出现TCU掉电的情况时，因为第三电磁阀25为常开式，仍处于打开状态，供油系统40的主油压仍可通过第三电磁阀25进入第二制动器15，第二制动器15保持结合；第一电磁阀23掉电后切换至打开状态，第三离合器13通过第一电磁阀23与换档手动阀30的第二油口32连通，由于此时换档手动阀30的第二油口32与油底壳连接，因此第三离合器13也无法取得供油，仍处于分离状态，第一离合器11、第二离合器12和第一制动器14状态不变，仍处于分离状态。因此，TCU掉电时，变速器仍处于P档。

请参见图2所示，当换档手动阀30处于R位时，换档手动阀30的第二油口32连接于油底壳，第三油口33与第一油口31连通，TCU控制常开式第一电磁阀23通电，第一电磁阀23关闭，第三离合器13与第一电磁阀23连通，无法取得供油，因此第三离合器13处于分离状态；离合器控制阀21在其控制端控制下处于第一阀位，使得第一离合器11与换档手动阀30的第三油口33连通，因为此时换档手动阀30的第三油口33连接于第一油口31，第一油口31与供油系统40连通，换档手动阀30的第三油口33输出的R档油压PR进入第一离合器11，第一离合器11处于结合状态；选择阀22在其控制端的控制下处于第三阀位，第二制动器15与第三电磁阀25连通，常开式第三电磁阀25未通电处于打开状态，供油系统40的主油压通过第三电磁阀25进入到第二制动器15，第二制动器15得到供油，处于结合状态；第二离合器12此时无法从第三电磁阀25取得供油，处于分离状态；常闭式第四电磁阀26未通电，处于关闭状态，与第四电磁阀26连通的第一制动器14无法得到供油，处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于R位时，第一离合器11和第二制动器15结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入R档。

当在R档时出现TCU掉电的情况时，第二电磁阀24、第三电磁阀25、第四电磁阀26和离合器控制阀21、选择阀22的阀位不改变，第一离合器11、第二制动器15和第一制动器14的油路不变，仍保持结合状态；第一电磁阀23掉电后切换至打开状态，第三离合器13通过第一电磁阀23与换档手动阀30的第二油口32连通，由于此时换档手动阀30的第二油口32与油底壳连接，因此第三离合器13也无法取得供油，仍处于分离状态，第二离合器12状态不变，仍处于分离状态。因此，TCU掉电时，变速器仍处于R档。

请参见图3所示，当换档手动阀30处于N位时，换档手动阀30的第二油口32和第三油口33连接于油底壳，TCU控制常开式第一电磁阀23通电，此时液压系统油路与P档时一致，只有第二制动器15结合，其余离合器和制动器处于分离状态，变速器进入N档。当在N档时出现TCU掉电的情况时，与P档时TCU掉电的情况一致，因此也可以保持N档不变。

当换档手动阀30处于D位时，换档手动阀30的第二油口32与第一油口31连通，第三油口33连接于油底壳。请参见图4所示，当换档手动阀30处于D1位时，TCU控制开关阀27通电，常开式第一电磁阀23未通电处于打开状态，第三离合器13通过第一电磁阀23与换档手动阀30的第二油口32连通，因为换档手动阀30的第二油口32与第一油口31连通，换档手动阀30的第二油口32输出前进档油压PD，PD通过第一电磁阀23进入到第三离合器13，使得第三离合器13处于结合状态；离合器控制阀21在控制端控制下处于第二阀位，使得第一离合器11与第二电磁阀24连通，常闭式第二电磁阀24未通电处于关闭状态，第一离合器11无法得到供油而处于分离状态；离合器控制阀21在控制端控制下处于第一阀位，常开式第三电磁阀25未通电处于打开状态，因此供油系统40的主油压进入第二制动器15，使第二制动器15处于结合状态；第二离合器12此时无法从第三电磁阀25取得供油，处于分离状态；常闭式第四电磁阀26未通电处于关闭状态，使得第一制动器14无法取得供油，处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于D1位时，第二制动器15和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D1档。

当在D1档时出现TCU掉电的情况时，请参见图5所示，第一电磁阀23、第二电磁阀24、第三电磁阀25、第四电磁阀26和离合器控制阀21的状态均未改变，因此第一离合器11、第三离合器13和第一制动器14的状态不变；选择阀22在控制端控制下切换至第四阀位，第二离合器12与第三电磁阀25连通，从而得到前进档油压PD，第二离合器12切换为结合状态；第二制动器15无法从第三电磁阀25得到供油，切换至分离状态。此时第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，离合器和制动器的状态与如下段落描述的中速D4档相同，即为应急四档，汽车仍可行驶。

当换档手动阀30处于D2位时，请参见图6所示，TCU控制第三电磁阀25和第四电磁阀26通电，常开式第三电磁阀25关闭，选择阀22在其控制端控制下处于第四阀位，第二离合器12通过选择阀22与第三电磁阀25连通，因此第二离合器12无法得到供油而处于分离状态，第二制动器15也无法从第三电磁阀25得到供油而处于分离状态；此时常开式第一电磁阀23未通电处于打开状态，第三离合器13可以得到前进档油压PD而处于结合状态；常闭式第四电磁阀26打开，前进档油压PD通过第四电磁阀26进入到第一制动器14，使得第一制动器14处于结合状态；离合器控制阀21在控制端控制下处于第二阀位，使得第一离合器11与第二电磁阀24连通，常闭式第二电磁阀24未通电处于关闭状态，第一离合器11无法得到供油而处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于D2位时，第一制动器14和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D2档。

当在D2档时出现TCU掉电的情况时，常闭式第四电磁阀26关闭，第一制动器14无法得到供油而处于分离状态；常开式第三电磁阀25打开，供油系统40的主油压通过第三电磁阀25、选择阀22进入第二离合器12，使得第二离合器12处于结合状态；第一离合器11、第三离合制动器和第二制动器15的油路不变，仍保持未掉电时的状态。此时第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，进入应急四档状态。

当换档手动阀30处于D3位时，请参见图7所示，TCU控制第二电磁阀24和第三电磁阀25通电，离合器控制阀21在控制端控制下处于第二阀位，使得第一离合器11与第二电磁阀24连通，常闭式第二电磁阀24通电处于打开状态，供油系统40的主油压通过换档手动阀30的第一油口31和第二油口32，形成前进档油压PD，PD经过第二电磁阀24、离合器控制阀21进入第一离合器11，使得第一离合器11处于结合状态；常开式第一电磁阀23未通电打开，PD经过第一电磁阀23进入第三离合器13使第三离合器13处于结合状态，常开式第三电磁阀25关闭，选择阀22在其控制端控制下处于第四阀位，第二离合器12通过选择阀22与第三电磁阀25连通，因此第二离合器12无法得到供油而处于分离状态，第二制动器15也无法从第三电磁阀25得到供油而处于分离状态；常闭式第四电磁阀26未通电处于关闭状态，使得第一制动阀处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于D3位时，第一离合器11和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D3档。

当在D3档时出现TCU掉电的情况时，常闭式第二电磁阀24关闭，第一离合器11无法得到供油而切换至分离状态；常开式第三电磁阀25打开，供油系统40的主油压通过第三电磁阀25、选择阀22进入第二离合器12，使得第二离合器12结合；第三离合器13、第一制动器14和第二制动器15油路未改变，状态保持不变。此时第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，进入应急四档状态。

当换档手动阀30处于D4位时，请参见图8所示，TCU控制各电磁阀均不通电，离合器控制阀21在其控制端控制下处于第二阀位，常闭式第二电磁阀24关闭，第一离合器11无法得到供油而处于分离状态；选择阀22在其控制端控制下处于第四阀位，常开式第三电磁阀25打开，第二离合器12得到供油系统40的主油压而处于结合状态，第二制动器15无法从选择阀22得到供油而处于分离状态；常开式第一电磁阀23打开，第三离合器13得到PD而处于结合状态；常闭式第四电磁阀26关闭，第一制动器14无法得到供油而处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于D4位时，第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D4档。由于D4档时各电磁阀均不通电，所以D4档时TCU掉电不影响各油路，直接切换为应急四档状态。

当换档手动阀30处于D5位时，请参见图9所示，TCU控制第一电磁阀23和第二电磁阀24通电，常开式第一电磁阀23关闭，第三离合器13无法得到PD而处于分离状态；离合器控制阀21在其控制端控制下处于第二阀位，常闭式第二电磁阀24打开，第一离合器11得到PD而处于结合状态；选择阀22在其控制端控制下处于第四阀位，常开式第三电磁阀25打开，第二离合器12得到供油系统40的主油压而处于结合状态，第二制动器15无法从选择阀22得到供油而处于分离状态；常闭式第四电磁阀26关闭，第一制动器14无法得到供油而处于分离状态。由此可见，当换档手动阀30处于D5位时，第一离合器11和第二离合器12结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D5档。

当在D5档时出现TCU掉电的情况时，常闭式第二电磁阀24关闭，第一离合器11无法得到供油而处于分离状态；常开式第一电磁阀23打开，第三离合器13得到供油系统40主油压而处于结合状态；第三电磁阀25、第四电磁阀26和开关阀27保持未通电状态，第一制动器14、第二制动器15和第二离合器12油路未发生变化，仍保持未掉电时的状态。此时第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，进入应急四档状态。

当换档手动阀30处于D6位时，请参见图10所示，TCU控制第一电磁阀23和第四电磁阀26通电，常开式第一电磁阀23关闭，第三离合器13无法得到PD而处于结合状态；离合器控制阀21在其控制端控制下处于第二阀位，常闭式第二电磁阀24关闭，第一离合器11无法得到PD而处于分离状态；选择阀22在其控制端控制下处于第四阀位，常开式第三电磁阀25打开，第二离合器12得到供油系统40的主油压而处于结合状态，第二制动器15无法从选择阀22得到供油而处于分离状态；常闭式第四电磁阀26打开，前进档油压PD通过第四电磁阀26进入到第一制动器14，使得第一制动器14处于结合状态。由此可见，当换档手动阀30处于D6位时，第一制动器14和第二离合器12结合，其余离合器和制动器分离，变速器进入D6档。

当在D6档时出现TCU掉电的情况时，第二电磁阀24、第三电磁阀25和开关阀27的通电情况未发生变化，因此第一离合器11、第二离合器12和第二制动器15的油路未变化，第一离合器11、第二离合器12和第二制动器15均保持原状态；常开式第一电磁阀23打开，第三离合器13得到供油系统40主油压而处于结合状态；常闭式第四电磁阀26掉电关闭，第一制动器14无法取得供油而切换至分离状态。此时第二离合器12和第三离合器13结合，其余离合器和制动器分离，进入应急四档状态。

可以理解，当换档手动阀30处于S位时，油路连接方式与D档相同，同样可实现掉电时切换至应急四档，满足使用需要。

如此，请参见图11所示，该液压系统可满足汽车在P档、N档、R档、D1-D6档和S档时各离合器和制动器的供油需求，当汽车在P档、N档、R档时出现TCU掉电情况下能使汽车保持所处档位，第一电磁阀23连接于前进档油压PD，第三电磁阀25连接于供油系统40的输出口，通过常开式第一电磁阀23给第三离合器13供油，常开式第三电磁阀25给第二制动器15或第二离合器12供油，换档手动阀30给第一离合器11供油，可实现当汽车在D1-D6档时出现TCU掉电情况下能使汽车切换至应急四档，以保证汽车能继续行驶，提高汽车对极端情况的适应能力。同时，通过选择阀22的阀位切换，可以实现由第三电磁阀25为第二离合器12或第二制动器15供油，避免需分别为第二离合器12和第二制动器15分别配置一个电磁阀，可以减少一个电磁阀的使用，达到节约成本、减少液压系统的重量的目的。

在上述结构的基础上，离合器控制阀21具有连接于换档手动阀30的第三油口33的第一控制端(换档手动阀30的左侧控制端)和连接于换档手动阀30的第二油口32的第二控制端(换档手动阀30的右侧控制端)，选择阀22具有连接于换档手动阀30的第二油口32的第三控制端(选择阀22的左侧控制端)和连接于开关阀27的第四控制端(选择阀22的右侧控制端)，离合器控制阀21的第一控制端和选择阀22的第四控制端均连接有弹簧。具体地，离合器控制阀21的第一控制端受到来自换档手动阀30的第三油口33的油压，对离合器控制阀21产生右向作用力Fr1，安装于离合器控制阀21左侧的弹簧向离合器控制阀21施加右向作用力Ft1，离合器控制阀21的第二控制端受到来自换档手动阀30的第二油口32的油压，对离合器控制阀21产生左向作用力Fl1，当Fr1+Ft1大于或等于Fl1时，离合器控制阀21处于第一阀位(即左位)，第一离合器11与换档手动阀30的第三油口33连通；当Fr1+Ft1小于Fl1时，离合器控制阀21处于第二阀位(即右位)，第一离合器11与第二电磁阀24连通。如此，当换档手动阀30处于R位时，油压PR作用在离合器控制阀21的第一控制端，离合器控制阀21处于第一阀位，油压PR为第一离合器11供油；当换档手动阀30处于D位时，油压PD作用在离合器控制阀21的第二控制端，离合器控制阀21处于第二阀位，油压PD为第一离合器11供油。类似地，选择阀22的第三控制端受到来自换档手动阀30的第二油口32的油压，对离合器控制阀21产生右向作用力Fr2，选择阀22的第四控制端受到来自开关阀27的油压，对选择阀22产生左向作用力Fl2，安装于离合器控制阀21左侧的弹簧向离合器控制阀21施加左向作用力Ft2，当Fr2大于Fl2+Ft2时，选择阀22处于第四阀位(即左位)，第二离合器12与第三电磁阀25连通；当Fr2小于或等于Fl2+Ft2时，选择阀22处于第三阀位(即右位)，第二制动器15与第三电磁阀25连通。当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式实现对离合器控制阀21和制动器控制阀的控制，只要能达到本实用新型的功能即可，在此不再赘述。

优选地，供油系统40包括第一油压泵、第二油压泵和吸滤器43，第一油压泵为机械泵，第二油压泵为电子泵，吸滤器43的一端连接于第一油压泵和第二油压泵，吸滤器43的另一端连接于油底壳，第一油压泵41输出的油压即为供油系统40的主油压，根据需要通过各条油路为各离合器和制动器提供油压，第一油压泵41的输出口连接于换档手动阀30的第一油口31和第三电磁阀25。

进一步优选地，调压系统50包括主压阀51、减压阀52、二级调压阀53和第一先导电磁阀54，主压阀51具有一个输入口、一个输出口、一个连接于油底壳的回油口、一个控制端和一个反馈端，主压阀51的输入口连接于第一油压泵41的输出口，主压阀51的控制端通过节流孔连接通于第一油压泵41的输出口；减压阀52具有一个输入口、一个输出口和一个连接于油底壳的回油口，减压阀52的输入口与第一油压泵41的输出口连接，减压阀52的输出口与开关阀27以及减压阀52的控制端相连接；二级调压阀53也具有一个输入口、一个输出口、一个连接于油底壳的回油口、一个控制端和一个反馈端，二级调压阀53的输入口连接于主压阀51的输出口，二级调压阀53的控制端通过节流孔与主压阀51的输出口连通，调压系统50的主要作用是可根据各部件的不同油压需求，对主油压进行分别调整后通过各油路提供给各个部件。第一先导电磁阀54具一个输入口、一个输出口和一个连接于油底壳的回油口，第一先导电磁阀54的输入口连接于减压阀52输出口，第一先导电磁阀54的输出口通过节流孔连接于主压阀51的反馈端和二级调压阀53的反馈端，第一先导电磁阀54通过控制主压阀51和二级调压阀53的反馈端，与主压阀51和二级调压阀53的控制端共同作用实现对主压阀51和二级调压阀53的阀位切换控制。

作为优选的实施方式，请参见图1，本实用新型的自动变速器的液压系统还包括启停控制阀80，启停控制阀80具有多个油口、第五阀位(如图1中启停控制阀80的左位)、第六阀位(如图1中启停控制阀80的右位)和用于控制阀位且连接于减压阀52的输出口的控制端，启停控制阀80处于第五阀位时使得第一电磁阀23向第三离合器13供油，启停控制阀80处于第六阀位时使得第二油压泵42向第三离合器13供油，启停控制阀80通过单向阀连接于油底壳，单向阀的开启压力大于保持第三离合器13结合所需的最小压力。在本实施例中，启停控制阀80具有五个油口，启停控制阀80的第四油口81与第二油压泵42的输出口之间通过只允许油液从第二油压泵42向该第四油口81单向流动的背压阀相连通，启停控制阀80的第四油口81与油底壳之间通过只允许油液从该第四油口81向油底壳单向流动的单向阀相连通，启停控制阀80的第五油口82连接于第三离合器13，启停控制阀80的第六油口83连接于第一电磁阀23，启停控制阀80的控制端连接于减压阀52，启停控制阀80在与其控制端相对的另一端设置有弹簧。这样，汽车正常行驶时，减压阀52输出的油压对启停控制阀80施加的作用力大于弹簧的作用力，启停控制阀80处于第五阀位，启停控制阀80的第五油口82和第六油口83连接，使得第一电磁阀23向第三离合器13供油；当刹车后，发动机停止工作，减压阀52的输出油压对启停控制阀80的作用力小于弹簧的作用力，启停控制阀80切换至第六阀位，启停控制阀80的第四油口81和第五油口82连通，第二油压泵42向第三离合器13供油，保持第三离合器13处于结合状态，当发动机重新启动时，第三离合器13不用重新充油，车辆可以快速起步。第四油口81与油底壳之间的单向阀的开启压力略大于第三离合器13结合所需的最小压力，这样既能保证第二油压泵42向第三离合器13供油时第三离合器13能结合，同时在第二油压泵42的输出压力过大时将多余的油压通过该单向阀排至油底壳，保证第二油压泵42的输出油压不至于太高。

优选地，该液压系统还包括变矩器控制系统60，变矩器控制系统60包括变矩器61、继动阀63、变矩器控制阀62和第二先导电磁阀64，变矩器61具有一个输入口和一个输出口，变矩器控制阀62具有一个连接于主压阀51的输出口的输入口、一个连接于继动阀63的输出口、一个连接于油底壳的回油口、分别连接于变矩器61的输入口和输出口的两个反馈端、一个控制端，变矩器控制阀62具有使其输出口连接于输入口的第七阀位(如图1中变矩器控制阀62的下位)和使其输出口连接于回油口的第八阀位(如图1中变矩器控制阀62的上位)继动阀63具有第九阀位(如图1中继动阀63的下位)、第十阀位(如图1中继动阀63的上位)和用于控制该阀位的控制端，继动阀63处于第九阀位时使得主压阀51的输出口与变矩器61的输入口连通，继动阀63处于第十阀位时使得主压阀51的输出口与变矩器61的输出口连通，在本实施例中，变矩器控制阀62和继动阀63在其控制端的对端设置有弹簧；第二先导电磁阀64不通电时使得继动阀63和变矩器控制阀62的控制端连接于油底壳，第二先导电磁阀64通电时使得继动阀63和变矩器控制阀62的控制端连接于减压阀52的输出口。该液压系统还包括润滑系统70，润滑系统70优选地包括依次串联设置的冷却器71、精滤器72以及与冷却器71并联设置的第一旁通阀73、与精滤器72并联设置的第二旁通阀74、若干节流孔，继动阀63处于第九阀位时使得冷却器71的输入口与变矩器61的输出口连通，继动阀63处于第十阀位时使得冷却器71的输入口与二级调压阀53的输出口连通。

请参见图12所示，变矩器61处于解锁状态时，第二先导电磁阀64不通电，继动阀63在弹簧的作用下处于第九阀位，主压阀51的输出口与变矩器61的输入口连通，主压阀51输出的油压从变矩器61的输入口进入变矩器61，在变矩器61的涡轮、导轮和泵轮之间循环，变矩器61工作。同时，变矩器61工作时会产生热量，进入变矩器61的部分油液经过变矩器61的输出口进入到冷却器71，油液在冷却器71中冷却后进入精滤器72进行过滤，然后再经过若干节流孔进行流量分配，分别用于冷却润滑变速器的轴齿、齿轮和摩擦片等零部件。冷却器71并联设置有第一旁通阀73，精滤器72并联设置有第二旁通阀74，可在冷却器71或精滤器72的阻力过大时进行分流，确保足够的油液通过节流孔进入变速器进行润滑。

当第二先导电磁阀64通电时，请参见图13、图14所示，第二先导电磁阀64打开，减压阀52的输出油压通过第二先导电磁阀64到达继动阀63的控制端，使继动阀63切换至第十阀位，主压阀51的输出口与变矩器61的输出口连通，主压阀51的输出油压从变矩器61的输出口进入变矩器61闭锁离合器的活塞腔，产生使变矩器61闭锁的油压，此时第二先导电磁阀64的输出流量较小，变矩器控制阀62处于仍处于第七阀位，变矩器控制系统60处于闭锁阶段一。闭锁油压也作用于变矩器控制阀62与变矩器61输出口连接的反馈端，向变矩器控制阀62施加作用力F_f，而此时变矩器控制阀62仍处于第七阀位，主压阀51的油压通过变矩器控制阀62进入变矩器61的输出口，产生使变矩器61解锁的油压，同时变矩器控制阀62与变矩器61输入口连接的反馈端受到解锁油压的作用力F_b，变矩器控制阀62的控制端受到第二先导电磁阀64的输出油压的作用力F_a，弹簧对变矩器控制阀62的作用力为F_弹簧力，变矩器控制阀62的阀芯受力的方程为F_a+F_b＝F_f+F_弹簧力，由于弹簧的作用力F_弹簧力很小，式中的F_弹簧力基本可忽略，方程式可变为F_a＝F_f-F_b，通过控制第二先导电磁阀64的输出油压，可以控制F_a的大小，即控制闭锁油压和解锁油压之间的压差，实现闭锁控制的平顺性。变矩器61完成闭锁后，变矩器控制阀62切换至第八阀位，变矩器61的输入口连接于变矩器控制阀62的回油口，解锁油压泄压。

作为优选的实施方式，冷却器71、所述精滤器72、所述第一旁通阀73和所述第二旁通阀74为一体式结构，以减小体积和重量，节省空间。

进一步优选地，第一电磁阀23、第二电磁阀24、第三电磁阀25、第四电磁阀26和第一先导电磁阀54、第二先导电磁阀64均为三通比例阀，可通过控制电流的大小线性控制其输出端的油压，实现换档和闭锁控制的平顺性。

在上述结构的基础上，第一电磁阀23、第二电磁阀24、第三电磁阀25、第四电磁阀26、第一先导电磁阀54、第二先导电磁阀64、开关阀27、选择阀22、减压阀52、第一油压泵和吸滤器43均设有连接于油底壳的回油口，第一电磁阀23、第二电磁阀24、第三电磁阀25、第四电磁阀26、选择阀22、第一油压泵与油底壳之间分别设置有背压阀，第一制动器14、第一离合器11、第三离合器13、第一先导电磁阀54、选择阀22和换档手动阀30分别连接有蓄能器，背压阀对各油路的液压油产生节流作用，保证离合器和制动器的油压稳定，蓄能器用于储存少量压力油液，在换档时使压力油液迅速进入到相关离合器或制动器，并吸收和平缓所输送油压的压力波动，确保换档过程的平顺程度，提高车辆的操纵性。

综上所述，本实用新型的手自一体自动变速器的液压系统，可实现在电控系统掉电或故障时，仍有部分离合器和制动器处于工作状态，使汽车切换至应急四档或应急R档，保证车辆行驶的安全性，还可以减少一个电磁阀的使用，达到简化系统结构、节约制造成本、减轻系统重量的目的。另外，还可以实现变矩器的控制和变速器的润滑，确保闭锁器闭锁控制的平顺性，实现启停控制，使车辆在发动机重新启动时可以快速起步，因此具有较高的应用推广价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种手自一体自动变速器的液压系统，包括供油系统、调压系统、多个相互组合以建立该自动变速器的档位的液压摩擦接合装置、用于控制液压摩擦接合装置的结合状态的控制阀装置、用于调整控制阀装置状态以及具有驻车档、倒车档、空档和前进档的换档手动阀；

其特征在于，所述液压摩擦接合装置包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器和第二制动器；

所述控制阀装置包括具有多个工作阀位的离合器控制阀和选择阀以及由变速器控制单元控制的常开式第一电磁阀、常闭式第二电磁阀、常开式第三电磁阀、常闭式第四电磁阀、常闭式开关阀；

所述换档手动阀具有多个油口，所述换档手动阀的第一油口连接于供油系统，所述换档手动阀的第二油口与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第四电磁阀均相连接，所述换档手动阀的第三油口与所述离合器控制阀相连接；

所述离合器控制阀具有第一阀位、第二阀位和用于控制所述阀位的控制端，处于第一阀位时使得所述第一离合器与所述换档手动阀的第三油口连通，处于第二阀位时使得所述第一离合器与所述第二电磁阀连通；

所述选择阀具有第三阀位、第四阀位和用于控制所述阀位的控制端，处于第三阀位时使得所述第二制动器与所述第三电磁阀连通，处于第四阀位时使得所述第二离合器与所述第三电磁阀连通；

所述第一制动器与所述第四电磁阀连通，所述第三离合器与所述第一电磁阀连通，所述第三电磁阀与所述供油系统相连接，所述开关阀与所述调压系统相连接。

2.根据权利要求1所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述离合器控制阀具有连接于所述换档手动阀的第三油口的第一控制端和连接于所述换档手动阀的第二油口的第二控制端；所述选择阀具有连接于所述换档手动阀的第二油口的第三控制端和连接于所述开关阀的第四控制端；

所述离合器控制阀的第一控制端和所述选择阀的第四控制端均连接有弹簧。

3.根据权利要求1所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述供油系统包括第一油压泵、第二油压泵和吸滤器，所述第一油压泵为机械泵，所述第二油压泵为电子泵；

所述吸滤器的一端连接于所述第一油压泵和所述第二油压泵，所述吸滤器的另一端连接于油底壳。

4.根据权利要求3所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述调压系统包括主压阀、减压阀、二级调压阀和第一先导电磁阀，所述主压阀、所述减压阀、所述二级调压阀和所述第一先导电磁阀均具有一个输入口、一个输出口和一个回油口，所述主压阀和所述二级调压阀均具有一个控制端和一个反馈端；

所述第一油压泵的输出口连接于所述主压阀的输入口、所述主压阀的控制端、所述减压阀的输入口、所述换档手动阀的第一油口和所述第三电磁阀；

所述主压阀的输出口连接于所述二级调压阀的输入口和所述二级调压阀的控制端，所述第一先导电磁阀的输出口连接于所述主压阀的反馈端和所述二级调压阀的反馈端；所述减压阀的输出口连接于所述第一先导电磁阀的输入口和所述开关阀。

5.根据权利要求4所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，还包括启停控制阀，所述启停控制阀具有多个油口、第五阀位、第六阀位和用于控制所述阀位且连接于所述减压阀的输出口的控制端，所述启停控制阀处于第五阀位时使得所述第一电磁阀向所述第三离合器供油，所述启停控制阀处于第六阀位时使得所述第二油压泵向所述第三离合器供油；

所述启停控制阀通过单向阀连接于油底壳，所述单向阀的开启压力大于保持所述第三离合器结合所需的最小压力。

6.根据权利要求4所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，还包括变矩器控制系统，所述变矩器控制系统包括变矩器、继动阀、变矩器控制阀和第二先导电磁阀；

所述变矩器具有一个输入口和一个输出口；

所述变矩器控制阀具有一个连接于所述主压阀的输出口的输入口、一个连接于所述继动阀的输出口、一个连接于油底壳的回油口、分别连接于所述变矩器的输入口和输出口的两个反馈端以及一个控制端，变矩器控制阀具有使其输出口连接于输入口的第七阀位和使其输出口连接于回油口的第八阀位；

所述继动阀具有第九阀位、第十阀位和用于控制该阀位的控制端，所述继动阀处于第九阀位时使得所述主压阀的输出口与所述变矩器的输入口连通，所述继动阀处于第十阀位时使得所述主压阀的输出口与所述变矩器的输出口连通；

所述第二先导电磁阀不通电时使得所述继动阀和所述变矩器控制阀的控制端连接于油底壳，所述第二先导电磁阀通电时使得所述继动阀和所述变矩器控制阀的控制端连接于所述减压阀的输出口。

7.根据权利要求6所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，还包括润滑系统，所述润滑系统包括依次串联设置的冷却器、精滤器以及与所述冷却器并联设置的第一旁通阀、与所述精滤器并联设置的第二旁通阀、若干节流孔；

所述继动阀处于第九阀位时使得所述冷却器的输入口与所述变矩器的输出口连通，所述继动阀处于第十阀位时使得所述冷却器的输入口与所述二级调压阀的输出口连通。

8.根据权利要求7所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述冷却器、所述精滤器、所述第一旁通阀和所述第二旁通阀为一体式结构。

9.根据权利要求6所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀和所述第一先导电磁阀、所述第二先导电磁阀均为三通比例阀。

10.根据权利要求6所述的手自一体自动变速器的液压系统，其特征在于，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第二先导电磁阀、所述开关阀、所述选择阀、所述第一油压泵和所述吸滤器均设有连接于油底壳的回油口，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述选择阀、所述第一油压泵与油底壳之间分别设置有背压阀；

所述第一制动器、所述第一离合器、所述第三离合器、所述第一先导电磁阀、所述选择阀和所述换档手动阀分别连接有蓄能器。