CN101705995A - 一种自动变速器的液压控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动变速器的液压控制装置，属于汽车变速器控制技术领域。它解决了现有的变速器的液压控制装置效率较低，发动机高转速时，油泵流量往往过剩的问题。本自动变速器的液压控制装置，包括电控***和通过油路与变速器连接的液压源，液压源用于输出工作油压，连接液压源与变速器的油路上还依次设有手控阀和电磁阀组件，电控***与电磁阀组件联接，用于控制电磁阀组件的通断，液压源包括油箱和两个或两个以上的液压泵，液压泵的进油口与油箱连接，出油口与手控阀的输入端口连通。本发动机转速较低时，可选择油泵和电动泵同时供油，能减少能量的消耗，发动机转速较高时，停止电动泵，由油泵单独供油。

Description

一种自动变速器的液压控制装置
技术领域
本发明属于汽车变速器控制技术领域，涉及一种自动变速器的液压控制装置。
背景技术
利用液压进行变速器的变速控制的构成过去已为人们所熟知，在变速器设置有用于该变速控制的液压控制装置中，这样的液压控制装置由油泵和液压控制阀构成，将其配置在变速器箱体内，通过选择性地接合多个液压接合装置而达到变速比彼此不同的多个变速档。
常用的01N型自动变速器的机械结构部分主要由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。离合器分为前离合器、后离合器和终端离合器，制动器分为强制、降档制动器和低档倒档制动器。其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成。变速器在工作时，阀体通过油压控制离合器、制动器的动作。
目前还在应用的电控变速器技术大多数是上世纪九十年代开发的，有的可能更早，由于当时液压技术及控制技术的落后，使得其性能逐渐不能满足目前的需求，而且效率较低.同时油泵供油要满足产生最低压力要求和能满足产生最大油压的最低转速要求，AT一般要按低转速下满足流量需求来确定其流量，因此在发动机高转速时，油泵流量往往过剩。针对此情况，有必要应用先进的液压控制技术。
发明内容
本发明的目的是针对现有的自动变速器的液压控制装置所存在的上述问题，而提出了一种根据发动机转速情况合理供给油压的自动变速器的液压控制装置。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动变速器的液压控制装置，包括电控***和通过油路与变速器连接的液压源，所述的液压源用于输出工作油压，连接液压源与变速器的油路上还依次设有手控阀和电磁阀组件，上述电控***与电磁阀组件联接，用于控制电磁阀组件的通断，其特征在于，所述的液压源包括油箱和两个或两个以上的液压泵，液压泵的进油口与油箱连接，出油口与手控阀的输入端口连通。
电磁阀组件与变速器齿轮***中的各离合器和制动器连接，电控***可控制电磁阀组件的通断，可根据发动机负荷和车速等情况选择性为相应离合器和制动器供油，以达到改变传动比的目的。
在上述的一种自动变速器的液压控制装置中，所述的液压泵的数量为两个，分别为电动泵和油泵。油泵是由发动机直接驱动的齿轮泵。发动机转速较低时，可选择油泵和电动泵同时供油，在发动机转速较高时，停止电动泵，由油泵单独供油。
在上述的一种自动变速器的液压控制装置中，所述的手控阀包括阀体、换档杆和设置在阀体内的阀芯，阀芯与换档杆相连，所述的阀体具有一个输入端口和与电磁阀组件连接的压力供应端口一和压力供应端口二。
可通过操作换档杆和阀芯改变输入端口和两个压力供应端口的连通关系，压力供应端口可根据换档位置将输入端口接收的油液通过电磁阀组件提供给变速器中相应的离合器和制动器。手控阀用于通过根据变换至前行驶位置的换档操作来切换其阀芯位置，而基于所述工作油压产生用于向前行驶的液压。
在上述的一种自动变速器的液压控制装置中，所述的电磁阀组件包括电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，所述的电磁阀一、电磁阀二和电磁阀三分别位于压力供应端口一通往后离合器、制动器一和终端离合器连通的油路上，而电磁阀四则位于压力供应端口二通往前离合器的油路上，压力供应端口二直接向制动器二供油。利用这些电磁阀的通断电情况，控制油压输出选择性地供给上述的这些制动器和离合器，以建立自动变速器的多个变速级。
在上述的一种自动变速器的液压控制装置中，所述的液压控制装置还包括有散热器和压力滤清器，均由液压源供油。工作油压经过液力变矩器后依次进入散热器和压力滤清器，最后去润滑冷却轴齿。
在上述的一种自动变速器的液压控制装置中，所述的散热器的进口还与液压源直接连通，并在它们之间设有溢流阀一。从液力变矩器出来的油压较大时，由液力变矩器直接向散热器和压力滤清器供油。当液力变矩器输出油压不足时，开通溢流阀一，液力变矩器和液压源同时向散热器和压力滤清器供油。
与现有技术相比，本发动机转速较低时，可选择油泵和电动泵同时供油，能减少能量的消耗，发动机转速较高时，停止电动泵，由油泵单独供油。可实现对冷却器(散热器和压力滤清器)的流量控制，当液力变矩器输出的油压过小时，由溢流阀一补充给冷却器供油。在所有电磁阀完全失效的情况下，车辆仍可以以“1”档行驶。
附图说明
图1是4速行星齿轮变速器的原理图。
图2是4速拉维娜行星齿轮的结构示意图。
图3是本发明所提供的油路原理图。
图中，前离合器C1；后离合器C2；终端离合器C3；制动器一B1；制动器二B2；单向轮F；大太阳轮12；长行星轮13；小太阳轮14；短行星轮15；行星架16；齿圈17；油箱19；油泵22；电动泵23；主压力调节阀25；手控阀26；调压电磁阀27；溢流阀二28；压力调节电磁阀29；变矩器压力阀30；溢流阀一31；散热器32；压力滤清器33；液力变矩器(TCC)34；电磁阀一35；电磁阀二36；电磁阀三37；电磁阀四38；锁止阀39；油路(50，51，52，54，55，57，58，59，60，61，62，64，65，67)；油道(53，56)。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本发明所提供的液压控制装置进行控制的变速器为4速行星齿轮变速器，包括换档控制***和变速齿轮***，其中的换档控制***包括前离合器C1、后离合器C2、终端离合器C3、制动器一B1和制动器二B2和一个单向轮F；变速齿轮***为拉维娜式行星齿轮结构，由一个小太阳轮14、一个大太阳轮12、三个短行星轮15、三个长行星轮13、行星架16及齿圈17组成，其中，短行星轮15与小太阳轮14相啮合，长行星轮13与大太阳轮12相啮合，通过3组离合器、2组制动器及1个单向轮F的不同组合，实现4个前进档和1个倒档.制动器一B1为“2”、“4”档制动器，制动器二B2为“R”、“L”档制动器.
液力变矩器(TCC)34安装在发动机和变速器之间，用于将发动机动力传递给变速器，它有一个密闭工作腔，液体在腔内循环流动，其中泵轮、涡轮和导轮分别与输入轴、输出轴和壳体相联。发动机带动输入轴旋转时，液体从离心式泵轮流出，顺次经过涡轮、导轮再返回泵轮，周而复始地循环流动。泵轮将输入轴的机械能传递给液体。高速液体推动涡轮旋转，将能量传给输出轴，依靠液体与叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
如图3所示，本自动变速器的液压控制装置包括一个油箱19以及从油箱19中吸油的油泵22和电动泵23，油泵22和电动泵23的出油口共用一根油路50连接到一手控阀26上。该手控阀26包括阀体、换档杆和设置在阀体内的阀芯，阀芯与换档杆相连，阀体具有一个输入端口和两个输出端口，两个输出端口分别为压力供应端口一和压力供应端口二。变速器在工作时，手控阀26通过油压控制离合器、制动器的动作，后离合器C2是用来驱动小太阳轮14的，前离合器C1则是用来驱动大太阳轮12的，终端离合器C3驱动行星架16，制动器二B2制动行星架16，动力是通过齿圈17输出的。
上述的油路50连接到手控阀26的输入端口上，而压力供应端口一则通过油路51分流供给后离合器C2、制动器一B1和终端离合器C3。供给后离合器C2的油路上设有常开的电磁阀一35，供给制动器一B1的油路上串接设有常闭的电磁阀二36和锁止阀39，供给终端离合器C3的油路上设有常闭的电磁阀三37，且供给后离合器C2和终端离合器C3的油压又同时作用在锁止阀39的控制端。压力供应端口二通过油路52分流供给前离合器C1和制动器二B2，其中供给制动器二B2的油路上串接设有常闭的电磁阀四38。本实施例中，电磁阀一35、电磁阀二36、电磁阀三37和电磁阀四38均为比例电磁阀。电控***为自动变速箱控制单元(TCU)，控制本控制装置中各电磁阀的通断。
油泵22和电动泵23的出油口还同时通往油道53，油道53分成三路，一路通过油路55作用于主压力调节阀25左端，克服弹簧力使主压力调节阀25处于左位；第二路通过节流孔通往油道56，经过调压电磁阀27调节后作用于主压力调节阀25的右端；第三路通往油路54经过主压力调节阀25通往油路59和油路60。上述压力供应端口二还连接有油路58至主压力调节阀25的右端。手控阀26处于“2”位(R杆位)时，手控阀26出来的油压通往油路58，作用于主压力调节阀25的右端，增大***主压力。
当油泵22转速升高、流量过大时，主压力调节阀25左端的油压升高，克服右端的弹簧力及作用于右端的油压，阀芯右移，主压力调节阀25处于左位，使多余的油供给润滑***；通过调节电磁阀27可以调节作用于主压力调节阀25右端的油压，从而控制主压力调节阀25阀芯的移动，最终达到控制***主压力的要求。
油路59通过一溢流阀二28后分流成油路61和油路62通往一变矩器压力阀30，变矩器压力阀30用于调节进入液力变矩器(TCC)34的油压，变矩器压力阀30上连接有压力调节电磁阀29.当压力调节电磁阀29不通电时，变矩器压力阀30处于左位，液力变矩器(TCC)34分离，油路62通过变矩器压力阀30和液力变矩器(TCC)34至油路64，油路64再通过变矩器压力阀30通往油路65，最终通往散热器32和压力滤清器33，最后去润滑、冷却轴齿.油道53还分流出油路57，经过压力调节电磁阀29调节后作用在变矩器压力阀30右端.当压力调节电磁阀29通电时，变矩器压力阀30处于右位，液力变矩器(TCC)34接合，油路61通过变矩器压力阀30通往油路64闭锁液力变矩器(TCC)34.调压电磁阀27，压力调节电磁阀29等压力阀通过对油泵22和电动泵23产生的油压进行调节来形成线路压力.
从液力变矩器出来的油压(油路65)大于单向阀的弹簧力及油路68上的油压时，液力变矩器(TCC)34和液压源同时向散热器32和压力滤清器33供油，当油路68上的油压高于溢流阀一31左端的弹簧力时，溢流阀一31开启，部分油液泄往油箱19，保护冷却器。
手控阀26处于“1”、“3”位时，各离合器和制动器处于分离状态；手控阀处于“2”位时，手控阀26的输入端口与压力供应端口二连通，油路50通往油路52和油路58，油路52通往制动器二B2，油路58通过节流孔作用与主压力调节阀25右端；手控阀26处于“4”位时，手控阀26的输入端口与压力供应端口一连通，油路50通往油路51。
手控阀26处于“4”位时，油路51通过电磁阀一35通往后离合器C2，同时该油压作用于锁止阀39右端，锁止阀39处于右位，此时变速器处于“1”档行驶工况。当电磁阀二36通电时，电磁阀二36处于右位，此时油路51通过电磁阀二36及锁止阀39通往制动器一B1，此时变速器处于“2”档行驶工况；当电磁阀三37通电时，电磁阀三37处于右位，此时油路51通过电磁阀三37通往终端离合器C3，此时变速器处于“3”档行驶工况(此时电磁阀二36断电，制动器一B1泄压)；当电磁阀三37通电时，电磁阀三37处于右位，此时油路51通过电磁阀三37通往终端离合器C3，同时该油压作用于锁止阀39右端，电磁阀二36通电，电磁阀二36处于右位，油路51通往制动器一B1，此时变速器处于“4”档行驶工况(此时电磁阀一35通电，前离合器C1泄压)。
表1为各变速档位时各离合器和制动器的工作状况：
Figure G2009103105818D0000051
表1
如表1所示，手控阀位于“D”档时，变速器的各档传动路线如下：
“1”档时，自动变速箱控制单元(TCU)通过控制电磁阀四38使前离合器C1分离，单向轮F参加工作，行星架16固定不动，动力传递由液力变矩器(TCC)34的输出轴→后离合器C2→小太阳轮14→短行星轮15→长行星轮13→齿圈17。
“2”档时，电磁阀四38断电使前离合器C1分离，电磁阀二36通电，制动器一B1由电磁阀二36控制将大太阳轮12制动。动力传递由液力变矩器(TCC)34的输出轴→后离合器C2→小太阳轮14→短行星轮15→长行星轮13→齿圈17。
“3”档时，后离合器C2和终端离合器C3接合，小太阳轮14和大太阳轮12被同时驱动，由于2个太阳轮的直径不同，行星齿轮组被固定，整个行星齿轮组就作为一个整体输出动力。
变速器处于机械“3”档时，电磁阀三37通电使终端离合器C3接合，直接驱动行星架16，行星齿轮组被锁定，动力直接通过终端离合器C3进行传递。
“4”档时，电磁阀一35通电，电磁阀四38断电，使前离合器C1和后离合器C2分离，同时电磁阀二36通电使制动器一B1接合。这样动力通过终端离合器C3驱动行星架16绕大太阳轮12旋转，此时大太阳轮12被固定，动力得以通过齿圈17输出。
倒档时，电磁阀四38通电，手控阀26供给前离合器C1和制动器二B2压力，前离合器C1驱动大太阳轮12，制动器二B2制动行星架16，动力传递经前离合器C1→大太阳轮12→长行星轮13→齿圈17。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种自动变速器的液压控制装置，包括电控***和通过油路与变速器连接的液压源，所述的液压源用于输出工作油压，连接液压源与变速器的油路上还依次设有手控阀(26)和电磁阀组件，上述电控***与电磁阀组件联接，用于控制电磁阀组件的通断，其特征在于，所述的液压源包括油箱(19)和两个或两个以上的液压泵，液压泵的进油口与油箱(19)连接，出油口与手控阀(26)的输入端口连通。
2.根据权利要求1所述的一种自动变速器的液压控制装置，其特征在于，所述的液压泵的数量为两个，分别为电动泵(23)和油泵(22)。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动变速器的液压控制装置，其特征在于，所述的手控阀(26)包括阀体、换档杆和设置在阀体内的阀芯，阀芯与换档杆相连，所述的阀体具有一个输入端口和与电磁阀组件连接的压力供应端口一和压力供应端口二。
4.根据权利要求3所述的一种自动变速器的液压控制装置，其特征在于，所述的电磁阀组件包括电磁阀一(35)、电磁阀二(36)、电磁阀三(37)和电磁阀四(38)，所述的电磁阀一(35)、电磁阀二(36)和电磁阀三(37)分别位于压力供应端口一通往后离合器(C2)、制动器一(B1)和终端离合器(C3)连通的油路上，而电磁阀四(38)则位于压力供应端口二通往前离合器(C1)的油路上，压力供应端口二直接向制动器二(B2)供油。
5.根据权利要求1或2所述的一种自动变速器的液压控制装置，其特征在于，所述的液压控制装置还包括有散热器(32)和压力滤清器(33)，均由液压源供油。
6.根据权利要求5所述的一种自动变速器的液压控制装置，其特征在于，所述的散热器(32)的进口还与液压源直接连通，并在它们之间设有溢流阀一(31)。
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Assignee: Zhejiang Jili Speed Variator Co., Ltd.

Assignor: Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co., Ltd., Zhejiang Geely Holding Group Company Limited

Contract record no.: 2014330000106

Denomination of invention: Hydraulic control device of automatic transmission

Granted publication date: 20131218

License type: Exclusive License

Record date: 20140423

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