自动变速箱(AT/DCT/CVT)的控制一般都是由液压控制系统执行,在AT变速箱中操纵行星齿轮装置的离合器和制动器由液压驱动。液压控制装置产生和调节此压力并开关其通路。
液压系统功能概述
下图示出了某AT变速箱的液压回路,液压通过各个液压通路运行。
液压回路装置有下列三个功能:
1、产生液压功能:油泵有产生液压的功能。油泵通过液力变矩器壳(发动机)的驱动产生自动变速箱运转所需的液压。
2、调节液压:被油泵压缩的液压用主调节器阀调节。而且,节流阀产生与发动机输出相适应的液压。
3、通往换档齿轮(使离合器和制动器工作):当行星齿轮装置的离合器和制动器的运转被接通或断开时,齿轮换档。液压通道根据手动阀的换档位置形成。当车速增大时,信号从TCU传送到电磁阀,电磁阀操纵各个换档阀换档。
液压系统的组成
液压控制装置的主要零部件包括:油泵、阀体、主调节阀、手动阀、换档阀、电磁阀、节流阀。
油泵
油泵由液力变矩器(发动机)驱动提供自动变速箱运转所需的液压。
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阀体
阀体由上阀体和下阀体组成。阀体类似于一个迷宫,包含很多驱动桥用油流经的通道。很多阀装在这些通道内,含有控制液压并将液流从一个通道切换到另一个。通常,阀体包含:主调节阀、手动阀、换档阀、电磁阀、节流阀。阀的数量取决于不同变速箱的设计,有些还配有上述以外的阀。
主调节阀的作用是依照发动机功率调节至每个部件的液压(油路压力)以防止泵的功率损失。当来自油泵的液压升高时,阀弹簧被压缩,至排油口的油通路打开且油路压力保持不变。并且,阀下方的节流阀压力起作用,并车加速踏板开度角增加时油路压力上升以防离合器和制动器打滑。在"R"范围,线性压力上升到足够程度以防止离合器和制动器打滑。
手动阀与换档杆和拉杆或拉索相连。通过改变换档杆位置切换手动阀的油通路并在每个换档区起作用。当然,现在很多汽车都已经用电子换挡,手动阀也无需驾驶员手动控制。
换挡阀的作用是通过切换离合器和制动器的操作来进行换档。换档阀切换油通路使液压施加于制动器和离合器。
例如1-2档换档阀,液压作用于换档阀上部时,变速箱保持在一档,因为换档阀在底部并且至离合器和制动器的油路被切断。然而,当施加的液压被电磁阀的动作切断时,弹簧力使阀向上运动,所以至B2(制动器)的油路被打开和换档到第二档。
电磁阀由来自发动机和TCU的信号操纵用于操作换档阀和控制液压。有两种电磁阀。换档电磁阀打开和关闭油通路,这是根据TCU的信号进行的("通"信号使油通路打开和"断"信号使油通路关闭)。线性电磁阀根据TCU的电流以线性方式控制液压。换档电磁阀用于控制换档而线性电磁阀用于控制液压等功能。
节流阀通过节流阀拉索和节流阀凸轮响应加速踏板的角度,而产生节流阀压力。节流阀压力作用在主调节器上并因此根据节气门开度调节油路压力。某些型号用线性电磁阀(SLT)代替节流阀控制节流压力。这类型号根据来自节流阀位置传感器的信号(加速踏板开度角)通过TCU 将信号送至线性电磁阀来控制节流压力。
2.6.1 锁止继动阀和锁止信号阀
这些阀切换锁止(装置),锁止继动阀根据来自锁止信号阀的信号使通过变矩器(锁止离合器)液流反向。当信号压力作用在锁止继动阀底部时, 锁止继动阀被向上推。这就打通了至锁止离合器后部的液流通道,使离合器啮合。如果信号压力切断,锁止继动阀受作用在继动阀顶部的油路压力弹簧力的作用被迫向下。这就打通了至锁止离合器前部的通道,使其脱开。
2.6.2 第二调节阀
该阀调节变矩器压力和润滑压力。这两个力的平衡调节变矩器用油压力和润滑压力。变矩器压力由主调节阀提供并送出至锁止继动器阀。
2.6.3 反向阀
此阀调节作用在节气门上的反向压力,并由油路压力和节流压力致动。以这种方式将反向压力作用到节流阀上使节流压力降低以防止油泵不必要的功率损失。
2.6.4节流调节阀
此阀产生节流阀调节器压力。当节流阀开度较大时,节流阀调节器压力略低于节流压力。这使节流调节器压力作用在主调节阀以致油路压力的变化更接近与发动机输出一致。
2.6.5 蓄压器
蓄压器的作用是缓冲换档冲击。蓄压器活塞的工作侧和背压侧的表面积不同。当来自手动阀的油路压力作用在工作侧时,活塞慢慢上升,送至离合器和制动器的油路压力渐渐升高。
某些型号用线性电磁阀控制作用在蓄压器上的液压使换档更平稳。
一、液压系统的执行操作
以下通过某4AT的换挡来进行说明,其行星齿轮机构可查阅前文。
空挡→一档
为了从空档换到头档,通过切换手动阀打开至C1的液流通道。由于1号电磁阀是接通的而2号电磁阀是断开的,所以至CO的液流通道被打开。(1号电磁阀通和2号电磁阀断)。
一档→二档
2号电磁阀根据E CU的信号从断开转换到接通。(1号电磁阀通和2号电磁阀通)作用在1一2和3一4档换档阀顶部的液压被释放,以及1一2档换档阀受弹簧力的作用向上移动。因此流体通道向B2打开。C1和B2(F1)的换档变换到二档。
二挡→三档
1号电磁阀根据E CU的信号从接通切换到断开。(1号电磁阀断开,2号电磁阀接通)液压开始作用于2一3档变档阀顶部, 向下移动2-3档换档阀。因此,流体通道打开到C2。C1和C2的动作使档变换到第三档。
三档→O/D(超速)档
2号电磁阀根据EC U的信号从接通转换到断开。(1号电磁阀断开,2号电磁阀断开)液压开始作用于1一2和3一4档换档阀,向下移动3一4档换档阀。(来自2一3档换档阀的油路压力作用在1一2档换档阀的底部,所以1一2档换档阀不移动)。因此,运行在CO to B0的油路关闭同时档转换到O/D档。
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