【汽車液壓控制系統(tǒng)-王增才】第七章-汽車液壓控制系統(tǒng)解析

一、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類機(jī)械限制式是依據(jù)車速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來進(jìn)行限制的。電子限制式是依據(jù)車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動(dòng)速度和車輪側(cè)滑率進(jìn)行限制的,由電限制裝置精確限制液壓油流量,以限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作。(2)按液流的形式分為常流式和常壓式兩種。(1)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置按限制方式分為機(jī)械限制式和電子限制式兩種。①常流式是指汽車在行駛中轉(zhuǎn)向盤保持不動(dòng),限制閥中的滑閥在中間位置時(shí)油路保持暢通,即油液從油罐吸入液壓泵,又被液壓泵排出,經(jīng)限制閥回到油罐,始終處于常流狀態(tài),動(dòng)力缸兩腔都與回油路相通。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),限制閥的滑芯移動(dòng),關(guān)閉了常流油路,液壓泵排出的油經(jīng)限制閥進(jìn)入動(dòng)力缸的一腔,推動(dòng)動(dòng)力缸活塞起助力作用。這種動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)構(gòu)比較簡潔,液壓泵常處在卸荷工作狀態(tài),泵壽命長、功率消耗也小,如圖7-1所示。②常壓式是指汽車行駛中,無論轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)液壓系統(tǒng)始終保持高壓。通常用蓄能器保持壓力,限制閥是常閉的。液壓泵向蓄能器供壓力油,達(dá)到最大工作壓力后,液壓泵自動(dòng)卸荷轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),通過轉(zhuǎn)向搖臂帶動(dòng)限制閥中的滑閥芯移動(dòng),高壓油便進(jìn)入動(dòng)力缸的一腔,推動(dòng)動(dòng)力缸活塞起助力作用。(3)按限制閥形式分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種。(4)按動(dòng)力缸、限制閥和轉(zhuǎn)向器的相互位置分為整體式和分置式兩種。(5)按限制閥的位置分為限制閥裝在轉(zhuǎn)向器上的半整體式、限制閥裝在動(dòng)力缸上的聯(lián)閥式、限制閥裝在轉(zhuǎn)向器和動(dòng)力缸之間拉桿上的聯(lián)桿式三種形式。二、整體式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)圖7-1所示為整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。限制閥可以是滑閥式,也可以是轉(zhuǎn)閥式,圖7-1所示為轉(zhuǎn)閥式。直線行駛時(shí),轉(zhuǎn)向液壓泵隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),由于無轉(zhuǎn)向動(dòng)作,限制閥處于常開的中間位置,兩邊均有間隙,油液通過限制閥干脆回到轉(zhuǎn)向油罐。當(dāng)轉(zhuǎn)向軸(也就是閥芯)輸入轉(zhuǎn)向指令時(shí),轉(zhuǎn)向軸與螺桿經(jīng)扭桿連接,轉(zhuǎn)向螺桿又通過轉(zhuǎn)向螺母(齒條活塞)、齒扇軸、搖臂、直拉桿與車輪連在一起,而此時(shí)若地面轉(zhuǎn)向阻力大,則轉(zhuǎn)向螺桿以下各器件不動(dòng);轉(zhuǎn)向軸(即轉(zhuǎn)閥芯)在外力作用下將克服扭桿彈性產(chǎn)生一個(gè)相對閥套的角位移,使轉(zhuǎn)閥每個(gè)臺(tái)肩一側(cè)油路全開,另一側(cè)全閉。這樣液壓泵供來的油沿打開的油路向油缸中相應(yīng)的一腔供油,充溢油的一腔推動(dòng)齒條活塞移動(dòng)。通過齒扇軸、搖臂、直拉桿與車輪相連,由于地面轉(zhuǎn)向阻力阻擋其移動(dòng),使該腔油壓上升,直到油壓在活塞一側(cè)產(chǎn)生的推力足夠大,超過地面轉(zhuǎn)向阻力在活塞上形成的負(fù)載,活塞起先移動(dòng),通過這些中間傳力件帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向。車輪轉(zhuǎn)向阻力減小,在活塞上產(chǎn)生的阻力也會(huì)減小,工作腔油壓也會(huì)相應(yīng)降低,降到仍能維持車輪接著轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),另一腔的油在活塞推動(dòng)下沿回油路回到轉(zhuǎn)向油罐。因此,動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個(gè)典型的液壓伺服系統(tǒng),全部的工作過程都是在動(dòng)態(tài)下實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向在助力缸活塞上裝有1~2個(gè)二位二通的常閉式電磁閥,在未通電時(shí)保持密封。電控單元依據(jù)車速傳感器供應(yīng)的信號,在車速較高時(shí),給電磁閥通電,使動(dòng)力缸的左右腔相通,動(dòng)力轉(zhuǎn)向變成了手動(dòng)轉(zhuǎn)向,以加強(qiáng)工作的平安性,防止轉(zhuǎn)向過于靈敏,這就是高速轎車車速越高、轉(zhuǎn)向越重的緣由。三、半整體式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖7-2所示,該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向器大都是滑閥式結(jié)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤保持不動(dòng)時(shí),限制閥中的滑閥12在定心彈簧作用下位于閥體11的中間常開位置,如圖7-2a)所示。從轉(zhuǎn)向液壓泵10供來的油液經(jīng)管路流入限制閥進(jìn)油孔、中間臺(tái)肩兩側(cè)與閥體臺(tái)肩之間的縫隙,再經(jīng)回油孔和回油管流回油罐9。這時(shí),動(dòng)力缸活塞兩邊均與油罐相通,活塞兩邊無壓力差,不產(chǎn)生移動(dòng),不起轉(zhuǎn)向助力作用。當(dāng)向左轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),如圖7-2b)所示,由于地面轉(zhuǎn)向阻力較大,在起先轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),與車輪剛性連接的轉(zhuǎn)向螺母4保持不動(dòng),使轉(zhuǎn)向螺桿3受到轉(zhuǎn)向螺母4的軸向作用力,在克服定心彈簧張力之后帶動(dòng)滑閥12向左移動(dòng);這樣就關(guān)閉了滑閥中間臺(tái)肩左側(cè)的縫隙,開大了右側(cè)的縫隙,使轉(zhuǎn)向液壓泵10供來的油液通過支配閥,沿管路流入動(dòng)力缸2活塞的右腔;活塞在受外界阻力作用建立起壓力,并被推動(dòng)左移,帶動(dòng)轉(zhuǎn)向搖臂6搖擺和帶動(dòng)直拉桿使車輪左轉(zhuǎn):同時(shí),動(dòng)力缸活塞左側(cè)的油液被排出,經(jīng)管路流到限制閥,再經(jīng)閥體回油孔和回油管路流回油罐。同理,在轉(zhuǎn)向盤向右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也如此。這種形式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),傳遞“路感”的反作用室多在限制閥內(nèi)。在緊急狀況下,液壓助力裝置失靈時(shí),這種形式的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均有構(gòu)成小循環(huán)回路的裝置,使油液得以流通而不致造成阻力,以免影響強(qiáng)制手動(dòng)轉(zhuǎn)向。1-轉(zhuǎn)向盤;2-動(dòng)力缸;3-轉(zhuǎn)向螺桿;4-轉(zhuǎn)向螺母;5-搖臂軸;6-轉(zhuǎn)向搖臂;7-復(fù)位裝置;8-止回閥;9-油罐;10-轉(zhuǎn)向液壓泵;11-閥體;12-滑閥四、聯(lián)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如圖7-3所示,該系統(tǒng)的限制閥與動(dòng)力缸合為一體。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤1保持不動(dòng)時(shí)(直線行駛或固定前輪轉(zhuǎn)角),動(dòng)力缸前部限制閥中的滑閥12在復(fù)位裝置13中的定心彈簧作用下,位于閥體的中間常開位置,如圖7-3a)所示,油液從液壓泵9供來,經(jīng)油管流入閥體11的進(jìn)油孔,再經(jīng)過滑閥12中間臺(tái)肩與閥體臺(tái)肩之間的縫隙、回油孔、回油管流回到油罐8。此時(shí),動(dòng)力缸活塞兩邊均與油罐8相通,活塞兩邊無壓力差,不起轉(zhuǎn)向助力作用。向左轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí),如圖7-3b)所示,轉(zhuǎn)向盤1的轉(zhuǎn)動(dòng)通過轉(zhuǎn)向器使搖臂5搖擺,帶動(dòng)副拉桿7操縱動(dòng)力缸前部的限制閥。由于地面阻力較大,與車輪剛性連接的動(dòng)力缸前端限制閥閥體11先保持不動(dòng),而副拉桿7帶動(dòng)滑閥12克服定心彈簧的張力向左移動(dòng),關(guān)閉了滑閥中間臺(tái)肩左側(cè)的縫隙,開大了右側(cè)的縫隙,油液經(jīng)閥體上的孔道干脆流進(jìn)動(dòng)力缸前腔,因受外界阻力的作用建立起壓力,推動(dòng)缸體左移,從而帶動(dòng)中間搖臂6搖擺,通過直拉桿使車輪向左轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí),動(dòng)力缸后腔的油液被排出,經(jīng)動(dòng)力缸外側(cè)的管路回到閥體,經(jīng)閥體上的回油孔和回油管流回油罐。轉(zhuǎn)向盤向右轉(zhuǎn)向也是如此原理。1-轉(zhuǎn)向盤;2-螺桿;3-螺母;4-搖臂軸;5-搖臂;6-中間搖臂;7-副拉桿;8-油罐;9-液壓泵;10-溢流閥;11-閥體;12-滑閥;13-復(fù)位裝置;14-動(dòng)力缸汽車自動(dòng)變速器可分為三種類型:電控液力機(jī)械自動(dòng)變速器(automatictransmission,簡稱AT)、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(automatedmechanicaltransmission,簡稱AMT)和連續(xù)可變傳動(dòng)比自動(dòng)變速器(continouslyvariabletransmission,簡稱CVT)。電控液力機(jī)械自動(dòng)變速器(AT)目前運(yùn)用較普遍,主要由液力變矩器、行星齒輪變速器和電子液壓換擋限制系統(tǒng)三部分組成。其中,電子液壓換擋限制系統(tǒng)由電控單元、傳感器、液壓限制回路和執(zhí)行器組成。一、液壓限制系統(tǒng)的組成自動(dòng)變速器的自動(dòng)限制是依靠由動(dòng)力組件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和限制機(jī)構(gòu)組成的液壓限制系統(tǒng)完成的。動(dòng)力組件是油泵;執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括各離合器的油缸、制動(dòng)器的油缸;限制機(jī)構(gòu)包括調(diào)壓閥、手動(dòng)閥、換擋閥及鎖止離合器的限制閥等。這些都安裝在自動(dòng)變速器上。二、液壓限制系統(tǒng)各部件的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓限制系統(tǒng)是與電子限制系統(tǒng)協(xié)作運(yùn)用的,可把它們合稱為電液限制系統(tǒng)。自動(dòng)變速器的液壓系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng),工作油壓不超過0.2MPa。(一)油泵油泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,其技術(shù)狀態(tài)的好壞,對自動(dòng)變速器的性能影響特殊大,油泵位于液力變矩器和行星齒輪之間,由液力變矩器的泵輪通過軸套驅(qū)動(dòng),油泵的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)同速。油泵供壓力油實(shí)現(xiàn)換擋,給液力變矩器供冷卻補(bǔ)償油量和向行星齒輪變速器供潤滑油。油泵通常用內(nèi)嚙合齒輪泵,也有用擺線泵和葉片泵的。大多數(shù)自動(dòng)變速器都接受定量泵,應(yīng)當(dāng)說變量泵更適合于自動(dòng)變速器的要求:在換擋過程中供應(yīng)較多的油液,在正常行駛時(shí)削減油泵的泵油量。變量泵的輸出取決于自動(dòng)變速器的須要,而不取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,因此,比定量泵更能減小功率的損失,在油泵轉(zhuǎn)速低、須要油液流量大時(shí),變量泵能夠大流量輸出。同樣,當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速高、須要油液流量較小時(shí),變量泵的輸出可以相應(yīng)地削減。一旦滿足變速器的須要,變量泵就只輸出保持調(diào)整油壓可須要的流量。變速器油進(jìn)入油泵前必需經(jīng)過濾淸器清除異物和雜質(zhì),否則油泵油路和各個(gè)限制閥會(huì)過早磨損或發(fā)生堵塞。很多自動(dòng)變速器一前一后裝有兩個(gè)油泵,前泵流量大,由液力變矩器驅(qū)動(dòng),后泵由變速器輸出軸驅(qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、汽車停車或低速運(yùn)行時(shí),制動(dòng)器和離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大,前泵產(chǎn)生供變矩器、冷卻和潤滑系統(tǒng)所必需的髙壓油,以防打滑。高速行駛時(shí),后泵產(chǎn)生足夠的流量以分擔(dān)前泵的壓力負(fù)擔(dān)。此時(shí),壓力低到離合器剛能保持接合狀態(tài)。同時(shí),前泵只使循環(huán)工作液返回油盤或前泵的進(jìn)口,處于待工作狀態(tài)。假如汽車行駛速度下降,前泵立刻擔(dān)當(dāng)系統(tǒng)的主流量和壓力。前泵和后泵轉(zhuǎn)換靠回路中設(shè)置的兩個(gè)逆止閥來協(xié)調(diào),使系統(tǒng)不損失流量和壓力。雙泵液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):一是汽車只要一運(yùn)轉(zhuǎn),后泵就轉(zhuǎn)動(dòng),削減了發(fā)動(dòng)機(jī)功率消耗,削減了變矩器驅(qū)動(dòng)前泵的動(dòng)力消耗。二是用了后泵,只要變速器輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)有油壓輸出,汽車可助推起動(dòng)。液壓限制閥分解圖如圖7-4所示。(二)主油路系統(tǒng)1.主油路調(diào)壓閥油泵由發(fā)動(dòng)機(jī)干脆驅(qū)動(dòng),輸出流量和壓力受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速影響,怠速為1000r/min,最高為5000r/min。主油路壓力過高,會(huì)引起換擋沖擊或產(chǎn)生大量泡沫,油泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功率消耗增加;如主油路壓力過低,又會(huì)使離合器、制動(dòng)器等執(zhí)行組件打滑。主油路調(diào)壓閥將主油路壓力限制在確定范圍內(nèi)。主油路調(diào)壓閥的主要作用是依據(jù)車速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變更,將油泵的壓力精確地調(diào)至規(guī)定值,形成穩(wěn)定的工作油壓再輸入主油路。(1)油路不同油壓的功能。①當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度較小時(shí),自動(dòng)變速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩較小,此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的離合器、制動(dòng)器不簡潔發(fā)生打滑,主油路壓力可以適當(dāng)降低;而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度較大時(shí),因傳遞的轉(zhuǎn)矩增大,為防止離合器、制動(dòng)器打滑,主油路壓力需上升才能滿足要求。②汽車以中、低速行駛時(shí),可傳遞的轉(zhuǎn)矩較大,為防止離合器和制動(dòng)器打滑,主油路需有較高的壓力,大約為1.05MPa;而在高速行駛時(shí),自動(dòng)變速器傳遞的轉(zhuǎn)矩較小,主油路油壓可降低,以減小油泵運(yùn)轉(zhuǎn)阻力。③運(yùn)用倒擋的機(jī)會(huì)較少,為減小自動(dòng)變速器尺寸,將倒擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)做得較小,需提高操縱油壓,約為1.75MPa,從而避開出現(xiàn)打滑。1-下閥體;2-主調(diào)壓閥;3-手限制閥;4-1,2換擋閥;5-蓄壓器限制閥;6-節(jié)氣門調(diào)壓閥;7-低擋滑行調(diào)壓閥;8-節(jié)滑行調(diào)壓閥;9-2,3換擋閥;10-3,4換擋閥;11-強(qiáng)制降擋閥;12-次級調(diào)壓閥;13-鎖止繼動(dòng)閥;14-上閥體;15-反向閥(2)主油路壓力的調(diào)整方式。①由變速桿的位置調(diào)整。②由擋位及節(jié)氣門開度調(diào)整,相應(yīng)的主油路調(diào)壓閥通常接受階梯形滑閥,如圖7-5所示。2.主油路副調(diào)壓閥副調(diào)壓閥,又稱變矩器閥,其作用是依據(jù)汽車行駛速度和節(jié)氣門開度的變更,自動(dòng)調(diào)整液力變矩器的油壓,并保證各摩擦副潤滑的油壓和流向液壓油冷卻裝置的油壓,事實(shí)上是一個(gè)限壓滑閥。3.換擋閥組換擋閥組包括手動(dòng)閥和換擋閥。(1)手動(dòng)閥。手動(dòng)閥是安裝在限制系統(tǒng)閥板總成中的多路換向閥。圖7-6所示為自動(dòng)變速器手動(dòng)閥結(jié)構(gòu)簡圖(2)換擋閥。電液限制系統(tǒng)換擋閥,即變速閥,其工作原理如圖7-7所示。換擋閥是液控?fù)Q向閥,有兩個(gè)工位,在升擋和降擋之間變換。目前自動(dòng)變速器大多為四擋變速器,設(shè)置三個(gè)換擋閥,分別由三個(gè)電磁閥限制,三個(gè)換擋閥之間油路互鎖,實(shí)現(xiàn)了四個(gè)擋位的變換。也有接受兩個(gè)電磁閥操縱三個(gè)換擋閥的限制方式,因?yàn)閮蓚€(gè)電磁閥可以有22=4種組合。這種換擋限制的工作原理見表7-1(接受泄壓限制方式)。電磁閥A限制1—2擋換擋閥和3—4擋換擋閥,電磁閥B限制2—3擋換擋閥。電磁閥斷電時(shí)泄油孔處于關(guān)閉狀態(tài),來自手動(dòng)閥的主油路壓力油通過節(jié)流孔后作用在各換擋閥右端(參看圖7-7所示位置),使閥芯左移。電磁閥通電時(shí)泄油孔被打開,換擋閥右端壓力油被泄壓,閥芯右移。4.鎖止限制系統(tǒng)鎖止限制系統(tǒng)的作用是限制液力變矩器油壓以及限制鎖止離合器的工作。在新型的電控自動(dòng)變速器上,鎖止離合器限制閥是脈沖式電磁閥(pulsewidthmodulatedsolenoid),ECU利用脈沖信號占空比(在一個(gè)脈沖周期內(nèi),通電時(shí)間占脈沖周期的百分?jǐn)?shù),變更范圍為0~100%)大小來調(diào)整鎖止電磁閥的開度,限制鎖止離合器限制閥右端的油壓,調(diào)整鎖止離合器限制閥左移時(shí)排油孔的開度,從而限制鎖止離合器活塞右側(cè)油壓的大小,如圖7-8所示(1)鎖止離合器處于分別狀態(tài)。當(dāng)作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號的占空比為0時(shí),ECU沒有對電磁閥通電,電磁閥關(guān)閉,鎖止離合器限制閥的右端無油壓,鎖止離合器活塞左右兩側(cè)的油壓相等,離合器與變矩器分別,鎖止離合器處于分別狀態(tài)。自動(dòng)變速器為液力傳動(dòng)工況,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力全部經(jīng)變矩器傳遞。(2)鎖止離合器處于半接合狀態(tài)。當(dāng)作用在鎖止電磁閥上的脈沖電信號較小時(shí),電磁閥的開度小,鎖止離合器限制閥右端的油壓較小,鎖止限制閥左移,打開的排油孔開度也較小,所以鎖止離合器活塞左右兩側(cè)的油壓差以及由此產(chǎn)生的鎖止離合器接合力也較小,使鎖止離合器處于半接合狀態(tài)。(3)鎖止離合器處于接合狀態(tài)。脈沖信號的占空比越大,鎖止離合器活塞左右兩側(cè)的油壓差以及鎖止離合器接合力也越大。當(dāng)脈沖信號的占空比達(dá)到確定數(shù)值時(shí),流入變矩器的壓力油作用于鎖止離合器,使離合器與前蓋一起旋轉(zhuǎn),鎖止離合器即可完全接合。自動(dòng)變速器為機(jī)械傳動(dòng)工況,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)鎖止離合器干脆傳至行星齒輪變速器輸入軸。鎖止離合器鎖止時(shí)對應(yīng)的車速稱鎖止工作點(diǎn)。這樣,ECU在限制鎖止離合器接合時(shí),通過變更脈沖電信號的占空比,讓鎖止電磁閥的開度漸漸變大,從而調(diào)整其接合速度,使接合力漸漸增大,減小鎖止離合器接合時(shí)產(chǎn)生的沖擊,使接合過程松軟,為防止鎖止離合器因車速在鎖止工作點(diǎn)旁邊變更而出現(xiàn)反復(fù)的鎖止、解鎖,必需使鎖止工作點(diǎn)與解鎖工作點(diǎn)的車速不同,即有一個(gè)滯后,避開自動(dòng)變速器頻繁換擋,削減鎖止、解鎖沖擊,使車輛行駛更平穩(wěn)。5.緩沖平安系統(tǒng)自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)和汽車乘坐舒適性,取決于執(zhí)行機(jī)構(gòu)各組件的工作性能。在液壓系統(tǒng)中設(shè)置緩沖平安系統(tǒng),以保證換擋的牢靠性和平順性。緩沖平安系統(tǒng)包括緩沖閥、蓄壓器。(1)緩沖閥。緩沖閥的作用是改善換擋的平順性,如圖7-9所示。(2)蓄能器。蓄能器由減振活塞B和彈簧組成(圖7-10)活塞B兩端面積不相等,面積小的一端裝入彈簧,稱為背壓腔。蓄能器與離合器或制動(dòng)器并聯(lián)安裝。壓力油進(jìn)入離合器或制動(dòng)器活塞A工作腔的同時(shí)也進(jìn)入蓄能器,將蓄能器活塞B壓下,給蓄能器充油,以此方式降低活塞A工作腔的壓力,防止離合器片或制動(dòng)器片快速接合時(shí)引起的沖擊。豐田A40、A130系列自動(dòng)變速器裝有3個(gè)蓄能器(圖7-11),分別與三個(gè)前進(jìn)擋換擋執(zhí)行元件(兩個(gè)離合器和一個(gè)制動(dòng)器)的油路相通,在各擋動(dòng)作時(shí)起作用,當(dāng)變速器換擋時(shí),主油路在進(jìn)入離合器等換擋執(zhí)行元件的同時(shí)也進(jìn)入蓄能器的活塞下部。在壓力油剛通入執(zhí)行元件時(shí),油壓快速增長,消退離合器、制動(dòng)器等執(zhí)行元件摩擦片間的自由間隙,隨后壓力增長到確定程度后,克服蓄能器彈簧力使蓄能器活塞上升,蓄能器充油,來自油泵的油壓增長速度減緩,摩擦片漸漸接合,使離合器接合過程中液壓缸壓力增長先快后慢,從而減小了換擋沖擊,使其接合松軟。DSG變速器的突出特點(diǎn)就是由液壓限制的濕式雙離合器系統(tǒng)代替了變矩器。其中的離合器1負(fù)責(zé)限制奇數(shù)齒輪和倒擋齒輪,離合器2負(fù)責(zé)限制偶數(shù)齒輪,事實(shí)上可以說這是由兩個(gè)平行的變速器協(xié)作組成的一個(gè)變速器。DSG有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置,同時(shí)有一個(gè)由實(shí)心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu),并由電子限制及液壓裝置同時(shí)限制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作與分別在此過程中同時(shí)進(jìn)行,產(chǎn)生上述所說的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換過程只需在極短的幾毫秒中完成。一、DSG系統(tǒng)的組成與工作原理1.DSG系統(tǒng)的組成DSG變速器主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓限制系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成,電控系統(tǒng)的功能與其他類型電控自動(dòng)變速器類似。DSG變速器如圖7-12所示。DSG變速器基本上由兩個(gè)相互獨(dú)立的傳動(dòng)單元組成,每個(gè)傳動(dòng)單元都相當(dāng)于一個(gè)手動(dòng)變速器,且每個(gè)傳動(dòng)單元有一個(gè)多片式離合器。如圖7-13所示,兩個(gè)多片式離合器工作在DSG油中,由電液限制單元對離合器進(jìn)行調(diào)整限制,通過分別、接合不同的離合器實(shí)現(xiàn)擋位的變換。1、3、5擋和倒擋由離合器K1限制;2、4、6擋由離合器K2限制。2.DSG變速器的工作原理DSG變速器的工作原理:發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可通過2個(gè)離合器傳送給變速器。在汽車用1擋加速時(shí),K1離合器接合;此時(shí)2擋已經(jīng)換上,但相應(yīng)的另一個(gè)K2離合器未接合。當(dāng)達(dá)到下一個(gè)換擋點(diǎn)時(shí),當(dāng)將正處于接合狀態(tài)的離合器K1分別,處于分別狀態(tài)的離合器K2同時(shí)接合,即切換兩個(gè)離合器的工作狀態(tài),就可以完成換擋動(dòng)作,其他擋位的變更依此類推。DSG變速器在降擋時(shí),同樣有2個(gè)擋位是接合的,假如4擋正在工作,則3擋作為預(yù)選擋位而接合。DSG變速器的升擋或降擋是由ECU進(jìn)行推斷的,踩加速踏板時(shí),ECU判定為升擋過程,作好升擋準(zhǔn)備;踩制動(dòng)踏板時(shí),ECU判定為降擋過程,作好降擋準(zhǔn)備。一般變速器升擋總是一擋一擋地進(jìn)行,而降擋常常會(huì)跳動(dòng)地降擋,DSG變速器在手動(dòng)限制模式下也可以進(jìn)行跳動(dòng)降擋,例如,從6擋降到3擋,連續(xù)按3下降擋按鈕,變速器就會(huì)從6擋干脆降到3擋,但是假如從6擋降到2擋時(shí),變速器會(huì)降到5擋,再從5擋干脆降到2擋。雙離合器的最大好處是可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的不間斷輸出。每個(gè)擋位齒輪上都有同步齒套和擋位變換元件。二、液壓限制系統(tǒng)一種大眾6擋DSG變速器油路概況如圖7-14所示。(1)液壓元件:該變速器的液壓元件如圖7-15所示。(2)電磁閥:電子-液壓限制單元上共有11個(gè)電磁閥和1個(gè)泄壓閥,電磁閥分成兩種類型:開關(guān)閥為N88、N89、N90、N91、N92;調(diào)整閥為N215、N216、N217、N218、N233、N371。①開關(guān)電磁閥:N88、N89、N90和N91均為換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥,這些閥是閥門通過多路轉(zhuǎn)換器閥限制至全部換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油壓。未通電時(shí)電磁閥處于閉合位置,使得壓力油無法到達(dá)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電磁閥N88限制1擋和5擋的選擋油壓;電磁閥N89限制3擋和空擋的選擋油壓;電磁閥N90限制2擋和6擋的選擋油壓;電磁閥N91限制4擋和倒車擋的選擋油壓。開關(guān)閥N92限制液壓部分接通不同的油道即多路限制器,當(dāng)該電磁閥未動(dòng)作時(shí),接通1、3、5擋和倒擋供油油路;當(dāng)該電磁閥動(dòng)作時(shí),接通2、4、6擋和空擋供油油路。通過限制N92通電與否,同時(shí)限制N88-N91電磁閥,便形成了對各個(gè)擋位的限制。②主油壓力限制閥N217:反比例閥,限制整個(gè)液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力,其最重要的任務(wù)是依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩來限制離合器油壓,其調(diào)整參數(shù)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩及發(fā)動(dòng)機(jī)溫度,限制單元依據(jù)當(dāng)前的工作狀況連續(xù)地調(diào)整主油壓。③壓力限制閥N215和N216:分別限制多片式離合器K1和離合器K2的壓力。④離合器冷卻壓力限制閥N218:反比例閥,通過滑閥限制冷卻油的流量,限制單元通過采集G519離合器油溫度傳感器的信號來限制該閥,如失效則系統(tǒng)以最大流量對多片式離合器進(jìn)行冷卻。⑤平安限制電磁閥N233和N371:分別限制變速器傳動(dòng)部分1和傳動(dòng)部分2,N233失效,變速器只能以2擋行駛,N371失效,變速器只能以1擋和3擋行駛。一、高壓共軌系統(tǒng)的組成及原理高壓共軌系統(tǒng)由電控噴油器、共軌、電控高壓油泵以及高壓油管組成,如圖7-16所示。電控噴油器在限制電流的激勵(lì)下打開,向汽缸內(nèi)噴油。激勵(lì)電流持續(xù)時(shí)間確定了噴射持續(xù)期T。高壓共軌是一個(gè)高壓容積腔,起到存儲(chǔ)、支配高壓燃油并抑制高壓燃油壓力波動(dòng)的作用。共軌上安裝有壓力平安閥和流量平安閥,分別在共軌壓力超壓和噴油器發(fā)生泄漏時(shí)起平安疼惜作用。共軌上還安裝有壓力傳感器,供EC