基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统的制作方法
【专利摘要】一种基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统，包括离合缸，所述油压控制系统包括油箱、液压泵、蓄能器和高速开关电磁阀，所述油箱与液压泵的进油口连通，所述液压泵的出油口同时与过滤器、单向阀和溢流阀连通，所述单向阀与蓄能器连通，所述溢流阀与油箱连通，所述过滤器与高速开关电磁阀的进油口连通，所述高速开关电磁阀的回油口通过卸荷阀与油箱连通，所述高速开关电磁阀的控制口与所述离合缸的进出口连通。本实用新型提供了一种响应速度快、灵活控制性能良好、成本低和可靠性良好的基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统。
【专利说明】基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种换挡离合器油压控制系统。
【背景技术】
[0002] 离合器在变速器换挡过程中起着至关重要的作用，随着汽车工业的快速发展，变 速器的挡位数越来越多，同时带来变速器换挡频率的加快，因此，如何设计良好的换挡离合 器控制系统、获得理想的离合器结合和分离特性逐渐成为汽车工程界的研究热点。
[0003] 离合器是通过主动部件与从动部件间的摩擦效应来传递转矩，摩擦效应主要取决 于摩擦材料的摩擦因数以及压紧弹簧的压紧力，二者在离合器工作过程中均是动态变化， 而弹簧压紧力可以通过控制离合器工作油缸的油压进行控制，易于实现[3]。通过对油压进 行合理的控制，可以有效避免离合器在换挡过程中产生过多的滑摩功和冲击度，从而提高 换挡系统的稳定性。
[0004] 离合器油压控制的工作原理是：系统根据电控单元的指令信号控制电液控制阀的 开闭，以此实现离合器工作油缸油压的实时调节，使离合器操纵机构可以自动完成离合器 的分离和结合。由此可见，电液控制阀对油压控制系统的性能具有重要影响。目前，在离合 器油压控制系统中使用较为广泛的电液控制阀主要包括压力缓冲阀、电液比例阀、步进电 机数字阀等[4]。压力缓冲阀成本低、控制简便，但其对离合器主从动结合元件的压力控制 灵活性不足，易产生较大的冲进度；电液比例阀虽具有较好的控制精度和灵活性，但成本相 对较高，控制实现复杂；步进电机式数字阀中是以步进电机作为比例控制元件，具有良好 的可靠性和抗污能力，但响应慢、延迟高，进而影响系统的响应速度。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有换挡离合器油压控制系统的不能兼顾响应速度、灵活控制性能、成 本和可靠性的不足，本实用新型提供了一种响应速度快、灵活控制性能良好、成本低和可 靠性良好的基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统，包括离合缸，所述油压控制系 统包括油箱、液压泵、蓄能器和高速开关电磁阀，所述油箱与液压泵的进油口连通，所述液 压泵的出油口同时与过滤器、单向阀和溢流阀连通，所述单向阀与蓄能器连通，所述溢流阀 与油箱连通，所述过滤器与高速开关电磁阀的进油口连通，所述高速开关电磁阀的回油口 通过卸荷阀与油箱连通，所述高速开关电磁阀的控制口与所述离合缸的进出口连通。
[0008] 进一步，所述油压控制系统还包括小节流阀，所述离合缸的进出口通过所述小节 流阀与油箱连通。
[0009] 本实用新型的有益效果主要表现在：响应速度快、灵活控制性能良好、成本低和可 靠性良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统的结构图。
[0011] 图2是油压控制系统的工作原理图，其中，（a)是结合示意图，（b)是分离示意图。
[0012] 图3是高速开关阀的结构图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0014] 参照图1?图3,一种基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统，包括离合缸 11，所述油压控制系统包括油箱12、液压泵13、蓄能器14和高速开关电磁阀15,所述油箱 12与液压泵13的进油口连通，所述液压泵13的出油口同时与过滤器16、单向阀17和溢流 阀18连通，所述单向阀17与蓄能器14连通，所述溢流阀18与油箱12连通，所述过滤器16 与高速开关电磁阀15的进油口连通，所述高速开关电磁阀15的回油口通过卸荷阀19与油 箱连通，所述高速开关电磁阀15的控制口与所述离合缸11的进出口连通。
[0015] 进一步，所述油压控制系统还包括小节流阀20,所述离合缸11的进出口通过所述 小节流阀20与油箱连通。
[0016] 本实施例中，高速开关阀最初是应用在一些要求快速操作的液压控制系统中，后 来，高速开关电磁阀与脉宽调制PWM(Pulse Width Modulation)控制技术实现了结合，系统 便可以通过控制脉冲信号的频率或者脉冲宽度实现对流量、压力的连续控制。除了具有良 好的灵活控制性能、抗污性好、结构简单外，高速电磁开关阀还具有成本低和响应速度快的 优点，从而方便ECU信号进行直接控制，提高系统在复杂工况下的控制性能。
[0017] 用电磁式高速开关阀作为换挡离合器油压控制系统的液压调节阀，同时建立相应 的换挡离合器油压控制系统，基于AMEsim软件进行包含两种不同形式的高速开关阀油压 控制系统建模，完成系统油压控制性能的分析。
[0018] 参照图3,电磁式高速开关阀，包括线圈1、衔铁2、极靴3、阀体4、连接作用杆5、 回油阀6、分离销7和供油阀8,工作原理是通过控制电磁作用力来控制三个工作油口的开 合。当控制系统向开关阀输入控制信号时，衔铁2在通电线圈1的磁场作用下产生电磁作 用力，通过连接作用杆5和分离销7使回油阀6和供油阀8往右移动，此时回油口无油液通 过，油液自供油口流入控制口，当控制口的油液压力大于电磁作用力时，回油阀左移，使一 部分油液溢流回油箱，直至回油阀左右作用力平衡。当没有控制信号输入时，无电磁作用力 产生，此时在供油口和控制口油液压力的作用下，回油阀6和供油阀8快速右移，供油口关 闭，在控制口中的油液通过回油口快速泄流回油箱。
[0019] 电磁式高速开关阀与其他类型的高速开关阀一样，都是通过ECU输出二进制高低 电平来操作控制阀的"开"和"关"动作，而"开"和"关"动作的持续时间一般都是根据脉冲 调制原理分配调节"开"和"关"的时间比例。在一个脉冲周期里有，有如下关系方程式：
【权利要求】
1. 一种基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统，包括离合缸，其特征在于：所述 油压控制系统包括油箱、液压泵、蓄能器和高速开关电磁阀，所述油箱与液压泵的进油口连 通，所述液压泵的出油口同时与过滤器、单向阀和溢流阀连通，所述单向阀与蓄能器连通， 所述溢流阀与油箱连通，所述过滤器与高速开关电磁阀的进油口连通，所述高速开关电磁 阀的回油口通过卸荷阀与油箱连通，所述高速开关电磁阀的控制口与所述离合缸的进出口 连通。
2. 如权利要求1所述的基于高速开关阀的换挡离合器油压控制系统，包括离合缸，其 特征在于：所述油压控制系统还包括小节流阀，所述离合缸的进出口通过所述小节流阀与 油箱连通。
【文档编号】F15B1/02GK204140509SQ201420630486
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】单红艳, 姜乾衍 申请人:杭州职业技术学院