汽車自動(dòng)變速器液壓電磁閥研究

朱成水

摘 要：隨著汽車電子液壓控制技術(shù)的快速發(fā)展，電磁閥在在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、底盤等液壓系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。研究電磁閥的類型、結(jié)構(gòu)和原理，是汽車技術(shù)中涉及液壓控制的基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)汽車電磁閥的基礎(chǔ)原理和結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)設(shè)計(jì)和匹配汽車相關(guān)液壓系統(tǒng)控制以及對(duì)汽車故障診斷具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：常高壓電磁閥；常低壓電磁閥；開關(guān)電磁閥；占空比電磁閥；PWM VBS VFS

1 汽車上的電磁閥

目前，直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上有VVT（可變正時(shí)）控制電磁閥、燃油壓力調(diào)節(jié)電磁閥、機(jī)油壓力-流量調(diào)節(jié)電磁閥、機(jī)油潤(rùn)滑噴射控制電磁閥、EGR電磁閥、燃油蒸汽碳罐電磁閥等；

在自動(dòng)變速器上有系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)電磁閥、換檔開關(guān)電磁閥、換檔力控制電磁閥以及液力變矩器鎖止電磁閥，排擋桿P檔鎖位電磁閥。在DSG自動(dòng)變速器中還有離合器壓力控制電磁閥。在底盤的電控避震器、ABS或 ESP等系統(tǒng)中存在很多各種類型的液壓控制電磁閥。本文主要探討自動(dòng)變速器液壓控制電磁閥。

2 自動(dòng)變速器液壓控制電磁閥類型

根據(jù)自動(dòng)變速器控制液壓油路中不同的功能需求，電磁閥分成兩大類：一類是開關(guān)電磁閥，以“ON / OFF電磁閥”表示，另一類是占空比電磁閥，以“PWM電磁閥”（Pulse Width Modulation）表示。

ON / OFF又可分為NC型（NORMALLY -CLOSSED）常閉型和NO型（NORMALLY -OPEN）常開型兩種。

PWM又可分為NL型（NORMALLY -LOW PRESSURE CONTROL SOLENOID）常低壓控制電磁閥和NH型（NORMALLY -HIGH PRESSURE CONTROL SOLENOID）常高壓控制電磁閥。

PWM電磁閥又可以分為VBS（variable bleed solenoid 可變泄放電磁閥）和VFS（variable Force solenoid 可變力電磁閥）。

3 自動(dòng)變速器液壓控制電磁閥的結(jié)構(gòu)原理和功能

3.1 ON / OFF開關(guān)電磁閥

ON / OFF一般為二位二通電磁閥，一般串接在油路中或安裝在油路的一端，主要功能是接通或斷開液壓控制油流。如果電磁閥是NC型，在初始狀態(tài)（即TCU未對(duì)電磁閥發(fā)出控制信號(hào)電壓）時(shí)，被控制的油路處于斷開狀態(tài)，液壓油流不能到達(dá)控制目標(biāo)，一旦 TCU發(fā)出信號(hào)電壓，油路就會(huì)迅速接通。如果電磁閥是NO型，在初始狀態(tài)時(shí)，被控制的油路處于接通狀態(tài)，液壓油流直接施加在被控制目標(biāo)，一旦TCU發(fā)出信號(hào)電壓，油路即被迅速斷開。ON / OFF電磁閥一般用于自動(dòng)變速器中的換檔功能。

3.2 PWM 三通電磁閥

PWM三通電磁閥有一個(gè)進(jìn)油口、一個(gè)出油口和一個(gè)泄油口。進(jìn)油口和泄油口都安裝有濾網(wǎng)起到保護(hù)電磁閥閥芯的作用，進(jìn)油口連接系統(tǒng)油壓油路，出油口連接目標(biāo)油路，泄油口不連接油路。

如果是PWM NL型電磁閥，在初始狀態(tài)，系統(tǒng)油壓流經(jīng)進(jìn)油口，從泄壓口流出，出油口的目標(biāo)油路沒有液壓。如果TCU發(fā)出信號(hào)電壓，泄壓口根據(jù)需求關(guān)小或關(guān)閉，出油口的目標(biāo)油路將根據(jù)需求建立油壓直至與系統(tǒng)壓力相等。

PWM NL電磁閥一般用于油路壓力從低變化到高的油路，比如在DSG自動(dòng)變速器的油路中用于離合器的動(dòng)作，離合器從分離狀態(tài)到結(jié)合狀態(tài)；換檔同步器的推壓動(dòng)作。用于AT自動(dòng)變速器中變矩器鎖止離合器的動(dòng)作控制。

如果是 PWM NH型電磁閥，在初始狀態(tài)，系統(tǒng)油壓流經(jīng)進(jìn)油口，從出油口流出到目標(biāo)油路，泄壓口處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)目標(biāo)油路油壓就是進(jìn)油口的系統(tǒng)油壓。如果TCU發(fā)出信號(hào)電壓，泄壓口將根據(jù)需求開啟泄壓油流，目標(biāo)壓力根據(jù)需求下降。

PWM NH電磁閥一般用于油路壓力從高變化到低的油路，比如AT或DSG自動(dòng)變速器的系統(tǒng)油壓調(diào)節(jié)（油泵壓力調(diào)節(jié)）、DSG潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)。AT自動(dòng)變速器的換檔控制使了NH和NL兩種電磁閥的組合控制閥體柱塞運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)離合器的控制。