基于高速开关阀的液力变矩器锁止控制系统

　　0 前言

　　汽车无级变速器普遍装有液力变矩器，通过使用液力变矩器参与起步及低速时的调速工作，利用其减速增扭作用，有效地拓宽了无级变速传动系统的速比变化范围; 同时当车辆处于起步、低速工况时，充分发挥变矩器低转矩大、对外载荷的良好的自动适应性以及有良好的减振缓冲作用，可以实现汽车快速而平稳地起步以及低速时良好的动力性[1，2]。但是液力变矩器传动效率低，即使在耦合状态时情况也如此，因此在汽车正常行驶时需要将液力变矩器锁止，提高传动效率。

　　1 液力变矩器锁止工作机理

　　液力变矩器传动效率低，即使在耦合状态时泵轮与涡轮之间仍存在大约 3% -6% 的滑差，所以正常行驶时需要将其锁止，提高传动效率。而在汽车起步、制动等工况时，需要对它进行及时解锁，让液力变矩器发挥减速增扭、减振缓冲等作用[3，4]。

　　液力变矩器由工作状态转换到锁止状态，应该是在液力变矩器的起步以及低速阶段工作已经完成，汽车速度已经达到一定限值，同时还要考虑发动机冷却水温、泵轮与涡轮的转速差情况。液力变矩器应该在汽车高速时锁止，因为低速时要通过液力变矩器增扭作用提供良好的加速性能，同时要保证在复杂的城市道路工况不需要反复地进行液力变矩器的锁止、解锁，而在良好的道路交通情况下及时进行锁止( 一般可以考虑设定锁止车速为 30 km/h) 。当发动机冷却水温高于设定值( 一般可以考虑设定为 50 - 60 ℃) ，发动机基本暖机，足以承受各种工作载荷，才能进行锁止。

　　如果泵轮与涡轮的转速差较大，说明液力变矩器在驾驶员的意图下或特定的路况下，正在起到减速增扭、减振缓冲作用情况，而且转速差较大时液力变矩器锁止会造成明显的冲击或抖振，只有当泵轮与涡轮的转速差小于设定值才能进行锁止( 一般可以考虑设定涡轮与泵轮的传动比达到0. 7) 。

　　2 液力变矩器锁止离合器液压控制系统

　　如图1 所示，液力变矩器锁止离合器液压控制系统主要由直动减压阀 1、液控换向阀 2、电磁开关阀 3、离合器控制阀 4、高速开关阀 5 等组成，电磁开关阀 3通电，其控制口输出压力油，该压力油作用于液控换向阀2 的右端，迫使液控换向阀的阀芯克服左端的弹簧力向左移动，从而工作于左位，此时，直动减压阀 1 出口的压力油通过液控换向阀 2 左侧两通口进入变矩器容腔，而离合器控制阀 4 出口的压力油通过液控换向阀 1 中间两通口进入锁止离合器油缸，离合器控制阀4 出口油液压力的大小由高速开关阀 5 控制，通过高速开关阀 5 的脉宽调制信号实现对离合器控制阀 4 出口油液压力的大小以及变化快慢的控制。由于直动减压阀 1 出口油液压力大于离合器控制阀 4 出口油液压力，锁止离合器的活塞在两边压力差的作用下向左轴向移动并压紧在飞轮壳上，这样，来自于发动机的动力直接通过飞轮壳和锁止离合器活塞传递到液力变矩器的输出轴。此时，液力变矩器处于闭锁状态。