摘要：根据 TC+AMT汽车液压系统的需要设计了液压集成控制系统，分析了液压集成控制系统的电控系统和液压系统的工作原理，提出了 TC+AMT液压集成控制系统的试验方案，按照所提出的电磁阀状态的八种调整方案对该液压控制系统进行了试验，并对试验所得到的数据进行了分析，其结果表明：所设计的液压集成控制系统能够控制通向换挡离合器的执行机构、AMT的执行机构、变矩器闭锁和解锁油路入口的压力，能够满足试验方案的预期要求。关键词：车辆工程；液力变矩器；机械式自动变速器；离合器；液压系统中图分类号：

1.引言机械式自动变速器具有较高的传动效率和较低的开发成本，为了减少换挡时产生的冲击采取加液力变矩器同时控制，使得它的优点现已被很多厂家重视起来，目前自动变速器汽车大多是由液力变矩器和液力式自动变速器组成，研究由液力变矩器和机械式自动变速器组成的自动变速汽车虽然比较多，但装车还是比较少。为了将换挡离合器、液力变矩器和机械式自动变速器的液压控制系统集成控制，设计了 

TC(Torque Converter)+AMT(Automated Manual Transmission)汽车液压集成控制系统[1-6]，实现控制系统集中、高效、便利的管理。 

2.系统的原理 

2.1 电控系统 

TC+AMT[7]控制系统由计算机、电控单元 TCU、数据采集卡、压力传感器、电磁阀[8]、变矩器减压阀、变矩器控制阀、压力调节阀、散热装置、储油箱、滤清装置、电磁减压阀、

前进挡缓冲器、压力控制缓冲器和油泵组成。试验时通过计算机编写程序，再下载到电控单元 TCU，TCU通过控制逻辑控制电磁阀，再通过电磁阀控制通向变矩器、换挡离合器 [9]和变速器油路的油压，压力传感器测得变矩器、换挡离合器和变速箱的压力数据分别传给电控单元 TCU和数据采集卡，计算机通过采集卡提供的接口函数读取采集卡的数据。控制系统结构如图 1所示，图中虚线代表电信号、直

线代表油路走向。 

2.2 液压系统电磁阀控制的液压系统原理如图 2所示。电磁阀 A主要控制通向换挡离合器执行机构压力，换挡离合器换挡时起断开发动机输出扭矩的作用，在配备有 TCS(Traction Control System，简称 TCS)的车辆上采用滑差控制离合器的结合程度也可以达到控制发动机输出到变速器的扭矩，达到控制牵引力的作用。电磁阀 B用来控制通向变矩器控制阀的控制油路，实现变矩器闭锁和解锁的功能。压力控制电磁阀主要用来调节系统的压力。电磁减压阀作用是保证油泵输向变矩器控制阀和压力调节阀的液压油压力不要过高。压力调节阀作用是保证油泵输向换挡离合器执行机构和 AMT执行机构的液压油压力不要过高。变矩器减压阀作用是保证压力调节阀输向变矩器的液压油压力不要过高。变矩器控制阀的作用是根据电磁阀 B

的开闭指示控制变矩器的闭锁和解锁。前进挡缓冲器能够减少换挡过程中产生的压力冲击。压力控制缓冲器用来减小变矩器闭锁时液压油从变矩器解锁油路出来时产生的压力冲击。 

3. 试验方法和试验方案 

3.1 试验方法液压集成控制系统试验中所用到器材有：集成占空比控制式电磁阀 A、 ON/OFF式电磁阀 B和线性控制式压力控制电磁阀的液压阀板； 1个可安装油路接头的阀板卡具，用来卡住液压阀板和连接油管接头；1个油压源； 4个压力传感器，输出信号 0-5v；1个数据采集卡；1个电控单元 TCU；1台笔记本电脑；1个双路可调直流稳压稳流电源可输出 0-12V电压和 0-1A电流；若干个油管及管路接头；1套线束； 1个带闭锁离合器的变矩器； 1个用来换挡的离合

器；1个五挡机械式自动变速箱。将所用到的器材连接起来，试验时注意收集排出的液压油和连接件之间的密封。 

3.2 试验方案验证设计的阀板是否能够实现预期功能：一、液力变矩器闭锁离合器闭解锁油路是否畅通、可控；二、给换档离合器（湿式单片）提供的压力是否满足设计要求 15kg/cm2-20kg/cm2；能否给选换档执行机构提供稳定的压力 15kg/cm2-20kg/cm2；稳压系统能否将系统压力控制在稳定的范围 5kg/cm2-20kg/cm2；电磁阀控制逻辑与阀板各出油口处压力的关系；测试阀板工作的可靠性，是否存在泄漏或油路不畅现象。实车液压油是由发动机带动油泵提供，发动机转速的波动会使油泵提供液压油的压力上下浮动，为了验证油压源在不同油压时控制电磁阀对各个油路出口的油压的影响，试验时油压源设置为三种调整情况:油压源油压 Pf分别设置为 16kg/cm2、18kg/cm2和 20kg/cm2。电磁阀 A为占空比 0%-100%之间调节控制的电磁阀，无电信号时占空比 T为 0%，电

磁阀完全关闭，有电信号时占空比 T为 100%，电磁阀完全开启，为了能够说明离合器在完全接合和完全分离时通向离合器执行机构入口的油压能否达到预期值，占空比 T取 0%和

图2 液压系统原理图 Fig.2 Principle of hydraulic system 

100%两个数值。

电磁阀 B为开关电磁阀，因为在这里只需实现开关功能，所以取 ON和 OFF两种状态，无电信号时电磁阀关闭，为 OFF状态，有电信号时电磁阀开启，为 ON状态，实际上为了减少变矩器闭锁时产生的冲击，使用占空比信号与之联用，控制变矩器闭锁离合器的结合速度。

压力控制电磁阀是采用电流控制的线性调节电磁阀，输入电流 I可以在 0-1A之间连续调节变化，当输入的电流 I为 0A时，电磁阀完全关闭，当输入的电流 I为 1A时，电磁阀完全打开，为了简单明了的说明电流变化对系统的影响，取 0A和 1A两种情况。

为了较全面了解阀板的性能，按照预先设定的油压源油压 Pf分别为不同油压时电磁阀状态的八种调整方案，分别是: 

(1)T为 0%、电磁阀 B为 OFF和 I为 0A； 

(2)T为 0%、电磁阀 B为 OFF和 I为 1A； 

(3)T为 0%、电磁阀 B为 ON和 I为 0A； 

(4)T为 100%、电磁阀 B为 OFF和 I为 0A； 

(5)T为 0%、电磁阀 B为 ON和 I为 1A； 

(6)T为 100%、电磁阀 B为 OFF和 I为 1A； 

(7)T为 100%、电磁阀 B为 ON和 I为 0A； 

(8)T为 100%、电磁阀 B为 ON和 I为 1A。 

4.试验结果及数据分析 

4.1 试验结果

在油压源油压 Pf分别为三种预先设定值的情况下按照上述电磁阀状态的八种调整方案进行试验，并将试验值与能够满足系统要求的要求值做比较，得到 24组结果如表 1所示。

表 1试验值与要求值 Table 1 Test value and expected value 

4.2 试验数据分析压力控制电磁阀电流 I为 1A时：如编号 2、5、6、8、10、13、14、16、18、21、22和 24试验，此时要系统内的压力降低，变矩器不需要闭锁和解锁、换挡离合器和变速器不需要控制，各个入口压力要满足小于 5kg/cm2的要求值，试验所得的数值在 0.0~1.3kg/cm2之间都小于要求值。压力控制电磁阀电流 I为 0A时：AMT执行机构入口压力 PAMT要保证换挡需求，要保证压力要求值在 15.0~20.0kg/cm2之间，试验所得的数值在 15.8~19.7kg/cm2之间也都小于要求值，如编号 1、3、4、7、9、11、12、15、17、19、20和 23试验。在离合器执行机构起作用时要保证离合器正常工作，要保证压力 Pc的要求值在 15.0~20.0kg/cm2之间，试验时调整电磁阀 A占空比 T为 100%所得的压力 Pc在 15.8~19.5kg/cm2之间也都小于要求值，如编号 4、7、12、15、20和 23试验。电磁阀 B处于 OFF状态时，执行变矩器闭锁离合器的解锁动作，要求变矩器解锁油路入口压力 PTCo在 15.0~20.0kg/cm2之间，试验时测得的压力 PTCo在 15.9~19.6kg/cm2之间小于要求值，如编号 1、4、9、12、17和 20试验；电磁阀 B处于 ON状态时，变矩器闭锁离合器执行闭锁动作，要求通向变矩器闭锁离合器油路入口压力 PTCc在 15.0~20.0kg/cm2之间，试验时测得的压力 PTCc在 15.8~19.5kg/cm2之间小于要求值，如编号 3、7、11、15、19和 23试验。从编号 3、7、11、15、19和 23试验结果可以看出由于有压力控制缓冲器，从变矩器解锁油路入口流出的液压油不能泻出，导致此处压力有所增加。改进措施：可将压力控制缓冲器去掉，从而使得变矩器解锁油路入口流出的液压油直接泻出。

通过上述试验可知各个油路入口的压力能够满足预期的要求值，能够实现离合器的正常分离、AMT换挡和变矩器闭锁离合器的闭锁与解锁。 

5.结论通过对所设计的将离合器、液力变矩器和机械式自动变速器的液压控制系统集成的汽车液压集成控制系统进行试验，试验结果表明，所设计的液压系统能够控制 AMT执行机构入.

口压力、换挡离合器执行机构入口压力、变矩器解锁油路入口压力和变矩器闭锁油路入口压力在要求值压力范围内，再将出现的不足加以改进，更能够满足 TC+AMT汽车需要。