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变速箱电控技术的发展介绍

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2014-03-17 10:57:16   评论:0 点击:
        从全世界范围来说,自动变速箱技术在过去的40年中发生巨大的变化,而现在,这种技术正在以前所未有的速度往前发展。在上世纪80年代中期,自动变速箱开始嵌入电子系统,首先是最简单的压力开关,然后是开关型的电磁阀,电脑和各种传感器。再接着,就是脉宽调制型的电磁阀(PWM)被引入某些型号的变速箱,由此来调控变速箱中的油压。
         PWM型电磁阀和线性电磁阀有很多不同之处,但其中最主要的是它们运行的基本原理不同。PWM型电磁阀通常在一个较低的频率工作,它在液压和机械系统上来平均由电磁阀占空比循环而产生的油压脉冲和流量脉冲,这使得油压和流量的控制随着占空比循环的变化而变化。但线性电磁阀一般在更高的频率下工作,只有其电磁部分来平均占空比循环产生的脉冲信号,而线性电磁阀内部的控制滑阀则动态地平衡控制油压和流量速率,这就使油压和流量很少随着占空比的变化而变化,它们由电流的大小来直接控制。每种新的零件设计和原来的设计比起来都有它的优点和缺点,所以我们就需要深入地研究一下PWM型电磁阀和线性电磁阀各自的特性,以了解它们的功能变化,以及这些变化将如何影响我们对变速箱的维修。
         一、PWM电磁阀
          一个典型的PWM 电磁阀,本质上是一个电子压力调节阀。电磁阀是GM4T60E变速箱中用来将主油压转换为PWM脉宽调制型的油压信号,以控制变扭器的锁止作用油压。具体地说,它是由以下这些步骤来完成的:
    1. 传动系统控制电脑(PCM)以32赫兹的频率向电磁阀发出开/关信号。
    2. 开关信号通过电磁阀的电磁线圈来改变电流,从而控制作用在单向锁球上的电磁力的大小。
    3. 单向锁球的位置会改变并控制PWM供油的泄漏量,从而控制由此而产生的通向锁止阀PWM信号油压。
    4.PWM电磁阀结构:电磁阀的开信号所占的时间和总的脉冲宽度时间的比率,也就是我们通常说的占空比,可从0变化到100%。这个比率意味着在一个脉冲周期内(在图2中的情况是1/32秒)它控制着通过电磁阀的泄油量以及油压的改变。这个比率数值越大,则电磁阀的泄漏量越大,被调制后的油压也就越低。如果占空比为100%,电磁阀在一个脉冲周期内完全处于充电状态,那么PWM油压就达到最小值,于是变扭器的锁止油压也就是最小值。而当电磁阀在不充电状态下,即占空比为0%,此时流过电磁阀的供油量最大,作用在锁止调压阀上的油压也就最大,从而使变扭器到达最大的锁止油压。电磁阀的这个占空比通常在电脑不间断的指令下在0和100%之间变化,使变扭器的锁止离合器可以根据汽车的速度、所在档位、节气门开度以及其它参数来进行锁止和不锁止,以及对锁止的滑差率进行控制和调节。
    二、线性电磁阀
  1. 变速箱控制电脑(TCM)以300赫兹的频率向电磁阀发送信号,这个信号的占空比是变化的。
  2. 电流通过电磁阀的电磁线圈产生电磁力,此电磁力推动电磁阀内的柱塞阀,使其克服弹簧力来调整电磁阀内的控制滑阀的位置,这个控制滑阀位于电磁阀前端的鼻突内。
  3. 控制滑阀在各个作用力的平衡下改变其位置,从而在液压上调节对油压的控制。
  4.  线性电磁阀结构:当电磁阀的电流改变时,电磁阀所产生的电磁力就会改变,使滑阀通过位置的改变来改变输出油压,直到滑阀找到一个新的平衡位置。这里,控制油压的大小和电磁阀的输入电流大小成正比。对于线性电磁阀,增大输入电流就会使线圈内的柱塞阀往电磁阀的鼻突方向移动,也就会推动相邻的控制滑阀到一个使控制油压更大的位置,于是就会有更多的TCC锁止油压被送到锁止控制阀和锁止中继阀,使变扭器的锁止离合器开始进行锁止。

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