通用汽車4T65E型自動(dòng)變速器油路控制過程解析(上)

◆文/河北 趙海賓

通用汽車公司的4T65E型自動(dòng)變速器具有4個(gè)前進(jìn)擋，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置、前輪驅(qū)動(dòng)的轎車。該自動(dòng)變速器采用葉片式油泵提供具有一定壓力的自動(dòng)變速器油。其動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊通過兩個(gè)換擋電磁閥來控制換擋，依靠壓力控制電磁閥來調(diào)節(jié)油壓，較為廣泛地應(yīng)用于上海通用汽車公司生產(chǎn)的別克君威、GL8和陸尊等車型。

一、通用4T65E型自動(dòng)變速器液壓油路的組成

通用汽車4T65E型自動(dòng)變速器液壓油路如圖1所示，它表述了液壓系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。其中，A區(qū)為液壓源部分；B區(qū)為液力變矩器油路部分；C區(qū)為換擋控制部分；D區(qū)為平順換擋部分。

二、液壓源部分油路分析

1.油泵

通用汽車4T65E型自動(dòng)變速器采用變排量式葉片泵，該油泵的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中圖2(a)為油泵結(jié)構(gòu)分解圖，圖2(b)為油泵原理示意圖。

2.主油壓調(diào)節(jié)閥

主油壓調(diào)節(jié)閥(通用公司稱壓力調(diào)節(jié)閥)的結(jié)構(gòu)如圖3a所示，該調(diào)壓閥為節(jié)流式主油壓調(diào)節(jié)閥，其在油路中的連接如圖3b所示。

(1)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥

主油壓調(diào)節(jié)閥的上部柱塞上有4個(gè)閥塞，殼體上有5個(gè)閥口、大彈簧坐落在殼體上，小彈簧坐落在下部閥塞5頂部，它們共同構(gòu)成自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

圖1 4T65E型自動(dòng)變速器液壓油路的組成

自動(dòng)調(diào)節(jié)閥在裝配時(shí)，彈簧被壓縮到規(guī)定長度，產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)緊壓力，彈力使柱塞停于頂部位置，構(gòu)成其初始狀態(tài)。上部三個(gè)閥塞的直徑相同，閥口3是進(jìn)油通道，閥口1經(jīng)節(jié)流孔與主油路相接，此油壓作用于閥塞1的頂部，是自動(dòng)調(diào)節(jié)過程的采樣點(diǎn)。閥口2與液力變矩器油路相接，油液經(jīng)此處流向液力變矩器，閥塞2與閥口2形成一個(gè)開關(guān)閥，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，關(guān)閉此通道，如圖3(a)所示，防止主油路的油液經(jīng)此通道泄出，怠速時(shí)此開關(guān)閥打開，如圖3(b)所示，油液不停地流向變矩器油路。閥口3為主油路的通道，油液經(jīng)此處流入流出。閥口4與閥塞3構(gòu)成一個(gè)開關(guān)，控制油泵的反饋油路，油泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變時(shí)關(guān)閉；轉(zhuǎn)速上升過程中閥塞3上沿錯(cuò)開閥口4，形成進(jìn)油口，向反饋油路注油；轉(zhuǎn)速下降過程中閥塞3下沿錯(cuò)開閥口4，形成泄油口，從反饋油路中泄油。閥口5為泄油口。

(2)人工控制閥

如圖3所示，主油壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)下部的閥塞5、6、7，以及閥口6、7、8構(gòu)成人工控制閥。閥塞5和閥口6構(gòu)成R位(倒擋)升壓控制閥，閥口6與手動(dòng)閥相接，在R位時(shí)，經(jīng)手動(dòng)閥引入主油壓，使額定油壓升高到某一設(shè)定數(shù)值。

閥塞6和閥口7構(gòu)成1位升壓控制閥，在1位時(shí)，經(jīng)手動(dòng)閥引入主油壓，使額定油壓升高到某一設(shè)定數(shù)值。

可自由活動(dòng)的閥塞7和閥口8構(gòu)成扭矩升壓控制閥，閥口8引入扭矩信號(hào)油壓(代表了自動(dòng)變速器傳遞的扭矩)，使主油壓在額定油壓的數(shù)值上，隨節(jié)氣門開度的增加再增加相應(yīng)數(shù)值。

三、變矩器鎖止離合器油路分析

4T65E型變速器配置的是電子控制額定功率鎖止離合器變矩器，在鎖止離合器接合時(shí)，壓力盤沒有完全抱死在變矩器蓋上，而是通過改變變矩器離合器(torque converter clutch，TCC)的控制電磁閥的電流來實(shí)施精確控制，使變矩器殼體(泵輪)與渦輪之間保持適量滑動(dòng)，以降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的扭矩失調(diào)。

TCC控制部分的局部油路如圖4及圖5所示。

圖2 變排量式葉片泵結(jié)構(gòu)

圖3 主油壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

圖4 1擋時(shí)TCC分離狀態(tài)下的控制油路

圖5 2擋之后TCC接合狀態(tài)下的控制油路

1.TCC控制電磁閥

TCC控制電磁閥(簡稱TCC電磁閥)的結(jié)構(gòu)如圖5右上角所示，它是一個(gè)脈寬調(diào)制(PWM)型的電磁閥，其電流頻率為32Hz。變矩器離合器的工作常態(tài)是處于脫開狀態(tài)，當(dāng)需要離合器接合時(shí)，動(dòng)力控制模塊(PCM)給電磁閥輸出一個(gè)初始值的占空比為22%的電流，然后電流逐漸增加，達(dá)到設(shè)定數(shù)值之后，則在一定范圍內(nèi)變化，使變矩器離合器緩緩接合，并產(chǎn)生滑移。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，PCM收到此信號(hào)，其輸出電流的占空比立即變?yōu)?，變矩器離合器迅速脫開。在TCC鎖止的情況下?lián)Q擋時(shí)，PCM都要同時(shí)斷開(占空比為0)TCC電磁閥。

2.TCC調(diào)節(jié)閥

TCC調(diào)節(jié)閥，又稱TCC調(diào)制閥，其結(jié)構(gòu)如圖4、5所示，閥口2接主油路，閥口3為調(diào)制后的油壓輸出口，閥口5接TCC控制電磁閥輸出的調(diào)制信號(hào)油壓。在TCC電磁閥無電流時(shí)，見圖4所示，閥口5無油壓，柱塞在彈簧彈力的作用下停于底部，閥塞1將閥口2堵塞，主油壓不能進(jìn)入，閥口3與閥口4(泄油口)相通，閥口3無油壓。給閥口5加一定油壓后，柱塞隨之上移，閥口2打開，閥口4關(guān)閉，油壓由閥口3輸出，經(jīng)閥口1反饋到柱塞頂部，使柱塞又下移，上下作用力相平衡時(shí)，閥口2關(guān)閉，閥口4也關(guān)閉，閥口3則輸出相應(yīng)的油壓，如圖5所示。閥口5所加的油壓發(fā)生變化，閥口3輸出的油壓則隨之做相應(yīng)變化。例如，當(dāng)離合器需要鎖止時(shí)，PCM給電磁閥輸出一個(gè)初始值的占空比為22%的電流，電磁閥輸出相應(yīng)的油壓，一方面作用于TCC控制閥的柱塞底部，使柱塞上移；另一方面送到TCC調(diào)節(jié)閥的閥口5，閥口3隨之輸出一個(gè)相應(yīng)的油壓，經(jīng)TCC控制閥的閥口8、閥口7到變矩器。

3.TCC控制閥

TCC控制閥的結(jié)構(gòu)如圖4、5所示，TCC控制閥有10個(gè)閥口，柱塞上有4個(gè)閥塞，頂部有一個(gè)復(fù)位彈簧，底部裝有TCC控制電磁閥。

在1擋時(shí)，如圖4所示，閥口10無油壓，閥口1引入主油壓，柱塞在主油壓和彈簧的共同作用下停于底部。閥口3、4相通，閥口6、7相通，油液(由壓力調(diào)節(jié)閥的閥口2進(jìn)入)經(jīng)閥口4、閥口3到液力變矩器的進(jìn)油口，流入變矩器的內(nèi)腔；再經(jīng)泵輪→渦輪→導(dǎo)輪→泵輪循環(huán)后，油溫升高，由變矩器的回油口流出，經(jīng)TCC控制閥的閥口7、閥口6流向冷卻器。

四、換擋控制部件的油路分析

換擋控制部件由手動(dòng)閥、A電磁閥(1-2/3-4換擋電磁閥)及1-2換擋閥、B電磁閥(2-3換擋電磁閥)及2-3換擋閥和3-4換擋閥構(gòu)成。