一种液力自动变速器液压阀块温控模拟系统及测试方法

技术领域

本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种液力自动变速器液压阀块温控模拟系统及测试方法。

背景技术

液力自动变速器油温对液压阀块的特性曲线、响应速度、工作状态、可靠性和使用成本有重要影响。因此需要探究不同状态下液力自动变速器油温对液压阀块的影响，目前国内针对液压阀块不同温度下工作状态测试的专用测试台架研究较少。大多是间接测量液压阀块不同温度下工作状态测试，其性能曲线等特性不能直观表示，且难以直接控制液压阀块，存在误差，测量结果与实际不符。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种液力自动变速器液压阀块温控模拟系统及测试方法，以解决现有技术中液压阀块在不同温度下工作状态测试，性能曲线等特性难以直观表示，难以直接控制液压阀块，存在误差，测量结果与实际不符的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种液力自动变速器液压阀块温控模拟系统，包括油池，所述油池连通至选择阀，所述选择阀的输出端同时连接至加热装置和冷却装置，所述加热装置的输出端和冷却装置的输出端同时连接至回油开关阀，回油开关阀连接至温控模块油池选择阀，所述温控模拟油池选择阀连通至油池；

所述油池连接至供油模块安全装置，供油模块安全装置连接至供油模块调压阀；

供油模块调节阀的输出端分为两路，一路连接至模拟模块安全装置，另一路连通至模拟模块二级调压阀，模拟模块二级调压阀连通至模拟模块供油控制阀；

所述模拟模块安全装置连通至模拟模块控制阀，模拟模块控制阀连通至模拟模块选择阀和冷却润滑模拟单元；

所述模拟模块供油控制阀连通至模拟模块选择阀，模拟模块选择阀连通至液力变矩器模拟单元，液力变矩器模拟单元连通至冷却润滑模拟单元，冷却润滑模拟单元连接至油池。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述选择阀的进油端设置有温度传感器一，所述回油开关阀的进油端设置有温度传感器二。

优选的，所述油池包括油池一、油池二和油池三；所述油池一连通至油泵，油泵和选择阀连通；所述温控模块油池选择阀连通至油池二和油池三。

优选的，所述油池二和油池三均连通至供油模块油池选择阀，所述供油模块油池选择阀连通至供油模块安全装置。

优选的，所述油池二和油池三均连通至回油管路，回油管路连通至油池一。

优选的，所述油泵和选择阀之间的连接管路设置有分支连通至温控模块安全装置。

优选的，所述油池和供油模块安全装置之间设置有油泵二，所述油泵二和供油模块安全装置的连接管路上设置有分支，所述分支连接至供油模块旁通装置。

优选的，所述油泵二和供油模块安全装置之间的连接管路上设置有温度传感器三，所述温度传感器三设置在分支前。

优选的，所述供油模块安全装置和供油模块调压阀的连接管路上设置有分支连接至供油模块蓄能装置。

一种基于上述系统的液力自动变速器液压阀块温度模拟测试方法，根据油池中油液的温度，选择阀选择油液通过加热装置或者冷却装置，油液温度满足要求后进入油池；

油池中的油液通过供油模块安全装置稳压后进入供油模块调压阀调压，调压后的油液分为两路，一路经模拟模块安全装置后，进入模拟模块控制阀，另一路由模拟模块二级调压阀二级调压后，进入模拟模块供油控制阀；当模拟模块控制阀和模拟模块供油控制阀打开后，模拟模块选择阀被打开，油液进入液力变矩器模拟单元进行变矩器工况和变矩器闭锁工况测试；

当模拟模块控制阀关闭，模拟模块供油控制阀打开时，油液从模拟模块选择阀进入液力变矩器模拟单元和冷却润滑模拟单元，进行变矩器反向变矩测试、变矩器反向闭锁工况测试、冷却润滑模拟测试以及冷却润滑对变矩器扰动测试。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种液力自动变速器液压阀块温控模拟系统，该系统首先通过加热装置和冷却装置，对油液进行调温处理，温度满足要求后的油液通过稳压和调压后进入模拟模块进行模拟，本发明用于解决在不同温度及冷热切换时液力自动变速器液压单元工作状态的问题。该系统可直接对液压单元的液压阀块、变矩器模拟装置、阀块冷却润滑模拟装置等进行测试来确认液压单元在不同温度下的状态，减少因国内各地较大温差下液压单元工作状态不确定导致的液力自动变速器故障，提高测试效率。该系统控制油温范围在-30℃至160℃，且在系统中液压阀块为单独进行测试，因此可直接观测到不同油温下阀块的工作状态、响应时间及特性曲线等阀块性能。完成液压阀块不同温度下的工作状态确认；完成液压阀块不同温度下的特性曲线测试；完成液压阀块不同温度下的响应时间测试；完成液压阀块的标定。

本发明还公开了一种基于液力自动变速器液压阀块温控模拟系统的测试方法，该方法可直接对液压单元的液压阀块、变矩器模拟装置、阀块冷却润滑模拟装置等进行测试来确认液压单元在不同温度下的状态，减少因国内各地较大温差下液压单元工作状态不确定导致的液力自动变速器故障，提高测试效率。

附图说明

图1为本发明的模拟系统结构图；

图中的标号如下表1所示：

表1部件标号表

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明针对液力自动变速箱等含有液压阀块的产品，提供一种针对液压阀块的测试台架，满足液压阀块在不同温度下的性能测试和干扰测试。该测试系统可模拟真实的液力自动变速器总成中液压阀块工作状态，利用本系统可实现对液压阀块在不同温度环境下的液力变矩器变矩工况与闭锁工况模拟、冷却润滑回路模拟。系统中包含油液温控模块：由驱动电机来驱动供油模拟系统，并监控供油回路中的压力、温度等参数，通过比较输入温度与实际温度差别，由系统选择加热回路或冷却回路，通过减压阀稳定回路，由油气分离装置和精滤器保证油液清洁度；通过液压阀块和换向阀实现对液力自动变速器冷却润滑装置的模拟；供油系统模块：由可控电机驱动油泵供油，电机转速通过输入该系统的油液压力和流量要求计算及在回路中测量的压力和流量等参数反馈调节确定，同时通过反馈控制和蓄能器来稳定油液压力，通过温度测量参数确保温控系统提供需求温度油液，当油液温度不符合预期时通过调节阀进入油池去往油液温控模块；液压阀块模拟模块：将由供油系统模块送入的油液进行调剂分配；液力变矩器模拟模块：通过电磁阀调节实现液力变矩器闭锁工况和变矩工况模拟，各模块的压力、流量、温度等参数均有监视，且各模块均有安全装置(如泄压阀、单向节流阀、溢流阀等)保证各模块正常工作，以上为液力自动变速器液压阀块温控模拟系统的基本结构和工作原理。

图1所示为液力自动变速器液压阀块温控模拟系统原理图，本发明的测试系统主要由油液温控模块、冷却润滑模块、供油系统模块、液压阀块模拟模块和液力变矩器模拟模块组成。

冷却润滑模块：通过液压阀块和换向阀实现对液力自动变速器冷却润滑装置的模拟；

供油系统模块：由可控电机驱动油泵供油，液力变矩器模拟模块：通过电磁阀调节实现液力变矩器闭锁工况和变矩工况模拟，各模块的压力、流量、温度等参数均有监视，且各模块均有安全装置(如泄压阀、单向节流阀、溢流阀等)保证各模块正常工作。

油液温控模块

油池一26的出口端连接至油泵一1，油泵一1的出口端连接至选择阀3，油泵一1和选择阀3之间设置有温度传感器一2，油泵一1的出口端和温度传感器一2之间的管道连通有连接至温控模块安全装置4。选择阀3同时连接至加热装置5和冷却装置6，加热装置5和冷却装置6的出口端同时连接至回油开关阀10，回油开关阀10的进口端设置有温度传感器二7，回油开关阀10的出口端连接至温控模块油池选择阀12，温控模块油池选择阀12的出口端通向油池二27或油池三14。油池二27和油池三14中各自设置有一路连通至回油管路28，回油管路28上设置有油泵三11，回油管路28通向油池一11。所述温控模块安全装置4为先导型电磁溢流阀，所述加热装置5为加热器，所述冷却装置6为热交换器。

油液温控模块的工作原理：油池一26中经过粗油滤过滤的油液通过油泵一1进入油液温控系统，进入的油液经分离器分离油液中混入的微小杂质、气体等，使油液满足清洁度要求，净化后的油液温度若未达到使用要求，则通过温控模块安全装置4进行旁通，达到使用要求的油液会经温度传感器一2进行温度测试，测试后的油液由选择阀3分配去往加热装置5或冷却装置6，出来的油液经温度测试合格后，由回油开关阀10分配去往温控模块油池选择阀12,经温控模块油池选择阀12分配后去往不同油箱，油池二27或油池三14，未达到额定温度的油液，通过回油管路28重新进入油液温控模块循环，直至达到额定温度。

供油系统模块

油池二27或油池三14的出油端连通至供油模块油池选择阀13，供油模块油池选择阀13的出口端连通至供油模块安全装置16，供油模块油池选择阀13和供油模块安全装置16之间设置有油泵二8，油泵二8和供油模块安全装置16之间的供油管路上设置有分支通向供油模块旁通装置15，供油管路在分支前设置有温度传感器三9。供油模块安全装置16的出口端连通至供油模块调压阀18供油模块安全装置16和供油模块调压阀18之间的连通管路上设置有供油模块蓄能装置17。供油模块旁通装置15的一端与油池一26连通，当压力过大或流量过大时，该装置打开，将油液(多余压力或者多余流量对应油液)导回油池一26。所述供油模块旁通装置15为先导型溢流阀，所述供油模块安全装置16为溢流阀，所述供油模块蓄能装置17为蓄能器。

供油系统模块的工作原理：由供油模块油池选择阀13确定由哪个油池进行供油，油液由电机驱动油泵二8供应，电机转速通过输入该系统的油液压力和流量要求计算及在回路中测量的压力和流量等参数反馈调节确定，同时通过反馈控制和供油模块旁通装置15来稳定油泵二8出口压力，温度传感器三9确认油液温度，若供油回路中油液温度不合格，供油模块旁通装置15打开，油液回流至油池一26油液温控模块油箱。通过供油模块安全装置16和供油模块蓄能装置17稳定回路中油液液压，经供油模块调压阀18调压后的油液输入到液压阀块模拟模块。

液压阀块模拟模块：供油模块调节阀18的输出端分为两路，一路通向模拟模块安全装置25，另一路通向模拟模块二级调压阀20，模拟模块安全装置25的输出端连通至模拟模块控制阀21，模拟模块二级调压阀20的输出端连通至模拟模块供油控制阀19。

液压阀块模拟模块的工作原理，送入液压阀块模拟模块的油液分为两路，一路经模拟模块安全装置25后，送入模拟模块控制阀21模拟模块选择阀进行变矩器模拟模块回路和冷却润滑模拟模块回路开关阀选择，另一路由模拟模块二级调压阀20模拟模块二级调压后，由模拟模块供油控制阀19模拟模块供油控制阀对变矩变矩器模拟模块回路和冷却润滑模拟模块进行供油。

液力变矩器变矩工况与闭锁工况模拟和冷却润滑回路模拟模块

模拟模块控制阀21的输出端和模拟分为两路，一路通向模拟模块选择阀22，另一路通向冷却润滑模拟单元24。模拟模块供油控制阀19的输出端和液力变矩器模拟单元23，液力变矩器模拟单元23的输出端和冷却润滑模拟单元24连通，冷却润滑模拟单元24的输出端和油液温控模块的油箱连通。

打开的模拟模块控制阀21阀将输出的油液将模拟模块选择阀22和冷却润滑模拟单元24控制阀打开，此时由模拟模块供油控制阀19输出的油液进入液力变矩器模拟单元23进行变矩器变矩工况与闭锁工况模拟，由液力变矩器模拟单元23输出的油液经冷却润滑模拟单元24控制阀回至油液温控模块油箱，当模拟模块控制阀21阀关闭时，模拟模块选择阀22阀和冷却润滑模拟单元24控制阀没有油液输入，模拟模块供油控制阀19输入的油液分别进入液力变矩器模拟单元23和冷却润滑模拟单元24进行变矩器闭锁工况模拟和冷却润滑模拟。液力变矩器模拟单元23为液力变矩器模拟阀，冷却润滑模拟单元24为冷却润滑模拟阀，模拟模块安全装置25为减压阀。

上述模块的工作过程为：

模拟恒定温度的测试方法：通过油箱中经过粗油滤过滤的油液通过油泵一1进入油液温控系统，进入的油液经分离器分离油液中混入的微小杂志、气体等，使油液满足清洁度要求，净化后的油液若未达到使用要求，则通过温控模块安全装置4进行旁通，达到使用要求的油液会经温度传感器一2进行温度测试，当温度低于设定温度时选择阀3将油液分配去往加热装置5进行加热，当温度高于设定温度时选择阀3将油液分配去往冷却装置6进行冷却，加热/冷却后的油液经温度传感器二7进行温度检测，满足设定温度后由回油开关阀10和温控模块油池选择阀12分配去往油池三14。油池三14的油液由电机驱动油泵二8供应，电机转速通过输入该系统的油液压力和流量要求计算及在回路中测量的压力和流量等参数反馈调节确定，同时通过反馈控制和供油模块旁通装置15来稳定油泵二8出口压力，温度传感器三9确认油液温度，若供油回路中油液温度不合格，供油模块旁通装置15打开油液回至油池一26。通过供油模块安全装置16和供油模块蓄能装置17稳定回路中油液液压。经供油模块调压阀18调压后的油液分为两路，一路经模拟模块安全装置25后，进入模拟模块控制阀21控制，另一路由模拟模块二级调压阀20二级调压后，去往模拟模块供油控制阀19，当模拟模块控制阀21、模拟模块供油控制阀19打开后，模拟模块选择阀22被打开，油液进入液力变矩器模拟单元23，通过对模拟模块供油控制阀19和液力变矩器模拟单元23控制，可实现不同流量下的变矩器变矩工况、闭锁工况测试；当模拟模块控制阀21关闭，模拟模块供油控制阀19打开时，油液从模拟模块选择阀22进入液力变矩器模拟单元23和冷却润滑模拟单元24，通过对模拟模块供油控制阀19、供油模块调压阀18调节，可完成一定温度下、不同压力、不同流量下的变矩器反向变矩测试、变矩器反向闭锁工况测试、冷却润滑模拟测试、冷却润滑对变矩器扰动测试。

模拟动态变化温度(冷热冲击)的测试方法：设定两个温度，油池一26油液通过油泵一1进入油液温控系统，进入的油液经分离器分离油液中混入的微小杂志、气体等，使油液满足清洁度要求，净化后的油液若未达到使用要求，则通过温控模块安全装置4进行旁通，达到使用要求的油液会经温度传感器一2进行温度测试，当温度低于两个设定温度中较低的温度时选择阀3将油液分配去往加热装置5进行加热，当温度高于两个设定温度中较低的温度时选择阀3将油液分配去往冷却装置6进行冷却，加热/冷却后的油液经温度传感器二7进行温度检测，满足设定温度后由回油开关阀10和温控模块油池选择阀12分配去往油池二27，当油池二27中油液达到设定液位后，油液会经温度传感器一2进行温度测试，当温度低于两个设定温度中较高的温度时选择阀3将油液分配去往加热装置5进行加热，当温度高于两个设定温度中较低的温度时选择阀3将油液分配去往冷却装置6进行冷却，加热/冷却后的油液经温度传感器二7进行温度检测，满足设定温度后由回油开关阀10和温控模块油池选择阀12分配去往油池三14。此时，通过控制供油模块油池选择阀13，使电机驱动的油泵二8从油池二27和油池三14中根据需求抽取油液，电机转速通过输入该系统的油液压力和流量要求计算及在回路中测量的压力和流量等参数反馈调节确定，同时通过反馈控制和供油模块旁通装置15来稳定油泵二8出口压力，温度传感器三9确认油液温度，若供油回路中油液温度不合格，供油模块旁通装置15打开油液回至油池一26。通过供油模块安全装置16和供油模块蓄能装置17稳定回路中油液液压。经供油模块调压阀18调压后的油液分为两路，一路经模拟模块安全装置25后，进入模拟模块控制阀21控制阀，另一路由模拟模块二级调压阀20二级调压后，去往模拟模块供油控制阀19，当模拟模块控制阀21、模拟模块供油控制阀19打开后，模拟模块选择阀22被打开，油液进入液力变矩器模拟单元23，通过对模拟模块供油控制阀19和液力变矩器模拟单元23控制，可实现不同流量下的变矩器变矩工况、闭锁工况测试；当模拟模块控制阀21关闭，模拟模块供油控制阀19打开时，油液从模拟模块选择阀22进入液力变矩器模拟单元23和冷却润滑模拟单元24，通过对模拟模块供油控制阀19调节，可完成不同流量下的变矩器反向变矩测试、变矩器反向闭锁工况测试、冷却润滑模拟测试、冷却润滑对变矩器扰动测试。

以上形成对液力自动变速器液压阀块温控模拟的测试方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。