自动变速器电液控制模块间隙敏感特性分析及抑制

发布时间：2020-07-26 11:15

【摘要】：随着设计能力与制造技术的进步,自动变速器获得越来越广泛的应用。为降低生产成本,自动变速器核心部件的电液控制模块,逐步采用铝合金压力铸造获得阀体毛坯,然后在阀体上铰阀孔的工艺。由于铝合金材质直接作为配合面,阀芯阀体配合间隙易受螺栓预紧力、温度、压力等环境因素的影响,从而降低变速器控制品质,甚至引发控制失效。如何降低上述因素对阀芯阀体配合间隙的影响,提高电液控制模块的稳定性,成为亟待解决的问题,针对该问题,本文以合作企业的某型号自动变速器电液控制模块作为研究对象,采用有限元分析结合数值计算的方法,开展了多因素变化条件下电液控制模块性能变化规律的研究工作,相关研究有望为电液控制模块的设计提供了参考依据。具体研究内容如下:(1)介绍了电液控制模块以及环境适应性方面的国内外发展现状;然后根据合作企业的实物模型,利用UG软件建立了自动变速器电液控制模块的三维模型。依据有限元分析的原理,以及工作腔的形状结构,确定了阀孔及阀芯的研究方法。(2)基于有限元分析软件ABAQUS以及模型设计软件UG,对电液控制模块进行了多因素变化条件下的仿真模拟分析。利用仿真模拟得到的离散数据,基于评价圆度的相关理论,统计和提取了更加精确的阀孔和阀芯径向形变量。(3)利用正交试验分析了各因子对阀芯阀孔配合间隙变化的影响程度,改进了电液控制模块的敏感结构参数,结果显示,改进后的自动变速器电液控制模块间隙,相较于改进前,在外界条件变化的情况下减少了1.247μm,即形变量减少了9.41%。(4)搭建了自动变速器电液控制模块的环境适应性测试台,完成了改进前后电液控制模块的性能对比试验。试验结果表明,改进后的电液控制模块性能稳定性有较大幅度的提升。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.46
【图文】：

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自动变速器电液控制模块是一个通过控制液压油压力来控制换档的模块。图1-1 为自动变速器电液控制模块的外部轮廓图。该模块集成了控制液压油的比例压力阀、控制比例压力阀的变速器控制单元以及各种传感器。与位于变速器外部的变速器控制单元相比，通过集成，能够减少连接变速器外部和内部的几十个线束。此外，通过集成比例压力阀和变速器控制单元，控制精度的提高可以补偿生产线上的一些错误。因此，基于上述优势，市场上对自动变速器电液控制模块的需求量越来越大，配备自动变速器电液控制模块的变速箱也越来越普遍。

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图 1-1 自动变速器电液控制模块轮廓图自动变速器电液控制模块在车辆行驶过程中扮演了重要的角色。如图 1-2 所示，它不仅能够从变速器控制单元获得节气门传感器以及速度传感器等发出的信号，通过电磁阀对液力变矩器的解锁和锁止进行控制，同样也能够对离合器和制动装置的结合以及分离进行控制。

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图 1-3 自动变速器电液控制模块的布局车型的增长相比，小型变速器对自动变速器电善乘客乘车空间、碰撞的安全性以及燃油效率部件。因此，对自动变速器电液控制模块采用整进一步的小型化轻量化是非常有必要的。加之到 140℃之间发生极端变化，且液压油油压也会是说，在所有温度变化范围内，以及压力变化都需要有比以往更高的液压油压力控制精度。

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