共同探讨自动变速器液压油路中几个问题之九 

—— 关于另一个版本的大众01M/N自动变速器主油压调节阀——

 

我看了2007年6月《汽车维护与修理》杂志上一篇《大众01M/01N型自动变速器结构分析与典型故障诊断（一）》，作者是黄冈职业技术学院的李 智老师。此文中通过对‘主油压无规律变化’的故障讲述了主调压阀的原理，现摘录如下：

此文留给大家评说。

 

 

我从《欧洲车系自动变速器阀体与电控系统检修》（奥通汽车图书工作室 何彬主编。机械工业出版社2008年5月出版。）一书的377页扫描下来一张厂家提供的油路图如下图。

称其为另一个版本的大众01M/N自动变速器油路图。

从此图中摘编出主油压调节阀的油路见下图。


从厂家提供的油路图中摘编出主油压调节阀相关部分，绘制成原理图，放置在右下角，有兴趣的可以对照检验。

将李智老师所画的主油压调节阀油路图放置在总图的右侧，供大家和总图作对比，比一下就可以看出问题。“李图”中有两个错误：已标示出的部分是他画错的，另一个是总图中就画错的。

   还有两个图，一个是增压调节阀A，连接点错误，形成错误版本，另一个是增压调节阀B，将连接点纠正过来，就形成正确版本。

 

从常见版本油路图中绘制成的主油压调节阀原理图称其为正确版，从另一个版本油路图中绘制成的主油压调节阀原理图称其为错误版，将两者作比较，从而可得出结论。

两个版本的主油压调节阀原理图对比如下：

正确版本如图1，错误版本如图2.
 
           图1   主油压调节阀的结构及手动阀在P、R、N位时的油路连接状况（正确版）

           图2   主油压调节阀的结构及手动阀在P、R、N位时的油路连接状况（错误版）

 主油压调节阀是相同的，关于它的内容则不再赘述，只讲两者的不同点，两者的差异就是在扭矩信号油压阀。

两个版本扭矩信号油压阀（增压阀或增压调节阀）的油路连接图对比如下：

正确版本如图3，错误版本如图4。


                            图3 产生扭矩信号的油路（正确版）

                            图4 产生扭矩信号的油路（错误版）

 

两个版本扭矩信号油压阀（增压阀或增压调节阀）的结构和工作原理图对比如下：

正确版本如图5，错误版本如图6。

                   图5 扭矩信号油压阀的结构和工作原理图（正确版）

 

图6 扭矩信号油压阀的结构和工作原理图（错误版）

 

①正确版本的扭矩信号油压阀结构如图5所示。

柱塞上有4个阀塞，阀口1与主油压油路相接，阀口2为输出口，与主油压调节阀的阀口1相接，阀口3为输出油压反馈口。阀口4的油压由电磁阀N93控制，其油压数值随节气门开度而变化，称之为压力控制信号油压。

②扭矩信号油压阀的工作原理（参阅图5）

在怠速条件下，节气门开度为0度，压力控制电磁阀的电流最大（为1.1A），泄油口接近于关闭，阀口4的油压最大，此时，先向左旋转调压螺塞，螺塞后退，柱塞上移，到阀塞2的下沿与阀口2错开一个缝隙，而EX泄油口仍开通，将阀口2后的油压泄掉，油压为0，如图中A的位置。然后向右旋转调压螺塞，螺塞前进，柱塞下移，到阀塞2将阀口2堵塞时停止，如图中B的位置。此时，阀口2后仍无油压。即节气门开度为0，扭矩信号油压为0。扭矩信号油压阀的初始状态调试完毕，达到出厂时的设定条件。（出厂时已经调整完毕，维护过程不准调整，本文只是为了讲清工作原理特意讲述此过程。）

 怠速之后，踩下加速踏板，假定节气门由0度增加到10度，压力控制电磁阀的电流随之减小，电磁阀的泄流口增加，阀口4的油压下降到相应数值。柱塞因受力失衡而下移，阀塞2上沿与阀口2错开一点缝隙，油液由阀口2流入主油压调节阀的阀口1，如图中C的位置。由于此段油路是密闭的，其压力就逐渐上升，此压力还经阀口3作用于阀塞3，推动柱塞压缩弹簧而逐渐上移，当上移到阀塞2将阀口2堵塞时，柱塞上下受力平衡，如图中D的位置，无油液进入，此段油路的油压则稳定在相应数值，此数值就代表了节气门开度为10度时的扭矩信号油压。之后，如果节气门开度减小2度，阀口4的油压将相应增加，柱塞因受力失衡而上移，阀塞2下沿与阀口2错开一点缝隙，阀口2后的油压经此处泄掉一点，阀塞3受力减小，柱塞又回复原位，将阀口2堵塞，阀口2输出的油压相应降低了一点，此油压就代表了节气门开度为8度时的扭矩信号油压。

阀口2输出油压的增加值和阀塞3的受力面积之乘积，始终等于阀口4输入油压的减少值和阀塞4的受力面积之乘积。如果阀口4输入油压由最大值降为最小值，输出油压则由最小值上升为最大值。因阀塞4受力面积是阀塞3受力面积的N倍，所以输出油压的最大值就是输入油压的最大值的N倍，只是两者的变化是相反的，仍然起到将信号油压放大N倍的作用，所以扭矩信号油压阀就是一个信号油压放大器。压力控制电磁阀将节气门位置的电信号变换成油压信号，但数值太小，扭矩信号油压阀再将较小的油压放大若干倍，以满足控制主油压调节阀的需要。

如果压力控制电磁阀因故障而断电，扭矩信号油压阀阀口4的油压为0，阀口2的油压则上升到最大值，此油压作用于阀塞3，使柱塞上移到阀塞2将阀口2堵塞，如图中E的位置。

 节气门稳定于任意位置，阀口2都是被阀塞2堵塞的，设定空间的容积不变。

小结一下：

①怠速时，节气门开度为0，压力控制电磁阀线圈的电流为1.1A，（占空比最大），泄油口最小，压力控制信号油压最大，扭矩信号油压阀的输出油压为0，主油压为基准油压。

②电磁阀断电时，泄油口最大，压力控制信号油压最小，扭矩信号油压最大，主油压为最大，比节气门全开时还要大一点。

③节气门停在中间某一位置，压力控制电磁阀线圈的电流为0—0.98A之间某一数值，扭矩信号油压阀的输入油压和输出油压为相应数值。踩下油门踏板，节气门开度逐渐增加，扭矩信号油压阀阀口4的输入油压随之减小，而阀口2输出扭矩信号油压和阀口3的油压则随之增加，主油压随之增加。

 

①错误版本的扭矩信号油压阀结构如图6所示。

柱塞上有4个阀塞，阀口1与主油压油路相接，阀口2为输出口，与主油压调节阀的阀口1相接，阀口3也接主油压油路。阀口4的油压由电磁阀N93控制，其油压数值随节气门开度而变化，称之为压力控制信号油压。

②扭矩信号油压阀的工作原理（参阅图6）

在怠速条件下，节气门开度为0度，压力控制电磁阀的电流最大（为1.1A），泄油口接近于关闭，阀口4的油压最大，此时，先向左旋转调压螺塞，螺塞后退，柱塞上移，到阀塞2的下沿与阀口2错开，EX泄油口仍畅通，将阀口2后的油压泄掉，油压为0，如图中A的位置。然后向右旋转调压螺塞，螺塞前进，柱塞下移，到阀塞2将阀口2堵塞时停止，如图中B的位置。此时，阀口2后仍无油压。即节气门开度为0，扭矩信号油压为0。扭矩信号油压阀的初始状态调试完毕，达到出厂时的设定条件。（出厂时已经调整完毕，维护过程不准调整，本文只是为了讲清工作原理特加以讲述。）

怠速之后，踩下加速踏板，假定节气门由0度增加到10度，压力控制电磁阀的电流随之减小，电磁阀的泄流口增加，阀口4的油压下降到相应数值。柱塞因受力失衡而下移，阀塞2上沿与阀口2错开一点缝隙，油液由阀口2流入主油压调节阀的阀口1，如图中C的位置。由于此段油路是密闭的，其压力就逐渐上升，主油压随之上升。经阀口3作用于阀塞3的也是主油压，其作用力上升，推动柱塞压缩弹簧而逐渐上移，当上移到阀塞2将阀口2堵塞时，柱塞上下受力平衡，如图中D的位置，无油液进入，阀口2后这段油路的油压则稳定在相应数值，此数值就代表了节气门开度为10度时的扭矩信号油压。之后，如果节气门开度减小2度，阀口4的油压将相应增加，柱塞因受力失衡而上移，阀塞2下沿与阀口2错开一点缝隙，阀口2后的油压经此处泄掉一点，主油压随之下降，阀塞3受力减小，柱塞又回复原位，将阀口2堵塞，阀口2输出的油压相应降低了一点，此油压就代表了节气门开度为8度时的扭矩信号油压。此扭矩信号油压没有直接反馈到扭矩信号油压阀，而是将受控后的主油压再反馈到扭矩信号油压阀来控制柱塞的位置。

如果压力控制电磁阀因故障而断电，扭矩信号油压阀阀口4的油压为0，阀口2的油压则上升到最大值，使主油压上升到最大值，此主油压作用于阀塞3，使柱塞上移到阀塞2将阀口2堵塞，如图中E的位置。

 

小结一下：

①怠速时，节气门开度为0，压力控制电磁阀线圈的电流为1.1A，（占空比最大），泄油口最小，压力控制信号油压最大，扭矩信号油压阀的输出油压为0，主油压为基准油压。

②电磁阀断电时，泄油口最大，压力控制信号油压最小，扭矩信号油压最大，主油压为最大，比节气门全开时还要大一点。

③节气门停在中间某一位置，压力控制电磁阀线圈的电流为0—0.98A之间某一数值，扭矩信号油压阀的输入油压和输出油压为相应数值。踩下油门踏板，节气门开度逐渐增加，扭矩信号油压阀阀口4的输入油压随之减小，而阀口2输出的扭矩信号油压则随之增加，主油压随之增加，阀口3的油压随之增加。

 

 
 

在扭矩信号油压阀的初始状态下（如B图），柱塞停于阀口2被堵位置，图B中压力控制信号油压为最大，扭矩信号油压为0。弹簧的预紧力则恒等于作用于阀塞4的力和作用于阀塞3的力之和。即压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积加上扭矩信号油压乘以阀塞3的受力面积，其和等于一个常数。此时的扭矩信号油压为0，此常数则为压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积。图E中压力控制信号油压为0，扭矩信号油压为最大；图D中压力控制信号油压为最大值减去x（x为与最大值之间的变化量），扭矩信号油压则为0加上Nx（阀塞4的受力面积是阀塞3的N倍）。扭矩信号油压阀的弹簧预紧力等于压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积。

    即F_预紧 =F₁

F_预紧 ：弹簧的预紧力

    F₁ ：压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积

后者（错误版本）：

 在扭矩信号油压阀的初始状态下（如图中的B图），柱塞停于阀口2被堵位置，图B中压力控制信号油压为最大值，主油压为变速杆在P/N位，发动机为怠速时的基准油压。弹簧的预紧力则恒等于作用于阀塞4的力和作用于阀塞3的力之和。即压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积加上怠速时的基准油压乘以阀塞3的受力面积，其和等于一个常数。图E中压力控制信号油压为0（压力控制电磁阀断路），主油压为最大。图D中压力控制信号油压为最大值减去x（x为与最大值之间的变化量），主油压则为怠速时的基准油压加上Nx（阀塞4的受力面积是阀塞3的N倍）。扭矩信号油压阀的弹簧预紧力等于压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积，再加上P/N位怠速时的基准油压乘以阀塞3的受力面积。

   即F_预紧 =F₁ + F₂    

F_预紧 ：弹簧的预紧力

F₁ ：压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积

    F₂ ：P/N位怠速时的基准油压乘以阀塞3的受力面积。

如果在P/N位条件下进行扭矩信号油压阀初始状态的设定，也相当于在R位，怠速时的基准油压，其数值较高，如下图（A）中的曲线①。使阀塞2停于堵塞阀口2的位置，弹簧预紧力较大。弹簧的预紧力F_预紧 =F₁ + F₂    

 图7 主油压（管路油压）与油泵转速的对应关系 图2B 主油压与节气门位置的对应关系

注：1bar=102Kpa

 

当变速杆置于D、3、2、1位时，主油压调节阀的油路连接如图8，经阀口7引入主油压，作用于阀塞4，此作用力与采样点（阀口2）的作用力方向相同。在怠速条件下，刚刚从P/N位移动到D位时，其基准油压要低一定数值，如图7（A）中曲线②在怠速时的对应值，此油压经扭矩信号油压阀（增压阀）的阀口3作用于阀塞3。此时，F₁（压力控制信号油压的最大值乘以阀塞4的受力面积）加F₃（D位怠速时的基准油压乘以阀塞3的受力面积），小于弹簧的预紧力F_预紧（F_预紧 =F₁ + F₂），柱塞下移，阀塞2上沿与阀口2形成一个缝隙，如图9中的（A），有油液经阀口2注入到主油压调节阀的阀口1，给阀塞1加压，经自动调节，主油压随之上升，直至主油压的数值达到P/N位怠速时的基准油压，扭矩信号油压阀（增压阀）的柱塞恢复到阀塞2堵塞阀口2，如图9中的（B）。

             图8主油压调节阀的结构及手动阀在D、3、2、1位时的油路连接状况（错误版）

                   图9 扭矩信号油压阀和主油压调节阀在D位时的工作状况（错误版）

 根据上述工作过程和结果，这将导致变速杆在前进档位（D、3、2、1）时，其基准油压与倒档位时相同，即主油压与油泵转速的对应关系和主油压与节气门位置的对应关系只有曲线①（参阅图7），在R位和D位都是同一条曲线，这显然是不允许的，从而证明这个扭矩信号油压阀的油路连接是错误的。

 出现此错误是由于厂家提供的油路中油路连接错误所造成的，请参阅下图：

可以核对。