自動變速箱里的幕後英雄-電磁閥

在國內市場上，隨著越來越多的車型匹配了自動變速箱，人們漸漸的對換擋品質的要求也更高了。從4AT進化到如今的主流6AT，以及高端車型的7AT～9AT，在主機廠的精心調教下，人們感受到越來越平順的換擋感受，越來越迅速的換擋速度，越來越少的換擋頓挫。甚至如今經濟性轎車的自動變速箱換擋感受已經可以媲美十幾年前的賓士、寶馬的換擋感受，也有了行雲流水的駕駛感受了。

這些都是誰的功勞？幕後英雄又是誰呢？

通常藏身於閥體板附近的各種電磁閥是上述變化的最大功臣之一，它們受命於變速箱控制單元（TCU- Transmission Control Unit ），直接控制著自動變速箱裡面的離合器、制動器、液力變矩器進行換擋等操作等等。他們的工作表現和性能直接幫助變速箱實現絲般順滑的換擋感受。

BTW，當前，國內專業化生產汽車自動變速器液壓閥體及電磁閥的企業才剛剛起步，這其實是國內始終沒有在自動變速箱產業化取得進展的重要原因。-- 沒有好的電磁閥，就沒有好的自動變速箱控制。我輩任重道遠啊

1. 人小本領大的電磁閥

眾所周知，自動變速箱是液壓控制的，液壓介質就是ATF油，而液壓控制正是電磁閥的拿手好戲。讓我們從電磁閥的功能說起，它可以輕易實現以下功能：

1、 流向控制

切斷、接通或排放管路中壓力流體 轉換壓力流體的管路方向（切換管路）

——ATF油從哪裡往哪裡流，電磁閥說的算！

控制方法：通過電磁閥的通或者斷，電磁閥可以將油壓建立於或者消除於其它液壓閥芯的不同位置，從而實現幾位幾通的切換。

2、 壓力調節控制

通過對管路液壓流體進行溢流控制，達到調節管路壓力目的； 精確控制溢流就能精確控制管路壓力；常見用脈衝PWM控制。

——ATF油加到作動機構上多大壓力，電磁閥說的算！

控制方法：

根據流體壓力改變彈簧的壓縮量實現機械溢流調節的作用； 根據反饋信號精確控制電磁閥動作的電控溢流調節作用；

3、 消除液壓衝擊

液體壓力衝擊波會使液壓系統管路震動，產生衝擊噪音，最大的危害是使傳動元件和摩擦元件受衝擊（液擊）而加快損壞，電磁閥的精確控制可以較好的解決衝擊。在較早的自動變速器中，一般使用蓄能器來減緩衝擊波，也就是經常掛在變速箱外面，長得像個手雷的傢伙。現在少見了。

控制方法是： 通過電磁閥精確控制閥的開閉時間，削減衝擊波的強度。

下面的這個例子就基本可以看到上述所有功能了，它來自通用經典的GF6系列變速箱，通過一個電磁閥和兩個閥體的共同作用，GF6就可以用油壓反向來實現液力變矩器中的鎖止離合器的接合和分離，同時可以控制油壓哦。

2. 電磁閥的常見種類

自動變速箱的電磁閥有很多種類和不同的技術流派，大家都有自己的獨門絕技。通常遵循其運轉方法分成開關式電磁閥和脈衝式電磁閥、線性電磁閥等等。按其在自動變速箱中的作用能分成換擋電磁閥、鎖止電磁閥和調壓電磁閥等等。

在這裡，我將按照電磁閥的運轉方法給大家簡單介紹：

1、 開關式電磁閥

顧名思義，開關嘛。跟你們家裡的電燈開關一樣，不是開就是關。開關型電磁閥主要是在需求上施加一個通或斷的電壓，使閥門只有開啟或關閉的動作，沒有微量調節，無法精確控制壓力等。你家電燈開關可以半開半關？ NO WAY！主要是控制執行器進行動作的切換，比如離合器的結合或分離。 實際上，又可以分為常閉型Normal Close （NC）和常開型Normal Open （NO）。區別就是不通電的時候，油壓經過這個閥是通還是斷。

原理結構如下：

2、 脈衝式電磁閥

先得看看什麼是PWM，PWM就是脈衝寬度調製，也就是占空比可變的脈衝波形。脈衝寬度調製是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進行編碼。它可以輕鬆實時控制方式，閉環控制響應快。下圖就是不同的占空比的PWM的例子，占空比就是t/T。

試想，如果把這樣的PWM的信號來控制電磁閥，如果ON是接通電磁閥的某一種狀態；OFF是接通另一種狀態。而占空比從0變化到100%。這個比率意味著在一個脈衝周期內它控制著通過電磁閥的泄油量以及油壓的改變。PWM的控制頻率常見於32Hz（由TCU控制），也就意味著一秒鐘，PWM可以有32次不同占空比的ON/OFF變化。

可見，它還是一個很高精度的控制手段哦。

線性電磁閥和PWM脈衝式比較接近，常見於愛信變速箱。在此就不贅述了。

最後，還是以通用的GF6的液壓原理圖作為結尾。Enjoy！

作者：yzy

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