液力自动变速器具有换挡平顺、连续性换挡和自适应能力强等特点,广泛应用于车辆和工程机械等领域。液力自动变速器是一种复杂的“机-电-液”一体化产品,电液控制技术是其核心技术之一。印刷油路控制块不仅是电液控制技术的核心部件,还是液压技术集成度较高的典型产品之一。然而,国内在液力自动变速器的液压技术研究甚少,尤其在印刷油路控制块的研发方面较为缺乏。因此,为了突破液力自动变速器的液压技术并形成一套自主的理论研究方法,本文围绕重型液力自动变速器的液压系统及印刷油路布局设计进行了如下研究工作:(1)概述了自动变速器的工作原理及发展趋势,并围绕液力自动变速器的液压系统及印刷油路技术概述和总结了国内外的研究现状和相关成果。通过调研发现并结合目前的研究现状,以Allison 5000系列的重型液力自动变速器为研究对象,确定了本文的研究内容。(2)系统性地分析了重型液力自动变速器液压系统的各子系统的工作原理,并阐述了各子系统间存在的联系。在液压系统原理分析的基础上,进行油液选择和油泵选型,并对主调压及换挡控制系统的重要液压元件(包括主调压阀、电磁换挡阀和蓄能器)进行了设计计算,一方面为其他元件设计计算提供参考,另一方面为后续研究奠定基础。(3)在建立主调压系统的数学模型基础上,从两方面展开了其性能研究:一方面基于AMESim并采用了遗传算法,对主调压系统的主调压阀的主要参数进行了优化,不仅验证了设计计算是否合理,还为下一步的研究打下基础;另一方面是在MATLAB/Simulink中基于粒子群(PSO)PID进行主油压调节的动态特性优化研究。同样,也从两个方面对换挡控制系统的性能展开了研究:一方面与主调压阀的优化过程相似,展开了换挡控制系统中电磁换挡阀的优化研究;而另一方面针对自动变速器在换挡时离合器所需油压的稳定性问题,基于AMESim从换挡控制系统中的相关影响因素对离合器油压的变化及稳定性进行了深入研究。(4)结合以上的研究工作,对印刷油路布局设计进行了研究,并设计了印刷油路控制块。然后对印刷油路的工艺流程进行了设计,并形成了一种印刷油路控制块的研制方法。最后以电磁阀体为例介绍了印刷油路的样例试制过程,并进行了装配。这为印刷油路控制块的开发与应用提供了指导和参考。