第四章液压控制自动变速器
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第四章 液压控制自动变速器
(1)由变速器输出轴通过齿轮驱动旋转的速度调压阀
(2)复锤式速度调压阀
(3)双锤式速度调压阀
3.手动换挡阀
4.3.3 换挡控制阀及油路 1.换挡控制阀
2.换挡控制油路分析
(1)1-2换挡过程分析 (2)2-3换挡过程分析
(3)3-4换挡过程分析
(4)强制降挡过程分析
4.3.4 换挡品质及其控制
(1)典型的系统主油压调节
1)基本油压调节 2)节气门油压调节 3)倒挡油路调节 (2)变量泵的主油压调节
综上所述，可将调压阀的动作归纳如下：1)调压阀在其
滑阀芯上部腔室内的油压力对抗于下部弹簧力加上节气门 阀油压力和倒挡油压力的过程中，力求在调压阀S口若闭、 若开状态下调节变量泵输出油量，维持符合于需要的输出 油压。 2)当汽车在大油门开度、大负荷时，节气门阀压力增大，S 口开启小、泵输出油量增大，相应地提高了主油路油压。 3)在汽车倒挡时，倒挡油压减少了S口开启度、增加了泵输 出油量，相应地提高了主油路油压。 4)调整调压阀中弹簧的弹力可将系统主油压调整在需要的规 定值内。弹簧弹力大，系统主油压就高。 5)在主油路中的油压、油量过大时，释压泄油阀自动开启泄 油，保护液压系统不致在过高油压下受到损害。 2.液力变矩器补偿油压——润滑油压
第四章 液压控制自动变速器
4.1 4.2 4.3 4.4 概述 自动变速器换挡过程分析 自动换挡控制系统 典型液控自动变速器的自动 换挡过程分析 4.5 液压控制系统的检修
【本章要点】
1.液控自动变速器的组成和工作原理;
2.液压系统调压、换挡过程、换挡品质部分组成及
控制原理；
3.换挡控制过程及油路分析。
1.换挡品质及其影响因素
(1)换挡品质 换挡品质指换挡过程的平顺性，即换挡过程平稳而无冲击 地进行，是自动变速器的一项重要性能指标。 (2)换挡品质影响因素
第四章 汽车液力机械变速器
变矩器短片：
4、变矩器的性能 转矩比K 转矩比K K=MW/MB MW涡轮转矩、MB泵轮转矩 涡轮转矩、M 转速比i 转速比i i=nw/nb<1 转速比i只能小于1(0.8-0.9最好) 转速比i只能小于1(0.8-0.9最好) 齿轮变速器传动比为: 齿轮变速器传动比为: i=输入轴转速/输出轴转速 i=输入轴转速/ 传动效率=涡轮输出轴功率/泵轮输入轴的功率 涡轮输出轴功率/ =NW/NB
2)拉威那式行星齿轮机构 拉威那式齿轮机构是由一小一大两 个太阳轮；三个长行星齿轮和三个短行 星齿轮组成的两组行星齿轮， 星齿轮组成的两组行星齿轮，二个共用 行星架和一个共用齿圈组成。 行星架和一个共用齿圈组成。 拉威那式齿轮机构有一些胜过辛普 森式齿轮机构的优点， 森式齿轮机构的优点，主要是结构紧凑 和由于相互啮合的齿数较多， 和由于相互啮合的齿数较多，因此传递 的转矩较大；缺点是结构较复杂， 的转矩较大；缺点是结构较复杂，工作 原理难理解。 原理难理解。
典型行星齿轮机构
三、自动变速器的控制系统
（一）组成和布置
自动操纵系统— 自动操纵系统—动力源、执行机构、控制机构。 分类：液控液压式、电控液压式。 液控液压式自动操纵系统： 1、动力源—内啮合齿轮式油泵 、动力源— 控制机构、执行机构— 控制机构、执行机构—压力油 变速器— 变速器—润滑油 2、执行机构—离合器、低档和倒档制动器 、执行机构— 3、控制机构—主油路系统、换档信号系统、换档阀系统、 、控制机构— 缓冲安全系统、滤清冷却系统。
（3）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动。 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动。
n1=0，αn2=(1+ α)n3 i=(n2/n3)= (1+ α)/ α =（ Z1 +Z2）/Z2＞1 为前进降速档。
第四章汽车电子控制自动变速系统
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第三节齿轮变速系统的结构原理
(二)行星齿轮机构的运动规律 众所周知，平行轴式齿轮变速机构传动比的计算公式为:主动轮 转速与从动轮转速之比或从动轮齿数与主动轮齿数之比。在行星齿轮 机构中，虽然将不是齿轮的行星架虚拟成一个具有明确齿数的齿轮 (齿数=太阳轮齿数+内齿圈齿数)之后，其传动比也可按平行轴式齿轮 变速机构传动比的计算公式来计算。但是，由于行星齿轮的轴线是转 动的，且虚拟齿轮及其齿数来源不便于理解，因此，需要利用行星齿 轮机构的运动规律方程式来计算其传动比。此外，通过分析单排行星 齿轮机构的运动规律，便可了解双排、多排或其他形式组合而成的行 星齿轮变速器的变速原理。单排行星齿轮机构的受力情况如图4一6所 示。
一、变速系统
自动变速器的变速系统是由液力变矩器、换挡执行机构和齿轮变 速机构组成。液力变矩器安装在发动机飞轮上，其主要功用是将发动 机输出的动力传递给变速器的输入轴。除此之外，液力变矩器还能实 现无级变速，且具有一定的减速增扭作用。 换挡执行机构包括换挡离合器和换挡制动器，其功用是改变齿轮 变速机构的传动比，从而获得不同的挡位。 齿轮变速机构又称为齿轮变速器，其功用是实现由起步至最高车 速范围内的无级变速。
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第三节齿轮变速系统的结构原理
三、换挡执行机构
自动变速器的换挡执行机构有换挡离合器(简称离合器)和换挡制 动器(简称制动器)两种。目前采用的离合器有单向离合器与片式离合 器两种;制动器有片式制动器和带式制动器两种。单向离合器的类型 以及结构原理与液力变矩器以及启动系统使用的单向离合器基本相同， 故不赘叙。片式离合器或片式制动器是一种利用传动液ATF压力来推 动活塞移动，从而使离合器片(或制动器片)接合的离合器(或制动器)， 故又称为活塞式离合器(或制动器)。 (一)换档离合器 在自动变速器中，换挡离合器的功用是将行星齿轮变速机构的输 入轴与行星排的某一个元件或将行星排的某两个元件连接成一体，用 以实现变速传动。
汽车底盘电控技术-自动变速器(概述与变矩器)
缺点：
Ａ、结构复杂，制造成本高，维修难度大；
Ｂ、传动效率低，最高效率为：８２％～８６％
第四节 自动变速器的结构简介
自动变速器的组成：
A B
C
D
一、液力变矩器
液力变矩器的前端与发动机起动齿圈轮相连接，输出 部件与行星齿轮变速器的输入轴相连。
发动机的动力经液力变矩器传人行星齿轮变速器，实 现发动机与变速器的“软”连接，从而大大减少传动机构 的动载荷，延长发动机和变速器的使用寿命。同时，在一 定范围内实现无级变速和变扭。
五、油冷却系统
油冷却系统是液力自动变速器必不可少的。因为液力 变矩器传递动力过程中，会使油温急剧升高。油温是影响 自动变速器油使用寿命的主要因素。油温过高，使油浓变 质，缩短使用寿命。据资料介绍，油温超出正常使用温度 (一般约50℃~80℃)10℃，将会使油液使用寿命缩短一半。 为保持正常的油温，从液力变矩器出来的油液需经冷却后 再问至油底壳。油冷却器装于发动机前端水冷却器的附近。
二 、特性曲线 特性曲线：外特性曲线、原始特性曲线等。 (1) 外特性和外特性曲线 外特性：泵轮转速（力矩）不 变，外特性参数与泵轮转速的 关系。 外特性曲线：泵轮转矩不变， 涡轮转矩与涡轮转速或转速比 的关系曲线。 nW=0时，MW最大，使起步顺 利； 汽车行驶阻力增加→nW↓ →MW↑，增加车轮驱动力。 —变矩器的自适应性
汽车底盘电控技术
第一篇 自动变速器结构原理与检修 第二篇 防抱死制动系统（ABS）
第一篇
自动变速器结构原理与检修
本篇主要内容：
第一章 自动变速器概述 第二章 液力变矩器 第三章 液力机械变速器 第四章 液压控制自动换档系统 第五章 电子控制液压换档系统 第六章 自动变速器的检修
自动变速器液压控制系统
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
2.换挡控制油路 换挡控制油路是产生换挡指令的重要油路，汽车自动变速器主要由汽车速度、发 动机负荷两个因素决定是否换挡。 在液压控制换挡系统中，由负荷阀提供与发动机负荷有关的控制油压，称为负荷 油压；由速控阀提供与车速有关的控制油压，称为车速油压。 选挡阀通过改变变速杆位置来改变主油压的传递通道，让驾驶人获得汽车运行方 式的选择权。
自动变速器液压控制系统
一、液压系统的组成及作用
液压传动是以液压油为工作介质，通过动力元 件（液压泵），将发动机的机械能转换为油液 的压力势能，通过管路、控制元件，借助执行 元件（液压缸），将油液的压力势能转换为机 械能驱动负载，实现直线或回转运动。
自动变速器液压控制系统
一、液压系统的组成及作用
1.动ห้องสมุดไป่ตู้元件——液压泵 液压泵是将机械能转换为液体压力势能的转换元件。 其作用是为液压系统提供具有一定压力和流量的工作油，供给变矩器、换挡执行 元件，转换为机械作用力，以实现基本功能，并对机件具有润滑、散热和清洗的 作用。
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
4.换挡品质控制 换挡品质是指换挡过程的平顺性。 换挡品质控制是自动变速器液压控制系统的重要内容，该部分出现故障将容易导 致换挡冲击。 为了减轻换挡过程中的冲击，液压控制系统采取了缓冲控制、正时控制及油压控 制三种方式来改善换挡品质。
自动变速器液压控制系统
自动变速器液压控制系统
二、自动变速器的液压系统概述
3.换挡时刻控制装置 换挡时刻控制装置是由若干个换挡阀组成的，实际上它是一个油路开关装置，根 据控制信号的指令，实现油路的转换，进而达到升降挡的目的。 换挡阀有两种不同的操纵方式（全液压式、电子液压式），全液压式操纵方式的 换挡控制装置受节气门油压和车速油压的控制，在上述两种控制信号的作用下接 通或切断液压油路。
自动变速器液压控制系统
2019年1月13日星期日
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自动变速器原理与维修
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若油泵泵油 量增大，油压升 高，作用在Ａ处 向下的液压力增 大，推动阀体下 移 ，出 油 口 打 开 ， 液压泵输出的部 分油液排回油底 壳，使主油路压 力调整到 规定值 。
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自动变速器原理与维修
• 当油门开大时， 发动机转速增加 ，油 泵产生液压力也升高， Ａ处向下的液压力增 大，但此时受油门控 制的节气门阀油压也 增大，使得在Ｃ处向 上的作用力也增大， 于是主油路调压阀继 续保持平衡 ，满足了 油门开度大时对主油 路油压增大的要求。
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自动变速器原理与维修
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•
③倒挡的使用 时间较少，为减小自 动变速器的尺寸，倒 挡执行机构做得较小 （摩擦片数少），为 防止打滑，主油路 • 压力要比前进挡时 有所提高。 • 主油路调压阀通 常采用阶梯型滑阀。 • • 它由上部的阀芯、 下部的柱塞套筒及调 压弹簧组成。
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自动变速器原理与维修 倒挡时， 手动阀打开另一 条油路，将压力 油引入主油路调 压阀柱塞的Ｂ腔， 使作用在下端向 上的油压力增大， 阀芯上移，出油 口变小，主油路 压力增高，从而 满足了倒挡时油 压较前进挡有所 增大的要求。
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自动变速器原理与维修
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自动变速器原理与维修
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（1 ）机械式节气门阀 机械式节气
门阀由上部的节气门阀 体、回位弹簧、下部的 强制低挡柱塞和调压弹 簧等组成。 节气门阀体 和强制低挡柱塞并不直 接接触，而是通过调压 弹簧联系在一起。强制 低挡柱塞下装有滚轮， 与节气门阀凸轮接触 （见强制低挡阀）。节 气门阀凸轮经钢丝缆绳 与加速踏板相连。
第四章自动变速器的试验与分析
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第二节换挡试验与道路试验
汽车达到最高挡后，将加速踏板完全放松，汽车的行驶速度 在阻力作用下下降，自动变速器会根据换挡规律自动降挡。 减速可以通过自由滑行或点制动来实现，当汽车速度降至某 一值时，发动机转速会出现突然上升、车速下降，即完成一 次降挡动作。 换挡时机不正确，可从液压系统和电子控制系统两方面考虑 故障原因。如节气门阀调整不当、节气门传感器故障等。 (3)加速试验 汽车加速试验主要测试自动变速器在大负荷、 大阻力工况下传递扭矩的能力。汽车正常起步后，突然踏下 加速踏板，使汽车加速行驶，观察汽车车速是否随发动机转 速增加而迅速增加。如加速过程长则可能是离合器出现打滑 等故障。
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第三节系统油压试验及分析
液压测试是依据不同挡位工作时，马伙动执行元件动作的液 压油路不同，压力也不同的原理判断液压系统是否存在故障。 当不能通过其他检查方法和道路试验来确定变速器故障的原 因时，可通过液压系统压力测试，帮助判断液压系统是否存 在故障。几乎所有液压自动变速器上都设计有液压系统测压 点，拧下测压点的螺旋油堵，接上压力表即可测量油路上的 压力。图4- 3所示为压力表的接法与测压点的位置。 通过压力测试可检查油泵、压力调节阀、节气门阀和调速机 构的工作情况，为正确分析自动变速器故障提供依据。 1.液压测试的基本操作
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第二节换挡试验与道路试验
(1)起步检验汽车起步时是汽车从静止状态改变为运动状态， 需要很大的驱动力矩。当变速器变速杆换入D挡或倒挡时， 变矩器与变速器的低速挡进入工作状态，松开驻车制动器与 行车制动器后汽车应向前蠕动。随着节气门开度增加，发动 机转速增高，汽车车速随之提高，不应有任何阻滞或冲击振 动。如出现起步无力、起步时无蠕动现象、汽车升速时间过 长等问题，应进一步对变矩器和变速器进行检查。汽车的起 步试验也可以在坡路上进行，由于需要更大的驱动力，能够 帮助判断变矩器的增扭作用。 注意:由于变矩器是依靠液体动能传递动力，只有当发动机转 速较高时才能产生较大动能，因此汽车车速提高滞后于发动 机转速属正常现象
自动变速器PPT-第4章液压控制自动换挡系统结构和工作原理
***换挡信号系统 主要换挡信号：发动机负荷、车速 实现装置： 1）发动机负荷：节气门阀 2）车速：调速阀
1、节气门油压的形成 通过节气门阀调节形成 作用：
1）作用于主调压阀，控制管路油压的高低 ，使之与节气门开度相适应
2）作用于各换挡阀，作为换挡信号 3）作用于次调压阀
⑴机械式节气门阀
⑵真空式节气门阀
，流量波动小、噪声低
2、摆线转子泵结构与工作原理
3、叶片泵结构与工作原理
*** 控制元件 1、压力控制阀 作用：控制油路中液流压力 原理：利用液体压力和弹簧力平衡实现压力控制 分类：球阀、活塞、滑阀
⑴球阀
⑵活塞阀
⑶滑阀式压力调节阀 滑阀结构
车 速 反 馈 油 压
图4-8 阶梯式滑阀结构主油路调压阀
液压控制自动换挡系统结构和工作原理了解自动变速器常用液压元件的结构及工作原理了解全液压控制自动变速器各部件相互作用关系41自动变速器常用液压元件及其工作原图41液压控制系统的基本原理411油泵1内啮合渐开线齿轮泵结构与工作原理变矩器轴套上的凹口与油泵小齿轮上器旋转带动油泵小齿轮转动412控制元件滑阀结构图48阶梯式滑阀结构主油路调压阀允许油液向一个方向流动流通不流通利用阀芯和阀体间的相对运动来变换油液流动的方向以及接通或关闭油路流量控制阀通过流量阀通过改变油液的通道面积来调节流量从而调节执行机构的运动速度对于一些自动化程度较高的液压设备往往要求对系统的参数如压力流量进行连续控制比例阀就能满足这种要求
1、P位 作用元件：C0、B3
2、R位 作用元件：C0、C2、B3
主油压
手动阀
低滑行调压阀 2-3档换档阀
低倒档阀 低倒档顺序阀
制动器B3
蓄能器C2 离合器C2
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(4)强制降挡过程分析
4.3.4 1.换挡品质及其影响因素
(1)换挡品质
地进行，是自动变速器的一项重要性能指标。 (2)换挡品质影响因素
2.
(1) 改善换挡品质的控制途径主要有以下三种。
1)从执行机构外部进行品质控制 2) 3)从动力源进行控制 (2)从执行机构外部进行换挡品质控制的方法
4.3.5 变矩器的锁止控制
4.3.2 控制参数信号转换机构及油路 1.
(1)真空式调压阀
(2)
2.速度调压阀
(1)由变速器输出轴通过齿轮驱动旋转的速度调压阀
(2)复锤式速度调压阀
(3)双锤式速度调压阀
3.手动换挡阀
4.3.3 1.
2.换挡控制油路分析
(1)1-2换挡过程分析 (2)2-3换挡过程分析
(3)3-4换挡过程分析
4.2 供油与调压系统 4.2.1 供油系统 1.液压泵
(1)内啮合齿轮泵
(2)摆线转子泵 (3)叶片泵
(4)变量泵
2.滤清器
(1)粗滤器 (2)精滤器 (3)
3.油箱
自动变速器的油箱，常见的形式有总体式和分离式两类。
4.2.2 调压系统 1.系统主油压调节
(1)典型的系统主油压调节来自1)基本油压调节 2)节气门油压调节 3)倒挡油路调节 (2)变量泵的主油压调节
综上所述
1)调压阀在其
滑阀芯上部腔室内的油压力对抗于下部弹簧力加上节气门
阀油压力和倒挡油压力的过程中，力求在调压阀S口若闭、
若开状态下调节变量泵输出油量，维持符合于需要的输出
2)当汽车在大油门开度、大负荷时，节气门阀压力增大，S 口开启小、泵输出油量增大，相应地提高了主油路油压。
3)在汽车倒挡时，倒挡油压减少了S口开启度、增加了泵输
4)调整调压阀中弹簧的弹力可将系统主油压调整在需要的规
5)在主油路中的油压、油量过大时，释压泄油阀自动开启泄
2.液力变矩器补偿油压——
4.3 自动换挡控制系统 4.3.1 换挡规律 1.换挡规律定义
2.换挡规律类型
(1)单参数等速差换挡规律
(2)发散型换挡规律 (3)收敛型换挡规律
(4)组合型换挡规律
4.5 液压控制系统的检修 4.5.1 供油系统的检修
供油系统的检修主要是指对油泵和散热器进行检修。
1.油泵的检修
(1)
(2)油泵零件的检查
(3)油泵的组装
1.
2.阀体零件检修 3.阀体的装配
4.4 典型液控自动变速器的自动换挡过程分析 4.4.1 结构介绍 1.动力传递路线结构 2.液压控制系统
(1) 1)初级调节阀(主油压调节阀) 2)卸压阀 3)次级调节阀 4)冷却器旁通阀
(2) 1)节气门阀 2)调速器 3)反锁阀、节气门反馈调节阀
(3)换挡控制部分 4.4.2 各挡位工作油路分析 1.P/N挡控制油路 2.D-1挡油路 3.D-2挡油路 4.D-3挡油路 5.D-3挡油路，O/D处于OFF时 6.D-4挡油路 7.强制降挡油路 8.2-1和2-2挡油路 9.L挡油路
第四章 液压控制自动变速器
4.1 概述 4.2 自动变速器换挡过程分析 4.3 自动换挡控制系统 4.4 典型液控自动变速器的自动
换挡过程分析
4.5 液压控制系统的检修
【本章要点 1.液控自动变速器的组成和工作原理; 2.液压系统调压、换挡过程、换挡品质部分组成及
3.换挡控制过程及油路分析。
4.1 概述