液压控制系统

自动变速器控制系统

液力变矩器和齿轮变速器组成了自动变速器的机械传动部分，这一部分保证了自动变速器可以在不中断发动机动力传递的状态下进行档位的变换。控制系统的作用则是根据自动变速器选档杆的位置以及汽车的行驶状态（车速、负荷等因素），按照设定的换档规律，在汽车行驶的过程中自动选择档位，并通过控制换档执行元件的工作改变齿轮变速器的传动比，从而实现档位的自动变换。

自动变速器控制系统

液压控制自动变速器和电子控制自动变速器中的液力变矩器、油泵、行星齿轮变速器三部分的结构及工作原理是完全相同的，不同之处在于控制系统的类型，前者采用的是液压式控制系统，后者采用的是电液式控制系统。液压式控制系统和电液式控制系统的主要区别是控制原理不同。液压式控制系统是完全利用液压自动控制原理来完成其主要控制任务的。在这种控制系统中，汽车的主要运行参数节气门开度和汽车车速是以机械的方式传入控制系统，并利用流体力学的原理转化为相应的液压控制信号，控制系统根据这两个液压控制信号的变化进行各种自动控制工作，如图所示。电液式控制系统是利用电子自动控制的原理来完成各种控制任务的。传感器将汽车及发动机的各种运转参数转变为电信号，电脑根据这些电信号，按照设定的控制程序发出控制信号，通过各种电磁阀，如换档电磁阀、油压电磁阀等，来操纵阀板总成中各个控制阀的工作，以完成控制任务。

油泵原理

装用自动变速器的汽车不能利用推车起动的方法使发动机运转。由于发动机不工作时，油泵不泵油，变速器内无控制油压，推车起动时，即使是在D档或R档上，输出轴实际上只是空转，发动机无法起动。

装用自动变速器的汽车不能被长距离拖车。当车辆被牵引时，发动机不工作，油泵也不工作，无压力油输出。齿轮系统无润滑油，使自动变速器磨损加剧。牵引车辆时应将传动轴脱开，若是前轮驱动，可使前轮悬空牵引。

主油路调压阀

油泵的理论泵油量和发动机的转速成正比。为了保证自动变速器的正常工作，油泵的泵油量应在发动机处于最低转速工况时也能满足自动变速器各部分的需要，其中包括：为驱动换档执行元件活塞所需的液压油、为防止液力变矩器内液压油过热而不断循环的液压油、齿轮机构润滑所需的液压油、各处油封泄漏所消耗的液压油、控制系统工作所需的液压油等，并保证油路中有足够高的油压，以防止油压过低，使离合器、制动器打滑，影响自动变速器的动力传递。由于发动机的怠速转速和发动机的最高转速之间相差很大，因此当发动机高速运转时，油泵的泵油量将大大超过自动变速器所需的油量，导致油压过高，增加发动机的负荷，并造成换档冲击。为此，必须在油路中设置一个油压调节装置，称为主调压阀，在发动机高速运转时让多余的液压油返回油底壳，使油泵的泵油压力始终稳定在一定范围内，以满足自动变速器各种工况对油路油压的要求。

主油路调压阀原理

油泵运转时，来自油泵出口的压力油经油道通至调压阀4上端A腔，因为Sb>Sa，液压油对阀产生向下的压力F1，F2为弹簧力。当油压对主调压阀的推力小于调压弹簧的预紧力时，即F1F2，主调压阀下移，泄油口开，油路中的部分液压油经泄油口流回油底壳，油压Ph下降，直至A腔油压对主调压阀的推力和调压弹簧的预紧力保持平衡为止，从而保证油压的稳定。这样，不论发动机转速如何变化，油泵的泵油压力始终保持在一个稳定的范围内，经主调压阀调节后的油路压力Ph称为主油路油压，通常为0.5~1MPa,主油路油压Ph是控制系统最重要的“压力源”，其压力的高低取决于弹簧的预紧力，可在体外进行调节，或拆下油底进行调节。

主油路调压阀还应具备的功能

（1）主油路油压应能随发动机节气门开度的增大而升高，当节气门开度较大时，由于发动机输出功率和自动变速器所传递的转矩都较大，为了防止离合器、制动器等换档执行元件打滑，主油路油压也要相应升高，反之，当节气门开度较小时，自动变速器所传递的转矩也较小，主油路油压可以相应降低。

（2）汽车在高速档（3档或4档）以较高车速行驶时，由于此时汽车传动系统处在高转速、低转矩状态下工作，因此可以相应的降低主油路油压，以减小油泵的运转阻力，节省燃油，提高燃料的经济性。

（3）倒档时主油路的油压比前进档时的油压大，通常可达1~1.5MPa ，这是因为倒档在汽车使用过程中所占用的时间很少，为了减小自动变速器的尺寸，倒档离合器或倒档制动器在设计上采用了较少的摩擦片，因此在工作时需

要有较高的油压，以防止其接合时打滑。

为了满足上述功能，在调压阀上还作用着几个反馈油压，从而调节主油路油压的大小。上部的外压是来自压力校正阀的反馈油压，当自动变速器处于1、2档时，该反馈压力为零，当自动变速器处于3档或OD档时，若车速提高，压力校正阀开启，压力油经压力校正阀进入主调压阀上端，该压力升高，增大阀向下的推力，使主油路油压减小，从而减小油泵的运转阻力。在下部的外压力口，是来自节气门阀的节气门油压和手控阀的倒档油路油压，该压力对阀产生向上推力，假如节气门开度愈大，节气门油压愈高，阀愈向上，主油路油压随之升高，满足大功率动力传递的需要。同样，若挂入倒档后，来自手控阀倒档油路的压力油进入柱塞下部，增加了向上的推力，主油路油压升高，满足了倒档对主油路油压的需要。

主油路调压阀与阀孔的配合间隙极小，液压油稍有变质，就会发生漏油，卡滞等故障，导致主油路油压不正常，直接影响变速器的使用性能。另外，弹簧预紧力是否正常，也是影响油压高低的因素之一。为此，主油路油压必须定期检验，通常在自动变速器壳体上都有测压孔。

节气门阀

节气门阀将节气门开度的大小变换为液压信号，用于产生节气门油压，以便控制系统根据汽车节气门开度的大小改变主油路油压和换档车速，使自动变速器的主油路油压和换档规律满足汽车实际使用要求。节气门阀的工作由节气门开度控制，根据控制方式的不同，节气门阀可分为机械式节气门阀和真空式节气门阀两种。

节气门阀原理

当节气门全关时，其滑阀处于左端的极限位置，节气门阀与主油路不通。当节气门逐渐打开时，主油路压力油（Ph）从进油口a进入，经过滑阀开口处的节流减压后成为节气门压力油，其压力即为节气门油压（Pz），节气门压力油经孔道进入滑阀右腔，因圆环面积的差对滑阀产生推力，其右腔压力为Pz ，左腔作用的弹簧力为F。若节气门油压随着滑阀开口的开启而增大，使滑阀右腔的油压大于弹簧的弹力时，即Pz>F，滑阀左移，关小滑阀开口，出口处的节气门油压随之下降；若节气门油压随着滑阀开口的关小而降低，使滑阀右腔的油压小于弹簧的弹力时，即Pz

当驾驶员踩下加速踏板使节气门开度加大时，拉索拉动凸轮转动，推动挺杆右移，压缩弹簧，弹簧弹力F增大，节气门输出油压Pz随之增大。反之，当节气门关小时，挺杆左移，弹簧弹力减小，节气门输出油压随之减小。因此，机械式节气门阀所产生的油压和节气门的开度成正比，节气门开度越大，节气门油压也越高。

手控阀

手控阀是一种人力控制的多路换向阀，位于控制系统的阀板总成中，它的主要功能是为自动变速器提供不同的驱动范围，驾驶员根据自已的意愿选择各档位，通过操纵选档杆带动手控阀移动，实现油路的转换。

换挡阀

当选档杆置于前进档位时，手控阀除了将主油路压力油直接送入前进离合器之外，还将主油路压力油送入各换档阀，在各换档阀的控制下，不同的执行元件参与工作，使自动变速器处于不同的档位，因此，在前进档位时，自动变速器档位的变换是通过换档阀的工作来实现的。自动变速器的换档规律与汽车行驶速度和节气门开度存在着确定的关系，而换档阀的磨损、杆件变形和间隙变化等因素也会影响升降档的时刻。

一般换档阀是一种由液压控制的二位换向阀，在换档阀的右端作用着来自速控阀的油压Pv，左端作用着来自节气门阀的节气门油压Pz和换档阀弹簧的弹力F，换档阀的位置取决于两端控制压力的大小。当右端的速控油压小于左端的节气门油压和弹簧的弹力之和，PvPz+F ，换档阀移至左端。换档阀改变方向时，开启或关闭油路，并改变油路方向，从而控制不同的换档执行元件，改变工作状态，实现不同的档位。当换档阀从右端移至左端时，自动变速器升高一个档位，反之，换档阀由左端移至右端时，自动变速器降低一个档位。