汽车自动变速器的控制系统

机械控制工程

汽车自动变速器的控制系统

专业车辆工程

学号 **********

姓名冮地

自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，使用很方便。特别在交通比较拥挤的城区马路行驶，自动变速器体现出很好的便利性。自动变速器比手动变速器复杂得多，有很多方面不相同，但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。

以一个典型的自动变速器为例，液压控制装置根据节气门（油门）开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。根据节气门开度变化，液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压，该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置；另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速（车速）成正比的液压，作为车速“信号”加到液压控制装置。因此，就有节气门开度“信号”和车速“信号”，液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量，从而控制换档时机。

下面具体分析一下该控制系统的结构和原理

自动变速器控制系统的结构与工作道理（一）液压控制系统

自动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的。液压系统由动力源、控制机构、执行机构三部门组成。

动力源是被液力变距器驱动的油泵，它除开向控制器提供冷却补偿油液，并使其内部具有一定压力，除此之外还向行星齿轮变速器供润滑油。

控制机构大体包括主油系统、换档信号系统，换档阀系统和缓冲安全系统。根据其换档信号系统和换档阀系统接纳的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。

执行机构包括各聚散器制动器的液压缸。

1、油泵

自动变速器中油泵是重要总成之一，它技术状况的好坏，对自变器的性能及使用寿命有很大影响。油泵通常装在变距器的后端，有的是在变速器的后端，但是不管何位都是变距器的泵通过轴套或轴来驱动，转速与发动机相同。

2.主油路系统

自动变速器油从油泵泵出，既进入主油路系统。由于油泵是发动机直接驱动的，因此它的输出流量和压力都受到发动机运转状况的影响。发动机运行过程中，转速从1000r/min变化，从而使得油泵的输出流量和压力变化很大。当主油路压力过高时，会引起换档冲击和增加功率耗损，当主油路压力过低时，又会引起聚散器制动器的打滑，二者都会影响液压系统的工作，因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。

主油路调压阀：效用是将油泵输出压力精确调节到所需的油压后再输入主油路，多余的油返回油底壳。是系统压力稳定在一定范围内。

主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况，不同档位时，具有不同油压的功能要求：

1）骨气门开度小时，自变器所传距较小，聚散器制动器不易打滑，主油路压力可以降低一些与之相反，应使油压升高。

2）自变器处于抵挡行驶，所需转距较大，主油压要高而在高档时，自变器所传距小，可降低主油压。

3）倒档使用时间较少，为减少自变器尺寸，倒档执行机构做得较小，为避免打滑应提高油压。

3.换档信号系统

给自变器提供换档操纵的有两个信号，就是所说的的两发控制参数：发动机的负荷和离心速控阀提供信号。

1）骨气门阀

骨气门阀反应骨气门开度大小变化时的油压。根据输入方式的不同可分为机械式骨气门哈真空式骨气门阀两种。

（1）机械式骨气门阀

来自油泵的压力油由骨气门阀的进油口进入，需经阀口后方能从出油口接至换档阀。另外骨气门上还有两个控制油口，分别与来自断流阀的油压及出油口油压相通，使阀体在A、B处受到向下的油压效用力。当发动机怠速运行时，阀上进油口处的节流口开度很小，输出的油压很低。

(2) 真空式骨气门阀

真空式骨气门由真空气室、推杆和润滑等组成。上部被膜片隔开的真空气室通过软管与发动机骨气门后的进气管相通，与膜片相连的推杆则在膜片弹簧力效用下将润滑的阀芯往下推，阀上有三个油道：与主油路相通的进油道A，输出油道B、卸油道C，从出油道B引出控制油流通至饭芯底部，其油压使阀芯上移，与膜片弹簧力平衡，油从进油口A到出油口B或泄油口C，均要给阀口的节流效用。当阀体A通至B的阀芯在新的位置平衡。

而当阀芯的油压小于膜片推力时，阀芯下移，A通B的阀口加大，通泄油C 的阀口关小，骨气门阀输出油压，阀芯下部的油压也随之增加使阀芯在新是位置平衡。

2）离心式速控阀

也叫离心调速阀或离心调速器其效用：为自变器换档阀提供一个随车速变化的控制油压。道理是利用轴旋转时，重块所产生的离心思来控制润滑阀芯的位置故称离心式速控阀和中间传动复合式双级速控阀.

(1) 普通复合式双级速控阀

来自油泵的主油路压力油由速控阀盖左端面上的小孔A，经盖上的轴向油道,速控阀外壳左端面上油道,从阀入口P进入速控阀内,再由阀出口O经外壳左端面油道,盖上轴向油道及轴颈外槽中的经向小孔B输出.

离心速控阀输出油压的大小由主油路压力油入口P的开度即滑阀的轴向位置决定.变速器输出轴旋转时,滑阀自身的离心思及油压使滑阀向外移动(甩开);而另一侧重块组件的离心思却通过速控阀轴力使滑阀向内(内收)移动.当变速器输出轴转速很低时,离心思很小,不足以平衡油压效用力,于是滑阀外移,并通过速控阀轴把另一侧的重块组件往内拉,入口P开度减小,输出油压相应减小.

(2)中间传动复合式双级速控阀

当来自主油路的压力油由进油口A进入后,经阀芯左端,将阀芯向右推,使A 口关小,泄压口C增大,速控阀输出压力减消.当从动齿轮带动阀芯,阀体及保持架旋转时，重块组件在离心思的效用下可绕销孔向外摆动。

在输出轴转速低时，重块所受离心思小，阀芯在油压的效用下处于较右的位置A D开度减小，速控输出油压速随之降低，输出轴转速越高，重块组件所受离心思越低阀芯被向左推移得越，速控阀输出油压就越高。从而使速控输出油压能随着输出轴转速的增大而增高。

4 .换档阀系统

换档阀组根据换档信号系统提供的信号，控制自动变速器中液压操纵油路的