第九章：汽车典型液压系统与其设计

换挡阀 挡位
换挡情况
ECU给出信号关闭电磁阀A，而让
电磁阀B通电，1～2挡换挡阀阀心向
左移动，关闭2挡油路；2～3挡换挡阀
1 阀心右移，关闭3挡油路，同时主油路
油压作用在3～4挡换挡阀阀心右端，
让3～4挡换挡阀阀心停留在右位，即
1～2 换挡阀
只有1挡油路连通，变速器挂入1挡
原理图
ECU给出信号让电磁阀A和电磁阀B 同时通电，1～2换挡阀右端油压下降，
一、支腿收放液压回路
1.水平缸的动作
泵1.1→油管5 →选择阀6.2(上位) →换向 阀6.3(上、下位) →水平缸9(伸出、缩回)
2.垂直缸的动作
泵1.1→油管5 →选择阀6.2(中位) →换向 阀6.4(上位) →转阀7 →液压锁(伸出)
泵1.1→油管5 →选择阀6.2(中位) →换向 阀6.4(下位) →油管11 →液压锁(缩回)
泵1.2 →中心回转接头14 →管路26 →阀 23.6向上第一挡(上数第二位置) →平衡阀 39 →起升马达38的油口A →低转速工作， 使重物慢速起升
泵1.3排出的油→阀23.5的中位→阀23.6 →管路25回油箱
2.快挡上升
泵1.3 →阀23.5 →单向阀24 泵1.2 →中心回转接头14 →管路26
1.油泵
油泵 a)半月形齿轮泵 b)转子泵 c)叶片泵
1－腔室 2－外部元件 3－内部元件
2.主油路系统
(1)主油路调压阀 主油 路调压阀的主要作用是根 据车速和发动机负荷率的 变化，将液压泵的压力精 确调节至规定值，形成稳 定的工作油压再输入主油 路。
不同油压的功能要求
1）当发动机节气门开度较小时，主油路压力可以适当 降低；而当发动机节气门开度较大时，主油路压力要升 高才能满足要求。
①常规制动过程
1－ECU 2－传感器 3－车轮 4－轮缸 5－储液器 6－线圈 7－液压泵 8－电磁阀 9－柱塞 10－单向阀 11－液压部件 12－主缸 13－踏板
1）手动阀
驾驶室内的变速器选挡操纵手柄通过一定的连杆机构与 手动阀相连，手动阀是安装在控制系统阀板总成中的多路 换向阀，其作用是根据不同的选挡杆位置依次将管路压力 油接入相应各挡的油路。
2）换挡阀（变速阀）
电液式控制系统换 挡阀的工作完全由换 挡电磁阀控制。
a）电磁阀关闭 b）电磁阀开启
电磁阀与换挡阀工作情况
2）汽车以中、低速行驶时，所传递的转矩较大，主油 路需有较高的压力（1.05MPa）；而在高速挡行驶时， 主油路油压可降低。
3）倒挡时，需提高操纵油压（主油路油压升高到 1.75MPa）来避免出现打滑。
主油路压力调节方式
1）由选挡手柄的位置调节主油路的压力，在中低挡及 倒挡时需增加主油路的压力，以满足汽车不同工况对油 压的要求。
二、回转机构液压回路
泵1.1→油管5 →阀6.2(下位) →管 路13 →中心回转接头14 →外控顺 序阀17 →多路换向阀23.2(上、中、 下位) →柱塞马达42(顺、停、逆)
顺序阀17的开启受到蓄能 器21的压力(9MPa)控制。
三、臂架变幅液压回路
泵1.3 →油管16 →多路换向阀23.5(上、 下位) →平衡阀30 →变幅缸40(增、减幅)
1－电磁阀 2－ECU 3－传感器 4－车轮 5－轮缸 6－主缸 7－线圈 8－回油泵 9－储液器 10－踏板
②保压制动过程
1－电磁阀 2－ECU 3－传感器 4－车轮 5－轮缸 6－液压部件 7－主缸 8－线圈 9－储液器 10－电动机 11－回油泵 12－踏板
③减压制动过程
（2）可变容积式压力调节器常规制动过程
2
阀心向右移动，打开2挡油路，变速器 挂入2挡
换挡阀 挡位
换挡情况
2～3 换挡
阀
2～3换挡阀由换挡电磁阀B 控制，故此时不考虑换挡电磁 阀A（换挡电磁阀A通电）。 ECU 给 出 信 号 让 电 磁 阀 B 断 电 ， 2～3挡电磁阀右端油压上升， 3 阀心向左移动，打开3挡油路， 变速器挂入3挡。同时主油路油 压作用在1～2挡换挡阀左端， 而让3～4挡换挡阀阀心左端控 制油压泄压
为此，在液压系统中设置了缓冲安全系统，以保证换挡 的可靠性和平顺性。
为防止自动变速器在换挡时出现冲击，装有许多起缓冲 和安全作用的缓冲阀、蓄压减振器。这类装置统称为缓 冲安全系统。
缓冲阀
缓冲阀的作用是改善换挡的平顺性 。
a)手控制阀在前进挡位置 b)抬起加速踏板换直接挡 1－滑阀 2－弹簧 3－阀座
一、液压控制系统的组成 二、液压控制系统各装置组成件的结构与工作原理
一、液压控制系统的组成
自动变速器的自动控制是依靠由动力元件、执行机构和控制机构 组成的液压控制系统完成的。动力元件是液压泵。执行机构包括各 离合器、制动器的液压缸。控制机构包括主油路调压阀、手动阀、 换挡阀及锁止离合器控制阀等，安装在自动变速器上。
1.ABS ECU
ABS ECU接收各传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车 轮的减速度、加速度，并向ABS执行机构下达控制指令来调节各车 轮制动器的制动油压，控制各种执行器工作。
2.传感器
ABS采用的传感器包括轮速传感器和汽车减速度传感器 两种。
一般轮速传感器都安装在车轮上，有些后轮驱动的车 辆将检测后轮速度的传感器安装在差速器内，通过后轴 转速来检测，故又称之为轴速传感器。目前，国内外ABS 控制车速范围是15～160km/h，并将逐渐扩大到8～ 260km/h，甚至更大。
（1）循环式制动压力调节器
1－轮缸 2－电磁阀 3－电动液压泵 4－蓄能器
1）电磁阀
2）回油泵与蓄能器
1－偏心轮 2－回油泵柱塞 3－回油泵 4－蓄能器 B－通蓄能器 A－通轮缸
3）循环式制动压力调节器的工作过程
①常规（升压）制动过程
1－电磁阀 2－ECU 3－传感器 4－车轮 5－轮缸 6－液压部件 7－主缸 8－线圈 9－阀心 10－储液器 11－回油泵 12－踏板
五、吊重起升液压回路
起升机构，即卷筒－吊索机构， 作用是实现垂直起升和放下重物。
液压起升机构用大转矩起升马达 38通过减速器驱动卷筒，液压马达 的转速可通过改变发动机的转速来 进行调节。
阀23.6为五位六通换向阀，五位是 指操纵此阀可得到快、慢两挡起升 和快、慢两挡下降速度以及中位。
1.慢挡上升
泵1.3排出的油→阀23.5的中位→阀23.6 →管路25回油箱
4.快挡下降
泵1.3 →阀23.5 →单向阀24 泵1.2 →中心回转接头14 →管路26
阀23.6向下第二挡(上数第五位置) →平衡 阀39 →起升马达38的油口B →高转速工作， 使重物快速下降
A口排出的油→阀23.6 →管路25回油箱
霍尔效应式轮速传感器适应面更广，现已得到广泛的应 用。
⒊执行机构
ABS执行机构主要由制动压力调节器和ABS报警灯组成。 液压式制动压力调节器主要由电磁阀、液压泵和储液器 等组成。制动压力调节器串接在制动主缸和轮缸之间，通 过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力。 根据工作原理的不同，液压制动系统装用的制动压力调 节器有循环式（压力调节器通过电磁阀直接控制制动压力） 和可变容积式（压力调节器通过电磁阀间接控制制动压力） 两种。
阀23.6向上第二挡(上数第一位置) →平 衡阀39 →起升马达38的油口A →高转速 工作，使重物快速起升
B口排出的油→阀23.6 →管路25回油箱
3.慢挡下降
泵1.2 →中心回转接头14 →管路ห้องสมุดไป่ตู้6 →阀 23.6向下第一挡(上数第四位置) →平衡阀 39 →起升马达38的油口B →低转速工作， 使重物慢速下降
第一节 汽车起重机液压系统
汽车起重机可独立到达目的地，完成起重的作业循环通常 是：起吊→回转→卸载→返回。 一、支腿收放液压回路 二、回转机构液压回路 三、臂架变幅液压回路 四、伸缩臂液压回路 五、吊重起升液压回路 六、吊重起升液压回路与其制动、离合的配合
1－三联齿轮泵 2－油箱 3－回油精过滤 器 4、5、11、12、13、15、16、18、19、 25、26、29、31、33、34－管路 6－ 支腿组合阀 7－转阀 8－液压锁 9－ 支腿水平缸 10－支腿垂直缸 14－中心 回转接头 17－顺序阀 20－组合阀 21 －蓄能器 22－操纵阀 23－多路换向闽 24－单向阀 27－溢流阀 28、29、30 －平衡阀 32－梭阀 35－制动液压 缸 36－单向阻尼阀 37－离合器缸 38 －起升马达 40－变幅缸 41－伸缩臂缸 42－柱塞马达
2
如要强制降入2挡，换挡电磁 阀B通电（换挡电磁阀A通电）
原理图
换挡阀 挡位
换挡情况
ECU 给 出 信 号 使 电 磁 阀 A 和
电磁阀B均不通电，3～4挡换
挡阀阀心右端控制压力升高，
阀心向左移动，关闭直接挡离
4 合器油路，接通超速制动器油
3～4 换挡阀
路，由于1～2挡换挡阀阀心左 端作用着主油路油压，虽然右
汽车自动变速器可分为三种类型：电控液力机械自动变速器 （ Automatic Transmission ， AT ） ， 电 控 机 械 式 自 动 变 速 器 （Automated Mechanical Transmission，AMT）和连续可变传动比自 动变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）。
第九章汽车典型液压系统及其设计
分析一个较复杂的汽车液压系统，大致可以按以下步骤进 行：
1）分析装置对液压系统的具体工作要求； 2）根据装置对液压系统的不同工作要求，以执行元件为中心将整个 系统分解为能完成一定功能的若干个液压回路； 3）根据对执行元件的动作要求，找出组成各液压回路的液压元件， 再逐步分析各液压回路的具体工作过程。 4）根据装置中各执行元件间的互锁、同步、顺序动作和防干扰等工 作要求分析各液压回路之间的联系； 5）根据各液压回路的分析结果，归纳总结整个液压系统的特点，找 出该 液压系的优缺点，为改进该装置提供参考依据。
端有压力油作用，但阀心仍然
保持在右端不能左移
如要强制挂入3挡，换挡电磁 3 阀A通电，换挡电磁阀B不通电
原理图
（4）锁止控制系统 作用是控制液力变矩器的油压以及 锁止离合器的工作，主要元件为锁止离合器控制阀。
1－变矩器 2－锁止离合器 3－脉冲线性式锁止电磁阀 4－锁止离合器控制阀
（5）缓冲安全系统 提高自动变速器换挡品质和汽车的 乘坐舒适性，取决于执行机构各元件的工作性能。
阀39限制马达的转速，防止 重物超速下降。
六、吊重起升液压回路 与其制动、离合的配合
起升回路与其制动、离合的配合对汽车 起重机的操作较为重要。
操纵阀22(左、中、右位)、离合器37(松、 松、接)、制动缸35(松、抱、松)、重物 (下降、停止、上升或下降)。
第二节 自动变速器液压控制系统
汽车传动系中的变速器控制自动化是汽车发展的较高级阶段，自动 变速器能根据车速与发动机负荷的变化情况及时、自动地进行传动比 变换（换挡），从而使操作简单省力，减轻驾车者的疲劳强度。
蓄能器缓冲换挡冲击
第三节 汽车防滑液压控制系统
一、ABS液压系统的组成和工作原理
（一）ABS的基本组成 （二）ABS的工作原理
二、ASR液压系统的组成和工作原理
（一）ASR的基本组成 （二）ASR的工作原理 （三）ABS与ASR的比较
（一）ABS的基本组成
电控单元，传感器，执行机构。
典型的ABS 1－轮速传感器 2－轮缸 3－液压调节器 4－制动主缸 5－ABS ECU 6－报警灯
平衡阀作用是使负载作用腔产生 一定的背压，以平衡负载的作用力， 同时又起到液压锁的作用，是变幅 回路中必不可少的元件。
应将其串连在高压分支油路中， 控制压力油向低压分支供油。
四、伸缩臂液压回路
泵1.3 →油管16 →多路换向阀23.4(上、 下位) →平衡阀28 →变幅缸41(缩回、 伸出)
平衡阀控制伸缩臂的缩回 速度。
2）由挡位及节气门开度调节主油路的压力。 3）由挡位、节气门开度和车辆行驶速度调节主油路的 压力。目前，这种方式的应用是最广泛的。
（2）主油路副调压阀（变矩器阀） 主油路副调压阀的 作用是根据汽车行驶速度和节气门开度的变化，自动调 节液力变矩器的液压，并保证各摩擦副润滑的油压和流 向液压油冷却装置的油压，实际上是一个限压滑阀。 （3）换挡阀组 换挡阀组包括手动换挡阀和换挡阀。换 挡阀组通过改变液压操纵油路的方向来控制执行机构的 工作，使自动变速器完成换挡动作。