【《汽车自动变速器构造与维修》】第4章 液压控制自动换挡系统结构和工作原理
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图4-8 阶梯式滑阀结构主油路调压阀
• 2、方向控制阀 • 作用：控制液流方向和流经通道，改变执行机构的运动方向和工作顺序 • 分类：单向阀、换向阀
• ⑴单向阀 • 允许油液向一个方向流动
b
b
c
c
流通
不流通
a
a
• ⑵换向阀 • 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 • 1）手控式换向阀
• 组成：手动阀、换挡阀、强制换挡阀等控制阀及相应的油路
• 1、手动阀 • 当使换挡手柄处在不同位置时，主油路压力油进不同的控制油路，改变
自动变速器的工作状态
• 2、换挡阀
• 换挡阀是一种换向阀，它用来改变油路方向，使主油路压力油进入不同 的控制油路，驱动相应的换挡执行元件，如离合器或制动器，从而使自 动变速器处在不同挡位工作
• 4.1.3 执行元件 • 1、油缸（变速器中常用） • 2、液压马达
• 4.1.4 辅助装置 • 1、油箱 • 2、滤清器 • ⑴粗滤器 • ⑵精滤器 • ⑶阀前专用滤清器 • 3、冷却系统
4.2 液压控制系统的结构与原理
• 控制系统的主要任务包括： • 1）控制油泵压力，使油泵的泵油压力符合自动变速器各系统的工作需要 • 2）根据换挡手柄位置和汽车行驶状况实现自动换挡 • 3）控制变矩器中液压油的循环和冷却 • 4）控制变矩器中锁定离合器的工作 • 5）利用油泵产生的液压油的压力控制系统本身的工作
图4-1 液压控制系统的基本原理
• 4.1.1 油泵
• 作用：
•
①提供压力油
•
②润滑
• 形式：
•
①内啮合渐开线齿轮泵(齿轮泵)
•
②摆线转子泵
•Fra Baidu bibliotek
③叶片泵
•
④变量叶片泵
• 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 的凸齿结合，变矩 器旋转带动油泵小
齿轮转动
• 内啮合渐开线齿轮泵的优点： • 结构紧凑、尺寸小、质量轻、自吸能力强，流量波动小、噪声低
• ⑴机械式节气门阀
• ⑵真空式节气门阀
图4-15 真空式节气门阀 1—真空膜片室；2—膜片弹 簧
3—膜片；4—推杆；5—滑阀 A—主油路进口； B—节气门油压出口； C—泄油口；D—真空接口
• 2、速控油压的形成 • ⑴泄荷式两级调速器
图4-16 泄荷式两级调速器 1－输出轴齿轮；2－调速器齿轮；3－初 级飞块 4－初级5－初级泄油口钢球；6－次级飞 块 7－次级调速弹簧；8－次级泄油口钢球； 9－调速器轴；10－车速表驱动齿轮； 11－主油路压力油；12－节流口； 13－调速器压力油
• 4.2.2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
• 2）液压和弹簧式换向阀
• 3）电控换向阀
• ⑶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
• ⑷比例控制阀
• 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。比例阀是一种 按输入信号（通常为电信号）连续地、按比例地控制液压系统中的流 量、压力和方向。
低倒档阀
限制变速器升入二档
1-2档换挡阀
• ⑵2-3档换挡阀 • 作用：控制自动变速器2、3档之间的切换
来自1-2档换 档阀工作油压
中间换挡阀 节气门油压
至C2
至手动阀
强制降档油压
A腔
速控油压
• ⑶3-4档换挡阀 • 3-4换挡阀的作用是控制自动变速器在3、4挡之间的变换
• 2、摆线转子泵结构与工作原理
• 3、叶片泵结构与工作原理
• 4.1.2 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
• 4.2.1 主油路系统 • 主油路控制装置的主要任务是控制主油道压力，使油泵的泵油压
力经调解后符合自动变速器各系统的工作需要
• 1、主调压阀
• 变速杆的位置、汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动调节流向各液压 系统的油压力（管路油压力），使其与发动机功率相符，以防止液压油泵功 率损失
• 2、次调压阀 • 负责润滑油压的产生
• 换挡延迟： • 升档与降档发生在不同的信号油压，避免变 速器频繁升降档
降档过程
升档过程
滑阀位移量
换挡信号压力差
• 升降档规律： • 变速器升降档的时刻与信号油压的关系
降1档
降2档
节气门油压
升3档
升2档 速控油压
图4-22 升降档规律
• 结论： • 汽车自动变速器的升降挡由油门开度决定，油门开度越大，汽车升降挡
• ⑵节流式两级调速器
图4-18 两级式调速器工作特性曲线
• 低速区：升档时间短。防止发动机转速过高，油耗增加 • 高速区：升档时间相对变长。充分利用发动机动力进行加速
• 4.2.3 换挡阀组
• 作用：根据变速器换挡手柄的位置以及汽车行驶时的车速、发 动机负荷等因素，按照预先设定的换挡规律，在汽车行驶过程 中自动选择挡位，并通过换挡执行元件的工作改变变速器的传 动比，实现换挡。
第4章 液压控制自动换挡系统结构和 工作原理
• 学习目标： • ● 了解自动变速器常用液压元件的结构及工作原理 • ● 了解自动变速器常用阀组的结构及工作原理 • ● 了解全液压控制自动变速器组成及工作原理 • ● 了解全液压控制自动变速器各部件相互作用关系
4.1 自动变速器常用液压元件及其工作原 理
车速越高；油门开度越小，汽车升降挡车速就越低
• ⑴1-2换挡阀
节气门油压
节气门油压
节气节气门门油油压 压
工作油压
工作油压 至至C1 C1
至至BB2 2 速速控控油压油压
工作油压压
工作油压
至C至1 C1
至B2
速速控油控压 油压
图4-23 1-2换挡阀1挡位置
图4-24 1-2换挡阀2挡位置
• L位1-2档换挡阀 来自手动阀
• 2、方向控制阀 • 作用：控制液流方向和流经通道，改变执行机构的运动方向和工作顺序 • 分类：单向阀、换向阀
• ⑴单向阀 • 允许油液向一个方向流动
b
b
c
c
流通
不流通
a
a
• ⑵换向阀 • 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 • 1）手控式换向阀
• 组成：手动阀、换挡阀、强制换挡阀等控制阀及相应的油路
• 1、手动阀 • 当使换挡手柄处在不同位置时，主油路压力油进不同的控制油路，改变
自动变速器的工作状态
• 2、换挡阀
• 换挡阀是一种换向阀，它用来改变油路方向，使主油路压力油进入不同 的控制油路，驱动相应的换挡执行元件，如离合器或制动器，从而使自 动变速器处在不同挡位工作
• 4.1.3 执行元件 • 1、油缸（变速器中常用） • 2、液压马达
• 4.1.4 辅助装置 • 1、油箱 • 2、滤清器 • ⑴粗滤器 • ⑵精滤器 • ⑶阀前专用滤清器 • 3、冷却系统
4.2 液压控制系统的结构与原理
• 控制系统的主要任务包括： • 1）控制油泵压力，使油泵的泵油压力符合自动变速器各系统的工作需要 • 2）根据换挡手柄位置和汽车行驶状况实现自动换挡 • 3）控制变矩器中液压油的循环和冷却 • 4）控制变矩器中锁定离合器的工作 • 5）利用油泵产生的液压油的压力控制系统本身的工作
图4-1 液压控制系统的基本原理
• 4.1.1 油泵
• 作用：
•
①提供压力油
•
②润滑
• 形式：
•
①内啮合渐开线齿轮泵(齿轮泵)
•
②摆线转子泵
•Fra Baidu bibliotek
③叶片泵
•
④变量叶片泵
• 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 的凸齿结合，变矩 器旋转带动油泵小
齿轮转动
• 内啮合渐开线齿轮泵的优点： • 结构紧凑、尺寸小、质量轻、自吸能力强，流量波动小、噪声低
• ⑴机械式节气门阀
• ⑵真空式节气门阀
图4-15 真空式节气门阀 1—真空膜片室；2—膜片弹 簧
3—膜片；4—推杆；5—滑阀 A—主油路进口； B—节气门油压出口； C—泄油口；D—真空接口
• 2、速控油压的形成 • ⑴泄荷式两级调速器
图4-16 泄荷式两级调速器 1－输出轴齿轮；2－调速器齿轮；3－初 级飞块 4－初级5－初级泄油口钢球；6－次级飞 块 7－次级调速弹簧；8－次级泄油口钢球； 9－调速器轴；10－车速表驱动齿轮； 11－主油路压力油；12－节流口； 13－调速器压力油
• 4.2.2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
• 2）液压和弹簧式换向阀
• 3）电控换向阀
• ⑶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
• ⑷比例控制阀
• 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。比例阀是一种 按输入信号（通常为电信号）连续地、按比例地控制液压系统中的流 量、压力和方向。
低倒档阀
限制变速器升入二档
1-2档换挡阀
• ⑵2-3档换挡阀 • 作用：控制自动变速器2、3档之间的切换
来自1-2档换 档阀工作油压
中间换挡阀 节气门油压
至C2
至手动阀
强制降档油压
A腔
速控油压
• ⑶3-4档换挡阀 • 3-4换挡阀的作用是控制自动变速器在3、4挡之间的变换
• 2、摆线转子泵结构与工作原理
• 3、叶片泵结构与工作原理
• 4.1.2 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
• 4.2.1 主油路系统 • 主油路控制装置的主要任务是控制主油道压力，使油泵的泵油压
力经调解后符合自动变速器各系统的工作需要
• 1、主调压阀
• 变速杆的位置、汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动调节流向各液压 系统的油压力（管路油压力），使其与发动机功率相符，以防止液压油泵功 率损失
• 2、次调压阀 • 负责润滑油压的产生
• 换挡延迟： • 升档与降档发生在不同的信号油压，避免变 速器频繁升降档
降档过程
升档过程
滑阀位移量
换挡信号压力差
• 升降档规律： • 变速器升降档的时刻与信号油压的关系
降1档
降2档
节气门油压
升3档
升2档 速控油压
图4-22 升降档规律
• 结论： • 汽车自动变速器的升降挡由油门开度决定，油门开度越大，汽车升降挡
• ⑵节流式两级调速器
图4-18 两级式调速器工作特性曲线
• 低速区：升档时间短。防止发动机转速过高，油耗增加 • 高速区：升档时间相对变长。充分利用发动机动力进行加速
• 4.2.3 换挡阀组
• 作用：根据变速器换挡手柄的位置以及汽车行驶时的车速、发 动机负荷等因素，按照预先设定的换挡规律，在汽车行驶过程 中自动选择挡位，并通过换挡执行元件的工作改变变速器的传 动比，实现换挡。
第4章 液压控制自动换挡系统结构和 工作原理
• 学习目标： • ● 了解自动变速器常用液压元件的结构及工作原理 • ● 了解自动变速器常用阀组的结构及工作原理 • ● 了解全液压控制自动变速器组成及工作原理 • ● 了解全液压控制自动变速器各部件相互作用关系
4.1 自动变速器常用液压元件及其工作原 理
车速越高；油门开度越小，汽车升降挡车速就越低
• ⑴1-2换挡阀
节气门油压
节气门油压
节气节气门门油油压 压
工作油压
工作油压 至至C1 C1
至至BB2 2 速速控控油压油压
工作油压压
工作油压
至C至1 C1
至B2
速速控油控压 油压
图4-23 1-2换挡阀1挡位置
图4-24 1-2换挡阀2挡位置
• L位1-2档换挡阀 来自手动阀