自动变速器专题讲座(自变液压控制系统)MicrosoftPowerPoint演示文稿

1、自动变速器液压控制系统自动变速器液压控制系统n一、作用一、作用n （1 1）供油、建立油压及调压以保证液压系统正常工作。）供油、建立油压及调压以保证液压系统正常工作。n （2 2）控制不同的离合器和制动器，以实现自动换）控制不同的离合器和制动器，以实现自动换档档。n （3 3）冷却：保持变速器油（）冷却：保持变速器油（ATFATF）正常的工作温度（）正常的工作温度（50508080）。）。n （4 4）润滑各机件，尤其是制动器和离合器（润滑不良会损坏）。）润滑各机件，尤其是制动器和离合器（润滑不良会损坏）。n （5 5）减轻换）减轻换档档时的冲击，降低机件磨损，提高汽车行驶平顺性。时的冲击，降

2、低机件磨损，提高汽车行驶平顺性。n 二、组成二、组成n （1 1）供油部分供油部分：由：由油泵油泵、滤清器、散热器、滤清器、散热器、主调节阀、次调节主调节阀、次调节阀阀、液力变矩器补偿压力调节阀、限压阀、单向阀、旁通阀等组成。、液力变矩器补偿压力调节阀、限压阀、单向阀、旁通阀等组成。 n （2 2）手动选档部分手动选档部分：由：由手动阀手动阀及拔板组成。及拔板组成。 n （3 3）压力参数调节部分压力参数调节部分：由：由节气门阀、调速阀节气门阀、调速阀（电控系统取消，（电控系统取消，由转速传感器代替）等组成。由转速传感器代替）等组成。 n （4 4）换档时刻控制部分换档时刻控制部分：由各：由各

3、换档阀换档阀组成。组成。 n （5 5）改善换改善换档档品质部分品质部分：由缓冲阀、：由缓冲阀、储能器、动作顺序阀、定储能器、动作顺序阀、定时阀、压力调节阀、单向阀时阀、压力调节阀、单向阀等组成。等组成。三、部分自动变速器液压系统图（一）三、部分自动变速器液压系统图（一）A42DL自动变速器液压控制系统图自动变速器液压控制系统图三、部分自动变速器液压系统图（二）三、部分自动变速器液压系统图（二）A140E自动变速器液压控制系统图自动变速器液压控制系统图三、部分自动变速器液压系统图（三）三、部分自动变速器液压系统图（三）A42D自动变速器液压控制系统图自动变速器液压控制系统图四、供油部分四、供油

4、部分 1 1、组成、组成 由由油泵油泵、滤清器、散热器、滤清器、散热器、主调节阀、次调节阀主调节阀、次调节阀（液力变矩器补偿压力调（液力变矩器补偿压力调节阀）、限压阀、单向阀、旁通阀等组成。节阀）、限压阀、单向阀、旁通阀等组成。 （1）油泵）油泵n类型：类型：齿轮泵、转子泵、叶片泵（变量泵）。齿轮泵、转子泵、叶片泵（变量泵）。n作用：作用：使液压油产生一定的压力使液压油产生一定的压力。（。（一般最高不超过一般最高不超过2020kg/cmkg/cm2 2）n结构：结构： 齿轮泵齿轮泵油泵结构油泵结构 齿轮泵齿轮泵油泵结构油泵结构 摆线转子泵摆线转子泵 定量叶片泵定量叶片泵油泵结构油泵结构 变量叶

5、片泵变量叶片泵（2）辅助装置）辅助装置组成组成： 油底壳、滤清器、散热器等油底壳、滤清器、散热器等。结构：结构： 油底壳油底壳 总体式、分离式。总体式、分离式。 滤清器滤清器 粗滤器（集滤器，在油泵前），精滤器（在油泵输出管粗滤器（集滤器，在油泵前），精滤器（在油泵输出管路或回油管路上），某些阀前专用滤清器（在一些关键、精密的控制阀电路或回油管路上），某些阀前专用滤清器（在一些关键、精密的控制阀电磁阀前）。磁阀前）。 散热器散热器 与水箱做成一体，或单独与水箱做成一体，或单独。（3）压力调节系统）压力调节系统 需要调节的油压需要调节的油压 主油路油压（主油压、系统油压或管路油压）、变矩器补偿油

6、路油压、主油路油压（主油压、系统油压或管路油压）、变矩器补偿油路油压、润滑油路油压、润滑油路油压、换档控制换档控制油压、换档品质控制油压、蓄压器背压等。全液油压、换档品质控制油压、蓄压器背压等。全液压控制系统中还有信号油压。压控制系统中还有信号油压。 调压原因调压原因 发动机和汽车的工况属于变工况，输入和输出转矩是变化的，过高的发动机和汽车的工况属于变工况，输入和输出转矩是变化的，过高的油压会使油压会使油泵负荷油泵负荷过大，导致汽车油耗升高；同时高压对系统过大，导致汽车油耗升高；同时高压对系统密封密封，管路，管路元件元件强度强度要求提高；过低又不能保证要求提高；过低又不能保证系统及整个装置正常

7、系统及整个装置正常工作；为了工作；为了减小减小体积体积，不常用的档位执行元件的油压要提高；为了保证，不常用的档位执行元件的油压要提高；为了保证变矩器正常工作变矩器正常工作，其补偿油路油压要随发动机负荷变化而变化（其补偿油路油压要随发动机负荷变化而变化（冷却冷却）；为了使汽车）；为了使汽车换档时换档时行驶平顺行驶平顺，对推动执行元件的油压要调节。，对推动执行元件的油压要调节。 调压方式调压方式 采用不同的液压调节阀进行调节（采用不同的液压调节阀进行调节（如：主调节阀、二次调节阀、降档如：主调节阀、二次调节阀、降档压力调节阀、中间调压阀、调速调压阀、低滑行调节阀、部分单向阀压力调节阀、中间调压阀、

8、调速调压阀、低滑行调节阀、部分单向阀等）；等）； 由电脑根据信号，通过相应电磁阀（脉冲式）及调节阀进行调节（如由电脑根据信号，通过相应电磁阀（脉冲式）及调节阀进行调节（如主油路油压调节、蓄压器背压调节主油路油压调节、蓄压器背压调节等）。等）。 主油路油压调节主油路油压调节 主油路油压：主油路油压：又称系统油压或管路油压。又称系统油压或管路油压。 一般：一般：410-1930kpa（正常油温下正常油温下） 要求：要求：（1）随发动机负荷增大（大油门），压力增高。（为什么？）随发动机负荷增大（大油门），压力增高。（为什么？） （发动机负荷增加，输出扭矩增大，防止执行元件打滑）（发动机负荷增加，输出

9、扭矩增大，防止执行元件打滑） （2）倒档压力高于前进档。（由手动阀位置而定）倒档压力高于前进档。（由手动阀位置而定） （倒档不常用，为了减小体积，执行元件的摩擦片少，尺寸小，为防止打滑，（倒档不常用，为了减小体积，执行元件的摩擦片少，尺寸小，为防止打滑，增加油压）增加油压） 大众大众01N变速器主油压：变速器主油压：n怠速怠速 D D位：位：3.43.43.8 bar3.8 bar；R R位：位：5 56 6 barbarn2000rrpm 2000rrpm D D位：位：12.412.413.2 bar13.2 bar；R R位：位：23.023.024.0 24.0 barbar 丰田丰田

10、A131LA131L、A132LA132L、A140EA140E、A240LA240L等主油压：等主油压：n怠速怠速 D D位：位：3.73.74.3 bar4.3 bar；R R位：位：5.45.47.2 7.2 barbarn失速转速失速转速 D D位：位：9.29.210.7 bar10.7 bar；R R位：位：14.414.416.3 16.3 barbar 本田雅阁轿车自动变速器主油压：本田雅阁轿车自动变速器主油压：n2000rrpm 2000rrpm N N或或P P位：位：7.77.78.7 8.7 barbarnBMW735iBMW735i系列轿车自动变速器主油压：系列轿车自

11、动变速器主油压：n怠速怠速 D D位：位：6 67.5 bar7.5 bar；R R位：位：151517 17 barbarn节气门全开节气门全开 D D位：位：7.27.210.2 bar10.2 bar；R R位：位：171719 19 barbar 主油路油压调节主油路油压调节（一）丰田全液压控制主油压调节阀结构（一）丰田全液压控制主油压调节阀结构 主油路油压调节主油路油压调节（一）丰田全液压控制主油压调节原理（一）丰田全液压控制主油压调节原理 主油路油压调节主油路油压调节（二）电液控制主油压调节方式（二）电液控制主油压调节方式 变矩器补偿油压及润滑油压的调节变矩器补偿油压及润滑油压的调

12、节变矩器补偿油压和润滑油压的调节与主油压调节阀的工作原理相同。变矩器补偿油压和润滑油压的调节与主油压调节阀的工作原理相同。五、手动选档部分五、手动选档部分1 1、组成、组成手动阀及拔板、档位开关手动阀及拔板、档位开关电控式电控式2 2、作用、作用 （1 1）实现换档油路切换，以得到不同的档位）实现换档油路切换，以得到不同的档位 手动阀与驾驶室中的选档杆（自动变速器操纵杆）连接，由驾驶员操手动阀与驾驶室中的选档杆（自动变速器操纵杆）连接，由驾驶员操纵，以改变换档油路，实现档位切换。选档杆由前往后对应的档位情况在纵，以改变换档油路，实现档位切换。选档杆由前往后对应的档位情况在不同生产厂家的自动变速

13、器中不尽相同。如丰田公司生产的自动变速器，不同生产厂家的自动变速器中不尽相同。如丰田公司生产的自动变速器，其选档杆的档位情况由前往后依次是：其选档杆的档位情况由前往后依次是：P P位（停车位）；位（停车位）；R R位（倒车位）；位（倒车位）；N N位（空档位）；位（空档位）；D D位（前进位：可以在位（前进位：可以在1 1、2 2、3 3、4 4档之间自动切换）；档之间自动切换）；2 2或或S S位（强制低档前进位：在位（强制低档前进位：在1 1、2 2、3 3档自动变换）；档自动变换）；L L位（强制低档位：在位（强制低档位：在1 1、2 2档之间自动切换）。档之间自动切换）。 （2 2）为

14、电控单元提供档位信号）为电控单元提供档位信号 在电控自动变速器中，选档杆还与档位开关连接。以提供给电脑变速在电控自动变速器中，选档杆还与档位开关连接。以提供给电脑变速器所处的档位信号。器所处的档位信号。 （3 3）提供档位油压或信号，用以调节主油压）提供档位油压或信号，用以调节主油压 （4 4）给速控阀提供基础油压（主油压）给速控阀提供基础油压（主油压） 3 3、丰田、丰田A40A40型液控自动变速器的手动阀结构型液控自动变速器的手动阀结构 不同类型自动变速器的手动阀结构存在较大差异，如图所示为丰田不同类型自动变速器的手动阀结构存在较大差异，如图所示为丰田A40A40型液控自动变速器的手动阀结

15、构示意图。该手动阀共有型液控自动变速器的手动阀结构示意图。该手动阀共有5 5道油路：第道油路：第3 3道为道为进油道，其余为出油道。进油道和主调节阀相通，出油道与各自的液压元进油道，其余为出油道。进油道和主调节阀相通，出油道与各自的液压元件、阀相通。丰田电控自动变速器中的手动阀结构与全液压控制的相同，件、阀相通。丰田电控自动变速器中的手动阀结构与全液压控制的相同，只是第只是第4 4道为主油压进油道，其余为出油道。道为主油压进油道，其余为出油道。丰田丰田A40A40型液控自动变速器的手动阀各位置油路情况型液控自动变速器的手动阀各位置油路情况六、压力参数调节部分六、压力参数调节部分1 1、组成、组

16、成 由节气门阀和调速阀组成。由节气门阀和调速阀组成。汽车的换档（信号）依据：汽车的换档（信号）依据： 操纵杆位置、油门开度（负荷）和车速。操纵杆位置、油门开度（负荷）和车速。2 2、作用、作用 （1 1）提供换档液压信号）提供换档液压信号 在全液压控制的自变中，将汽车换档信号（依据）变为在全液压控制的自变中，将汽车换档信号（依据）变为相应的油压信号，供给各换档阀，实现自动换档相应的油压信号，供给各换档阀，实现自动换档。（注：操。（注：操纵杆位置属于他调，通过手动阀来实现换档油路的切换）纵杆位置属于他调，通过手动阀来实现换档油路的切换） 在电液控制的自变中，负荷和车速这两个信号由节气在电液控制的

17、自变中，负荷和车速这两个信号由节气门位置传感器和车速传感器提供，上述两只阀在液压系统中门位置传感器和车速传感器提供，上述两只阀在液压系统中不再使用不再使用（部分电控自变中，仍保留了节气门阀）（部分电控自变中，仍保留了节气门阀）。 （2 2）给主调压阀和次调压阀提供调压信号油压（参见压力）给主调压阀和次调压阀提供调压信号油压（参见压力调节系统）。调节系统）。 （3 3）调速阀油压用来控制节气门油压，降低油耗。）调速阀油压用来控制节气门油压，降低油耗。3 3、节气门阀（节流阀、油门调压阀、节气门阀（节流阀、油门调压阀、TVTV阀）阀）（1 1）作用）作用 作为自动换档信号，和调速阀信号一起来控制自

18、动换作为自动换档信号，和调速阀信号一起来控制自动换档、利用节气门油压实现自动强制降档。档、利用节气门油压实现自动强制降档。 控制主油路油压和变矩器补偿油压控制主油路油压和变矩器补偿油压使主油路油压和使主油路油压和变矩器补偿油压随节气门开度的增大而增大。变矩器补偿油压随节气门开度的增大而增大。 利用此油压改善换档质量，使汽车行驶更平顺。利用此油压改善换档质量，使汽车行驶更平顺。（2 2）结构组成）结构组成 不同类型自动变速器的节气门阀结构存在一定的差异，如不同类型自动变速器的节气门阀结构存在一定的差异，如图所示为丰田公司生产的自动变速器中使用的节气门阀。该节图所示为丰田公司生产的自动变速器中使用

19、的节气门阀。该节气门阀由两个阀芯组成：上部为节气门阀芯；下部为强制降档气门阀由两个阀芯组成：上部为节气门阀芯；下部为强制降档阀芯（降档柱塞）。节气门阀芯上部和两阀芯之间各有一个弹阀芯（降档柱塞）。节气门阀芯上部和两阀芯之间各有一个弹簧支撑。簧支撑。（3 3）丰田自变节气门阀结构与原理）丰田自变节气门阀结构与原理 （图（图1 1）（3 3）丰田自变节气门阀结构与原理）丰田自变节气门阀结构与原理 （图（图2 2）（3 3）丰田）丰田A40A40自变节气门阀的油路自变节气门阀的油路 （图（图3 3）4 4、调速阀（速控阀、调速器阀、速度调压阀）、调速阀（速控阀、调速器阀、速度调压阀）（1 1）作用）

20、作用 把车速信号转变成油压信号，作用于换档阀上；把车速信号转变成油压信号，作用于换档阀上； 调节主油压油路，在车速增大时使主油压相应地降低调节主油压油路，在车速增大时使主油压相应地降低 。 利用此油压控制节气门阀，使节气门油压在油门开度较利用此油压控制节气门阀，使节气门油压在油门开度较小时减小，从而降低主油压即油泵工作油压，最终实现油泵小时减小，从而降低主油压即油泵工作油压，最终实现油泵在发动机小负荷时消耗发动机功率减小。在发动机小负荷时消耗发动机功率减小。（2）类型）类型 常用的有常用的有复锤式调速阀，双锤式调速阀复锤式调速阀，双锤式调速阀两种。两种。（3）安装位置）安装位置 在变速器输出轴

21、上，和轴一起转动。进出油道做在轴上。其在变速器输出轴上，和轴一起转动。进出油道做在轴上。其基础油压为主油压，并受手控阀控制，手控阀只有在基础油压为主油压，并受手控阀控制，手控阀只有在D、2及及L位置，同时输出轴处于转动状态，才会输出车速油压信号。位置，同时输出轴处于转动状态，才会输出车速油压信号。 注：注：在电液控制的自动变速器中，此阀已经由车速传感在电液控制的自动变速器中，此阀已经由车速传感器代替器代替 （4 4）复锤式调速阀的结构和工作原理复锤式调速阀的结构和工作原理（5 5）丰田）丰田A40A40自动变速器调速阀的油路自动变速器调速阀的油路七、换档时刻控制部分七、换档时刻控制部分1 1、

22、换档规律：、换档规律： 是是指变换档位时，油门开度和车速的对应关系。指变换档位时，油门开度和车速的对应关系。（1）升降档时，油门开度和车速单一变化关系）升降档时，油门开度和车速单一变化关系换档规律换档规律（2 2）存在升降档速差的换档规律）存在升降档速差的换档规律（3 3）利用快速大幅度改变油门来干预换档）利用快速大幅度改变油门来干预换档（4 4）换档规律类型）换档规律类型 单参数等速差换档规律：升降档速差不变，只达到规定车速时才换档，单参数等速差换档规律：升降档速差不变，只达到规定车速时才换档，不能实现干预换档。不能实现干预换档。 特点：经常改变油门时，可减少换档次数。适用于公交车特点：经常

23、改变油门时，可减少换档次数。适用于公交车 发散型换档规律：升降档速差随油门开度增大而增大。能实现干预换发散型换档规律：升降档速差随油门开度增大而增大。能实现干预换档，油门大时，换档点车速高。档，油门大时，换档点车速高。 特点：小油门早进高档，大油门迟进高档。适用于小车。特点：小油门早进高档，大油门迟进高档。适用于小车。 收敛型换档规律：升降档速差随油门开度增大而减小。收敛型换档规律：升降档速差随油门开度增大而减小。特点：小油门迟进高档，大油门早进高档。适用于常大油门工作的重型车。特点：小油门迟进高档，大油门早进高档。适用于常大油门工作的重型车。 组合型换档规律（一）：以上三种规律的分段组合组合

24、型换档规律（一）：以上三种规律的分段组合图图1 1 丰田丰田A43DLA43DL（配（配5MGE5MGE发动机）自动变速器换档规律发动机）自动变速器换档规律 组合型换档规律（二）组合型换档规律（二）图图2 F4A422 F4A42自动变速器升档规律自动变速器升档规律 组合型换档规律（三）组合型换档规律（三）图图3 F4A423 F4A42自动变速器降档规律自动变速器降档规律2 2、换档时刻控制部分的组成及作用、换档时刻控制部分的组成及作用（1 1）作用）作用 根据节气门阀和速控阀的油压信号，控制主油压到各执行元件的油路转换，根据节气门阀和速控阀的油压信号，控制主油压到各执行元件的油路转换，实现

25、自动换档的目的。实现自动换档的目的。（2 2）组成）组成 由于每个换档控制阀最多控制由于每个换档控制阀最多控制2 2个档位的自动变换，因此根据自动变速器所设个档位的自动变换，因此根据自动变速器所设计的前进档数量不同，换档阀的数量也不同。全液控自动变速器前进档不超过计的前进档数量不同，换档阀的数量也不同。全液控自动变速器前进档不超过4 4个，因此个，因此4 4个前进档的自变，换档阀有三个：即个前进档的自变，换档阀有三个：即1212、2323和和3434换档阀换档阀。（3 3）基本原理）基本原理 每个换档阀通常由一个阀芯和一个弹簧组成。其控制原理如下图所示。每个换档阀通常由一个阀芯和一个弹簧组成。

26、其控制原理如下图所示。（4 4）丰田）丰田A42DA42D自动变速器换档执行元件工作表自动变速器换档执行元件工作表手柄手柄位置位置档位档位C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2P停车停车“”R倒车倒车N空挡空挡D1234（OD）2或或S21L1（5 5）丰田）丰田A40A40系列自动变速器系列自动变速器1212档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (一）一）（5 5）丰田）丰田A42DLA42DL自动变速器自动变速器1212档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (二）二）（5 5）丰田）丰田A42DLA42DL自动变速器自动变速器1212档换档阀结构和工作原理档换档阀结构

27、和工作原理( (三）三）（6 6）A42DLA42DL自变自变2323、3434档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (一）一）（6 6）A42DLA42DL自变自变2323、3434档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (二）二）（6 6）A42DLA42DL自变自变2323、3434档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (三）三）（6 6）A42DLA42DL自变自变2323、3434档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (四）四）（6 6）A42DLA42DL自变自变2323、3434档换档阀结构和工作原理档换档阀结构和工作原理( (五）五）（7

28、7）A42DLA42DL自动变速器通过降档柱塞强制降档工作原理自动变速器通过降档柱塞强制降档工作原理（8 8）A42DLA42DL自变手控阀自变手控阀“2”或或“L”位时位时2-3、3-4档换档阀的油路档换档阀的油路（9 9）A42DLA42DL自变手控阀在自变手控阀在“R”或或“L”位时位时1212档档换档阀的油路换档阀的油路（1010）A42DLA42DL自变手控阀在自变手控阀在“2”位的油路（位的油路（“2”2档）档）（1010）A42DLA42DL自变手控阀在自变手控阀在“2”位的油路（位的油路（“2”1档）档）（1111）A42DLA42DL自变手控阀在自变手控阀在“L”位的油路位的

29、油路（1212）A42DLA42DL自变手控阀在自变手控阀在“R R”位的油路位的油路（1313）A42DLA42DL自动变速器自动变速器ODOD开关的工作原理开关的工作原理八、改善换档品质部分八、改善换档品质部分1、换档品质、换档品质 换档品质（换档平顺性）：是指换档过程车辆行驶的平稳无冲击性能。换档品质（换档平顺性）：是指换档过程车辆行驶的平稳无冲击性能。2、影响换档品质的因素、影响换档品质的因素（1）换档机构动作不协调引起的冲击）换档机构动作不协调引起的冲击 如：如：2换换3时，时，2档退出而档退出而3档未结合档未结合空档空档再结合；再结合； 2档未退出而档未退出而3档已结合档已结合同时

30、入档同时入档2档退出。档退出。（2）惯性能量引起的冲击）惯性能量引起的冲击 速比的变化（档位改变本身）；锁止离合器结合产生速比和扭矩变化引起。速比的变化（档位改变本身）；锁止离合器结合产生速比和扭矩变化引起。（3）执行机构中磨擦力矩剧变引起的冲击）执行机构中磨擦力矩剧变引起的冲击 离合器、制动器结合时，磨擦力矩的急剧增加造成。与压力，磨擦系数，离合器、制动器结合时，磨擦力矩的急剧增加造成。与压力，磨擦系数，结合快慢等有关。结合快慢等有关。 （如何解决上述因素引起的换档冲击问题？）如何解决上述因素引起的换档冲击问题？）3、改善换档品质的措施、改善换档品质的措施（1）从执行机构外部进行品质控制（增

31、加辅助部件）从执行机构外部进行品质控制（增加辅助部件） A、保证执行机构平稳结合的缓冲控制：节流孔、蓄压器、限流阀与缓冲阀。、保证执行机构平稳结合的缓冲控制：节流孔、蓄压器、限流阀与缓冲阀。 B、执行机构交替过程的延时控制：延时阀（定时阀）。、执行机构交替过程的延时控制：延时阀（定时阀）。 C、对主油压或工作油压控制：保证制动器、离合器结合时，油压先小后大。、对主油压或工作油压控制：保证制动器、离合器结合时，油压先小后大。 （2）从执行机构本身设计改进品质控制）从执行机构本身设计改进品质控制 A、采用单向离合器：如、采用单向离合器：如A42D自变中的自变中的F0、F1、F1。 B、采用分阶段作

32、用液压缸：、采用分阶段作用液压缸：动作顺序阀。动作顺序阀。 C、变矩器锁止离合器锁止油压的控制。、变矩器锁止离合器锁止油压的控制。 （3）从动力源控制）从动力源控制 换档时减少扭矩输出（动力输出）：推迟点火时间；减少油门；减少喷油量。换档时减少扭矩输出（动力输出）：推迟点火时间；减少油门；减少喷油量。4、液压系统用于、液压系统用于改善换档品质的元件改善换档品质的元件 有缓冲阀、储能器、动作顺序阀、延时阀、压力调节阀、单向阀等有缓冲阀、储能器、动作顺序阀、延时阀、压力调节阀、单向阀等。（1）单向节流阀工作原理）单向节流阀工作原理（2）储能器工作原理）储能器工作原理（3）动作顺序阀工作原理）动作顺序阀工作原理（4）延时阀工作原理）延