自动变速器专题讲座(自变液压控制系统).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自动变速器液压控制系统,一、作用,（1）供油、建立油压及调压以保证液压系统正常工作。,（2）控制不同的离合器和制动器，以实现自动换,档,。,（3）冷却：保持变速器油（ATF）正常的工作温度（5080）。,（4）润滑各机件，尤其是制动器和离合器（润滑不良会损坏）。,（5）减轻换,档,时的冲击，降低机件磨损，提高汽车行驶平顺性。,二、组成,（1）,供油部分,：由,油泵,、滤清器、散热器、,主调节阀、次调节阀,、液力变矩器补偿压力调节阀、限压阀、单向阀、旁通阀等组成。,（2）,手动选档部分,：由,手动阀,及拔板组成。,（3）,压力参数调节部分,：由,节气门阀、调速阀,（电控系统取消，由转速传感器代替）等组成。,（4）,换档时刻控制部分,：由各,换档阀,组成。,（5）,改善换,档,品质部分,：由缓冲阀、,储能器、动作顺序阀、定,时阀、压力调节阀、单向阀,等组成。,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,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,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,油泵结构,齿轮泵,油泵结构,摆线转子泵 定量叶片泵,油泵结构,变量叶片泵,（3）压力调节系统,需要调节的油压,主油路油压（主油压、系统油压或管路油压）、变矩器补偿油路油压、,润滑油路油压、,换档控制,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。,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,油压会使,油泵负荷,过大，导致汽车油耗升高；同时高压对系统,密封,，管路,元件,强度,要求提高；过低又不能保证,系统及整个装置正常,工作；为了,减小,体积,，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,，,其补偿油路油压要随发动机负荷变化而变化（,冷却,）；为了使汽车,换档时,行驶平顺,，对推动执行元件的油压要调节。,调压方式,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,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,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,主油路油压调节、蓄压器背压调节,等）。,主油路油压调节,主油路油压：,又称系统油压或管路油压。,一般：,410-1930,kpa（,正常油温下,）,要求：,（1）,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）,（2）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，,增加油压）,大众01N变速器主油压：,怠速,D位：3.43.8 bar；R位：56 bar,2000rrpm,D位：12.413.2 bar；R位：23.024.0 bar,丰田A131L、A132L、A140E、A240L等主油压：,怠速,D位：3.74.3 bar；R位：5.47.2 bar,失速转速,D位：9.210.7 bar；R位：14.416.3 bar,本田雅阁轿车自动变速器主油压：,2000rrpm,N或P位：7.78.7 bar,BMW735i系列轿车自动变速器主油压：,怠速,D位：67.5 bar；R位：1517 bar,节气门全开,D位：7.210.2 bar；R位：1719 bar,主油路油压调节,（一）丰田全液压控制主油压调节原理,变矩器补偿油压及润滑油压的调节,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。,五、手动选档部分,1、组成,手动阀及拔板、档位开关,电控式,2、作用,（1）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,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：P位（停车位）；R位（倒车位）；N,位（空档位）；D位（前进位：可以在1、2、3、4档之间自动切换）；2或S,位（强制低档前进位：在1、2、3档自动变换）；L位（强制低档位：在1、,2档之间自动切换）。,（2）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,器所处的档位信号。,（3）提供档位油压或信号，用以调节主油压,（4）给速控阀提供基础油压（主油压）,丰田A40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,1、组成,由节气门阀和调速阀组成。,汽车的换档（信号）依据：,操纵杆位置、油门开度（负荷）和车速。,2、作用,（1）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,相应的油压信号，供给各换档阀，实现自动换档,。（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）,在电液控制的自变中，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,不再使用,（部分电控自变中，仍保留了节气门阀）,。,（2）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）。,（3）调速阀油压用来控制节气门油压，降低油耗。,3、节气门阀（节流阀、油门调压阀、TV阀）,（1）作用,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。,控制主油路油压和变矩器补偿油压使主油路油压和,变矩器补偿油压随节气门开度的增大而增大。,利用此油压改善换档质量，使汽车行驶更平顺。,（2）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,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,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,簧支撑。,（3）丰田自变节气门阀结构与原理 （图1）,（3）丰田自变节气门阀结构与原理 （图2）,4、调速阀（速控阀、调速器阀、速度调压阀）,（1）作用,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。,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,在发动机小负荷时消耗发动机功率减小。,（2）类型,常用的有,复锤式调速阀，双锤式调速阀,两种。,（3）安装位置,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D、2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。,注：,在电液控制的自动变速器中，此阀已经由车速传感,器代替,（4）,复锤式调速阀的结构和工作原理,（5）丰田A40自动变速器调速阀的油路,（2）存在升降档速差的换档规律,（4）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，,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,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。,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。,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,图1 丰田A43DL（配5MGE发动机）自动变速器换档规律,组合型换档规律（二）,图2 F4A42自动变速器升档规律,组合型换档规律（三）,图3 F4A42自动变速器降档规律,2、换档时刻控制部分的组成及作用,（1）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，,实现自动换档的目的。,（2）组成,由于每个换档控制阀最多控制2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4,个，因此4个前进档的自变，换档阀有三个：即,12、23和34换档阀,。,（3）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。,（4）丰田A42D自动变速器换档执行元件工作表,手柄,位置,档位,C,0,C,1,C,2,B,0,B,1,B,2,B,3,F,0,F,1,F,2,P,停车,“”,R,倒车,N,空挡,D,1,2,3,4（OD）,2或S,2,1,L,1,（5）丰田A40系列自动变速器12档换档阀结构和工作原理(一）,（5）丰田A42DL自动变速器12档换档阀结构和工作原理(二）,（5）丰田A42DL自动变速器12档换档阀结构和工作原理(三）,（6）A42DL自变23、34档换档阀结构和工作原理(一）,（6）A42DL自变23、34档换档阀结构和工作原理(二）,（6）A42DL自变23、34档换档阀结构和工作原理(三）,（6）A42DL自变23、34档换档阀结构和工作原理(四）,（6）A42DL自变23、34档换档阀结构和工作原理(五）,（7）A42DL自动变速器通过降档柱塞强制降档工作原理,（8）A42DL自变手控阀,“2”或“L”位时2-3、3-4档换档阀的油路,（9）A42DL自变手控阀在,“R”或“L”位时,12档,换档阀的油路,（10）A42DL自变手控阀在,“2”位的油路（“2”2档）,（10）A42DL自变手控阀在,“2”位的油路（“2”1档）,（11）A42DL自变手控阀在,“L”位的油路,（12）A42DL自变手控阀在,“,R,”位的油路,（13）A42DL自动变速器OD开关的工作原理,八、改善换档品质部分,1、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。,2、影响换档品质的因素,（1）换档机构动作不协调引起的冲击,如：2换3时，2档退出而3档未结合空档再结合；,2档未退出而3档已结合同时入档2档退出。,（2）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。,（3）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，,结合快慢等有关。,（,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,（1）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。,B、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。,（2）从执行机构本身设计改进品质控制,A、采用单向离合器：如A42D自变中的F,0,、F,1,、F,1,。,B、采用分阶段作用液压缸：,动作顺序阀。,C、变矩器锁止离合器锁止油压的控制。,（3）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。,4、液压系统用于,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。,（1）单向节流阀工作原理,（2）储能器工作原理,（3）动作顺序阀工作原理,（4）延时阀工作原理,（5）调压阀及工作原理（一）,类型,有球阀式、活塞式和滑阀式等类型。在自动变速器中以滑阀式应用最广。,球阀式、活塞式调压阀结构、类型,（5）调压阀及工作原理（二）,滑阀式调压阀结构、类型,5、A42D中改善换档品质各种阀的分布情况,6、A140E中各种阀的分布情况,总结（一）,1、全液压控制自动变速器的组成,液力变矩器、传动机构及换档执行元件、液压控制系统,2、分项组成：,（1）供油和调压部分：,油泵；主、次调压阀；散热器等组成。,主油路调压要求-R档压力高、大油门压力高。,410-1930kpa,（2）控制参数信号转换部分：,节气门阀与速度调压阀。,把节气门信号与车速信号转换成液压信号。,（3）手动换档控制部分：,手动换档阀。,按照驾驶员给出的驾驶要求，控制不同的油路，使车辆前进、倒车、强制低档等。,（4）换档时刻控制部分：,各换档阀。,汽车前进时，保证按一定规律自动换档；（升档线、降档线）。,（5）换档品质控制部分：,保证换档过程平稳、无冲击。一般在执行机构液压缸的油路上增加,蓄压器、单向阀、缓冲阀、定时阀、压力调节阀,等。,3、换档原理,：节气门调压阀产生,节气门油压,，速度调压阀产生,车速油压,，作用在换档阀二端，节气门油压大、车速油压小降低档，节气门油压小、车速油压大升高档。,总结（二）,总结（三）,