自动变速器构造与维修.ppt

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1、自动变速器构造与维修,自动变速器的分类,1按驱动方式分类 后驱动自动变速器、前驱动自动变速器（自动驱动桥）。2按前进挡的挡位数分类 3个前进挡、4个前进挡、5个前进挡、6速等。3按齿轮变速器的类型分类 行星齿轮式自动变速器、定轴式自动变速器两种。4按控制方式分类 全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器。,按传动比的变化范围：有级式自动变速器：无级式自动变速器：综合式自动变速器：,6.按操纵方式分类：液控液压自动变速器 由各种控制阀将控制参数转变为液压控制信号，并由此控制信号直接操纵换档阀进行换档的自动变速器。电控液压自动变速器 由电子控制单元（ECU）根据各种传感器测得参数，并按照其内部设定

2、的策略控制液压阀和液压执行元件进行换档的自动变速器。,自动变速器一般由液力变矩器、齿轮变速器、液压控制系统和电子控制系统组成。,自动变速器的组成,外壳、泵轮、导轮、涡轮。,1.变矩器,2.变速齿轮机构,行星齿轮机构,定轴齿轮机构,3.液压控制系统,4.电子控制系统,电控自动变速器的控制原理,自动变速器是通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温等参数转变为电信号，并输入电控单元(ECU)。ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU发出的控

3、制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。,基本原理.MPG,P位：停车位,R位：倒挡位,N位：空挡位,D(D4)位：前进位,3(D3)位：高速发动机制动挡,2(S)位：中速发动机制动挡,L位(也称1位)：低速发动机制动挡,各档位功能如下：,六、电控液力自动变速器挡位介绍,换档1.MPG,换档2.MPG,液力变矩器,一、功用 1.平稳地将发动机转矩传递给变速器；2.一定范围内的无级变速、增矩；3.飞轮作用，使发动机运转平稳；4.驱动液压控制系统的油泵。,二、组成：泵轮、涡轮和导轮 三个元件的功用如下：泵轮：将发动机的机械能转变为

4、自动变速器油的动能；涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能；导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用。,1.变矩器壳；2.曲轴（变矩器输入轴）；3.导轮轴；4.变速器输入轴；5.单向离合器；B.泵轮；W.涡轮；D.导轮液力变矩器的组成,液力变矩器的组成1-液力变矩器盖；2-锁止离合器；3-涡轮；4-导轮；5-泵轮,1-输入轴；2-锁止离合器；3-涡轮；4-泵轮；5-导轮；6-单向离合器；7-导轮固定套管；8-输出轴,a)结构简图,b)工作示意图,液力变矩器的安装位置,1泵轮,泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通道使ATF流动畅通

5、。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的ATF依靠离心力向外冲出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷射的ATF的速度也随着升高。,2涡轮,涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片。涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的叶片与泵轮的叶片相对而设，相互间保持非常小的间隙。,3导轮,导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴上，通过单向离合器固定于导轮的固定套管上。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。,三、液力变矩器的工作原理,变矩器原理1

6、.MPG,变矩原理2.MPG,变矩器.mpg,发动机带动液力变矩器壳体和泵轮旋转，泵轮旋转产生离心力，使ATF沿叶片向外甩出，发动机的机械能转换成ATF的动能。当ATF高速进入涡轮时，推动涡轮叶片使涡轮转动，ATF的动能转换成涡轮的机械能，向齿轮变速器输入轴输出动力。,ATF在泵轮与涡轮间的流动示意图,为便于理解液力变矩器的工作原理和性能，省去导轮，只分析泵轮、涡轮和ATF之间的工作关系。图示是ATF在泵轮与涡轮间的流动示意图。,泵轮转动时，其叶片内ATF由于离心力的作用沿叶片外侧甩出，流向涡轮。当ATF流入静止的涡轮所形成的环流从涡轮返回时，其方向与泵轮转动方向相反而阻碍泵轮的转动，降低了传

7、动效率。当泵轮转速升高时，环流作用使涡轮的转矩增大，涡轮开始缓慢地转动，并逐渐加速，缩小了泵轮和涡轮转速的差别而提高了传动效率。这是变矩器没有导轮时的工作情况。由于ATF在循环流动过程中，没有受到任何其它外力，故涡轮上得到的转矩只等于发动机作用于泵轮上的转矩，即没有导轮时，涡轮只起传递转矩的作用（相当于液力耦合器）而不会增大转矩。,安装导轮后ATF的流动情况,在泵轮和涡轮之间安装导轮后，ATF的流动情况如图5.7所示。当涡轮转动时，从涡轮流出的ATF有残留的动能，此动能施加在泵轮上可以增大其转矩。泵轮与涡轮的转速相差越大，即泵轮转速越快而涡轮转速越慢时，由于单向离合器的作用，导轮锁止在导轮轴上

8、不转动，转矩随之增大。,当涡轮转速逐渐增大至与泵轮转速接近时，从泵轮叶片流过的ATF变成从导轮叶片后面流过，流动方向改变了。导轮由于单向离合器的作用在导轮轴上空转，ATF流回泵轮。导轮开始空转后，变矩器即丧失变矩的功能，而只具有液力耦合器接合和切断动力的功能。,液力变矩器的ATF流向（涡轮、导轮不转动）,液力变矩器的ATF流向（涡轮转动、导轮不转动）,液力变矩器的ATF流向（变矩器成为偶合器）,液力变矩器的ATF流向（涡轮、导轮都转动）,ATF的整个流动过程B-泵轮；W-涡轮；D-导轮；F-单向离合器,经过上述分析：液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速变化：具体为：涡轮速度低转矩大于泵轮转矩

9、；涡轮速度等于一设定值转矩等于泵轮转矩；涡轮速度高转矩小于泵轮转矩；涡轮速度等于泵轮速度不传递转矩。液力变矩器能够改变转矩的原因是在泵轮和涡轮之间加入了导轮。,液力变矩器的结构原理.swf,四、液力传动的特性,定义：当发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转速比、和传动效率三者的变化规律。转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速,液力变矩器转矩变化规律,液力变矩器效率变化曲线,五、带锁止离合器的液力变矩器,1-泵轮 2-导轮 3-单向离合器 4-输入轴 5-导轮轴 6-活塞 7-外壳 8-锁止离合器轴 9

10、-锁止离合器片 10-离合器盘 11-涡轮,锁止离合器.MPG,1.锁止离合器分离状态,a）示意图 b）动力传递路线,2.锁止离合器接合状态,a）示意图 b）动力传递路线,锁止离合器的工作原理.swf,结论：液力变矩器的传动比为小于等于1的连续可变的数；液力变矩器的转矩随着汽车的行驶工况自动的改变。当涡轮的速度低时具有较大的转矩；涡轮速度为0时的转矩最大；当涡轮的速度高时具有较小的转矩；涡轮速度与泵轮的速度相等时的转矩最小为0；液力变矩器同时具有液力耦合器保证汽车平稳起步，衰减传动系的扭转振动，防止系统过载的特点。在涡轮速度高于nw1时，涡轮的输出转矩小于泵轮的输入转矩，效率低、降低了动力性。

11、,液力变矩器.DAT,齿轮变速器,一、简单行星齿轮机构 简单行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个带有两个和多个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成的。简单行星齿轮机构由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架三元件组成。,变速原理.MPG,齿轮变速机构原理.DAT,简单行星齿轮机构1-太阳轮；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮,设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿数分别为zl、z2和z3，齿圈与太阳轮的齿数比为。根据能量守恒定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:,其中：,1)太阳轮为输入元件，行星架为输出元件齿圈为固定元件。太阳轮带动行星齿轮沿静止的齿圈旋转，从而带动行星架以较

12、慢的速度与太阳轮同向旋转，传动比为：,行星齿轮机构工作1.swf,2)齿圈为输入元件，行星架为输出元件，太阳轮为固定元件，传动比为,行星齿轮机构工作2.swf,3)行星架为输入元件，太阳轮为输出元件，齿圈为固定元件。传动比为,4)行星架为输入元件，齿圈为输出元件，太阳轮为固定元件。传动比为,5）太阳轮为输入元件，行星架为固定元件，行星齿轮只能自转，并带动齿圈旋转输出动力。齿圈的旋转方向与太阳轮相反，传动比为,6)齿圈为输入元件，行星架为固定元件，行星齿轮只能自转，并带动太阳轮旋转输出动力。太阳轮的旋转方向与齿圈相反，传动比为,7)若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然与这两者以相同的

13、转速、相同的方向转动。8)若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。,行星齿轮机构的工作情况,二、复合式行星齿轮机构,定义：具有两排以上行星的行星齿轮机构。原因：单排行星齿轮机构所提供的传动比数目是有限的，为了获得较多的档数，可以采用两排或三排行星齿轮机构。,主要有：辛普森（simpson）式 拉维挪（ravigneaux）式 CR-CR式,自动变速器-结构.swf,1.辛普森式齿轮机构 辛普森式行星齿轮机构由4个独立的元件组成：前齿圈、前后太阳轮组件、后行星架、前行星架和后齿圈组件 辛普森式行星齿轮机构是双排行星齿轮机构，它由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成，能提供三个前进挡和一

14、个倒挡。,辛普森式行星齿轮机构啮合形式1-前齿圈；2-前行星轮；3-前行星架和后齿圈组件4-前后太阳轮组件；5-后行星轮；6-后行星架,辛普森式3挡行星齿轮变速器(a)结构组成；(b)换挡执行元件的布置形式,1)辛普森式3挡行星齿轮变速器,由5个换挡执行元件组成，它们是：C1一倒挡及高挡离合器C2一前进离合器B1一2挡制动器B2一低挡及倒挡制动器F1一低挡单向超越离合器,1档：离合器C2结合，单向离合器F1卡住（相当于B2制动）,路线：输入轴-前排齿圈-太阳轮-后排齿圈-输出轴,2档：离合器C2结合，B1制动。,路线：输入轴-前排齿圈-行星架-输出轴,3档：离合器C1，C2结合。,路线：输入轴

15、-前排齿圈和太阳轮-行星架-输出轴,倒档：离合器C1结合、B2制动。,路线：输入轴-太阳轮-后行星轮-后排齿圈-输出轴,2）辛普森式4挡行星齿轮变速器,辛普森式4挡行星齿轮变速器是在原3挡自动变速器的基础上发展起来，它的最高挡4挡是传动比小于1的超速挡。优点：燃油经济性好，发动机可以经常处于较低转速范围运转，因而运转噪声小，可以延长发动机的使用寿命。应用：许多品牌高挡轿车。,类型：在原有的辛普森式3挡行星齿轮变速器双行星排机构的基础上再增加一个行星排机构，成为3行星排4挡行星齿轮变速器；改进双行星排机构，通过改变前后行星排基本元件的组合和增加换挡执行元件，使它成为带超速挡的4挡行星齿轮变速器。

16、,3行星排辛普森式4挡行星齿轮变速器1-输入轴；2-超速行星排；3-中间轴；4-前行星排；5-后行星排；6-输出轴；C0-直接离合器；C1-倒挡及高挡离合器；C2-前进离合器；B0-超速制动器；B1-2挡制动器；B2-低挡及倒挡制动器；B3-2挡强制制动器；F0-直接单向超越离合器F1-低挡单向超越离合器；F2-2挡单向超越离合器。,3行星排辛普森式4挡行星齿轮变速器换挡执行元件换挡结合表,1.后行星排行星架；2.后行星排行星齿轮；3.输出轴；4.前、后行星排公用太阳轮；5.前行星排齿圈；6.前行星排行星架；7.超速行星排齿圈；8.超速行星排行星架；9.超速行星排太阳轮；10.输入轴；11.超

17、速行星排行星齿轮；12.前行星排行星齿轮；13.后行星排齿圈；14.中间轴；C0.超速挡离合器；C1.前进离合器；C2.直接挡、倒挡离合器；B0.超速挡制动器；B1.二挡滑行制动器；B2.二挡制动器；B3.低、倒挡制动器；F0.超速挡单向离合器；F1.二挡单向离合器；F2低挡单向离合器,离合器C0、Cl及单向离合器F0、F2工作。C0和F0将超速行星排的太阳轮和行星架相连，超速行星排成为一个刚性整体，以直接挡传递动力至中间轴。C1将中间轴与前行星排齿圈相连，该齿圈驱动前行星排行星齿轮自转又公转，输出动力，这是一条动力传递路线。由于与输出轴相连的前行星排行星架在汽车起步时转速为0，故前行星排行星

18、齿轮自转还使前、后行星排公用太阳轮转动，驱动后行星排行星齿轮自转。F2工作使后行星排行星架不能转动，于是后行星排齿圈输出动力，这是第二条动力传递路线。动力最后传到输出轴输出。,D位一挡,C0、C1、B2、F0和F1工作。C0和F0工作如前所述，直接将动力传给中间轴。C1工作使动力传到前行星排齿圈，驱动前行星排行星齿轮转动。由于B2和F1的作用，公用太阳轮不动。于是前行星排行星齿轮带动行星架转动，从输出轴输出动力。后行星排不参与动力的传递。,D位二挡,C0、Cl、C2、B2和F0工作。C0和F0工作如前所述，直接将动力传给中间轴。C1、C2工作将中间轴与前行星排的齿圈和太阳轮连接，前行星排成为刚

19、性整体，动力直接传给前行星排行星架，从输出轴输出动力。此挡为直接挡。,D位三挡,Cl、C2、B0和B2工作。B0工作将超速行星排太阳轮固定，动力由输入轴输入使超速行星排行星架转动，带动超速行星排行星齿轮及齿圈转动。C1、C2工作使前、后行星排的工作情况同D位三挡，即处于直接挡。因此，整个机构以超速挡传递动力。,D位四挡,C0和F0的工作情况如前所述，直接将动力传给中间轴。C2工作将动力传给公用太阳轮。B3工作将后行星排行星架固定，公用太阳轮驱动后行星排行星齿轮转动，使后行星排齿圈反向转动输出动力。,R位(倒挡),换挡杆置于P位时，驻车锁止机构将变速器输出轴锁止实现驻车。,如图(a)所示，当换挡

20、杆处于P位时，与换挡杆相连的手动阀通过锁止凸轮将锁止棘爪推向输出轴外齿圈，并嵌入其齿槽中，使变速器输出轴与壳体相连而无法转动。如图(b)所示，当换挡杆处于其他位置时，锁止凸轮退回，锁止棘爪在回位弹簧的作用下离开输出轴外齿圈，锁止解除。,P位(驻车挡),辛普森式行星齿轮变速器的优点,齿轮种类少、加工量少、工艺性好、成本低；齿圈输入、输出，强度高，传递功率大；无功率循环，效率高；组成的元件转速低，换档平稳；虽然是三自由度的变速器，每次换挡需操纵2个执行机构，但因安排合理，实际仅需更换1个执行机构。,2)拉维那式齿轮机构,拉维那式齿轮机构是由一小一大两个太阳轮、三个长行星齿轮和三个短行星齿轮组成两组

21、行星齿轮，一个共用行星架和一个共用齿圈组成。,图4-29 拉维娜行星齿轮机构1-小太阳轮 2-大太阳轮 3-行星架4-短行星轮 5-长行星轮 6-齿圈,采用双行星排组合，其结构特点是：两行星排共用行星架和齿圈，小太阳轮1、短行星轮4、长行星轮5、行星架3及齿圈6组成一个双行星轮式行星排，大太阳轮2、长行星轮5、行星架3及齿圈6组成一个单行星轮式行星排。具有四个独立元件：小太阳轮、大太阳轮、行星架和齿圈。行星架上的两套行星齿轮相互啮合，其中短行星齿轮与小太阳轮啮合，长行星齿轮与大太阳轮啮合的同时与齿圈啮合。,01M自动变速器原理,3）CR-CR结构行星齿轮变速器,CR-CR结构是指将两组单行星排

22、的行星架C和齿圈R分别组配的变速器，其特点是变速比大、效率高、元件轴转速低。,三、定轴式变速齿轮机构,平行轴有3根：即主轴、中间轴和副轴。主轴与发动机曲轴主轴颈轴线同轴。主轴上装有3档和4档离合器及3档、4档、倒档齿轮和惰轮(倒档齿轮、4档齿轮制为一体)。中间轴上装有最终主动齿轮及1档、3档、4档、倒档、2档齿轮及惰轮。中间轴4档齿轮及其倒档齿轮可在副轴中部锁止，工作时是锁止4档齿轮还是倒档齿轮则取决于接合套的移动方式。另外，主轴和副轴上的齿轮与中间轴上的齿轮保持常啮合状态。,定轴式变速齿轮机构,PAX型电控自动变速器的结构图,四、换挡执行机构,1.功用：对这些基本元件实施约束，实现挡位变换。

23、2.组成：主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成。3.工作原理：离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。,1.多片离合器,离合器的功用是将变速器的输入轴和行星排的某个基本元件连接，或将行星排的某两个基本元件连接在一起，使之成为一个整体转动。自动变速器中所用的离合器常为湿式多片离合器。通常由离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片、花键毂等组成。,1-主动元件；2-回位弹簧；3-活塞；4-离合器鼓；5-钢片；6-卡环；7-压盘；8-摩擦片；9-花键毂；10-弹簧座,工作状态：分离状态 结合状态利用压力油和回位弹簧

24、来实现。回位弹簧有3种不同形式：周置螺旋弹簧、中央布置螺旋弹簧和中央布置碟形弹簧。,多片离合器的工作过程,安全阀的功用,2.制动器,制动器的功用是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。在自动变速器中常用的制动器有片式制动器和带式制动器两种。,片式制动器示意图1-摩擦片；2-钢片；3-变速器壳体；4-活塞；5-油缸；6-制动器毂,钢片、摩擦片均由钢板冲压而成，摩擦片表面有厚度为0.380.76mm的摩擦材料层。为保证分离彻底，钢片和摩擦片间必须有足够的间隙，标准间隙范围为0.250.38mm，可通过选择适当的压盘、卡环及摩擦片厚度等方法调整该值。,直接作用伺服装置带式制动器,间接作用伺服装置

25、带式制动器,1-制动带；2-推杆；3-杠杆；4-活塞杆；5-壳体,1-支承销；2-变速器壳体；3-制动带；4-油缸盖；5-活塞；6-回位弹簧；7-摇臂,带式制动器.MPG,3.单向离合器,单向离合器的功用是使元件只能按一定方向旋转，在另一个方向上锁止。在行星齿轮系统中有若干个单向离合器，其工作性能对变速器的换挡品质有很大影响。执行机构的灵敏性直接影响换挡的平顺性，单向离合器具有灵敏度高的优点，可瞬间锁止(或解除锁止)，提高了换挡时机的准确性。另外，单向离合器不需要附加的液压或机械操纵装置，结构简单，不易发生故障。单向离合器有滚子式和楔块式两种类型。,图4.42滚子式单向离合器1-外座圈；2-滚

26、子；3-弹簧；4-弹簧保持座；5-内座圈,单向离合器.swf,楔块式单向离合器 a)自由转动 b)、c)锁止 1-外座圈；2-楔块；3-保持架；4-内座圈,单向离合器.mpg,5.4 液压控制系统,一、液压控制系统的功用与组成 1功用 液压控制系统的功用，是根据驾驶员的意图和行驶条件(节气门开度以及车速信号等)的需要，利用速控液压阀等元件控制液压油的输出或释放，通过操纵离合器和制动器的动作，控制行星齿轮机构，从而实现自动升降挡。2组成 自动变速器的自动控制是靠液压控制系统和电子控制系统来完成的。而液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。,液压控制系统,二、液压泵的功用、组成与工作原

27、理,液压泵是液压控制系统的动力源，它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换挡外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速器供应润滑油。,a）齿轮泵b）转子泵 c）叶片泵,液压泵的类型 液压泵一般位于液力变矩器和行星齿轮系统之间，一般由液力变矩器外壳驱动。常用的机油泵有三种类型：齿轮泵、转子泵和叶片泵。,泵.MPG,由于齿轮泵由变矩器驱动，其转速与发动机转速完全相同，则齿轮泵的输出油量和压力实际上在很大的范围内变化，在某些转速下齿轮泵的输出压力可能高于变速器工作需要的压力，这时除了齿轮泵消耗的发动机功率会增加以外，过高的油压还会引起油液的渗漏。为避免这种现象的出现，在自动变速器的主油道上

28、设置限压阀。,液压泵使用时应注意以下几点：1)发动机不工作时，液压泵也不工作，变速器内无控制油压。采用推车起动发动机时，即使变速器处于D位或R位，输出轴实际上是空转，发动机无法起动。2)车辆被牵引时，发动机不工作，液压泵无法运转，变速器内没有润滑油的循环流动。长距离牵引，齿轮系统无润滑油，离合器和制动器磨损加剧。因此牵引距离不应超过50km，牵引速度不得高于3050km/h。3)变速器齿轮系统有故障或严重漏油时，牵引车辆时应将传动轴脱开或驱动轮悬空。,三、控制机构主要部件的结构与工作原理,控制机构包括：1.主油路调压阀 2.手动阀 3.换挡阀 4.锁止离合器控制阀 集中安装在自动变速器的阀体上

29、。,液压油从液压泵输出后，即进入主油路系统。当主油路压力过高时，会引起换挡冲击和增加功率消耗；而主油路压力过低时，又会使离合器、制动器等执行元件打滑，因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。主油路调压阀的功用是将液压泵输出压力调节到所需值后再输入主油路。主油路调压阀通常采用阶梯型滑阀,1.主油路调压阀,主油路调压阀,2.节气门阀,节气门阀的工作取决于节气门的开度，即发动机的负荷，因此其输出油压由加速踏板的位置决定。节气门调压阀的作用是产生与节气门开度成正比的节气门油压，传给主调压阀和换挡阀，控制主油压和换挡操作。节气门阀主要有两种形式：机械式和真空式。,（1）机械式节气门阀,1.强制降挡阀；2

30、.弹簧；3.节气门阀；4.减压阀,（2）真空式节气门阀,1.真空气室；2.弹簧；3.膜片；4.推杆；5.滑阀；A.主油压；B.节气门油压；C.泄油口；D.真空接口,手动阀通过连杆机构与驾驶室内的变速器选挡操纵手柄相连，驾驶员操纵换挡操纵手柄可以带动手动阀移动。作用是根据选挡杆位置的不同依次将管路压力导入相应各挡油路。,3.手动阀,4.换挡阀,1.弹簧；2.换挡阀；A、B.回油口；C.至高挡换挡执行元件；D.主油路进油口；E.至低挡换挡执行元件；PV.速控阀油压；PZ.节气门油压；F.弹簧弹力,换挡阀是一种由弹簧和液压油作用的方向控制阀，用于切换通向各换挡执行元件的油路从而实现换挡控制。图示是一

31、种液压控制的2位换挡阀。在换挡阀的右端作用着来自速控阀的油压PV，左端作用着来自节气门阀的节气门油压PZ和换挡阀弹簧的弹力F，换挡阀的位置取决于两端控制压力的大小。,全液压AT控制系统,电液控制的 AT控制系统.mpg,离心式速度控制阀,强制低档阀,a)1挡 b)2挡,电控自动变速器换挡液压系统原理,电控自动变速器换挡液压系统原理,c)3挡 d)4挡,目前在一些新型的电控自动变速器上，锁止电磁阀采用脉冲式电磁阀，ECU可利用脉冲电信号占空比大小来调节锁止电磁阀的开度，以控制作用在锁止离合器控制阀右端的油压，由此调节锁止离合器控制阀左移时排油孔的开度，从而控制锁止离合器活塞右侧油压的大小,锁止离

32、合器控制阀,5.5 电子控制系统,一、电子控制系统的功用、组成与工作原理功用：为了进一步改善工作性能，自动变速器除液压控制系统外，又增设了电控系统，由电脑根据行驶要求和负荷来控制换挡，使自动变速器内部元件结构简化，性能提高，换档更精确、平顺，减少了排放，提高了燃油经济性，同时还具有电子自诊断功能，方便了故障诊断和维修。组成：信号输入装置、ECU和执行器组成。工作原理：ECU根据发动机和自动变速器上的各种传感器测得的节气门开度、车速、发动机转速等信号，以及各种控制开关传来的当前状态信号，进行运算、分析，然后调用ECU内存储器中存储的工作程序，向相应的执行器发出指令，以使各控制阀动作，实现对自动变

33、速器的控制。,典型的自动变速器电子控制系统组成框图,二、信号输入装置的功用、组成与工作原理包括：传感器和信号开关装置常用的传感器有：1.节气门位置传感器 2.发动机转速传感器 3.车速传感器 4.输入轴转速传感器 5.油温传感器常用的开关装置有：1.超速挡开关 2.模式选择开关 3.多功能开关 4.空挡起动开关 5.制动灯开关,安装位置：在自动变速器操纵手柄上。功用：控制自动变速器的超速挡。工作原理：如果超速挡开关打开，变速器操纵手柄又处于“D”位，则自动变速器随着车速的提高而升挡时，可升到最高挡(即超速挡)；而开关关闭时，无论车速怎样高，自动变速器最多只能升至次高挡。在驾驶室仪表板上，有“O

34、D OFF”指示灯显示超速挡开关的状态。当超速挡开关打开时，“OD OFF”指示灯熄灭，而当超速挡开关关闭时，“OD OFF”指示灯随之亮起。,超速挡开关,安装位置：换挡操纵手柄旁。常见的控制模式大致有以下几种：（1）经济模式：以汽车获得最佳燃油经济性为目标设计换挡规律。其换挡规律使汽车在行驶过程中，发动机经常在经济转速范围内运转，降低了燃油消耗。发动机转速相对较低时就会换入高挡，即提前升挡，延迟降挡。（2）动力模式：以汽车获得最大动力性为目标设计换挡规律。其换挡规律使汽车在行驶过程中，发动机经常处在大转矩、大功率范围内运行，提高了汽车的动力性能和爬坡能力。只有发动机转速较高时，才能换入高挡，

35、即延迟升挡，提前降挡。（3）普通模式：换挡规律介于经济模式与动力模式之间，它使汽车即保证了一定的动力性，又有较好的燃油经济性。（4）手动模式：该模式让驾驶员可在1至4挡之间以手动方式选择合适的挡位，使汽车像装用了手动变速器一样行驶，而又不必像手动变速器那样换挡时必须踩离合器踏板。,模式选择开关,功用：选择自动变速器的控制模式，即选择自动变速器的换挡规律，以满足不同的使用要求。,安装位置：在变速器壳体的手动阀摇臂轴或操纵手柄上，由变速杆进行控制。功用：（1）指示选挡操纵手柄位置：选挡操纵手柄的位置是利用多功能开关传给变速器控制系统。多功能开关电路将换挡位置P、R、N、D、3、2和1传给变速器控制

36、单元（2）倒挡信号灯的开启：当选挡手柄置于R位时，接通倒车灯继电器，倒挡信号灯开启。（3）空挡起动：发动机只有当选挡手柄在位置P或 N时才能起动。多功能开关将选挡杆位置处于P或N 时的信号传给起动继电器，使点火开关能工作。同时，在挂前进挡时中断起动机，即制止起动机在汽车进入行驶状态后啮合。,多功能开关,9空挡起动开关 其作用与多功能开关相同。10制动灯开关 安装位置：在制动踏板支架上。工作原理：踩下制动踏板时开关接通，通知ECU已经制动，松开变矩器锁止离合器，同时点亮制动灯。还可以防止当驱动轮制动抱死时，发动机突然熄火。,三、ECU的功用和组成,ECU是电子控制系统的核心。组成：输入装置、控制

37、器和输出装置。（1）输入装置接收各传感器与开关的输出信号，并对其放大或调节；（2）控制器将信号与内存中的数据进行对比，根据对比结果做出是否换挡等决定；（3）输出装置将控制信号输送给电磁阀，控制挡位的变化。,ECU具有以下控制功能：1控制换挡时刻 2控制主油路油压 3控制锁止离合器4控制换挡品质 5自动模式选择控制 6发动机制动作用控制 7使用输入轴转速传感器的控制 8超速行驶控制 9自诊断与失效保护功能,四、执行器的功用、结构与工作原理 电磁阀是电子控制系统的执行器。通过它们控制液压系统中的换挡阀，使离合器、制动器等工作，从而实现自动换挡和变矩器锁止。,开关式电磁阀的作用是开启和关闭自动变速器

38、油路。如图示，开关式电磁阀由电磁线圈1、衔铁和阀芯2及回位弹簧等组成。它只有两种工作状态：全开、全关。当线圈不通电时，阀芯被油压推开，球阀4在油压作用下关闭泄油口3，打开进油口，使主油道5的液压油进入控制油道6；线圈通电时，电磁力使阀芯下移，推动球阀关闭进油口，打开泄油口，控制油道内的液压油经泄油口泄空，控制油道内压力为0。,1.开关式电磁阀,脉冲式电磁阀的作用是控制油路中油压的大小。它与开关式电磁阀不同之处在于，控制脉冲式电磁阀工作的电信号不是恒定不变的电压信号，而是一个频率固定的脉冲电信号。电磁阀在脉冲电信号的作用下不断反复地开启和关闭泄油口12。ECU通过改变脉冲的宽度来改变电磁阀开启和关闭的时间比例，达到控制油路压力的目的。一个脉冲周期内，通电时间越长，即电磁阀开启的时间越长，经电磁阀泄出的自动变速器油就越多，油路压力就越低；反之亦然。,2.脉冲式电磁阀,6.电磁线圈、10.衔铁及阀芯、11.阀芯膜片、8.弹簧,