汽車液壓控制系統(tǒng)

1、第四節(jié)第四節(jié):液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解液壓控制系統(tǒng)的組成2.了解液壓控制系統(tǒng)功能3.了解液壓控制系統(tǒng)工作原理4.熟悉液壓控制系統(tǒng)的換擋控制一、液壓控制系統(tǒng)概述1.液壓控制系統(tǒng)的組成及作用組成：1. 動力源：油泵（液壓泵）2. 執(zhí)行機構(gòu)：離合器、制動器、單向離合器3. 控制機構(gòu)：閥體、各種閥（調(diào)壓閥、手控閥、換檔閥、速控閥、節(jié)氣門閥、強制降檔閥等）、緩沖控制裝置（蓄壓器、單向球閥等）作用：傳動、潤滑、冷卻 液壓控制系統(tǒng)能根據(jù)駕駛員的意圖和行駛條件（節(jié)氣門開度以及車速信號）的需要，將油泵提供的壓力油，通過閥體中各種閥的動作控制液壓油的輸出或釋放，來操縱相應(yīng)離合器和制動器的動作，從

2、而控制行星齒輪機構(gòu)，實現(xiàn)自動升降擋2.液壓控制系統(tǒng)的控制原理（1）全液壓控制自動變速器（2）電子控制自動變速器二、液壓控制系統(tǒng)組成及工作原理基本原理油泵油泵主調(diào)壓閥主調(diào)壓閥副調(diào)壓閥副調(diào)壓閥手動閥手動閥節(jié)氣門閥節(jié)氣門閥速控閥速控閥 1 2 2 3 3 4變矩器變矩器潤滑潤滑油冷卻器油冷卻器換擋閥換擋閥換擋閥1.油泵位置：一般位于液力變矩器和行星齒輪傳動裝置之間，由液力變矩器外殼驅(qū)動。功用：使ATF產(chǎn)生一定的壓力和流量 ，供給液力變矩器和液壓控制系統(tǒng)所需的液壓油，并保證行星齒輪機構(gòu)各摩擦副的潤滑需要。分類：常用的油泵有三種類型：齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵和葉片泵（a）齒輪泵 （b）轉(zhuǎn)子泵 （c）葉片泵 （1）

3、油泵的驅(qū)動（2）油泵的工作原理1）齒輪式油泵結(jié)構(gòu)： 由主動齒輪、從動齒輪、殼體、油封等組成。殼體的從動齒輪槽內(nèi)有一個月牙形凸臺工作： 主動齒輪帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn)，在齒輪脫離嚙合的一端，容積不斷增大，成為低壓吸油腔，把油吸入；在齒輪開始嚙合的一端，容積不斷減小，成為高壓油腔，把油壓出。2）轉(zhuǎn)子式油泵 轉(zhuǎn)子式油泵是一種特殊的內(nèi)嚙合齒輪泵。內(nèi)轉(zhuǎn)子為外齒輪，其齒廓曲線是外擺線。外轉(zhuǎn)子為內(nèi)齒輪，其齒廓曲線是圓弧曲線。內(nèi)外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心不同，兩者之間具有偏心距。 一般內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為10，外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為11（比內(nèi)轉(zhuǎn)子多一個齒）。 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時，變距器驅(qū)動油泵轉(zhuǎn)子朝相同的方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，工作腔的容積發(fā)生變化

4、：容積由小變大，形成局部真空，將液壓油從進油口吸入；容積由大變小，形成局部高壓，將液壓油從出油口排出3）葉片式油泵組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片及泵殼 葉片泵分為： 定量泵油泵的排量不變。為保證發(fā)動機低速時的正常泵油，以滿足自動變速器的工作需要，要求油泵的排量應(yīng)足夠大。但發(fā)動機高速時，因泵油量增多，此時的泵油還必須排泄掉，從而造成發(fā)動機動力損失。 變量泵油泵的排量可變。以減少高速運轉(zhuǎn)時的發(fā)動機動力損失。其結(jié)構(gòu)特點是：定子不固定，而是繞一個銷軸作一定的擺動，以改變定子和轉(zhuǎn)子之間的偏心距，從而改變油泵的排量。2.換擋執(zhí)行機構(gòu)(a)接合 (b)分離 （1）離合器 離合器的作用是將輸入或輸出軸與行星齒輪機構(gòu)中

5、某個基本元件連接起來，或?qū)⑿行驱X輪機構(gòu)中某兩個個基本元件連接在一起，使之成為一個整體轉(zhuǎn)動，以傳遞動力。 現(xiàn)代自動變速器中所使用的離合器多為濕式多片式離合器，它通常由離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、一組鋼片、一組摩擦片、花鍵轂等組成 （2）制動器 制動器的作用是約束行星齒輪機構(gòu)中某個基本構(gòu)件，使其不能運動，以獲得必要傳動比。目前最常見的是濕式多片式制動器和帶式制動器兩種。 1）濕式多片制動器 濕式多片式制動器結(jié)構(gòu)與離合器結(jié)構(gòu)相似，由制動器活塞、回位彈簧、制動器轂、制動器摩擦片、制動器鋼片等組成。 2）帶式制動器 帶式制動器是利用圍繞在鼓周圍的制動帶收縮而產(chǎn)生制動效果的，它由制動帶和伺服機構(gòu)組成。

6、 制動帶的內(nèi)側(cè)涂有摩擦材料，以產(chǎn)生較大的摩擦力，幫助夾緊離合器鼓或制動器鼓。制動帶的一端固定或支撐在間隙調(diào)整裝置上，另一端由伺服機構(gòu)中的活塞桿或推桿驅(qū)動。制動器的伺服機構(gòu)用來控制制動帶的工作。它主要由殼體、活塞、活塞桿（或推桿）、彈簧和蓋組成（3）單向離合器作用：單方向固定行星齒輪機構(gòu)中某個基本元件的轉(zhuǎn)動。常見形式：滾柱斜槽式（液力變矩器常用）和楔塊式（行星齒輪變速器常用）。3.換擋控制機構(gòu)3.1.1主調(diào)壓閥 主調(diào)節(jié)閥根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門的開度自動調(diào)節(jié)整個液壓控制系統(tǒng)的油壓，經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力為主油壓，也被稱為管路壓力或管路油壓。主油壓是自動變速器中最基本和最重要的油壓，其作用有二個：一是用于操

7、作變速器內(nèi)的離合器和制動器；二是用于進一步調(diào)節(jié)變速器內(nèi)的其他壓力。 主調(diào)節(jié)閥由閥芯、閥體和彈簧等組成3.1油壓調(diào)節(jié)裝置-主調(diào)壓閥、副調(diào)壓閥工作原理: 主滑閥受四個力作用： 管路油壓作用于 A 面調(diào)壓； 反壓彈簧的張力基本壓力； 節(jié)氣門壓力作用于 C 面根據(jù)節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)油壓； 手控閥“R”油壓作用于（B-C）面倒擋增壓； 油泵運轉(zhuǎn)，其壓力油進入主調(diào)壓閥，經(jīng)調(diào)壓后的油路壓力便可根據(jù)需要穩(wěn)定在某一數(shù)值。說明： （1）當(dāng)節(jié)氣門開度較大時，由于發(fā)動機輸出功率和變速器所傳遞的轉(zhuǎn)矩都較大，為了防止離合器、制動器等換擋執(zhí)行元件打滑，主油路油壓應(yīng)能隨著節(jié)氣門開度的增大而升高-節(jié)氣門油壓反饋至主調(diào)壓閥彈簧端，以

8、使主油路油壓升高。 （2）因為倒擋使用時間短，為了減小變速器尺寸，倒擋離合器和倒擋制動器在設(shè)計上采用了較少的摩擦片，但其傳遞的轉(zhuǎn)矩又較前進擋大，為了防止其打滑，要求倒擋工作時油壓要高-手控閥的倒擋油壓反饋至主調(diào)壓閥下端，以使主油路油壓升高。 副調(diào)節(jié)閥的作用是根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門的開度自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)變矩器油壓和潤滑油壓。變矩器油壓用于液力變矩器的工作，由于發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩全部都要經(jīng)過變矩器傳遞，而變矩器傳遞的轉(zhuǎn)矩的能力與變矩器的工作油壓有關(guān)，因此變矩器油壓的變化必須與發(fā)動機負荷的變化一致。潤滑油壓用于變速器內(nèi)所有旋轉(zhuǎn)零件的潤滑。 副調(diào)節(jié)閥由閥芯、閥體和彈簧等組成3.1.2副調(diào)壓閥至液力變矩器來自主

9、調(diào)壓閥3.2.1節(jié)氣門閥 節(jié)氣門閥的作用是產(chǎn)生一個與發(fā)動機負荷相關(guān)的節(jié)氣門油壓。此油壓力的主要作用如下：1.作用于主調(diào)節(jié)閥下端，使主調(diào)節(jié)閥所調(diào)節(jié)的主油壓壓力與節(jié)氣門開度相適應(yīng)；2.作用于副調(diào)節(jié)閥下端，控制變矩器和潤滑油壓的高低；3.作用于各換檔閥的上端，作為換檔信號。 踩下加速踏板時，強制降擋柱塞上移壓縮彈簧，使向上的作用力增大，節(jié)氣門閥體上移，使進油口開大，從節(jié)氣門輸出的油壓增高。節(jié)氣門開度越大，強制降擋柱塞壓縮彈簧的力越大，閥體上移越多，相應(yīng)的節(jié)氣門油壓越高，從而使發(fā)動機節(jié)氣門開度的大小與自動變速器節(jié)氣門輸出油壓有了對應(yīng)關(guān)系3.2換檔信號系統(tǒng)-節(jié)氣門閥、速控閥 用來產(chǎn)生一個與車輛行駛速度相

10、關(guān)的速控油壓，作用于各換檔閥的下端，控制換檔。 常見的類型為離心式速控液壓閥，由殼體、閥體、調(diào)速閥體、重塊、彈簧等組成3.2.2速控閥3.3.1手控閥 手控閥為一個多路換向閥，由變速桿通過聯(lián)動裝置控制，根據(jù)變速桿位置的不同，將主油壓導(dǎo)入相應(yīng)的各檔油路。手控閥的結(jié)構(gòu)如圖所示，在閥體上開有多條油道，其中只有一個進油道，其余為出油道，分別通往與變速桿對應(yīng)的檔位油路，對不同的滑閥或換檔執(zhí)行元件進行控制，實現(xiàn)不同的換檔要求。3.3換檔控制系統(tǒng)-手控閥、換擋閥、強制降檔閥 換檔閥是一種由彈簧和液壓力作用的方向控制閥，當(dāng)自動變速器為全液控時，它根據(jù)作用其兩端的速控油壓和節(jié)氣門油壓的平衡狀況，自動切換通往執(zhí)行

11、元件油路來完成換檔。當(dāng)自動變速器為電控時，它則由電磁閥控制作用其一端的主油壓與其另一端的彈簧力的平衡狀況，自動切換通往執(zhí)行元件油路來完成換檔。 因為每個換檔閥只有工作兩個位置，只能在兩個檔位之間切換，故對四檔變速器而言，要有三個換檔閥。 3.3.2換檔閥1）全液控換檔閥 閥的上端作用著向下的節(jié)氣門油壓和彈簧力，下端作用著向上的速控油壓。當(dāng)速控油壓力小于向下的合力時，柱塞位于下方，此時變速器處于低檔。當(dāng)速控油壓升高（車速增加）時，速控油壓將柱塞推向上方，從而改變油路，此時變速器自動升入高一檔。 換檔電磁閥通過開啟或關(guān)閉換檔閥控制油路的泄油孔來控制換檔閥的工作。主油壓經(jīng)電磁閥后，通至換檔閥的上端。

12、當(dāng)電磁閥開啟時，泄油孔打開，沒有主油壓作用在換檔閥上端，換檔閥在下端彈簧力的作用下處于上端；當(dāng)電磁閥關(guān)閉時，泄油孔關(guān)閉，主油壓作用在換檔閥上端，使換檔閥克服彈簧力下移，從而改變油路，實現(xiàn)檔位變換。 2）電控式換檔閥 在車輛行駛過程中，如果將加速踏板踩到底（節(jié)氣門開度85），變速器會在原來檔位的基礎(chǔ)上自動降低一個檔位，這個過程叫強制降檔。 當(dāng)汽車在超速檔運行，若將加速踏板踩到底（節(jié)氣門開度達85）時，從降檔閥出來的鎖止油壓被送至3-4檔換檔閥上端的第三滑行變速閥上端，這一向下的力，壓下3-4檔換檔閥，使閥體下移，自動變速器從四檔降至三檔。 3.3.3強制降檔閥（換低速變速旋塞）3.4緩沖安全系統(tǒng)-蓄壓減振器、單向球閥3.4.1蓄壓減振器 蓄壓減振器也稱為儲能減振器或蓄壓器，常用來緩和換檔沖擊，一般由減振活塞和減振彈簧組成，如圖所示。它與離合器或制動器并聯(lián)安裝，壓力油進入離合器或制動器活塞液壓缸A的同時也進入蓄壓減振器，將減振活塞壓下，以此方式延長液壓缸A的充油時間，使其油壓的增長速度減緩，防止離合器或制動器片瞬間接合加載，因而減小了換檔沖擊。 3.4.2單向球閥 在自動變速器中采用了若干單向球閥，其作用是當(dāng)液壓油進入執(zhí)行元件時，單向球閥堵死一個