第4章 液壓控制自動換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

1、沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院第4章 液壓控制自動換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院學習目標：學習目標： 了解自動變速器常用液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作了解自動變速器常用液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作原理原理 了解自動變速器常用閥組的結(jié)構(gòu)及工作原理了解自動變速器常用閥組的結(jié)構(gòu)及工作原理 了解全液壓控制自動變速器組成及工作原理了解全液壓控制自動變速器組成及工作原理 了解全液壓控制自動變速器各部件相互作用了解全液壓控制自動變速器各部件相互作用關(guān)系關(guān)系沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.1 自動變速器常用液壓元件及其自動變速器常用液壓元件及其工作原理工作原理圖4-1 液壓控制系統(tǒng)的基本原理沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.1

2、.1 油泵油泵 作用：作用： 提供壓力油提供壓力油 潤滑潤滑形式：形式： 內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵(齒輪泵齒輪泵) 擺線轉(zhuǎn)子泵擺線轉(zhuǎn)子泵 葉片泵葉片泵 變量葉片泵變量葉片泵沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院1、內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵結(jié)構(gòu)與工作原理、內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵結(jié)構(gòu)與工作原理沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院變矩器軸套上的凹口與油泵小齒輪上的凸齒結(jié)合，變矩器旋轉(zhuǎn)帶動油泵小齒輪轉(zhuǎn)動沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵的優(yōu)點：內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、質(zhì)量輕、自吸能力強結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、質(zhì)量輕、自吸能力強，流量波動小、噪聲低，流量波動小、噪聲低沈陽理工大學應(yīng)

3、用技術(shù)學院2、擺線轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)與工作原理、擺線轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)與工作原理沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院3、葉片泵結(jié)構(gòu)與工作原理、葉片泵結(jié)構(gòu)與工作原理沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.1.2 控制元件控制元件1、壓力控制閥、壓力控制閥作用：控制油路中液流壓力作用：控制油路中液流壓力原理：利用液體壓力和彈簧力平衡實現(xiàn)壓力控制原理：利用液體壓力和彈簧力平衡實現(xiàn)壓力控制分類：球閥、活塞、滑閥分類：球閥、活塞、滑閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院球閥球閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院活塞閥活塞閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院滑閥式壓力調(diào)節(jié)閥滑閥式壓力調(diào)節(jié)閥 滑閥結(jié)構(gòu)滑閥結(jié)構(gòu)沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學

4、院沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院圖4-8 階梯式滑閥結(jié)構(gòu)主油路調(diào)壓閥車速反饋油壓車速反饋油壓沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2、方向控制閥、方向控制閥作用：控制液流方向和流經(jīng)通道，改變執(zhí)作用：控制液流方向和流經(jīng)通道，改變執(zhí)行機構(gòu)的運動方向和工作順序行機構(gòu)的運動方向和工作順序分類：單向閥、換向閥分類：單向閥、換向閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院單向閥單向閥允許油液向一個方向流動允許油液向一個方向流動流通不流通abcabc沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院換向閥換向閥利用閥芯和閥體間的相對運動來變換油液利用閥芯和閥體間的相對運動來變換油液流動的方向以及接通或關(guān)閉油路流動的方向以及接通或關(guān)閉油路1）手控式

5、換向閥）手控式換向閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2）液壓和彈簧式換向閥）液壓和彈簧式換向閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院3）電控換向閥）電控換向閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院流量控制閥流量控制閥通過流量閥通過改變油液的通道面積來調(diào)節(jié)流量，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)的運動速度沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院比例控制閥比例控制閥對于一些自動化程度較高的液壓設(shè)備，往對于一些自動化程度較高的液壓設(shè)備，往往要求對系統(tǒng)的參數(shù)（如壓力、流量）往要求對系統(tǒng)的參數(shù)（如壓力、流量）進行連續(xù)控制，比例閥就能滿足這種要進行連續(xù)控制，比例閥就能滿足這種要求。比例閥是一種按輸入信號（通常為求。比例閥是一種按輸入信號（通常為電信號）連續(xù)地、按比例地控制液

6、壓系電信號）連續(xù)地、按比例地控制液壓系統(tǒng)中的流量、壓力和方向。統(tǒng)中的流量、壓力和方向。沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.1.3 執(zhí)行元件執(zhí)行元件1、油缸（變速器中常用）、油缸（變速器中常用）2、液壓馬達、液壓馬達沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.1.4 輔助裝置輔助裝置1、油箱、油箱2、濾清器、濾清器粗濾器粗濾器精濾器精濾器閥前專用濾清器閥前專用濾清器3、冷卻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.2 液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理控制系統(tǒng)的主要任務(wù)包括：控制系統(tǒng)的主要任務(wù)包括：1）控制油泵壓力，使油泵的泵油壓力符合自動變速器各）控制油泵壓力，使油泵的泵油壓力符合自動變速器各系統(tǒng)的工作

7、需要系統(tǒng)的工作需要2）根據(jù)換擋手柄位置和汽車行駛狀況實現(xiàn)自動換擋）根據(jù)換擋手柄位置和汽車行駛狀況實現(xiàn)自動換擋3）控制變矩器中液壓油的循環(huán)和冷卻）控制變矩器中液壓油的循環(huán)和冷卻4）控制變矩器中鎖定離合器的工作）控制變矩器中鎖定離合器的工作5）利用油泵產(chǎn)生的液壓油的壓力控制系統(tǒng)本身的工作）利用油泵產(chǎn)生的液壓油的壓力控制系統(tǒng)本身的工作沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.2.1 主油路系統(tǒng)主油路系統(tǒng)主油路控制裝置的主要任務(wù)是主油路控制裝置的主要任務(wù)是控制主油道控制主油道壓力壓力，使油泵的泵油壓力經(jīng)調(diào)解后符合，使油泵的泵油壓力經(jīng)調(diào)解后符合自動變速器各系統(tǒng)的工作需要自動變速器各系統(tǒng)的工作需要沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學

8、院1、主調(diào)壓閥、主調(diào)壓閥變速桿的位置、汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度變速桿的位置、汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動調(diào)節(jié)流向各液壓系統(tǒng)的油壓力的變化，自動調(diào)節(jié)流向各液壓系統(tǒng)的油壓力（管路油壓力），使其與發(fā)動機功率相符，（管路油壓力），使其與發(fā)動機功率相符，以防止液壓油泵功率損失以防止液壓油泵功率損失沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2、次調(diào)壓閥、次調(diào)壓閥負責潤滑油壓的產(chǎn)生負責潤滑油壓的產(chǎn)生沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.2.2換擋信號系統(tǒng)換擋信號系統(tǒng)主要換擋信號：發(fā)動機負荷、車速主要換擋信號：發(fā)動機負荷、車速實現(xiàn)裝置：實現(xiàn)裝置：1）發(fā)動機負荷：節(jié)氣門閥）發(fā)動機負荷：節(jié)氣門閥2）車速：調(diào)速閥）車速：調(diào)速閥沈陽

9、理工大學應(yīng)用技術(shù)學院1、節(jié)氣門油壓的形成、節(jié)氣門油壓的形成通過節(jié)氣門閥調(diào)節(jié)形成通過節(jié)氣門閥調(diào)節(jié)形成作用：作用：1）作用于主調(diào)壓閥，控制管路油壓的高低）作用于主調(diào)壓閥，控制管路油壓的高低，使之與節(jié)氣門開度相適應(yīng)，使之與節(jié)氣門開度相適應(yīng)2）作用于各換擋閥，作為換擋信號）作用于各換擋閥，作為換擋信號3）作用于次調(diào)壓閥）作用于次調(diào)壓閥機械式節(jié)氣門閥機械式節(jié)氣門閥沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院真空式節(jié)氣門閥真空式節(jié)氣門閥圖4-15 真空式節(jié)氣門閥1真空膜片室；2膜片彈簧3膜片；4推桿；5滑閥A主油路進口；B節(jié)氣門油壓出口；C泄油口；D真空接口沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2、速控油壓的形成、速控油壓的形成泄荷式兩級

10、調(diào)速器泄荷式兩級調(diào)速器圖4-16 泄荷式兩級調(diào)速器1輸出軸齒輪；2調(diào)速器齒輪；3初級飛塊4初級5初級泄油口鋼球；6次級飛塊7次級調(diào)速彈簧；8次級泄油口鋼球；9調(diào)速器軸；10車速表驅(qū)動齒輪；11主油路壓力油；12節(jié)流口；13調(diào)速器壓力油節(jié)流式兩級調(diào)速器節(jié)流式兩級調(diào)速器圖4-18 兩級式調(diào)速器工作特性曲線沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院低速區(qū)：升檔時間短。防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速過低速區(qū)：升檔時間短。防止發(fā)動機轉(zhuǎn)速過高，油耗增加高，油耗增加高速區(qū)：升檔時間相對變長。充分利用發(fā)高速區(qū)：升檔時間相對變長。充分利用發(fā)動機動力進行加速動機動力進行加速沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4.2.3 換擋閥組換擋閥組作用：根據(jù)變速器換擋手

11、柄的位置以及汽作用：根據(jù)變速器換擋手柄的位置以及汽車行駛時的車速、發(fā)動機負荷等因素，車行駛時的車速、發(fā)動機負荷等因素，按照預先設(shè)定的換擋規(guī)律，在汽車行駛按照預先設(shè)定的換擋規(guī)律，在汽車行駛過程中自動選擇擋位，并通過換擋執(zhí)行過程中自動選擇擋位，并通過換擋執(zhí)行元件的工作改變變速器的傳動比，實現(xiàn)元件的工作改變變速器的傳動比，實現(xiàn)換擋。換擋。組成：手動閥、換擋閥、強制換擋閥等控組成：手動閥、換擋閥、強制換擋閥等控制閥及相應(yīng)的油路制閥及相應(yīng)的油路沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院1、手動閥、手動閥當使換擋手柄處在不同位置時，主油路壓當使換擋手柄處在不同位置時，主油路壓力油進不同的控制油路，改變自動變速力油進不同的控

12、制油路，改變自動變速器的工作狀態(tài)器的工作狀態(tài)沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2、換擋閥、換擋閥換擋閥是一種換向閥，它用來改變油路方換擋閥是一種換向閥，它用來改變油路方向，使主油路壓力油進入不同的控制油向，使主油路壓力油進入不同的控制油路，驅(qū)動相應(yīng)的換擋執(zhí)行元件，如離合路，驅(qū)動相應(yīng)的換擋執(zhí)行元件，如離合器或制動器，從而使自動變速器處在不器或制動器，從而使自動變速器處在不同擋位工作同擋位工作沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院換擋延遲：換擋延遲：升檔與降檔發(fā)生在不同的信號油壓，避免變升檔與降檔發(fā)生在不同的信號油壓，避免變速器頻繁升降檔速器頻繁升降檔升檔過程降檔過程換擋信號壓力差滑閥位移量沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院升降檔

13、規(guī)律：升降檔規(guī)律：變速器升降檔的時刻與信號油壓的關(guān)系變速器升降檔的時刻與信號油壓的關(guān)系降1檔降2檔升2檔升3檔速控油壓節(jié)氣門油壓圖4-22 升降檔規(guī)律沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院結(jié)論：結(jié)論：汽車自動變速器的升降擋由油門開度決定汽車自動變速器的升降擋由油門開度決定，油門開度越大，汽車升降擋車速越高，油門開度越大，汽車升降擋車速越高；油門開度越小，汽車升降擋車速就越；油門開度越小，汽車升降擋車速就越低低1-2換擋閥換擋閥速控油壓速控油壓節(jié)氣門油壓工作油壓節(jié)氣門油壓工作油壓壓至C1至C1至B2至B2節(jié)氣門油壓節(jié)氣門油壓工作油壓工作油壓至至C1至至B2速控油壓速控油壓節(jié)氣門油壓節(jié)氣門油壓工作油壓工作油壓速

14、控油壓速控油壓至至C1圖圖4-23 1-2換擋閥換擋閥1擋位置擋位置 圖圖4-24 1-2換擋閥換擋閥2擋位置擋位置L位位1-2檔換擋閥檔換擋閥來自手動閥來自手動閥低倒檔閥低倒檔閥1-2檔換擋閥檔換擋閥限制變速器升入二檔限制變速器升入二檔2-3檔換擋閥檔換擋閥作用：控制自動變速器作用：控制自動變速器2、3檔之間的切換檔之間的切換來自1-2檔換檔閥工作油壓至C2強制降檔油壓中間換擋閥節(jié)氣門油壓至手動閥速控油壓A腔3-4檔換擋閥檔換擋閥3-4換擋閥的作用是控制自動變速器在換擋閥的作用是控制自動變速器在3、4擋之間的變換擋之間的變換至C0節(jié)氣門油壓至B0主油壓速控油壓沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院沈陽理工

15、大學應(yīng)用技術(shù)學院4.3 液壓控制系統(tǒng)的工作原理液壓控制系統(tǒng)的工作原理及回路分析及回路分析1、P位位作用元件：作用元件：C0、B3沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院2、R位位作用元件：作用元件：C0、C2、B3主油壓手動閥 3-4檔換檔閥 離合器C0 低滑行調(diào)壓閥 2-3檔換檔閥 低倒檔閥 蓄能器C2 低倒檔順序閥 離合器C2 制動器B3 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院3、N位位與與P位類似，無剛性制動位類似，無剛性制動沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院4、D位位1檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、F2主油壓手動閥 節(jié)氣門閥 3-4檔換檔閥 C1蓄能器 調(diào)速器 離合器C1 1-2檔換檔閥 離合器C0 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院5、D位位2檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、B2主油壓手動閥 節(jié)氣門閥 3-4檔換檔閥 C1蓄能器 調(diào)速器 離合器C1 1-2檔換檔閥 離合器C0 B2蓄能器 制動器B2 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院5、D位位3檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、C2主油壓手動閥 節(jié)氣門閥 3-4換檔閥 離合器C1 1-2換檔閥 離合器C0 C1蓄能器 離合器C2 2-3換檔閥 調(diào)速器 制動器B2 沈陽理工大學應(yīng)用技術(shù)學院5、D位位4檔檔作用元件：作用元件：B0、C1、C2主油壓手動閥 節(jié)氣門閥 3-4換檔閥 C1 1-2換檔閥 鎖止繼動閥 離合器C2 2-3換檔閥 調(diào)速器 B2 次調(diào)壓閥 B0