第4章 液壓控制自動(dòng)換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

1、沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院第4章 液壓控制自動(dòng)換擋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解自動(dòng)變速器常用液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作了解自動(dòng)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(dòng)變速器常用閥組的結(jié)構(gòu)及工作原理了解自動(dòng)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(dòng)變速器組成及工作原理了解全液壓控制自動(dòng)變速器組成及工作原理 了解全液壓控制自動(dòng)變速器各部件相互作用了解全液壓控制自動(dòng)變速器各部件相互作用關(guān)系關(guān)系沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4.1 自動(dòng)變速器常用液壓元件及其自動(dòng)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4.1

2、.1 油泵油泵 作用：作用： 提供壓力油提供壓力油 潤(rùn)滑潤(rùn)滑形式：形式： 內(nèi)嚙合漸開(kāi)線齒輪泵內(nèi)嚙合漸開(kāi)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1、內(nèi)嚙合漸開(kāi)線齒輪泵結(jié)構(gòu)與工作原理、內(nèi)嚙合漸開(kāi)線齒輪泵結(jié)構(gòu)與工作原理沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(dòng)油泵小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院內(nèi)嚙合漸開(kāi)線齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)嚙合漸開(kāi)線齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、質(zhì)量輕、自吸能力強(qiáng)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、質(zhì)量輕、自吸能力強(qiáng)，流量波動(dòng)小、噪聲低，流量波動(dòng)小、噪聲低沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)

3、用技術(shù)學(xué)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(shí)現(xiàn)壓力控制原理：利用液體壓力和彈簧力平衡實(shí)現(xiàn)壓力控制分類(lèi)：球閥、活塞、滑閥分類(lèi)：球閥、活塞、滑閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院球閥球閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院活塞閥活塞閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)

4、院沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院圖4-8 階梯式滑閥結(jié)構(gòu)主油路調(diào)壓閥車(chē)速反饋油壓車(chē)速反饋油壓沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向和工作順序行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向和工作順序分類(lèi)：?jiǎn)蜗蜷y、換向閥分類(lèi)：?jiǎn)蜗蜷y、換向閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院?jiǎn)蜗蜷y單向閥允許油液向一個(gè)方向流動(dòng)允許油液向一個(gè)方向流動(dòng)流通不流通abcabc沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院換向閥換向閥利用閥芯和閥體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)變換油液利用閥芯和閥體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)變換油液流動(dòng)的方向以及接通或關(guān)閉油路流動(dòng)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2）液壓和彈簧式換向閥）液壓和彈簧式換向閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院3）電控?fù)Q向閥）電控?fù)Q向閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院流量控制閥流量控制閥通過(guò)流量閥通過(guò)改變油液的通道面積來(lái)調(diào)節(jié)流量，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院比例控制閥比例控制閥對(duì)于一些自動(dòng)化程度較高的液壓設(shè)備，往對(duì)于一些自動(dòng)化程度較高的液壓設(shè)備，往往要求對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)（如壓力、流量）往要求對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)（如壓力、流量）進(jìn)行連續(xù)控制，比例閥就能滿足這種要進(jìn)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(hào)（通常為求。比例閥是一種按輸入信號(hào)（通常為電信號(hào)）連續(xù)地、按比例地控制液

6、壓系電信號(hào)）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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(dá)、液壓馬達(dá)沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(dòng)變速器各）控制油泵壓力，使油泵的泵油壓力符合自動(dòng)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(chē)行駛狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋）根據(jù)換擋手柄位置和汽車(chē)行駛狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(dòng)變速器各系統(tǒng)的工作需要自動(dòng)變速器各系統(tǒng)的工作需要沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)

8、院1、主調(diào)壓閥、主調(diào)壓閥變速桿的位置、汽車(chē)的行駛速度和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度變速桿的位置、汽車(chē)的行駛速度和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)流向各液壓系統(tǒng)的油壓力的變化，自動(dòng)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(dòng)機(jī)功率相符，（管路油壓力），使其與發(fā)動(dòng)機(jī)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2、次調(diào)壓閥、次調(diào)壓閥負(fù)責(zé)潤(rùn)滑油壓的產(chǎn)生負(fù)責(zé)潤(rùn)滑油壓的產(chǎn)生沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4.2.2換擋信號(hào)系統(tǒng)換擋信號(hào)系統(tǒng)主要換擋信號(hào)：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、車(chē)速主要換擋信號(hào)：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、車(chē)速實(shí)現(xiàn)裝置：實(shí)現(xiàn)裝置：1）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷：節(jié)氣門(mén)閥）發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷：節(jié)氣門(mén)閥2）車(chē)速：調(diào)速閥）車(chē)速：調(diào)速閥沈陽(yáng)

9、理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1、節(jié)氣門(mén)油壓的形成、節(jié)氣門(mén)油壓的形成通過(guò)節(jié)氣門(mén)閥調(diào)節(jié)形成通過(guò)節(jié)氣門(mén)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(mén)開(kāi)度相適應(yīng)，使之與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度相適應(yīng)2）作用于各換擋閥，作為換擋信號(hào)）作用于各換擋閥，作為換擋信號(hào)3）作用于次調(diào)壓閥）作用于次調(diào)壓閥機(jī)械式節(jié)氣門(mén)閥機(jī)械式節(jié)氣門(mén)閥沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院真空式節(jié)氣門(mén)閥真空式節(jié)氣門(mén)閥圖4-15 真空式節(jié)氣門(mén)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(jìn)口；B節(jié)氣門(mén)油壓出口；C泄油口；D真空接口沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2、速控油壓的形成、速控油壓的形成泄荷式兩級(jí)

10、調(diào)速器泄荷式兩級(jí)調(diào)速器圖4-16 泄荷式兩級(jí)調(diào)速器1輸出軸齒輪；2調(diào)速器齒輪；3初級(jí)飛塊4初級(jí)5初級(jí)泄油口鋼球；6次級(jí)飛塊7次級(jí)調(diào)速?gòu)椈桑?次級(jí)泄油口鋼球；9調(diào)速器軸；10車(chē)速表驅(qū)動(dòng)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(jí)調(diào)速器節(jié)流式兩級(jí)調(diào)速器圖4-18 兩級(jí)式調(diào)速器工作特性曲線沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院低速區(qū)：升檔時(shí)間短。防止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低速區(qū)：升檔時(shí)間短。防止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，油耗增加高，油耗增加高速區(qū)：升檔時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)。充分利用發(fā)高速區(qū)：升檔時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)。充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行加速動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行加速沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(chē)行駛時(shí)的車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等因素，車(chē)行駛時(shí)的車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等因素，按照預(yù)先設(shè)定的換擋規(guī)律，在汽車(chē)行駛按照預(yù)先設(shè)定的換擋規(guī)律，在汽車(chē)行駛過(guò)程中自動(dòng)選擇擋位，并通過(guò)換擋執(zhí)行過(guò)程中自動(dòng)選擇擋位，并通過(guò)換擋執(zhí)行元件的工作改變變速器的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)元件的工作改變變速器的傳動(dòng)比，實(shí)現(xiàn)換擋。換擋。組成：手動(dòng)閥、換擋閥、強(qiáng)制換擋閥等控組成：手動(dòng)閥、換擋閥、強(qiáng)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院1、手動(dòng)閥、手動(dòng)閥當(dāng)使換擋手柄處在不同位置時(shí)，主油路壓當(dāng)使換擋手柄處在不同位置時(shí)，主油路壓力油進(jìn)不同的控制油路，改變自動(dòng)變速力油進(jìn)不同的控

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

13、規(guī)律：升降檔規(guī)律：變速器升降檔的時(shí)刻與信號(hào)油壓的關(guān)系變速器升降檔的時(shí)刻與信號(hào)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(mén)油壓圖4-22 升降檔規(guī)律沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院結(jié)論：結(jié)論：汽車(chē)自動(dòng)變速器的升降擋由油門(mén)開(kāi)度決定汽車(chē)自動(dòng)變速器的升降擋由油門(mén)開(kāi)度決定，油門(mén)開(kāi)度越大，汽車(chē)升降擋車(chē)速越高，油門(mén)開(kāi)度越大，汽車(chē)升降擋車(chē)速越高；油門(mén)開(kāi)度越小，汽車(chē)升降擋車(chē)速就越；油門(mén)開(kāi)度越小，汽車(chē)升降擋車(chē)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(mén)油壓工作油壓節(jié)氣門(mén)油壓工作油壓壓至C1至C1至B2至B2節(jié)氣門(mén)油壓節(jié)氣門(mén)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(mén)油壓節(jié)氣門(mén)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(lái)自手動(dòng)閥來(lái)自手動(dòng)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(dòng)變速器作用：控制自動(dòng)變速器2、3檔之間的切換檔之間的切換來(lái)自1-2檔換檔閥工作油壓至C2強(qiáng)制降檔油壓中間換擋閥節(jié)氣門(mén)油壓至手動(dòng)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(dòng)變速器在換擋閥的作用是控制自動(dòng)變速器在3、4擋之間的變換擋之間的變換至C0節(jié)氣門(mén)油壓至B0主油壓速控油壓沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院沈陽(yáng)理工

15、大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2、R位位作用元件：作用元件：C0、C2、B3主油壓手動(dòng)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(dòng)器B3 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院3、N位位與與P位類(lèi)似，無(wú)剛性制動(dòng)位類(lèi)似，無(wú)剛性制動(dòng)沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院4、D位位1檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、F2主油壓手動(dòng)閥 節(jié)氣門(mén)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(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院5、D位位2檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、B2主油壓手動(dòng)閥 節(jié)氣門(mén)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(dòng)器B2 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院5、D位位3檔檔作用元件：作用元件：C0、C1、C2主油壓手動(dòng)閥 節(jié)氣門(mén)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(dòng)器B2 沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院5、D位位4檔檔作用元件：作用元件：B0、C1、C2主油壓手動(dòng)閥 節(jié)氣門(mén)閥 3-4換檔閥 C1 1-2換檔閥 鎖止繼動(dòng)閥 離合器C2 2-3換檔閥 調(diào)速器 B2 次調(diào)壓閥 B0