汽車電控課件

第二節(jié)電控液力自動變速器

的結(jié)構(gòu)與工作原理

一、液力變矩器1．液力偶合器2．液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理3．液力變矩器的工作特性4．液力變矩器的種類5．液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu)1.液力偶合器

液力偶合器的組成：主動元件：

泵輪：泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。從動元件：

渦輪：渦輪連接在從動軸上。在泵輪與渦輪上，均徑向焊接帶有一定彎度的葉片，用來傳遞動力。泵輪與渦輪葉片內(nèi)緣有導(dǎo)流環(huán)，裝合后構(gòu)成循環(huán)圓，可促進(jìn)油液循環(huán)。

液力偶合器工作原理：

（1）“渦流”的產(chǎn)生

當(dāng)泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動，外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣，可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內(nèi)，液體流動形成循環(huán)流，稱為“渦流”。

（2）環(huán)流的產(chǎn)生

因渦流的產(chǎn)生，液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動，渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉(zhuǎn)的扭矩。可見，循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成“環(huán)流”。上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當(dāng)渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時，汽車才能行駛。液力偶合器渦流、環(huán)流的產(chǎn)生

液力偶合器工作特性：

渦輪的扭矩(Mw)和泵輪的扭矩(Mb)的關(guān)系式為：

Mw≤Mb

液力耦合器的傳動效率η=Nw/Nв=Mwnw/Mвnвη=nw/nв=i(Mв=Mw)

當(dāng)i=1時η=100%,但最高效率只可達(dá)97%左右。

液力偶合器的缺點：

液力偶合器不能使輸出扭矩增大，只起液力聯(lián)軸離合器的作用。因此，汽車上很少采用。它不能使發(fā)動機(jī)與傳動系徹底分離，為解決換擋問題，在液力偶合器和機(jī)械變速器之間還需安裝一個換擋用變速器，從而增加了傳動系重量及縱向尺寸，所以換用液力變矩器。２.液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理（1）變矩器安裝的位置識別自動變速驅(qū)動橋自動變速器（2）液力變矩器的組成

主要由泵輪（b)、渦輪(w)、導(dǎo)輪(d)組成。在液力偶合器的基礎(chǔ)上，增設(shè)導(dǎo)輪。導(dǎo)輪介于泵輪和渦輪之間，通過單向離合器，單向固定在輸出軸上。

（可順轉(zhuǎn)，不能逆轉(zhuǎn)）殼殼泵輪渦輪導(dǎo)輪起動齒圈

泵輪與殼連成一體為主動元件；殼體做成兩半，用螺栓連接，殼外有起動齒圈渦輪懸浮在變矩器內(nèi)與從動軸相連；導(dǎo)輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導(dǎo)輪固定套固定在變速器外殼上，單向離合器使導(dǎo)輪可以順時針方向轉(zhuǎn)動而不能逆時針方向轉(zhuǎn)動。液力變矩器的實物圖液力變矩器結(jié)構(gòu)示意圖1）泵輪

泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導(dǎo)環(huán)，提供一通道使ATF流動暢通。變矩器通過驅(qū)動端蓋與曲軸連接。當(dāng)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時，將帶動泵輪一同旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的ATF依靠離心力向外沖出。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高，由泵輪向外噴射的ATF的速度也隨著升高。2）渦輪

渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲線方向不同于泵輪的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設(shè)，相互間保持非常小的間隙。3）導(dǎo)輪

導(dǎo)輪是有葉片的小圓盤，位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導(dǎo)輪軸上，通過單向離合器固定于變速器殼體上。導(dǎo)輪上的單向離合器可以鎖住導(dǎo)輪以防止反向轉(zhuǎn)動。這樣，導(dǎo)輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鎖住。

液力變矩器中三個元件的功用：

泵輪：將發(fā)動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣幼兯倨饔偷膭幽堋?/p>

渦輪：將自動變速器油的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪軸上的機(jī)械能。

導(dǎo)輪：改變自動變速器油的流動方向，從而達(dá)到增矩的作用。液力變矩器渦流與環(huán)流液力變矩器的工作原理

點擊播放液力變矩器的工作原理

增矩過程：MW=MB+MD液力變矩器的工作原理

偶合點：MW=MB液力變矩器的的工作原理

減矩過程：MT=MP-MS

（導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)）MT=MP(加裝單向離合器后，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動)

３.液力變矩器的工作特性

定義：當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩一定，泵輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩也一定時，渦輪與泵輪之間的轉(zhuǎn)矩比、轉(zhuǎn)速比、和傳動效率三者的變化規(guī)律。

轉(zhuǎn)矩比=渦輪輸出轉(zhuǎn)矩/泵輪輸出轉(zhuǎn)矩

轉(zhuǎn)速比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速

傳動比=輸入軸轉(zhuǎn)速/輸出軸轉(zhuǎn)速

分析：變矩器工作時，作用在渦輪上的扭矩（Mw）不僅有泵輪施加給渦輪的扭矩(Mb)，還有導(dǎo)輪的反作用力矩(Md)，即：Mw＝Mb+Md。

a.當(dāng)nw=0時，此時nb＞nw，油液速度Vc流向?qū)л喌恼妫琈d>0，Mw＝Mb+Md，可見Mw>Mb，起變扭作用。

b．當(dāng)nw=0.85nb

時，油液速度Vc與導(dǎo)輪葉片相切，Md=0，Mw=Mb，為偶合器(液力聯(lián)軸器)。此轉(zhuǎn)速稱為“偶合工作點”。液力變矩器的工作特性分析液力變矩器的工作特性分析

c．當(dāng)nw≈nb時，油液速度Vc流向?qū)л喌谋趁妫琈d為負(fù)值，導(dǎo)輪欲隨泵輪同向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪對油液的反作用力沖向泵輪正面，故Mw=Mb-Md。

d.當(dāng)nw=nb時，循環(huán)圓內(nèi)的液體停止流動，停止扭矩的傳遞。故nw的增大是有限度的，它與nb的比值不可能達(dá)到1，一般小于0.9。為提高傳動效率，需設(shè)鎖止離合器。液力傳動的特性變扭比（K）=MW/Mb，一般為2~4倍。轉(zhuǎn)速比（i）=nw/nb≤1傳動效率（η）=輸出功率/輸入功率

=Nw/Nb＜1（1）怠速時，MＷ很小，汽車不能行使。（2）起步時，MＷ最大。（3）逐漸加速時，MＷ減小。（4）偶合點時，k=1,

MＷ=Mb

為提高變矩器在偶合區(qū)工作的性能，需加裝單向離合器和鎖止離合器，以提高傳動效率，降低燃料消耗。變矩器的性能參數(shù)變矩器的性能參數(shù)4.液力變矩器的種類（1）三元件液力變矩器其工作輪數(shù)目為三個：

泵輪、渦輪、導(dǎo)輪（2）四元件液力變矩器其工作輪數(shù)目為四個：泵輪、渦輪、雙導(dǎo)輪５.液力變矩器的鎖止機(jī)構(gòu)

鎖止離合器鎖止的液力變矩器

變矩器的鎖止離合器與外殼相連，也就是與泵輪相接，而鎖止離合器片與渦輪相接，帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在油壓的作用下，可以將多片式鎖止離合器的盤與摩擦片壓緊成為一體，這就使渦輪與泵輪連接成—體，此時液力傳動變?yōu)殡x合器傳動，相當(dāng)于為剛性連接，這樣提高了傳動效率，接近100%。同時還避免變矩器的油溫升高。

鎖止離合器摩擦片、減震彈簧鎖止離合器的工作原理

點擊播放

1）鎖止離合器分離狀態(tài)

當(dāng)車輛低速行駛時，油液流至鎖止離合器片的前端。鎖止離合器片前端與后端的壓力相同，使鎖止離合器分離。2）鎖止離合器接合狀態(tài)

當(dāng)車速以中速至高速行駛時，油液流至鎖止離合器的后端。這樣，鎖止離合器處于接合狀態(tài)，使鎖止離合器片與前蓋一起轉(zhuǎn)動。

帶鎖止離合器的液力變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉(zhuǎn)速較低時具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在渦輪轉(zhuǎn)速較高時所具有的高傳動效率的特性。

１.平行軸式齒輪變速機(jī)構(gòu)（１）基本變速機(jī)構(gòu)的組成：

輸入軸輸出軸倒擋軸軸承變速齒輪

二、齒輪變速機(jī)構(gòu)

點擊播放（２）變速原理i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1主動輪1z1，n1，M1為主動齒輪的參數(shù)。

z2，n2，M2為從動齒輪的參數(shù)。從動輪2i=主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)２.行星齒輪變速機(jī)構(gòu)

多數(shù)自動變速器是采用多排行星齒輪機(jī)構(gòu)提供不同的傳動比。傳動比可以由駕駛員手動選擇，也可以由電控系統(tǒng)或液壓控制系統(tǒng)通過接合和釋放換擋離合器和制動器自動選擇。

點擊播放（１）單行星排

單排行星齒輪機(jī)構(gòu)是由一個太陽輪、一個帶有兩個和多個行星齒輪的行星架和一個齒圈組成的。1-太陽輪；2-齒圈；3-行星架；4-行星齒輪

設(shè)太陽輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2和n3，齒數(shù)分別為zl、z2和z3，齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為α。根據(jù)能量守恒定律，可得單排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般運動規(guī)律的特性方程式:其中：α=Z2/Z1＞1n1+αn2-(1+α)n3=0

單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動原理

行星齒輪機(jī)構(gòu)工作時將太陽輪、齒圈和行星架這三者中的任一元件作為主動件，使它與輸入軸聯(lián)結(jié)，將另一元件作為被動件與輸出軸聯(lián)結(jié)，再將第三個元件加以約束制動。這樣整個行星齒輪機(jī)構(gòu)即以一定的傳動比傳遞動力。點擊播放1）齒圈固定，太陽輪主動，行星架被動

太陽輪帶動行星齒輪沿靜止的齒圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動行星架以較慢的速度與太陽輪同向旋轉(zhuǎn)，傳動比為：

i13=1+α

為前進(jìn)降速擋，減速相對較大。2）齒圈固定，行星架主動，太陽輪被動

傳動比為：i31=1/(1+α)

為前進(jìn)超速擋，增速相對較大。

3）太陽輪固定，齒圈主動，行星架被動

傳動比為：

i23=1+z2/z1

=1+1/α

為前進(jìn)降速擋，減速相對較小。4）太陽輪固定，行星架主動，齒圈被動

傳動比為：

i32=z2/(z1+z2)=α/(1+α)

為前進(jìn)超速擋，增速相對較小。5）行星架固定，太陽輪主動，齒圈被動

行星架固定，行星齒輪只能自轉(zhuǎn)，太陽輪經(jīng)行星齒輪帶動齒圈旋轉(zhuǎn)輸出動力。齒圈的旋轉(zhuǎn)方向與太陽輪相反。傳動比為：

i12=z2/z1=-α

為倒擋減速擋。

6）行星架固定，齒圈主動，太陽輪被動

行星架固定，行星齒輪只能自轉(zhuǎn)，齒圈經(jīng)行星齒輪帶動太陽輪旋轉(zhuǎn)輸出動力。太陽輪的旋轉(zhuǎn)方向與齒圈相反，傳動比為：

i21=-z1/z2=-1/α

為倒擋超速擋。

7）直接傳動

若三元件中的任兩元件被連接在一起，則第三元件必然與這兩者以相同的轉(zhuǎn)速、相同的方向轉(zhuǎn)動。

8）自由轉(zhuǎn)動

若所有元件均不受約束，則行星齒輪機(jī)構(gòu)失去傳動作用。此種狀態(tài)相當(dāng)于空擋。

行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作情況

狀態(tài)擋位固定部件輸入部件輸出部件旋轉(zhuǎn)方向1降速擋齒圈太陽輪行星架相同方向2超速擋齒圈行星架太陽輪相同方向3降速擋太陽輪齒圈行星架相同方向4超速擋太陽輪行星架齒圈相同方向5倒擋位（降速）行星架太陽輪齒圈相反方向6倒擋位（超速）行星架齒圈太陽輪相反方向7直接擋沒有任意兩個第三元件同向同速8空擋位沒有不定不定不轉(zhuǎn)動

行星齒輪機(jī)構(gòu)與外嚙合齒輪機(jī)構(gòu)相比具有以下優(yōu)點：

1）所有行星齒輪均參與工作，都承受載荷，行星齒輪工作更安靜，強度更大。

2）行星齒輪工作時，齒輪間產(chǎn)生的作用力由齒輪系統(tǒng)內(nèi)部承受，不傳遞到變速器殼體，變速器可以設(shè)計得更薄、更輕。

3）行星齒輪機(jī)構(gòu)采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結(jié)合的方式，與單一的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。

4）行星齒輪系統(tǒng)的齒輪處于常嚙合狀態(tài)，不存在掛擋時的齒輪沖擊，工作平穩(wěn)，壽命長。（２）雙行星排三、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)

行星齒輪變速器中的所有齒輪都處于常嚙合狀態(tài)，擋位變換必須通過以不同方式對行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本元件進(jìn)行約束(即固定或連接某些基本元件)來實現(xiàn)。能對這些基本元件實施約束的機(jī)構(gòu)，就是行星齒輪變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由離合器、制動器和單向離合器三種執(zhí)行元件組成，離合器和制動器是以液壓方式控制行星齒輪機(jī)構(gòu)元件的旋轉(zhuǎn)，而單向離合器則是以機(jī)械方式對行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件進(jìn)行鎖止。1.多片離合器

(1)作用

自動變速器中的濕式多片離合器是用來連接輸入軸或輸出軸和某個基本元件，或?qū)⑿行驱X輪機(jī)構(gòu)中某兩個基本元件連接在一起實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。點擊播放離合器片離合器(2)構(gòu)造：一般為多片摩擦式，是液壓控制的執(zhí)行元件?；窘M成:離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、離合器片（鋼片、摩擦片）、花鍵轂

摩擦片與旋轉(zhuǎn)的花鍵轂的齒鍵連接，可軸向移動，為輸入端，片上有鋼基粉末冶金層或合成纖維層。從動鋼片與轉(zhuǎn)動鼓的內(nèi)花鍵連接也可軸向移動，可輸出扭矩。活塞為環(huán)狀，另外活塞上有密封圈、回位彈簧?；ㄦI轂輸入軸彈簧活塞離合器轂主動盤壓盤從動盤卡環(huán)(3)工作情況：離合器接合：當(dāng)壓力油經(jīng)油道進(jìn)入活塞左面的液壓缸時，液壓力克服彈簧力使活塞右移，將所有離合器片壓緊。離合器分離：當(dāng)控制閥將作用在離合器液壓缸的油壓力撤除后，離合器活塞在回位彈簧的作用下回復(fù)原位，并將缸內(nèi)的變速器油從進(jìn)油孔排出。離合器自由間隙：離合器處于分離狀態(tài)時，離合器片之間有一定的軸向間隙，以保證鋼片和摩擦片之間無軸向壓力。工作情況（4）安全閥的功用

壓力油進(jìn)入液壓缸時，鋼球在油壓作用下壓緊在閥座上，安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)，保證液壓缸的密封。壓力油排出時，缸體內(nèi)的壓力下降，安全閥在離心力作用下離開閥座處于開啟狀態(tài)，殘留在缸內(nèi)的液壓油因離心力作用排出，使離合器分離徹底。2.制動器

制動器的功用是固定行星齒輪機(jī)構(gòu)中的基本元件，阻止其旋轉(zhuǎn)。在自動變速器中常用的制動器有濕式多片式制動器和帶式制動器兩種。（1）片式制動器

片式制動器：其結(jié)構(gòu)與片式離合器相同。不同之處是制動器從動片的外緣花鍵齒與固定的變速器外殼連接，可軸向移動，以便接合時將主動件制動，使行星齒輪機(jī)構(gòu)改組換擋。該種制動器接合的平順性好，間隙無須調(diào)整，其缺點是軸向尺寸大。能通過增減摩擦片數(shù)來滿足不同排量發(fā)動機(jī)的要求，故小轎車使用很多。片式制動器工作過程（2）帶式制動器

它由制動帶、油缸、活塞和調(diào)整件組成。外彈簧為活塞的回位彈簧。內(nèi)彈簧為旋轉(zhuǎn)鼓反作用力的緩沖彈簧，防止活塞振動。調(diào)整點多在帶的支撐端，可在體外調(diào)整或拆下油底調(diào)整。擰動調(diào)整螺栓來調(diào)整（旋緊再松2～3圈），調(diào)好后再用鎖緊螺母鎖緊。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單易于安裝，帶式制動器軸向尺寸小可縮短變速器的長度。缺點：使變速器殼體上產(chǎn)生局部的高應(yīng)力區(qū)；制動帶磨損后需要調(diào)整間隙；工作的平順性差，控制油路中多配有緩沖閥。調(diào)整螺釘制動帶工作油路活塞桿活塞制動鼓點擊播放帶式制動器3.單向離合器

作用：單方向固定行星齒輪機(jī)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）。單向離合器單向離合器工作原理四、組合式行星齒輪系統(tǒng)

由于單排行星齒輪機(jī)構(gòu)不能滿足汽車行駛中變速變矩的需要。為了增加傳動比的數(shù)目，可以通過增加行星齒輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。在自動變速器中，兩排或多排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合在一起，用以滿足汽車行駛需要的多種傳動比。目前，常見的復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)有：辛普森式齒輪機(jī)構(gòu)和拉維娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)。多排行星齒輪機(jī)構(gòu)一般布置形式兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個太陽輪——辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)。有兩個太陽輪，兩排行星齒輪共用一個齒圈——拉威娜式行星齒輪機(jī)構(gòu)。有些附加一套單排行星齒輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)超速擋。1.辛普森行星齒輪系統(tǒng)辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)由4個獨立的元件組成：前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件。辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)是雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，它由兩個內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，能提供三個前進(jìn)擋和一個倒擋。前面可以加一排超速行星齒輪機(jī)構(gòu)。

辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式

1-前齒圈；2-前行星輪；3-前行星架和后齒圈組件4-前后太陽輪組件；5-后行星輪；6-后行星架辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)嚙合形式工作原理自動變速器換擋手柄有六個位置：P、R、N、D、2、L。（1）換擋手柄位于“D”位時D位1擋：C0、

F0

、C1、F2工作，變速器處于D位1擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈D位2擋：C0、

F0

、

C1、B2、F1工作，變速器處于D位2擋。D位3擋：C0、

F0

、

C1、C2工作，變速器處于D位3擋。D位4擋：B0

、

C1、C2工作，變速器處于D位4擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（2）換擋手柄位于“2”位時2位1擋：C0、

F0

、C1、F2工作，變速器處于2位1擋。2位2擋：C0、

F0

、

C1、B1工作，變速器處于2位2擋。（3）換擋手柄位于“L”位時變速器只能接通1擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（4）換擋手柄位于“R”位時C0、F0

、C2、B3工作，變速器處于倒擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（5）換擋手柄位于“N”或“P”位時C0工作，C2、C1都不工作，變速器處于空擋或駐車擋。停車檔由于C1或C2沒有接合，變速器處于空檔狀態(tài)，動力無法傳遞。機(jī)械式鎖止機(jī)構(gòu)：當(dāng)變速桿處于P檔位置時，停車聯(lián)鎖凸輪使停車爪上的凸起與聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)結(jié)合，以防止車輛移動。２.辛普森式4擋行星齒輪變速器換檔執(zhí)行元件

超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（1）結(jié)構(gòu)特點B0：超速擋制動器F0：超速擋單向離合器C0：超速擋離合器B1：Ⅱ擋滑行制動器F1：Ⅱ擋單向離合器C1：前進(jìn)擋離合器B2：Ⅱ擋制動器F2：低擋單向離合器C2：高擋及倒擋離合器B3：低擋及倒擋制動器結(jié)構(gòu)特點：兩行星排共用行星架和齒圈，小太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排。四個獨立元件：小太陽輪、大太陽輪、行星架和齒圈。

３.拉維娜行星齒輪系統(tǒng)拉維娜行星齒輪系統(tǒng)拉維娜行星齒輪系統(tǒng)各擋傳遞路線為：（1）D位1擋第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。（2）D位2擋第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。（3）D位3擋大、小太陽輪被鎖成一體，長短行星齒輪同方向旋轉(zhuǎn)，整個行星齒輪系統(tǒng)被聯(lián)鎖成一體，以直接擋傳遞動力。（4）R位大太陽輪、長行星齒輪、齒圈。

五、液壓控制系統(tǒng)

自動變速器的自動控制是由液壓控制系統(tǒng)控制完成。液壓控制系統(tǒng)由三部分組成：動力源—液壓泵；執(zhí)行機(jī)構(gòu)—離合器、制動器、單向離合器；控制機(jī)構(gòu)—調(diào)壓閥、手動閥、換檔閥、鎖止離合器控制閥。（一）液壓泵功用：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(jī)構(gòu)各摩擦副的潤滑需要。

種類:

擺線齒輪油泵（轉(zhuǎn)子泵）葉片泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵

1.擺線齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）

擺線齒輪泵是一種特殊的內(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(jī)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：容積由小變大，形成局部真空，將液壓油從進(jìn)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。

2.葉片泵

葉片泵由定子、轉(zhuǎn)子、葉片及泵殼組成。

葉片泵分為：

定量泵—油泵的排量不變。為保證發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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。

工作過程：

油泵運轉(zhuǎn)時，定子的位置由控制腔內(nèi)來自調(diào)壓閥的反饋油壓來控制。當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速較低時，泵油量較少，調(diào)壓閥控制反饋油壓減小，定子在回位彈簧的作用下繞銷軸向左偏轉(zhuǎn)一個角度，加大了定子與轉(zhuǎn)子的偏心距，使油泵的排量增大。當(dāng)油泵轉(zhuǎn)速升高時，泵油量增多，調(diào)壓閥控制反饋油壓增大，在油壓作用下，使定子繞銷軸向右偏轉(zhuǎn)一個角度，減小了定子與轉(zhuǎn)子的偏心距，使油泵的排量減小，使泵油量減少。

3.內(nèi)嚙合漸開齒輪油泵

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。

內(nèi)嚙合漸開線齒輪油泵工作原理點擊播放

決定使用性能的四個工作間隙：端面間隙0.02~0.055≯0.08mm主動齒輪與月牙間隙0.1～0.3mm從動齒輪與月牙間隙0.05～0.1mm從動齒輪外緣與泵體≯0.25mm

（二）主油路調(diào)壓閥

1.主調(diào)壓閥

功用：根據(jù)節(jié)氣門開度和選檔桿位置的變化，將油泵油壓調(diào)節(jié)至規(guī)定值，形成穩(wěn)定的工作油壓。

汽車低速或怠速行駛：0.3MPa～0.8MPa；汽車高速行駛：1.2Mpa～1.4MPa；汽車倒擋行駛：1.6Mpa～1.8MPa；

同時，向第二調(diào)壓閥提供油壓和變速器油。上述油壓是最重要、最基本的壓力，其理由：

（1）用于操作自動變速器內(nèi)所有離合器和制動器的動作。（2）是自動變速器內(nèi)所有其它壓力的壓力源。

結(jié)構(gòu)：

由主、副滑閥，反壓彈簧等組成。

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(jìn)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(jī)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(jìn)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。

2.第二調(diào)壓閥

功用：

將主油路壓力油減壓后送入液力變矩器，并使其壓力保持在196Kpa～490Kpa。當(dāng)發(fā)動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，關(guān)閉液力變矩器的油路，以保證下次正常傳遞轉(zhuǎn)矩。同時將液力變矩器內(nèi)受熱后的壓力油送至散熱器冷卻，并讓一部分冷卻后的壓力油流回齒輪變速器，對軸承及齒輪進(jìn)行潤滑。

結(jié)構(gòu)：由滑閥、彈簧等組成。工作：

當(dāng)供給液力變矩器的油壓升高時，閥芯上端面“D”作用壓力上升，迫使閥芯下移，打開泄油口泄壓。

（三）節(jié)氣門閥及助力閥

1.節(jié)氣門閥功用：

產(chǎn)生與節(jié)氣門開度成正比的節(jié)氣門壓力信號，經(jīng)節(jié)氣門壓力修正閥修正后，作用于主調(diào)壓閥的閥芯下端，使主調(diào)壓閥所調(diào)節(jié)的管路壓力隨節(jié)氣門開度增大而增大。結(jié)構(gòu)：

由滑閥、柱塞及彈簧等組成。

工作：

踩下加速踏板,柱塞上移,彈簧張力增大,管路油壓閥口A被打開,產(chǎn)生節(jié)氣門壓力。節(jié)氣門壓力除作用于節(jié)氣門壓力修正閥外，亦作用于節(jié)氣門閥B處與彈簧彈力平衡。

2.助力閥

（止回閥）

功用：當(dāng)變速器進(jìn)入二擋以上，節(jié)氣門開度稍大時，用于加速踏板助力。結(jié)構(gòu)：由滑閥、彈簧等組成。

工作：

當(dāng)變速器進(jìn)入二、三、四擋時，來自B2的管路壓力迫使止回閥閥芯下移，節(jié)氣門壓力經(jīng)止回閥送至節(jié)氣門閥的柱塞（C--D）處，產(chǎn)生一個向上的推力，從而使加速踏板操作輕便。

3.節(jié)氣門壓力修正閥

功用：

將作用于主調(diào)壓閥下端的節(jié)氣門壓力轉(zhuǎn)換成隨節(jié)氣門開度成非線性變化的壓力信號，以使管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。修正特性如下圖所示。這一修正使得管路壓力的變化更加接近節(jié)氣門開度增大時，發(fā)動機(jī)真正的動力變化。

結(jié)構(gòu)：

由滑閥彈簧等組成。

工作：

節(jié)氣門壓力對閥芯上下作用力差（B面＞A面），使泄油口打開前修正壓力與節(jié)氣門壓力相同，泄油口打開后，修正壓力低于節(jié)氣門壓力，從而保證管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。

（3）手動閥

功用：

依選擋桿位置不同：“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”，分別將主油路油壓導(dǎo)入相應(yīng)的管路。只改變油路，不改變油壓。

結(jié)構(gòu)：

手動滑閥；通過連桿與變速器選擋桿連接；控制滑閥移動進(jìn)行油路切換。

控制過程（見以下控制過程圖）

（五）換擋閥

自動變速器通常采用三個換擋閥，分別由三個換擋電磁閥來控制，并通過三個換擋閥之間油路互鎖作用，實現(xiàn)四個擋位的變換。

１.１-２換擋閥

作用：控制自動變速器在1檔和2檔之間變換。

工作：當(dāng)ECU不對電磁閥②通電時，管路壓力作用在閥芯上端，迫使閥芯下移，變速器進(jìn)入1檔。當(dāng)ECU對電磁閥②通電時，作用在閥上端管路壓力由電磁閥②排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進(jìn)入2檔。

2.2-3換擋閥

作用：控制變速器在2檔和3檔之間變換。

工作：當(dāng)ECU對電磁閥①通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥①排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進(jìn)入2檔。當(dāng)ECU使電磁閥①斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器進(jìn)入3檔。

3.3-4換擋閥

作用：控制變速器在3檔和4（OD）檔之間變換。

工作：當(dāng)ECU對電磁閥②通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥②排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進(jìn)入3檔。當(dāng)ECU使電磁閥②斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器進(jìn)入4檔。

三個換擋閥在不同擋位時閥芯所處位置電磁閥①②1擋onoff1-2閥下位2-3閥上位3-4閥上位2擋onon1-2閥上位2-3閥上位3-4閥上位3擋offon1-2閥上位2-3閥下位3-4閥上位4擋offoff1-2閥上位2-3閥下位3-4閥下位

液壓系統(tǒng)綜合控制過程

（六）鎖止離合器控制閥

鎖止離合器控制閥包括：鎖止電磁閥、鎖止信號閥、鎖止繼動閥。

1.鎖止電磁閥NO.3

鎖止電磁閥采用脈沖式。ECU通過控制輸出脈沖信號占空比的大小，調(diào)節(jié)鎖止電磁閥的開度，以控制作用在鎖止信號閥和鎖止繼動閥上的油壓。

2.鎖止信號閥

由滑閥和彈簧組成。受控于鎖止電磁閥，控制來自B2的管路壓力，何時作用于鎖止繼動閥。

3.鎖止繼動閥

由滑閥和彈簧組成。根據(jù)鎖止信號閥的鎖止信號，通過改變通往變矩器的ATF的流向，使液力變矩器內(nèi)的鎖止離合器適時地結(jié)合與分離。

4.鎖止控制原理及控制過程

鎖止電磁閥通電，閥門打開泄壓，鎖止信號閥閥芯上移，使B2的管路油壓作用于鎖止繼動閥下端，使閥芯上移，鎖止離合器結(jié)合。鎖止電磁閥斷電，閥門關(guān)閉，鎖止信號閥閥芯在管路油壓作用下下移，B2的管路油壓不再作用于鎖止繼動閥下端，而油泵來的管路油壓作用于鎖止繼動閥上端，使閥芯下移，使通向液力變矩器的ATF改變流向，鎖止離合器分離。

六、電子控制系統(tǒng)

信號輸入裝置、ECU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

（一）信號輸入裝置

傳感器：節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、油溫傳感器。

信號開關(guān)：超速擋開關(guān)、模式選擇開關(guān)、多功能開關(guān)、空擋起動開關(guān)和制動開關(guān)。1.節(jié)氣門位置傳感器

與發(fā)動機(jī)ECU共用一個節(jié)氣門位置傳感器，其形式多為可變電阻式（怠速觸點、電位計）。結(jié)構(gòu)滑片鍍膜電阻怠速觸點接線端子

傳感器與ECU連接

傳感器工作電壓Vc=5V

節(jié)氣門開度信號VTA

怠速觸點信號IDL

搭鐵端子E

傳感器輸出特性

檢測原理：

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=0；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=0.5V；

節(jié)氣門全閉，ECU則判定為怠速。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us略＞0.5V；

節(jié)氣門部分打開，ECU則判定為部分負(fù)荷。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=+5V；

節(jié)氣門全開，ECU則判定為大負(fù)荷。

2.發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器一般為磁感應(yīng)式，由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在曲軸尾部并隨其旋轉(zhuǎn)，傳感器頭固定在飛輪殼上。信號電壓將隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化，從而檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。

3.車速傳感器（1）磁感應(yīng)式

由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在變速器輸出軸上并隨其旋轉(zhuǎn)，傳感器頭固定在變速器殼體上。信號電壓將隨變速器輸出軸轉(zhuǎn)速的變化而變化，從而檢測汽車車速，作為換擋控制的主要依據(jù)。

（2）笛簧開關(guān)式

笛簧開關(guān)由小玻璃管內(nèi)安裝的兩個細(xì)長觸頭（鐵、鎳磁性材料）構(gòu)成。觸頭的開閉，受車速表軟軸驅(qū)動的磁極控制，從而產(chǎn)生隨車速變化的脈沖信號送給ECU用于進(jìn)行換擋控制。

（3）光電式

設(shè)置在組合儀表內(nèi)。

結(jié)構(gòu)：

齒扇轉(zhuǎn)子——軟軸驅(qū)動。

光電耦合器：

發(fā)光二極管光電三極管

控制電路

4.輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器

電磁感應(yīng)式；安裝在變速器輸入軸附近；用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速，以便更精確地控制換擋過程。

5.變速器油溫傳感器負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻式；安裝在變速器油底殼內(nèi)的液壓控制閥板上，用于檢測變速器油溫，以作為ECU進(jìn)行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)。

6.超速擋開關(guān)安裝在變速器操縱手柄上，用于控制自動變速器超速擋。

在駕駛室儀表板上，設(shè)置“O/DOFF”指示燈，用于顯示超速擋開關(guān)的狀態(tài)。

功用：

汽車行駛中，控制自動變速器何時進(jìn)入超速擋。超速擋開關(guān)設(shè)置在換擋桿上，超速切斷指示燈安裝在組合儀表板上。

超速擋使用條件：

平坦、較好路面行駛；選擋桿置于“D”位；節(jié)氣門開度85%以上；車速60Km/h；變速器油溫70℃以上。

工作情況：

未按下超速擋開關(guān)時，超速擋控制電磁閥斷電關(guān)閉，同時2號電磁閥通電打開，來自手控閥的油壓不能進(jìn)入3-4擋換擋閥上端，3-4檔換擋閥將始終處于上位，變速器只能工作在3擋。按下超速擋開關(guān)后，超速擋控制電磁閥通電打開，同時2號電磁閥斷電關(guān)閉，來自手控閥的控制油壓進(jìn)入3-4擋換擋閥上端，迫使3-4擋換擋閥下移，接通通往制動器B0的油壓通路，變速器才能進(jìn)入超速擋工作。。

7.模式選擇開關(guān)

（1）經(jīng)濟(jì)模式

以獲得最佳燃油