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1、第四节:液压控制系统,学习目标： 1.了解液压控制系统的组成 2.了解液压控制系统功能 3.了解液压控制系统工作原理 4.熟悉液压控制系统的换挡控制,一、液压控制系统概述,1.液压控制系统的组成及作用,组成： 1. 动力源：油泵（液压泵） 2. 执行机构：离合器、制动器、单向离合器 3. 控制机构：阀体、各种阀（调压阀、手控阀、换档阀、速控阀、节气门阀、强制降档阀等）、缓冲控制装置（蓄压器、单向球阀等） 作用： 传动、润滑、冷却,液压控制系统能根据驾驶员的意图和行驶条件（节气门开度以及车速信号）的需要，将油泵提供的压力油，通过阀体中各种阀的动作控制液压油的输出或释放，来操纵相应离合器和制动器的
2、动作，从而控制行星齿轮机构，实现自动升降挡,2.液压控制系统的控制原理,（1）全液压控制自动变速器,（2）电子控制自动变速器,二、液压控制系统组成及工作原理,基本原理,1.油泵,位置：一般位于液力变矩器和行星齿轮传动装置之间，由液力变矩器外壳驱动。 功用：使ATF产生一定的压力和流量 ，供给液力变矩器和液压控制系统所需的液压油，并保证行星齿轮机构各摩擦副的润滑需要。 分类：常用的油泵有三种类型：齿轮泵、转子泵和叶片泵,（a）齿轮泵,（b）转子泵,（c）叶片泵,（1）油泵的驱动,（2）油泵的工作原理,1）齿轮式油泵,结构： 由主动齿轮、从动齿轮、壳体、油封等组成。壳体的从动齿轮槽内有一个月牙形凸
3、台 工作： 主动齿轮带动从动齿轮旋转，在齿轮脱离啮合的一端，容积不断增大，成为低压吸油腔，把油吸入；在齿轮开始啮合的一端，容积不断减小，成为高压油腔，把油压出。,2）转子式油泵,转子式油泵是一种特殊的内啮合齿轮泵。内转子为外齿轮，其齿廓曲线是外摆线。外转子为内齿轮，其齿廓曲线是圆弧曲线。内外转子的旋转中心不同，两者之间具有偏心距。 一般内转子的齿数为10，外转子的齿数为11（比内转子多一个齿）。 发动机旋转时，变距器驱动油泵转子朝相同的方向旋转。转子转动，工作腔的容积发生变化：容积由小变大，形成局部真空，将液压油从进油口吸入；容积由大变小，形成局部高压，将液压油从出油口排出,3）叶片式油泵,组
4、成：定子、转子、叶片及泵壳 叶片泵分为： 定量泵油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机动力损失。 变量泵油泵的排量可变。以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。,2.换挡执行机构,(a)接合,(b)分离,（1）离合器 离合器的作用是将输入或输出轴与行星齿轮机构中某个基本元件连接起来，或将行星齿轮机构中某两个个基本元件连接在一起，使之成为一个整体转动，以传递动力。 现代自动
5、变速器中所使用的离合器多为湿式多片式离合器，它通常由离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、一组钢片、一组摩擦片、花键毂等组成,（2）制动器 制动器的作用是约束行星齿轮机构中某个基本构件，使其不能运动，以获得必要传动比。目前最常见的是湿式多片式制动器和带式制动器两种。 1）湿式多片制动器 湿式多片式制动器结构与离合器结构相似，由制动器活塞、回位弹簧、制动器毂、制动器摩擦片、制动器钢片等组成。,2）带式制动器 带式制动器是利用围绕在鼓周围的制动带收缩而产生制动效果的，它由制动带和伺服机构组成。 制动带的内侧涂有摩擦材料，以产生较大的摩擦力，帮助夹紧离合器鼓或制动器鼓。制动带的一端固定或支撑在间隙调整装置
6、上，另一端由伺服机构中的活塞杆或推杆驱动。制动器的伺服机构用来控制制动带的工作。它主要由壳体、活塞、活塞杆（或推杆）、弹簧和盖组成,（3）单向离合器 作用：单方向固定行星齿轮机构中某个基本元件的转动。 常见形式：滚柱斜槽式（液力变矩器常用）和楔块式（行星齿轮变速器常用）。,3.换挡控制机构,3.1.1主调压阀,主调节阀根据发动机的转速和节气门的开度自动调节整个液压控制系统的油压，经调节的压力为主油压，也被称为管路压力或管路油压。主油压是自动变速器中最基本和最重要的油压，其作用有二个：一是用于操作变速器内的离合器和制动器；二是用于进一步调节变速器内的其他压力。 主调节阀由阀芯、阀体和弹簧等组成,
7、3.1油压调节装置-主调压阀、副调压阀,工作原理: 主滑阀受四个力作用： 管路油压作用于 A 面调压； 反压弹簧的张力基本压力； 节气门压力作用于 C 面根据节气门开度调节油压； 手控阀“R”油压作用于（B-C）面倒挡增压； 油泵运转，其压力油进入主调压阀，经调压后的油路压力便可根据需要稳定在某一数值。,说明： （1）当节气门开度较大时，由于发动机输出功率和变速器所传递的转矩都较大，为了防止离合器、制动器等换挡执行元件打滑，主油路油压应能随着节气门开度的增大而升高-节气门油压反馈至主调压阀弹簧端，以使主油路油压升高。 （2）因为倒挡使用时间短，为了减小变速器尺寸，倒挡离合器和倒挡制动器在设计上
8、采用了较少的摩擦片，但其传递的转矩又较前进挡大，为了防止其打滑，要求倒挡工作时油压要高-手控阀的倒挡油压反馈至主调压阀下端，以使主油路油压升高。,副调节阀的作用是根据发动机的转速和节气门的开度自动调节调节变矩器油压和润滑油压。变矩器油压用于液力变矩器的工作，由于发动机的转矩全部都要经过变矩器传递，而变矩器传递的转矩的能力与变矩器的工作油压有关，因此变矩器油压的变化必须与发动机负荷的变化一致。润滑油压用于变速器内所有旋转零件的润滑。 副调节阀由阀芯、阀体和弹簧等组成,3.1.2副调压阀,至液力变矩器,来自主调压阀,3.2.1节气门阀,节气门阀的作用是产生一个与发动机负荷相关的节气门油压。此油压力
9、的主要作用如下： 1.作用于主调节阀下端，使主调节阀所调节的主油压压力与节气门开度相适应； 2.作用于副调节阀下端，控制变矩器和润滑油压的高低； 3.作用于各换档阀的上端，作为换档信号。 踩下加速踏板时，强制降挡柱塞上移压缩弹簧，使向上的作用力增大，节气门阀体上移，使进油口开大，从节气门输出的油压增高。节气门开度越大，强制降挡柱塞压缩弹簧的力越大，阀体上移越多，相应的节气门油压越高，从而使发动机节气门开度的大小与自动变速器节气门输出油压有了对应关系,3.2换档信号系统-节气门阀、速控阀,用来产生一个与车辆行驶速度相关的速控油压，作用于各换档阀的下端，控制换档。 常见的类型为离心式速控液压阀，由
10、壳体、阀体、调速阀体、重块、弹簧等组成,3.2.2速控阀,3.3.1手控阀,手控阀为一个多路换向阀，由变速杆通过联动装置控制，根据变速杆位置的不同，将主油压导入相应的各档油路。手控阀的结构如图所示，在阀体上开有多条油道，其中只有一个进油道，其余为出油道，分别通往与变速杆对应的档位油路，对不同的滑阀或换档执行元件进行控制，实现不同的换档要求。,3.3换档控制系统-手控阀、换挡阀、强制降档阀,换档阀是一种由弹簧和液压力作用的方向控制阀，当自动变速器为全液控时，它根据作用其两端的速控油压和节气门油压的平衡状况，自动切换通往执行元件油路来完成换档。当自动变速器为电控时，它则由电磁阀控制作用其一端的主油
11、压与其另一端的弹簧力的平衡状况，自动切换通往执行元件油路来完成换档。 因为每个换档阀只有工作两个位置，只能在两个档位之间切换，故对四档变速器而言，要有三个换档阀。,3.3.2换档阀,1）全液控换档阀,阀的上端作用着向下的节气门油压和弹簧力，下端作用着向上的速控油压。当速控油压力小于向下的合力时，柱塞位于下方，此时变速器处于低档。当速控油压升高（车速增加）时，速控油压将柱塞推向上方，从而改变油路，此时变速器自动升入高一档。,换档电磁阀通过开启或关闭换档阀控制油路的泄油孔来控制换档阀的工作。主油压经电磁阀后，通至换档阀的上端。当电磁阀开启时，泄油孔打开，没有主油压作用在换档阀上端，换档阀在下端弹簧
12、力的作用下处于上端；当电磁阀关闭时，泄油孔关闭，主油压作用在换档阀上端，使换档阀克服弹簧力下移，从而改变油路，实现档位变换。,2）电控式换档阀,在车辆行驶过程中，如果将加速踏板踩到底（节气门开度85），变速器会在原来档位的基础上自动降低一个档位，这个过程叫强制降档。 当汽车在超速档运行，若将加速踏板踩到底（节气门开度达85）时，从降档阀出来的锁止油压被送至3-4档换档阀上端的第三滑行变速阀上端，这一向下的力，压下3-4档换档阀，使阀体下移，自动变速器从四档降至三档。,3.3.3强制降档阀（换低速变速旋塞）,3.4缓冲安全系统-蓄压减振器、单向球阀,3.4.1蓄压减振器 蓄压减振器也称为储能减振
13、器或蓄压器，常用来缓和换档冲击，一般由减振活塞和减振弹簧组成，如图所示。它与离合器或制动器并联安装，压力油进入离合器或制动器活塞液压缸A的同时也进入蓄压减振器，将减振活塞压下，以此方式延长液压缸A的充油时间，使其油压的增长速度减缓，防止离合器或制动器片瞬间接合加载，因而减小了换档冲击。,3.4.2单向球阀 在自动变速器中采用了若干单向球阀，其作用是当液压油进入执行元件时，单向球阀堵死一个油孔（图5a），液压油只能通过一个油孔进入执行元件，油压上升减缓，减小了换档冲击。在执行元件退出工作时，回油将单向球阀推开（图b），两个油孔同时回油，油压下降很快，避免执行元件不能及时解除而发生换档方面的故障。,汽车与交通学院,11.2 电子控制系统主要组成和工作原理,汽车与交通学院,汽车与交通学院,汽车与交通学院,汽车与交通学院,汽车与交通学院,汽车与交通学院,汽车与交通学院,
