广州本田自动变速器液压课程设计

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1、汽车液压与气压传动技术课程设计 广州本田飞度自动变速器广州本田飞度自动变速器 液压系统设计及故障分析排除液压系统设计及故障分析排除 姓 名：* 学 号：* 班 级：* 指导教师：* 学 院：机械动力工程学院 学 校：哈尔滨理工大学 日 期：201*年 12 月 目录 摘要2 第一章绪论2 11 自动变速器的分类3 12 自动变速器的发展过程3 第二章 液压系统设计4 1.1 阀体.4 1.1.1 控制阀体 .4 1.1.2.主阀体.5 1.1.3 自动变速器（ATF）泵体 .7 1.1.4 手动阀体 .7 1.2 液压流程.8 1.2.1 N 档位： .9 1.2.2 D 档位-低速范围 .1

2、1 1.2.3 D 档位-中速范围 11 1.2.4 D 档位-高速范围 11 1.2.5 倒档限止装置控制.13 1.2.6 R 档位 .13 1.2.7 P 档位 .13 1.2.8 P 档位-电子控制系统发生故障的情况下 15 1.2.9 R 档位-电子控制系统发生故障的情况下 15 第三章 故障分析排除17 参考文献23 致谢23 摘要摘要 汽车采用自动变速器有很多优点：方便汽车的驾驶操作、有效减少汽车的废气排放、提高汽 车的乘坐舒适性等。汽车自动变速器传动技术在国外已处于成熟发展阶段，而我国技术水平相对 落后很多，许多项目才起步。我国严重缺乏无级变速器的设计与研究开发能力，特别在无级

3、变速 器液压系统上，需要建立一整套分析方和设计理论。本文以液压控制本田飞度无级自动变速器分 析为基础，完成了液压控制无级变速器的改进设计，对电子控制自动变速器整体设计方案、液压 系统的理论分析与设计。 1)在参考了大量国外自动变速器资料的基础上，对液压控制本田飞度自动变速器进行了细致的测 绘，详细地分析了该自动变速器的机械结构、工作原理、液压换档机理等。 2)为了弥补中国在自动变速器液压系统设计能力的不足，针对本田飞度自动变速器液压控制的诸 多缺点，完成了电子控制液压系统的改进设计，对电子控制自动变速器液压系统的理论分析与设 计的问题进行了研究。该改进系统能实现对自动变速器的液力交矩器进行精确

4、的滑摩控制，设计 了良好的换档逻辑，解决了电子控制自动变速器的主调压阀的电液比例控制。 关键词：汽车；广州本田飞度；无级变速器 第第 1 章章绪论绪论 汽车变速器的任务是传递动力，并在动力的传递过程中改变传动比以调节或变换发动机的特 性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。人工操作的有级变速器在换档时转速变化突然，常使 发动机处于非稳态工况，这样汽车排出的有害物质多，污染严重。要保证发动机在行驶过程中处 于良好的工作状态，发展自动变速器至关重要。这不仅在减轻驾驶员的体力消耗和提高驾驶与乘 坐的舒适性方面，同时在减少污染，保护环境等方面，发展自动变速器也是至关重要的。 11 自动变速器的分类自动变

5、速器的分类 自动变速器能根据汽车行驶需求自动实现变速匹配特性。其最大优点就是 可以简化操作，提高车辆的驾驶性能。 自动变速器主要包括三种类型： 1)液力机械式自动变速器(AT-Automatic Transmission)，由液力变矩器、行星齿轮机 械变速箱和液压控制系统组成，是目前最为成熟与最为普遍应用的自动变速器，也称液力自动变 速器； 2)电子控制机械自动变速器(AMT-AutomaticMechanical Transmission)，由离合器， 机械式齿轮变速箱和换档电子控制系统组成，主要应用于重型车辆； 3)无级变速器(CVT-ContinuouslyVariable Transm

6、ission)，目前最常用的一种是采用 v 型带传动实现无级连续变速的自动变速系统，目前主要应用于排量小于 2L 的轻型车上。 12 自动变速器的发展过程自动变速器的发展过程 在汽车 100 多年的发展历史中，大部分汽车使用的是具有多个档位的可变换的手动齿轮交速 器。1906 年出现的液力交矩器是船舶工业发展的产物。由于其具有对外负载的自动适应性，更适 合于地面行驶车辆的要求。 30 年代，由瑞典的里斯豪梅与英国利兰汽车公司的史密斯合作，创立了三级液力变矩器，应 用在公共汽车上，随后又用于其他车辆。 1940 年，美国通用汽车公司第一次使用了 Hygrmatic 全自动变速器。 1948 年，

7、别克汽车采用了 Dynaflow 全自动变速器，首次成功地使用液力变矩器。 1948 年一 1950 年期间，汽车液力传动进入了一个新的阶段，出现了可根据车速和加速踏板 位置进行自动换档的自动交速器，此时液力自动变速器基本定电子控制自动变速器液压系统设计 型。 1952 年，美国 47的轻便汽车已经使用了自动变速器。同时，德国、英国以及一些东欧国家 也大量应用了自动变速器。 50 年代末期，日本从西方引进并开发了自动变速器，很快即投入成批生产，其发展迅猛。 到 1978 年，城市运输车辆使用自动变速器的在美国占 80，在西欧占 50。 从 20 世纪 80 年代末期到 90 年代，随着电子技术

8、和控制技术的发展，出现了电液操纵技术， 传统的液控液动操纵式被电子控制液动操纵式取代，自动变速器也进入了一个新的发展时期。这 一时期的自动变速器系统简称为 EAT(ElectronicControlledAutomaticTransmission)，采用了具有闭 锁离合器的液力变矩器，配以电子控制系统后实现自动换档的液力变矩器的闭锁和解锁控制等。 从而提高了车辆的使用性能。EAT 采用了以微处理器为核心的电子控制系统，具有以下的特点： 1)可根据需要提供不同的控制模式，如变矩器的闭领解锁控制，滑摩控制等； 2)预设多种换档规律，以适应不同类型驾驶员和外界行驶环境的变化； 3)采用自适应控制，最

9、优化控制等现代控制理论改善换档品质； 4)采用智能控制技术，使电子控制系统具有自学习功能； 5)增加人工驾驶模式。 1992 年日本三菱公司推出了具有“最佳控制”和“学习控制”的智能型 EAT 系统，该系统具有模糊控制功能，可根据车辆在下坡或弯道行驶时，适时降速换档，并且在弯道 上或当驾驶员踩加速踏板时，可避免驾驶汽车不恰当的加速换档。它不但能识别上下坡道和弯道， 通过修正换档规律来适应行驶环境的变化，而且能按照驾驶员的个性及时改变换档点，以满足不 同类型驾驶员的个性需求。此外，该系统还应用神经网络逻辑电路开发了可以最优选档的软件系 统，能判断并记录下各驾驶员的驾驶特征，并根据各自的爱好和习惯

10、，对换档规律进行调整。 至今，液力自动变速器已走过了 70 多年的历史，其优点是技术成熟、性能可靠。但也应看到， 经过不断的完善，功能与潜力的开发已接近了极限，其长期存在的不足如：起动速度慢、工作效 率低、油耗大等取得突破性的改进依然艰难，因此国外一直未停止对液力自动变速器替代品的研 制与开发。由于液力自动变速器存在着效率低，结构复杂、成本高等缺点，因而人们尝试在效率 高、结构简单的固定式手动变速器上实现自动化。从 60 年代起，开始出现了对传统的离合器和手 动机械变速器的半自动操纵，如美国伊顿公司的半自动变速器“SAMT” 、德国 ZF 公司的半自动 变速器“Semishift”等。但这些变

11、速器仍未能实现控制过程中最困难的起步过程自动化，即还没 有达到全自动变速。其中关键技术是对离合器的控制。 1983 年，日本五十铃公司在世界上率先研制成功电子控制的机械自动变速器“NAvI 一 5” ， 并装于 ASKA 轿车上，在车速为 60kmh 时，可比液力自动变速器节油 10到 30左右。日野 的蓝带大客车也于同时期安装了这种类型的变速器。伊顿公司在 1983 年也宣布成功地将重型货车 的手动变速器实现了自动化。ZF 公司对它的一种 16 档的变速器也实现了自动换档，于 1988 年将 这种称之为“AutoShift”的变速装置装备在 Geneva 货车上。 这种采用现代电子技术改造传

12、统手动变速器而得到的电子控制的机械自动变速器，既有液力 自动变速器自动变速的优点，又有普通齿轮变速器传动效率高、价格低的优点。 省油，降低排气污染，操纵方便，行驶舒适一直是人们追求的目标，从理论上说，无级传动 (ContinuouslyVariable Transmission，简称 CVT)可以达到这个目标。它克服了前面两种自动变速器 固有的齿轮比不连续和零件数量过多的缺点，具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等缺点， 真正实现了无级变速。 目前的 CVT 最常见的是 v 型带 CVT。在 1958 年，荷兰的 DFA 公司开发出了橡胶带 CVT， 在 70 年代后期，荷兰 VDT 公司又

13、开发出了推块式金属 V 型带。之后，世界各大汽车公司都以 VDT 为中心，致力于 CVT 的开发” “1。由于 CVT 能够实现无级变速，能够最大限度的利用发动 机特性，从而提高汽车的动力性和经济性，换档平稳，有很多的优点。但是与 HMT 相比，也有 其不足之处，如它的传递的转矩容量不大，目前主要在小排量的汽车上使用。液力自动变速器由 液力交矩器和辅助机械交速器组成，广泛用于轿车、公共汽车、重型车辆和商用车上，它是目前 AT 的主流 141。本文主要针对目前占主流地位的液力自动变速器进行研究，下文提的自动变速器 指的就是液力自动变速器。 第二章第二章 液压系统设计液压系统设计 液压控制系统通过

14、变速器油泵、阀门和电磁阀进行控制。变速器油泵由输入轴驱动。油液从 变速器 油泵流经 PH 调节阀，以便对主动带轮、从动带轮和手动阀保持规定的压力。 阀体类型包括主阀体、变速器油泵体、控制阀体以及手动阀体。主阀体用螺栓固定在飞轮壳 上，变速器油泵体用螺栓固定在主阀体上；控制阀体位于变速器箱体外部；手动阀体用螺栓固定 在中间壳体上。 1.1 阀体阀体 1.1.1 控制阀体控制阀体 控制阀体位于变速器箱体外部，它包括了无级变速器主动带轮压力控制阀、无级变速器从动 带轮压力控制阀、无级变速器起步离合器压力控制阀、主动带轮控制阀以及从动带轮控制阀。如 图 1-1 所示。 图图 1-11-1 1）无级变速

15、器主动带轮压力控制阀 无级变速器主动带轮压力控制阀由线性电磁阀和滑阀组成，并由动力系统控制模块（PCM）控 制。无级变速器主动带轮压力控制阀向主动带轮控制阀提供主动带轮控制压力（DRC） 。 2）无级变速器从动带轮压力控制阀 无级变速器从动带轮压力控制阀由线性电磁阀和滑阀组成，并由动力系统控制模块 （PCM）控制。无级变速器从动带轮压力控制阀向从动带轮控制阀提供从动带轮控制压力 （DRC） 。 3)无级变速器起步离合器压力控制阀 无级变速器起步离合器压力控制阀由线性电磁阀和滑阀组成，并由动力系统控制模块 （PCM）控制。无级变速器起步离合器压力控制阀根据节气门开度调节起步离合器的压力大小 （S

16、C） ，并向起步离合提供 起步离合器压力（SC） 。 4）主动带轮控制阀 主动带轮控制阀对主动带轮压力（DR）进行调节，并向主动带轮提供压 力。 5）从动带轮控制阀 从动带轮控制阀对从动带轮压力（DN）进行调节，并向从动带轮提供压 1.1.2.主阀体主阀体 主阀体包括 PH 控制调节阀、离合器减压阀、换档锁定阀、起步离合器 蓄压阀、起步离合器换档阀、 起步离合器后备阀以及润滑阀。如图 1-2 所 示。 图图 1-21-2 1 1）PHPH 调节阀 PH 调节阀用于保持自动变速器油泵所提供的液压，并向液压控制回路及润滑回路提供 PH 压力。PH 压力是由 PH 调节阀根据 PH 控制换档阀提供的 PH 控制压力（PHC）进行调节的。 2 2）PHPH 控制换档阀 PH 控制换档阀向 PH 调节阀提供 PH 控制压力（PHC） ，以便根据主动带轮控制压力（DRC） 和从动带 轮控制压力（DNC）对 PH 压力进行调节。 3 3）离合器减压阀 离合器减压阀接收来自 PH 调节阀的 PH 压力，并对离合器减压压力（CR）进