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1、液压控制系统,液压控制系统工作原理 液压控制系统组成 油路分析,一、工作原理,液压式控制系统工作过程示意图,电液式控制系统工作过程示意图,换档阀两端作用着节气门油压和速控油压。换档时，两端油压发生变化，使换档阀产生位移，改变油路，从而实现换档。,液控自动变速器换档原理,换档阀两端作用着两个电磁阀（A、B阀）控制着换档油压。电磁阀由电脑控制。换档时换档阀一端充油，一端泄油，或者两端都充油、泄油，使换档阀发生位移而换档。,电控自动变速器换档原理,液压控制系统的组成,一体化,油压调节部分：主调压阀、次调压阀、速控油压调节阀、强制降档油压调节阀、低滑行调压阀、中间调压阀。 控制信号转换部分：手动阀、节
2、气们法、速控阀、 换档控制部分：换档阀、辅助控制阀（蓄压器背压控制、散热器旁通阀、D位换2档定时阀、换档品质控制部分（球阀、顺序阀、蓄压器、发动机转速控制）、,原理和设计,供油调压和流量控制系统：提供压力油源，保证变矩器供油，向整个油压操纵控制系统提供一定压力和足够流量的油液，按需调节压力和流量。 换档操纵系统：保证正确地操纵控制结合元件的结合和分离，以实现换档。 换档品质控制系统：实现迅速平稳地换档。 变矩器供油和闭锁控制系统和冷却润滑系统：保证向变矩器供油，保证足够的油压。控制锁止离合器的结合和分离以及结合程度。保持在正常合理的工作油温范围。保证所有运动零件得到良好的润滑。,换档品质控制：
3、溢流/减压/节流型调压阀，串联或并联，蓄能器背压控制、电液比例调压阀等。作用控制结合元件油压平稳上升。,（一）液压调节系统（做到液压的可控可调）,液压油泵是发动机直接驱动的，故其输出流量和压力均受发动机运动状况的影响。 当主油路压力过高时，会引起换档冲击和增加功率消耗； 当主油路压力过低时，会引起执行元件打滑。 另外/同时，油液在进入换档系统其他阀时也应保持稳定的油压力，使系统工作平顺。,作用：根据变速杆的位置、汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动调节主油路油压。主调节阀结构如图示。在阀的上端，作用有向下的作用力： 管路油压力（面积A）。在阀的下端，作用有向上的作用力： 弹簧力、 节气门油压
4、力（面积C）（或称加速踏板控制油压力）、 在变速杆处于R位置时的油压力（面积B面积C）。,1、主调节阀,油泵产生的压力由主调节阀调节后产生管路压力，管路压力是用于控制自动变速器的最基本、最重要的压力，因为它用于操作变速器内所有的离合器和制动器，同时它也是变速器内所有其他压力的压力源（如节气门油压、速控油压等）。,作用是根据节气门开度和汽车行驶车速变化，调节送至变矩器和润滑系统的油压，使之与发动机功率和车速保持一致。副调节阀结构如图示。在阀的上端，作用有向下的力： 主调节阀油压（面积D）。在阀的下端，作用有向上的力： 弹簧力、节气门油压。,2、副/次调节阀,作用是将速控油压调节成恒定压力来控制反
5、向阀（断流阀）。而反向阀的作用是连接节气门油压与速控油压，即使节气门油压与车速有一定的关联性。在阀的左端，作用有弹簧力。在阀的右端，作用有速控油压力。,3、速控压力调节阀（稳压）,作用是调节进入降挡阀的压力，使之保持稳定。（调节/稳定降挡阀的油压）车辆行驶过程中，如遇到行驶阻力增加或需要超车时，可将油门踩到底（节气门开度大于85%），自动变速器将自动进行降档操作，此时参加工作的除了各换档阀外，还有锁止调节阀和降档阀。锁止调节阀的结构如图所示。在阀的左端，作用有弹簧力。在阀的右端，作用有来自管路的油压力。,4、锁止调节阀（稳压）,在变速杆处于2位置时，中间调节阀调节来自中间变速阀（或称中间换档阀
6、，位于23换档阀的上端）的管路压力，经调节后的油压经过12档换档阀进入制动器B1时，用以减小换档冲击。 中间调节阀结构如图所示。 在阀体的右端，作用有来自手动阀2位置的管路油压。 在阀体的左端，作用有弹簧力。 二力的平衡，可以保持制动器B1的油压力。,5、中间调节阀（起稳压作用）（减压阀）,在变速杆处于L位置时，低速行车调速阀调节来自手动阀的管路油压，调节后的油压送至低速行车变速阀（位于1-2换档阀的上端），使经1-2换档阀、倒档制动器顺序阀进入制动器B3的油压保持稳定，减小换档冲击。低速行车调速阀结构如图所示。在阀体的右端，作用有来自手动阀L位置的管路油压。在阀体的左端，作用有弹簧力。二力的
7、平衡，以保持至制动器B3的油压力。,6、低速行车调速阀（起稳压作用）（减压阀）,（二）换档信号系统（产生换档信号）,给自动变速器提供换档操纵的信号有两个，即所谓的两控制参数：发动机负荷和车速。 在液压控制换档系统中，这两个信号分别由节气门阀和调速阀（或称速控压力调节阀）提供。,（1）节气门阀作用：是产生一个随节气门开度而变化的油压力，即节气门油压。具体有以下几个作用：作用于主调节阀和副调节阀的下端，作为调节控制油压分别控制管路油压和变矩器及润滑系统的油压；作用于各换档阀的上端，作为换档信号油压。组成：节气门阀由节气门阀体和强制降挡阀组成。,1、节气门阀和反向阀,原理： 在阀体的上端作用着节气门
8、油压（环槽B），在阀体的下端作用着弹簧力。节气门油压在输出到用油部位的同时，还作用在环槽B上。作用在环槽B上的油压使阀体使阀体保持稳定，此时的负荷油压也就稳定在某一特定数值。下方为强制降档柱塞，凸轮机构是由节气门拉索驱动。踩下加速踏板时，强制降挡柱塞上移压缩弹簧，节气门阀体上移，使进油口开大，从节气门输出的油压增高。,工作原理,（2）反向阀作用是使节气门油压与速控油压建立某种联系，即使节气门油压与车速有一定的关联性。在自动变速器中，挡位的变换是由速控油压与节气门油压共同控制的，加速踏板的位置相同时，车辆行驶的速度可能不同。例如，节气门开度不变，车辆下坡，车速增加，自动变速器应适时换入高档。此时
9、，如果节气门油压不随车速有所改变，则车辆换档时机与平路上就会有很大区别。为此目的，在车速增加时，将速控油压引至节气门的上方，产生一向下的作用力。使节气门油压下降，由于节气门油压作用在各换档阀的上方，从而使得各换档阀上方的力减小，下方的速控油压随车速增加而加大，这样换档时刻就提前了，这时也应有与之相应的节气门油压，这一任务便由反向阀产生的断流压力作用在节气门阀上端完成。,1、节气门阀和反向阀,（2）反向阀,结构如图所示。 在阀体的上方作用着速控调节油压，油压力向下； 在阀体的中部环槽作用着节气门油压，由于环槽上下截面不相等，即A大于B，环槽内的作用力向上。,节气门油压一定时，若速控油压升高，反向
10、阀下移，开大进油口，输出的断流压力高，此压力作用在节气门上方，使节气门阀体下移，关小节气门阀的进油口，使节气门油压下降。反之则升高。,作用是输出一个与车速相关的控制油压，作用于各换档阀的下端，控制换档。分类：（1）离心式速控液压阀（2）中间复合式双级速控液压阀,2、速控液压阀,（1）离心式速控液压阀如图所示。组成：壳体、阀体、调速阀轴、重块、弹簧等。,速控液压阀安装在变速器输出轴上，与输出轴同步旋转。输出轴旋转时产生的离心力使调速阀轴、重块、阀体一起外移，打开进油口，关闭排油口，速控油压升高。,（1）离心式速控液压阀在调速阀轴凸缘未顶到调速阀壳体时，向内的作用力有：油压力（面积B面积A）；向外
11、的作用力有：调速阀轴及重块的离心力、阀体的离心力、弹簧力。当上述向内向外的作用力达到平衡时，即输出一定的速控油压。,（1）离心式速控液压阀随着转速升高，离心力加大，在调速阀轴凸缘顶到调速阀壳体时，向内的作用力有：油压力（面积B面积A）；向外的作用力有：阀体的离心力、弹簧力。当上述向内向外的作用力达到平衡时，即输出一定的速控油压。此时，速控油压上升平缓。,（2）中间复合式双级速控液压阀 组成：速控液压阀阀芯、主重块、次重块、阀体及保持架、弹簧、从动齿轮等。 阀体上有进油口A、出油口B和泄油口C。进油口A与阀芯上的径向油孔和轴向油孔相通。 在阀芯的左端，通过轴向孔和径向孔作用有油路油压； 在阀芯的
12、右端，作用有重块组件的离心力。,换档阀根据换档信号系统提供的油压信号，控制自动变速器中液压控制油路的方向，由此决定所处的不同挡位。换档阀组主要由手动阀、换档阀、换低档定时阀等组成。,1、手动阀（多路换向阀）由变速杆通过联动装置控制，通过手动阀可对自动变速器液压控制系统的油路进行切换，对不同换档执行元件进行控制，实现不同的换档需要。,（三）换档阀组（换向阀）,1、手动阀结构如图所示。在阀体上有多条油道，其中第四条为与主管路相连的进油道，其余为出油道，分别通往P、R、N、D、2和L位相应的滑阀或直接通往换档执行元件。 手动阀是安装在控制系统阀板总成中的多路换向阀，由变速杆控制。,2、换档阀换档阀通
13、过控制换档执行元件进油通道是否开通而实现升降档。换档阀开、闭进油通道是根据速控油压和节气门油压的平衡状况自动进行的，档位变换由执行器控制离合器和制动器完成。换档阀是一种由弹簧和液压力作用式的方向控制阀，有两个工作位置，可以实现升档或降档的自动变换。因为每个换档阀只有两个位置，只能在两个档位之间切换，故对三档自动变速器而言设置两个换档阀，对四档自动变速器而言要有三个换档阀。下面以丰田A43D四档液压控制式自动变速器为例叙述各换档阀工作原理。 （1）1-2档换档阀（1-2档变速阀）作用是控制1、2档之间的变换，实质上是控制通向B2的油路（表4-3），因为1档时C0、F0、C1、F2工作，2档时C0
14、、F0、C1、F1、B2工作。,工作原理： 在阀的上端作用着向下的节气门油压和弹簧力，在阀的下端作用着向上的速控油压。 当速控油压小时，柱塞位于下方，来自手动阀的管路油压通道被堵塞而不能送至制动器B2。 与此同时，另有管路油压（图5-28）通过3-4档换档阀被送至超速离合器C0及通过手动阀的油压作用于离合器C1，这时C0、C1起作用，此时变速器处于1档。 当速控油压升高（车速增加）时，速控油压将柱塞推向上方，如图5-14b所示。此时来自手动阀的管路油压经1-2档换档阀下端通道被送至制动器B2，变速器自动升入2档。 柱塞上移后，将节气门油压通道关闭，此时柱塞向下的作用力只剩下弹簧力，从而使变速器
15、从2档降至2档的速度低于从1档升至2档的速度，减少了变速器频繁换档的可能性。 如果手动阀处于L位置，由低速行车调速阀产生的油压便作用在1-2档换档阀上部的低速行车变速阀上端，增加1-2档换档阀柱塞上方的压力，使柱塞下移，这样来自手动阀L位置的油压便经低速行车调速阀（调整压力）低速行车变速阀低倒档制动顺序阀B3的内外活塞，实现L档的1档传动（L档时C0、F0、C1、F2、B3工作）。这时，由于低速行车变速阀下移，增加了1-2档换档阀柱塞上方的压力，使换档柱塞不能上移。因此在L档时变速器不能实现2档传动。,（1）1-2档换档阀（1-2档变速阀）,（2）强制降档阀 位置：在节气门阀下方，兼起节气门阀
16、活动弹簧座的作用。 强制降档：如果将加速踏板踩到底（节气门开度大于85%），变速器会在原来档位的基础上自动降低一个档位。强制降档时，锁止油压进入各换档阀油道。,（3）超速档电磁阀 作用是控制34档换档阀油路，实现降档的目的。接通OD OFF开关，电磁阀通电打开泄油口，换档阀上端无油压，可以升入4档。断开OD OFF开关，电磁阀断电关闭泄油口，换档阀上端有油压，将换档阀强制压下，降至3档。,（4）换低档定时阀,至C0,为了防止换档冲击，装有许多起缓冲和安全作用的液压阀和减振器。 1、储能器,（四）缓冲安全系统（消除压力脉动，缓和液压冲击）,2、高、倒档离合器顺序阀 作用是控制进入离合器的油压力，以减小换档冲击。高倒档离合器猜哟国内双活塞结构，为了避免换档冲击，使用顺序阀来控制两个活塞的进油顺序。,3、低、倒档制动器顺序阀 作用原理与高、倒档离合器顺序阀完全相同。,A,B,C,D,E,F,F,H,I,K,N,O,P,Q,R,S,T,U,W,X,Y,Z,A,J,L,M,B,五、油泵,A-通往K1 A-E B-盲孔 C-通向锁止离合器转换阀的供油处 D-通往K2 阀体-G-D E-来自阀体，通往A-K1 F-通往Z-通往B2活塞 G-来自阀体，通往D-K2 H-主油压出口，泵齿轮的出油口-I-H J-泵前油封的回油口 K-泵的吸入口K-L-泵的吸入口 M-通往Q-通往K3 N,
