《汽车电器与电子技术 教学课件 ppt 作者 孙仁云_ 第九章 汽车自动变速器 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车电器与电子技术 教学课件 ppt 作者 孙仁云_ 第九章 汽车自动变速器 (2)（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 汽车自动变速器,第一节 自动变速器的组成与工作原理 第二节 自动变速器行星齿轮系统 第三节 自动变速器的液压控制系统 第四节 自动变速器的电子控制系统 第五节 自动变速器的使用、故障自诊断与试验,第一节 自动变速器的组成与工作原理,一、概述 二、自动变速器的分类 1.有级式自动变速器,图9-1 电控机械式自动变速器AMT的基本控制原理,第一节 自动变速器的组成与工作原理,2.无级式自动变速器,图9-2 CVT传动原理 1主动轴 2主动轮 3V形钢带 4从动轮,第一节 自动变速器的组成与工作原理,3.综合式自动变速器 三、自动变速器的组成与工作原理,图9-3 自动换挡系统工作流程简图,1
2、.控制参数信号发生系统 2.换挡执行机构,第一节 自动变速器的组成与工作原理,3.换挡控制系统,图9-4 液控液压式自动换挡系统工作简图 1节气门阀 2换挡阀 3液力变矩器 4变速机构 5速控阀,第一节 自动变速器的组成与工作原理,图9-5 电控液压式自动换挡系统工作简图 1自动变速器ECU 2节气门位置传感器 3换挡电磁阀A 4液力变矩器 5变速机构 6车速传感器 7换挡阀 8换挡电磁阀B,第一节 自动变速器的组成与工作原理,1)计算机能够存储与处理多种换挡规律以及其他多种数据，可以按车辆的行驶需要，对自动换挡过程实现更合理、更复杂、更精确、更快速的控制，从而使车辆获得更理想的燃料经济性和动
3、力性。 2)可大大简化液压系统，从而使结构紧凑、重量轻。 3)与整车其他电子控制系统(如发动机控制、巡航控制等)比较，该系统兼容性好，并具有自我故障诊断、失效保护等功能。,第一节 自动变速器的组成与工作原理,4)自动换挡系统变更换挡规律或参数时，只需改变控制程序和某些电子元件的型号规格就能达到要求，所以适应性强，开发周期短，有利于系列化生产。,第二节 自动变速器行星齿轮系统,1.行星齿轮变速原理,图9-6 单排行星齿轮机构及作用力示意图 1太阳轮 2齿圈 3行星架 4行星轮,第二节 自动变速器行星齿轮系统,表9-1 单排行星齿轮机构传动情况,第二节 自动变速器行星齿轮系统,表9-1 单排行星齿
4、轮机构传动情况,第二节 自动变速器行星齿轮系统,2.行星齿轮机构的执行机构 (1)离合器 在自动变速器换挡执行机构中，换挡离合器一方面能将行星齿轮机构中某一元件与主动部分相连，使该元件成为主动部件；另一方面能将行星齿轮机构中任两个元件连锁为一个刚性整体，实现直接传动。 (2)制动器 在自动变速器中起制动约束作用，它通过将行星齿轮机构中某一元件与变速器壳体相连，使该元件约束制动而固定。 (3)单向离合器 在液力自动变速器中，单向离合器的功能是控制一些元件只能作单一方向的转动，而不能反转，即它是根据相对运动情况而自动起作用的一种换挡执行机构。 3.典型行星齿轮式自动变速器,第二节 自动变速器行星齿
5、轮系统,图9-7 丰田A341E自动变速器行星齿轮变速系统 1输入轴 2超速排太阳轮 3超速排齿圈 4前传动轴 5后传动轴 6太阳轮 7前排齿圈 8后排齿圈 9输出轴 10后排行星架 11前排行星架 12超速排行星架 超速制动器 1号制动器 2号制动器 3号制动器 超速离合器 1号离合器 2号离合器 超速单向离合器 1号单向离合器 2号单向离合器,第二节 自动变速器行星齿轮系统,表9-2 A341E型自动变速器各挡位与换挡执行元件的工作情况对照表,第二节 自动变速器行星齿轮系统,表9-2 A341E型自动变速器各挡位与换挡执行元件的工作情况对照表,第二节 自动变速器行星齿轮系统,表9-2 A3
6、41E型自动变速器各挡位与换挡执行元件的工作情况对照表,第二节 自动变速器行星齿轮系统,图9-8 丰田A341E自动变速器D位1挡传动路线,第三节 自动变速器的液压控制系统,一、液压控制系统的组成,图9-9 红旗CA770自动变速器液控液压式自动换挡系统(前进位低速挡) 1液力变矩器 2油液冷却器 3油液细滤器 4主油路调压阀 5变矩器压力调节阀 6换挡阀 7节气门阀 8强制低挡阀 9低挡阀片 10缓冲阀 11手控制阀 12液压泵 13油液集滤器 14变速器第二轴 15离心调速阀 16低挡限流阀 17低挡单向阀 18直接挡离合器 19低挡制动器 20倒挡制动器,第三节 自动变速器的液压控制系统
7、,二、液压控制系统的主要工作元件 1.供油和调压部分 (1)自动变速器油泵 其作用是使液压油产生一定的压力，向变矩器、控制机构、齿轮系统、油液冷却器等部件提供足够的油液，以实现传递转矩、控制油路的压力和流向、润滑和降温等目的。 (2)主油路调压阀 主要用于稳定主油路油压。,图9-10 典型主油路调压阀结构示意图 1阀心 2弹簧 3柱塞,第三节 自动变速器的液压控制系统,2.控制参数信号转换装置 (1)节气门阀 受发动机加速踏板所控制，它是随节气门开度大小(即发动机负荷大小)而改变其输出油压力的液压阀，输出油压的高低即为自动换挡的一个信号。,图9-11 节气门阀结构简图 1弹簧A 2节气门阀 3
8、反向阀 4弹簧B 5降挡柱塞 6凸轮,第三节 自动变速器的液压控制系统,(2)调速阀 又称速控阀、速度调压阀、调速器等，它通常安装在自动变速器的输出轴上，与输出轴一起转动。 3.换挡控制系统 (1)手控制阀 供驾驶员手动选择挡位。,图9-12 复锤式调速阀简图 1离心重块 2调速阀轴 3滑阀 4弹簧 5壳体 6变速器输出轴,第三节 自动变速器的液压控制系统,图9-13 手控制阀结构示意图,第三节 自动变速器的液压控制系统,(2)换挡控制阀 是自动换挡操纵系统中的核心构件。,第三节 自动变速器的液压控制系统,图9-14 丰田A341E自动变速器1-2挡换挡阀结构与工作原理 a)换挡阀结构示意图
9、b)D位1挡油路 c)D位2挡油路 d)L位1挡油路 1低、倒挡柱塞 2弹簧 3阀心 4柱塞,第三节 自动变速器的液压控制系统,4.换挡品质控制装置,图9-15 弹簧式缓冲阀工作原理 a)慢速充油 b)快速回油 1节流孔 2阀心 3弹簧,(1)缓冲阀 安装在换挡阀至换挡执行元件之间的油路中，其工作原理是：当换挡执行元件接合时，,第三节 自动变速器的液压控制系统,通过对流入换挡元件的压力油进行节流，来延缓换挡元件接合时油压上升的速度，从而减小换挡冲击；当换挡元件分离时，增大换挡元件中压力油的泄流量，加速泄流过程，使换挡元件迅速分离。,图9-16 蓄能器工作原理 1活塞A 2活塞B 3弹簧,第三节
10、 自动变速器的液压控制系统,(2)蓄能器 又称为蓄能减振器。 三、自动换挡规律,图9-17 两参数换挡规律示意图,第三节 自动变速器的液压控制系统,1)保证自动换挡系统的稳定性。 2)使驾驶员可以对自动换挡进行干预，可以提前升挡或强制降挡。 3)变化换挡延迟，改变换挡规律，以适应动力性、经济性、使用性等方面的要求。,第四节 自动变速器的电子控制系统,一、电子控制系统的基本组成,图9-18 液力自动变速器电子系统的基本组成,第四节 自动变速器的电子控制系统,二、电子控制系统的主要工作元件 1.传感器 (1)节气门位置传感器 安装在发动机节气门体上并与节气门联动，其作用是测量发动机节气门的开度，使
11、电脑适时了解发动机负荷，以此作为换挡的一个主要依据。 (2)车速传感器 用于检测自动变速器输出轴转速，检测到的输出轴转速信号被送往微机，处理后成为车速信号，作为控制换挡的另一个主要依据。,图9-19 电磁感应式车速传感器 a)车速传感器的结构与安装位置 b)传感器发生至ECU的电信号 1电插座 2O形体 3磁电传感器 4变速器输出轴齿轮,第四节 自动变速器的电子控制系统,(3)自动变速器控制开关 自动变速器控制开关中常用的有：超速挡开关、模式选择开关、挡位开关、空挡起动开关、强制降挡开关等。,图9-20 自动变速器电控系统传感元件的一般线路图 1信号线 2变阻器 3电位器 4开关 5电压发生器
12、 6磁电传感器 7处理器,第四节 自动变速器的电子控制系统,2.电磁阀,图9-21 开关式电磁阀 1液压油入口 2泄压口 3接线插座 4衔铁及阀心 5骨架 6电磁线圈 7限流钢球,第四节 自动变速器的电子控制系统,(1)开关式电磁阀的作用 开启和关闭变速器油路，主要用于控制换挡阀。,图9-22 脉冲式电磁阀 1液压油出口 2液压油入口 3接线插座 4泄压口 5电磁线圈 6衔铁及阀心 7限流钢球,第四节 自动变速器的电子控制系统,(2)脉冲式电磁阀 其结构与开关式电磁阀基本相似，也是由电磁线圈、衔铁及阀心等组成，如图9-22所示，其作用是控制油路中油压的大小。 3.自动变速器电子控制单元ECU,
13、图9-23 选挡手柄在D位时的换挡规律 a)普通型换挡规律 b)经济型换挡规律 c)动力型换挡规律,第四节 自动变速器的电子控制系统,(1)自动变速器换挡时刻控制 这是电子控制单元ECU最重要的控制内容之一。 表9-3 本田雅阁换挡电磁阀工作状况与挡位对照,第四节 自动变速器的电子控制系统,表9-3 本田雅阁换挡电磁阀工作状况与挡位对照,第四节 自动变速器的电子控制系统,(2)电控液压式与液控液压式自动换挡系统 它们对于主油路压力控制的目的是一致的，即满足主油路油压应能随发动机的变化而变化，特别是满足自动变速器在传递大功率、大转矩时对换挡离合器、制动器等执行元件液压缸工作压力较大的要求。 (3
14、)锁止电磁阀 采用脉冲式电磁阀，微电脑可以利用脉冲电信号占空比大小来调节锁止电磁阀的开度，以控制作用在闭锁离合器控制阀右端的油压，由此调节闭锁离合器控制阀左移时排油孔的开度，从而控制闭锁离合器活塞右侧油压的大小(图9-24)。,图9-24 变矩器锁止控制示意图 1变矩器 2锁止离合器 3脉冲式锁止电磁阀 4锁止离合器控制阀,第四节 自动变速器的电子控制系统,(4)其他控制 除了前述的部分控制内容有助于改善换挡品质外，当电控元件ECU判断需要换挡时，ECU会使点火时间暂时延迟少许，用以控制发动机输出转矩，从而可使换挡的动作更加平稳。 (5)自诊断 当自动变速器控制系统中各传感器、电磁阀或有关开关
15、发生故障时，ECU通过指示灯的闪烁输出故障码，以指示故障所发生的部位，并将之存储在存储器中。 三、典型自动变速器电液式控制系统,图9-25 本田雅阁自动变速驱动桥的电子控制系统电路图 1蓄电池 2点火开关 3常火线 4BK灯 5制动开关 6减光自诊电路 7S灯 8仪表板 9挡位开关 10自诊接头 11巡航ECU 12各种传感器信号,第四节 自动变速器的电子控制系统,图9-26 本田雅阁自动变速驱动桥电控液压系统D位1挡工作油路示意图 1电磁阀A 234挡换挡阀 323挡换挡阀 44挡离合器 53挡离合器 612挡换挡阀 72挡离合器 8电磁阀B 91挡离合器 101挡固定离合器 11手动阀 1
16、2倒挡拨叉 13滤油器 14油泵 15主油路调压阀,第五节 自动变速器的使用、故障自诊断与试验,一、自动变速器的使用 1.自动变速器换挡手柄的使用 (1)P位 驻车挡，在驻车或起动发动机时选用。 (2)R位 倒车挡，在汽车倒车时选用。 (3)N位 空挡，在发动机起动时选用。 (4)D位 前进挡，在汽车一般道路行驶时选用。 (5)2和L位(或S和L位) 前进低挡，在坡道或雨雪天路面较滑时使用；在下坡时，可同时使发动机制动。 2.自动变速器控制开关的使用 (1)O/D开关 超速挡开关用来控制自动变速器的超速挡。 (2)模式选择开关 用来选择自动变速器的控制模式，即换挡规律，以满足汽车在不同条件下的使用要求。,第五节 自动变速器的使用、故障自诊断与试验,1)经济模式 这是
