第7章 自动变速器.

1、1第第7章章 自动变速器自动变速器2自动变速器的组成液力变矩器组成和变矩原理行星齿轮变速器机构的变速原理电液控自动变速器换挡基本原理37.1概述7.1.1 自动变速器的特点自动变速器的特点1)操作简单，提高了安全性能。2)汽车起步更加平稳。3)适时换挡，能自动适应行驶阻力的变化。4)液力传动的工作介质是液体，能使动载荷大为减轻，提高有关部件和零件使用寿命。5）主要缺点是结构复杂，成本高，维修难度大。低速区传动效率低。现代液力变矩器都加装了锁止离合器、超速挡及驾驶模式选择功能等装置，使汽车的传动效率在高速区大大提高。47.1.2 自动变速器分类自动变速器分类 有级式自动变速器按传动比的变化规律可

2、分为 无级式 自动变速器自动变速器按照其用途分类 自动变速驱动桥 5自动变速器自动变速驱动桥67.1.3 自动变速器的组成自动变速器的组成自动变速器由四大部分组成：液力变矩器；齿轮变速机构；控制系统；冷却、润滑装置 77.2 液力变矩器7.2.1 变矩器的作用变矩器的作用1）起到离合器的作用，传递或切断发动机与自动变速器传动机构之间的动力传递。2）在一定范围内无级变速、变矩，可将发动机的转矩增大24倍输出。3）起到飞轮的作用，使发动机运转平稳。4）驱动液压控制系统的油泵运转。8壳壳壳壳泵轮泵轮涡轮涡轮导轮导轮起动起动齿圈齿圈 泵轮与壳连成一体为主动元件； 壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿

3、圈 涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连； 导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导轮固定套固定在变速器外壳上，单向离合器使导轮可以顺时针方向转动，而不能逆时针方向转动。7.2.2 液力变矩器的组成液力变矩器的组成9液力变矩器组成液力变矩器组成10 变矩器工作时，工作液除有绕变矩器轴的圆周运动以外，还有在循环圆中的循环流动，在工作液循环流动的过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮不同于泵轮输入的转矩。 变矩器不仅能传递转矩，且能在泵轮转矩不变的情况下，随涡轮的转速（反映着汽车行驶速度）不同而改变涡轮输出的转矩的数值，即实现无级变速。7.2.3 液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理

4、11导轮的作用是：增加涡轮的输出力矩导轮通过单向离合器与轴套相连127.7. .液力变矩器的特性液力变矩器的特性137.7. .单向离合器单向离合器滚柱斜槽式14楔块式15三元件液力变矩器三元件液力变矩器压盘压盘从动盘从动盘传力盘传力盘涡轮涡轮泵轮泵轮导轮导轮涡轮涡轮轮毂轮毂 压力油经油道进入后，推动活塞右移，压紧从动盘，锁止离合器，使泵轮与涡轮接合成一体旋转，变矩器不起作用。 锁止离合器的接合取决于发动机转速和车速，并由液压自动操纵控制机构进行。7.7.6 .6 锁止离合器锁止离合器1617将泵轮与涡轮刚性连接，以提高传动效率。187.3 自动变速器的齿轮变速机构7.3.1 自动变速器的选挡

5、手柄自动变速器的选挡手柄在换档控制手柄的一侧有表示手柄位置的符号，如：P R N D S LP R N D 2 1P R N D 3 2 1P R N D4 D3 2 1191 .档位的含义：停车档位，手柄置于该位置时，可以启动发动机，但发动机运转时车辆不行驶，且车辆无法移动。：倒车档位，发动机运转时，手柄置于此位置，车辆将向后行驶。：空档位，手柄置于该位置时，可以启动发动机，发动机运转时车辆得不到驱动力，但车辆可以移动。：前进档位，当发动机运转，手柄置于该位置时， AT将根据车辆行驶的状况自动地在1.2.3和O/D档之间变化。 S：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置时， AT将自动地在

6、1和2档之间变换。 L：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置时， AT将只能以1档行驶。207.3.2 行星齿轮传动基本原理行星齿轮传动基本原理行星轮行星轮太阳轮太阳轮齿圈齿圈行星架行星架行星架行星架F3r3F2F1r1r21、组成21作用于太阳轮上的力矩：作用于太阳轮上的力矩：M M1 1=F=F1 1r r1 1作用于齿圈上的力矩：作用于齿圈上的力矩：M M2 2=F=F2 2r r2 2作用于行星架上的力矩：作用于行星架上的力矩：M M3 3=F=F3 3r r3 3齿圈与齿圈与太阳轮的齿数比为太阳轮的齿数比为 ： =Z=Z2 2/Z/Z1 1=r=r2 2/r/r1 1r r3 3

7、=(r=(r1 1+r+r2 2)/2=(1+)/2=(1+ )r)r1 1/2/22、单排行星齿轮机构的工作原理行星轮行星轮太阳轮太阳轮齿圈齿圈行星架行星架行星架行星架F3r3F2F1r1r222237.3.3 离合器与制动器离合器与制动器换挡离合器、换挡制动器和单向离合器及锁止离合器。换挡离合器换挡离合器作用：作用：连接行星齿轮变速器的输入轴和行星排的某个基本 元件，或把行星排的某两个基本元件连接起来，成 为一个整体传递动力。湿式多盘湿式多盘离合器结构：离合器结构：花键毂花键毂输入轴输入轴弹簧弹簧活塞活塞壳体壳体主动盘主动盘压盘压盘从动盘从动盘卡环卡环2425换挡制动器换挡制动器作用：作用

8、：用于把行星排的太阳轮、齿圈、行星三个基本元件 之一固定，使之不能转动。类型：类型：湿式多片制动器、外束带式制动器。外束带式制动器结构：外束带式制动器结构：调整螺钉调整螺钉制动带制动带工作油路工作油路活塞杆活塞杆活塞活塞制动鼓制动鼓2627丰田轿车装用的辛普森行星变速器介绍丰田轿车装用的辛普森行星变速器介绍超速挡行星架超速挡行星架前行星架前行星架后行星架后行星架中间轴中间轴输入轴输入轴输出轴输出轴超速挡太阳轮超速挡太阳轮超速挡齿圈超速挡齿圈前行星齿圈前行星齿圈太阳轮太阳轮后行星齿圈后行星齿圈1 1、结构特点、结构特点B B0 0：超速挡制动器超速挡制动器 F F0 0：超速挡单向离合器超速挡单

9、向离合器 C C0 0：超速挡离合器超速挡离合器 B B1 1：挡滑行制动器挡滑行制动器 F F1 1：挡单向离合器挡单向离合器 C C1 1：前进挡离合器前进挡离合器 B B2 2：挡制动器挡制动器 F F2 2：低挡单向离合器低挡单向离合器 C C2 2：高挡及倒挡离合器高挡及倒挡离合器B B3 3：低挡及倒挡制动器低挡及倒挡制动器7.3.4 典型齿轮变速机构典型齿轮变速机构282 2、工作原理、工作原理 丰田A340E型自动变速器换挡手柄有六个位置：P、R、N、D、2、L。（1 1）换挡手柄位于）换挡手柄位于“N”N”或或“P”P”位时位时C0工作，C2、C1都不工作，变速处于空挡或驻车

10、挡。超速挡行星架超速挡行星架前行星架前行星架后行星架后行星架中间轴中间轴输入轴输入轴输出轴输出轴超速挡太阳轮超速挡太阳轮超速挡齿圈超速挡齿圈前行星齿圈前行星齿圈太阳轮太阳轮后行星齿圈后行星齿圈29（2 2）换挡手柄位于）换挡手柄位于“R”R”位时位时 C2、C0、B3 、F0工作，变速器处于倒挡。（3 3）换挡手柄位于）换挡手柄位于“D”D”位时位时1号电磁阀接通，2号电磁阀关断，变速器处于挡工况。超速挡行星架超速挡行星架前行星架前行星架后行星架后行星架中间轴中间轴输入轴输入轴输出轴输出轴超速挡太阳轮超速挡太阳轮超速挡齿圈超速挡齿圈前行星齿圈前行星齿圈太阳轮太阳轮后行星齿圈后行星齿圈30换档执

11、行元件工作规律D-1/2-1档 C0，F0，C1，F2 （无发动机制动） L-1档 C0，F0，C1，B3，F2 （有）- D-2档 C0，F0，C1，B2，F1（无）2-2档 C0，F0，C1，B1，B2，F1（有）-D-3档 C0，F0，C1，C2，B2（有）- D-4档 B0，C1，C2，B2（有）- R-档 C0，F0，C2，B3（有）31组成：组成：供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换 挡品质控制等。1.1.供油部分：供油部分：滤清滤清器器主调压阀主调压阀副调压阀副调压阀供油泵供油泵油冷却器油冷却器 可随节气门开度和选挡杆位置的可随节气门开度和选挡杆位置的变化，将油泵输出的油压

12、调节至相应变化，将油泵输出的油压调节至相应规定值。规定值。 用来调节供给液力变矩器和用来调节供给液力变矩器和润滑油路油压的。润滑油路油压的。 向向液力变矩器和液控液力变矩器和液控自动操纵自动操纵系统压入所需的液压油，并满足行系统压入所需的液压油，并满足行星齿轮变速器润滑的需要。星齿轮变速器润滑的需要。7.47.4 自动变速器的控制系统自动变速器的控制系统32内齿泵内齿泵转子泵转子泵叶片泵叶片泵从动齿轮从动齿轮主动齿轮主动齿轮月牙形凸台月牙形凸台吸油区吸油区外外转子转子内转子内转子吸油区吸油区腔室腔室转子转子定子定子叶片叶片7.4.17.4.1 控制系统的主要件控制系统的主要件1.油泵332.换

13、挡时刻控制部分：用于转换通向各换挡执行机构的油路。根据驾驶员的意愿，将主油路压力油送至换挡阀或直接送至执行机构，进行换挡。高速超车时强制接通低挡。换挡换挡阀：阀：手控阀：手控阀：强制低挡阀：强制低挡阀：3.锁止信号阀、锁止继动阀：锁止信号阀：锁止信号阀：受电磁阀的控制，可输出液压信号去控制锁 止继动阀。4.换挡品质控制部分：锁止继动阀：锁止继动阀：根据锁止信号阀的锁止信号改变通往变矩器 工作液的流向，使变矩器内的锁止离合器适 时地接合与分离。 使换挡过程更加平稳柔和，一般包括液压通道上的蓄能减振器、缓冲阀、反向快出油阀、定时阀、执行力调节阀等。345.电子控制系统由由传感器、电子控制单元、执行

14、器三部分组成。传感器、电子控制单元、执行器三部分组成。1 1）传感器）传感器（1 1）节气门位置传感器：）节气门位置传感器：（2 2）车速传感器：）车速传感器：（3 3）空挡起动开关：）空挡起动开关：（4 4）制动灯开关：）制动灯开关：（5 5）模式选择开关：）模式选择开关：（6 6）发动机水温传感器：）发动机水温传感器：（7 7）O/DO/D开关：开关：（8 8）自动跳合开关）自动跳合开关：检测节气门开启角度。用于检测车速。保证只有选挡手柄位于“P”或“N”位置时，发动机才能起动。制动时接通制动灯电路，使锁止离合器处于分离状态。动力模式、正常模式、经济模式等。用于检测发动机冷却液温度。将其关

15、断时，自动变速器不能进入超速挡。用来检测加速踏板踩下时是否超过节气门全开位置。352 2）执行器）执行器主要由四个电磁阀组成。主要由四个电磁阀组成。 1、2号电磁阀用来控制作用在每个换挡阀上的液压和定时；3号电磁阀用来控制作用在锁止离合器上的液压和锁定定时；4号电磁阀用来控制作用在蓄压器背腔的液压，使离合器和制动器接合柔和。3 3）电控单元（）电控单元（ECUECU） ECU根据换挡程序对传感器传来的信号进行比较计算，确定是否需要换挡和变矩器锁止离合器是否应闭锁。当需要改变挡位时，改变相应电磁阀电流的通断状态，再由电磁阀控制液动的换挡阀，换挡阀移动，切换换挡执行器的油路，实现自动换挡。36换挡

16、原理换挡原理节气门位置传感器感受节气门开度信号，车速传感器感受车速信号，这些信号送给自动变速器电控单元，电控单元将这些信号经过处理后发出指令，控制电磁阀A阀和B阀工作，换挡阀移动，改变控制油路使不同的离合器、制动器起作用，改变行星齿轮机构的组合形成不同的挡位。3738自动变速器电控单元有如下功能：自动变速器电控单元有如下功能：换挡控制电控单元接收各传感器传来的信号后，进行逻辑判断，然后发出指令，让两个电磁阀进行不同的通断电组合，使变速器具有不同的挡位。锁止控制一般当车速高于60km/h，变速器在2挡以上，发动机水温高于600时，自动变速器电控单元控制液力变矩器锁止离合器工作，以提高汽车行驶的经济性。油压控制控制离合器、制动器接合油压，减少换挡冲击，提高自动变速器合器换挡的平顺性。自诊系统当传感器、电磁阀