第七章汽车电控自动变速(ECTCVT)技术

1、第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章 汽车自动变速电子控制技术 第一节 自动变速器的组成 第二节 变速系统的结构原理 第三节 液压控制系统的结构原理 第四节 电子控制系统的结构原理 第五节 自动变速器的控制过程 第六节 电控无线变速(CVT)系统第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第一节 自动变速器的组成 ECT(Electronic Controlled Transmission System)又称又

2、称AT(Automatic Transmission). 组成组成:变速系统、液压控制系统、电子控制系统变速系统、液压控制系统、电子控制系统第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 一、变速系统一、变速系统 组成：液力变矩器、换挡执行机构、齿轮变速机构组成：液力变矩器、换挡执行机构、齿轮变速机构 液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上。利用液力传递动力。具有一定的减速增扭功机的飞轮上。利用液力传递动力。具有一定的减速增扭功能，并能实现无级变速。能，

3、并能实现无级变速。 换档执行机构：包括离合器、制动器、单向离合器。换档执行机构：包括离合器、制动器、单向离合器。 齿轮变速机构：改变传动比。齿轮变速机构：改变传动比。 二、液压控制系统二、液压控制系统 组成：包括油泵、阀体、电磁阀、及液压管路组成：包括油泵、阀体、电磁阀、及液压管路 作用：控制自动变速器升降档作用：控制自动变速器升降档 三、电子控制系统三、电子控制系统 组成：传感器与开关信号、电控单元（组成：传感器与开关信号、电控单元（ECU）、执行器）、执行器 功作：按照设定的换档规律实现自动换档功作：按照设定的换档规律实现自动换档第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技

4、术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 四、自动变速器的优缺点四、自动变速器的优缺点 优点：驾驶操纵简便轻便优点：驾驶操纵简便轻便 缺点：结构复杂。缺点：结构复杂。 五、自动变速器的分类：自动变速器、自动驱动桥五、自动变速器的分类：自动变速器、自动驱动桥自动变速器自动变速器第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 自动变速驱动桥自动变速驱动桥第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第二节第

5、二节 变速系统的结构原理变速系统的结构原理 一、锁止式液力变矩器一、锁止式液力变矩器第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 补充内容-液力耦合器 组成：组成：（1）泵轮：泵轮刚性连接在泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。外壳上，与曲轴一起旋转。（2）涡轮：涡轮连接在从动涡轮：涡轮连接在从动轴上。轴上。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院

6、汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （1）“涡流涡流”：当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，：当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入泵轮内缘。在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环泵轮内缘。在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为流，称为“涡流涡流”。 （2）“环流环流”：因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产：因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮

7、产生绕轴旋转的扭矩。循环圆内的液体生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。循环圆内的液体绕轴旋转形成绕轴旋转形成“环流环流”。 上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力耦合器涡流、环流的产生第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力耦合器的缺点：液力耦合器不能使输出扭矩增大，只液力耦合器的缺点：液力耦合器不能使输出扭矩增大，

8、只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 补充内容补充内容-液力变矩器液力变矩器 补充：液力变矩器的组成与工作原理补充：液力变矩器的组成与工作原理 组成：组成：泵轮、涡轮、导轮 （1）泵轮与壳体连成一体为主动元件；壳体做成两半，）泵轮与壳体连成一体为主动元件；壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈用螺栓连接，壳外有起动齿圈 （2）涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；）涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连； （3）导轮悬浮在

9、泵轮与涡轮之间，通过单向离合器及导）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。时针方向转动，而不能逆时针方向转动。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 壳壳壳壳泵轮泵轮涡轮涡轮导轮导轮起动起动齿圈齿圈第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器的实物图第七章第七章 汽车自动

10、变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器结构示意图第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器中三个元件的功用：液力变矩器中三个元件的功用： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能；泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能； 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能；涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能； 导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作导轮：改变自动变速器油的流动方向，

11、从而达到增矩的作用。用。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器涡流与环流第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 增矩过程：MW=MB+MD第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 耦合点：MW=MB（导轮处于锁止与转动之间的临界状态）第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教

12、授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? MW=MBMD(导轮不转动，减矩状态) MW=MB(导轮转动，耦合状态) 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器的工作特性：当发动机的转速和转矩一定，泵液力变矩器的工作特性：当发动机的转速和转矩一定，泵轮的转速和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转轮的转速和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间的转矩比、转速比、和传动效率三者的变化规律。速比、和传动效率三者的变化规律。 转矩比转矩比=涡轮输出转矩涡轮输出转矩/泵轮输出转矩泵轮输出转矩 转速比转速比=涡轮转

13、速涡轮转速/泵轮转速泵轮转速 传动比传动比=输入轴转速输入轴转速/输出轴转速输出轴转速 工作特性分析：工作特性分析： 变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（ MW ）不仅有泵轮）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩施加给涡轮的扭矩(MB)，还有导轮的反作用力矩，还有导轮的反作用力矩(MD)，即：，即：MWMB+MD。 a. 当当nw=0.85 nB时，此时时，此时nBnW，油液速度，油液速度VC流向导轮的流向导轮的正面，正面， MD 0， MWMB+MD ，可见，可见MW MB ，起变扭，起变扭作用。作用。 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技

14、学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? b当当nW=0.85 nB 时，油液速度时，油液速度VC与导轮叶片相切，与导轮叶片相切， MD =0，MW= MB ，为耦合器，为耦合器(液力联轴器液力联轴器)。此转速称为。此转速称为“耦耦合工作点合工作点”。 c当当nWnB时，油液速度时，油液速度VC流向导轮的背面，流向导轮的背面， MD为负值，为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故正面，故MW = MB-MD 。 d.当当nW=nB时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传时，循环圆内的液体停止流动，

15、停止扭矩的传递。故递。故nW的增大是有限度的，它与的增大是有限度的，它与nB的比值不可能达到的比值不可能达到1，一般小于一般小于0.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。为提高传动效率，需设锁止离合器。 变扭比（变扭比（K）=MW/MB，一般为，一般为24倍。倍。 转速比（转速比（i）=nW/nB1 传动效率传动效率()=输出功率输出功率/输入功率输入功率=NW/NB1第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （1）怠速时，）怠速时，MW很小，汽车不能行使。很小，汽车不能行使。 （2）起步时，）起步时， MW

16、最大。最大。 （3）逐渐加速时，）逐渐加速时， MW减小。减小。 （4）耦合点时，）耦合点时，k=1, MW = MB 为提高变矩器在耦合区工作的性能，需加装单向离合器和为提高变矩器在耦合区工作的性能，需加装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率，降低燃料消耗。锁止离合器，以提高传动效率，降低燃料消耗。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 变矩器的工作特性(不带锁止离合器)第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 变

17、矩器的性能参数(带锁止离合器)第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 液力变矩器的种类液力变矩器的种类 （1）三元件液力变矩器）三元件液力变矩器 泵轮、涡轮、导轮泵轮、涡轮、导轮 （2）四元件液力变矩器）四元件液力变矩器 泵轮、涡轮、双导轮泵轮、涡轮、双导轮第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 一、锁止式液力变矩器一、锁止式液力变矩器 （一）锁止式液力变矩器的结构特点（一）锁止式液力变矩器的结构特点 指装有锁止离合

18、器，能够直接传递动力的液力变矩器，又指装有锁止离合器，能够直接传递动力的液力变矩器，又称为闭锁式液力变矩器。称为闭锁式液力变矩器。 锁止离合器为湿式离合器。锁止离合器为湿式离合器。 变矩器的锁止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接，而变矩器的锁止离合器与外壳相连，也就是与泵轮相接，而锁止离合器片与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的锁止离合器片与涡轮相接，带锁止离合器的液力变矩器的活塞在油压的作用下，可以将多片式锁止离合器的盘与摩活塞在油压的作用下，可以将多片式锁止离合器的盘与摩擦片压紧成为一体，这就使涡轮与泵轮连接成擦片压紧成为一体，这就使涡轮与泵轮连接成体，此时体，此时液力传动变为离合器传动

19、，相当于为刚性连接，这样提高液力传动变为离合器传动，相当于为刚性连接，这样提高了传动效率，接近了传动效率，接近100%。同时还避免变矩器的油温升高。同时还避免变矩器的油温升高。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 锁止离合器摩擦片、减震弹簧锁止离合器摩擦片、减震弹簧第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （二）锁止式液力变矩器的控制原理（二）锁止式液力变矩器的控制原理 1）锁止离合器）锁止离合器分离状态分离状态 当

20、车辆低速行驶当车辆低速行驶时，油液流至锁时，油液流至锁止离合器片的前止离合器片的前端。锁止离合器端。锁止离合器片前端与后端的片前端与后端的压力相同，使锁压力相同，使锁止离合器分离；止离合器分离；第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2 ）锁止离合器）锁止离合器接合状态接合状态 当车速以中速至当车速以中速至高速行驶时，油高速行驶时，油液流至锁止离合液流至锁止离合器的后端。这样，器的后端。这样，锁止离合器处于锁止离合器处于接合状态，使锁接合状态，使锁止离合器片与前止离合器片与前盖一起转动。盖一起转动。第七章

21、第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 二、行星齿轮变速机构二、行星齿轮变速机构 液力变矩器的变矩比较小（一般为液力变矩器的变矩比较小（一般为23），不能满足汽车），不能满足汽车使用要求。因此，必须设置齿轮变速机构。使用要求。因此，必须设置齿轮变速机构。 对齿轮变速机构的要求：速比可变、转向可逆（倒挡）、对齿轮变速机构的要求：速比可变、转向可逆（倒挡）、切断动力（空挡）。切断动力（空

22、挡）。 齿轮变速机构分：平行轴式、行星齿轮式。齿轮变速机构分：平行轴式、行星齿轮式。 行星齿轮变速机构有：辛普森行星齿轮变速机构有：辛普森(Simpson)式、拉威奈尔赫式、拉威奈尔赫(Ravigneaux)式、阿里森式、阿里森(Arnoldson)式等。式等。 目前，大都采用辛普森式、拉威奈尔赫式。目前，大都采用辛普森式、拉威奈尔赫式。 辛普森式特点：前后行星排共用一个太阳轮。能提供辛普森式特点：前后行星排共用一个太阳轮。能提供3个个前进挡和前进挡和1个倒挡。个倒挡。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术

23、? 辛普森式行星齿轮机构辛普森式行星齿轮机构第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 辛普森式行星齿轮机构结构形式辛普森式行星齿轮机构结构形式第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 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第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电

24、子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 结构特点：两星排共用行星架和齿圈，大太阳轮、小太阳轮、短行星轮、长行星轮、行星架及齿圈组成一个双行星轮式行星排。拉威奈尔赫式拉威奈尔赫式第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （一）行星齿轮机构的结构特点（一）行星齿轮机构的结构特点 单排行星齿轮机构：一个太阳轮、一个带有两个和多个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成的。1-太阳轮；太阳轮；2-齿圈；齿圈；3-行星架；行星架；4-行星齿轮行星齿轮第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽

25、车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （二）行星齿轮机构的运动规律（二）行星齿轮机构的运动规律 变速基本原理： i12=n1/n2= z2/z1= M2/M1 z1 ，n1 ，M1为主动齿轮为主动齿轮的参数。的参数。 z2 ，n2 ， M2为从动齿轮的参数。为从动齿轮的参数。i=主动齿轮齿数主动齿轮齿数从动齿轮齿数从动齿轮齿数主动轮主动轮1 1从动轮从动轮2 2第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 单排行星齿轮机构的运动规律方程式：单排行星齿轮机构的运

26、动规律方程式： 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和和n3，齿数，齿数分别为分别为zl、z2和和z3，齿圈与太阳轮的齿数比为，齿圈与太阳轮的齿数比为。根据单排。根据单排行星齿轮机构的受力情况建立力矩平衡方程式，再根据能行星齿轮机构的受力情况建立力矩平衡方程式，再根据能量守恒定律量守恒定律(太阳轮、内齿圈、行星架上输入与输出功率太阳轮、内齿圈、行星架上输入与输出功率的代数和为的代数和为0)，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式性方程式: 其中：其中：=Z /Z 1第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自

27、动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （三）行星齿轮机构的变速原理（三）行星齿轮机构的变速原理 行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿圈和行星架这三者中的行星齿轮机构工作时将太阳轮、齿圈和行星架这三者中的任一元件作为主动件，使它与输入轴联结，将另一元件作任一元件作为主动件，使它与输入轴联结，将另一元件作为被动件与输出轴联结，再将第三个元件加以约束制动。为被动件与输出轴联结，再将第三个元件加以约束制动。这样整个行星齿轮机构即以一定的传动比传递动力。这样整个行星齿轮机构即以一定的传动比传递动力。 设设Z1=24，Z2=56，则，则=z2/z1=56/24=2

28、.33。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 1.齿圈固定1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动 太阳轮带动行星齿轮沿静止的齿圈旋转，从而带动行星架以较慢的速度与太阳轮同向旋转，传动比为： i13=1 +=3.33 前进降速挡，减速相对较大。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动 传动比为 ：i31=1/(1 +)=0.30前进超速档，增速相对较

29、大。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2.太阳轮固定1）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动 传动比为： i23=1+z2/z1 =1+1/=1.43 为前进降速档，减速相对较小。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动 传动比为： i32=z2/(z1+z2) = /(1+ )=0.70 为前进超速档，增速相对较小。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术

30、职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 3.行星架固定1）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动 行星架固定，行星齿轮只能自转，太阳轮经行星齿轮带动齿圈旋转输出动力。齿圈的旋转方向与太阳轮相反。传动比为： i12=z2/z1=2.33 为倒档，减速档。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动 行星架固定，行星齿轮只能自转，齿圈经行星齿轮带动太阳轮旋转输出动力。太阳轮的旋转方向与齿圈相反，传动比为： i21=-z1/z2 =-1/ =-0.43 为倒

31、档，超速档。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 4.联锁任意两个元件联锁任意两个元件(直接传动直接传动) 若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然与若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然与这两者以相同的转速、相同的方向转动。这两者以相同的转速、相同的方向转动。 5.所有元件都不受约束所有元件都不受约束(自由转动自由转动) 若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。若所有元件均不受约束，则行星齿轮机构失去传动作用。此种状态相当于空档。此种状态相当于空档。第七章第七章 汽车自动变

32、速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 行星齿轮机构的工作情况行星齿轮机构的工作情况 状状态态档位档位固定部件固定部件输入部件输入部件输出部件输出部件旋转方向旋转方向1 1降速档降速档齿圈齿圈太阳轮太阳轮行星架行星架相同方向相同方向2 2超速档超速档齿圈齿圈行星架行星架太阳轮太阳轮相同方向相同方向3 3降速档降速档太阳轮太阳轮齿圈齿圈行星架行星架相同方向相同方向4 4超速档超速档太阳轮太阳轮行星架行星架齿圈齿圈相同方向相同方向5 5倒档位倒档位（降速）（降速）行星架行星架太阳轮太阳轮齿圈齿圈相反方向相反方向6 6倒档位倒档位（超

33、速）（超速）行星架行星架齿圈齿圈太阳轮太阳轮相反方向相反方向7 7直接档直接档没有没有任意两个任意两个第三元件第三元件同向同速同向同速8 8空档位空档位没有没有不定不定不定不定不转动不转动第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 行星齿轮机构与外啮合齿轮机构相比具有以下优点：行星齿轮机构与外啮合齿轮机构相比具有以下优点： 1）所有行星齿轮均参与工作，都承受载荷，行星齿轮工）所有行星齿轮均参与工作，都承受载荷，行星齿轮工作更安静，强度更大。作更安静，强度更大。 2）行星齿轮工作时，齿轮间产生的作用力由齿轮系统

34、内）行星齿轮工作时，齿轮间产生的作用力由齿轮系统内部承受，不传递到变速器壳体，变速器可以设计得更薄、部承受，不传递到变速器壳体，变速器可以设计得更薄、更轻。更轻。 3）行星齿轮机构采用内啮合与外啮合相结合的方式，与）行星齿轮机构采用内啮合与外啮合相结合的方式，与单一的外啮合相比，减小了变速器尺寸。单一的外啮合相比，减小了变速器尺寸。 4）行星齿轮系统的齿轮处于常啮合状态，不存在挂挡时）行星齿轮系统的齿轮处于常啮合状态，不存在挂挡时的齿轮冲击，工作平稳，寿命长。的齿轮冲击，工作平稳，寿命长。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技

35、术汽车电子控制技术 ? 三、换挡执行机构三、换挡执行机构 换挡执行机构换挡执行机构:离合器、制动器和单向离合器离合器、制动器和单向离合器 (一一)离合器离合器 功用功用:自动变速器中的湿式多片离合器是用来连接输入轴自动变速器中的湿式多片离合器是用来连接输入轴或输出轴和某个基本元件，或将行星齿轮机构中某两个基或输出轴和某个基本元件，或将行星齿轮机构中某两个基本元件连接在一起实现转矩的传递。本元件连接在一起实现转矩的传递。 (1)结构特点结构特点 基本组成基本组成:离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、离合器片离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、离合器片（钢片、摩擦片）、花键毂（钢片、摩擦片）、花键毂 摩擦

36、片与旋转的花键毂的齿键连接，可轴向移动，为输入摩擦片与旋转的花键毂的齿键连接，可轴向移动，为输入端，片上有钢基粉末冶金层或合成纤维层。端，片上有钢基粉末冶金层或合成纤维层。 从动钢片与转动鼓的内花键连接也可轴向移动，可输出扭从动钢片与转动鼓的内花键连接也可轴向移动，可输出扭矩。矩。 活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控

37、制技术汽车电子控制技术 ? 离合器片离合器片第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 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第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? (2)工作原理工作原理 离合器接合：当压力油经油道进入活塞左面的液压缸时，离合器接合：当压力油经油道进入活塞左面的液压缸时，液压力克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧。液压力克服弹簧力使活塞右移，将所有离

38、合器片压紧。 离合器分离：当控制阀将作用在离合器液压缸的油压力离合器分离：当控制阀将作用在离合器液压缸的油压力撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，并撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，并将缸内的变速器油从进油孔排出。将缸内的变速器油从进油孔排出。 离合器自由间隙：离合器处于分离状态时，离合器片之离合器自由间隙：离合器处于分离状态时，离合器片之间有一定的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无轴向间有一定的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无轴向压力。压力。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ?

39、 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 3.安全阀的功用安全阀的功用 压力油进入液压缸时，钢球在油压作用下压紧在阀座上，压力油进入液压缸时，钢球在油压作用下压紧在阀座上，安全阀处于关闭状态，保证液压缸的密封。安全阀处于关闭状态，保证液压缸的密封。 压力油排出时，缸体内的压力下降，安全阀在离心力作压力油排出时，缸体内的压力下降，安全阀在离心力作用下离开阀座处于开启状态，残留在缸内的液压油因离用下离开阀座处于开启状态，残留在缸内的液压油因离心力作用排出，使离合器分离彻底。心力作用排出，使离合器分离彻底。第七

40、章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? (二)制动器 功用功用:固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。 分类分类:湿式多片式制动器、带式制动器湿式多片式制动器、带式制动器 1.片式制动器片式制动器 结构与片式离合器相同。结构与片式离合器相同。 不同之处是制动器从动片的外圆花犍齿与固定的变速器外不同之处是制动器从动片的外圆花犍齿与固定的变速器外壳连接，可轴向移动，以便接合时将主动件制动，使行星壳连接，可轴向移动，以便接合时将主动件制动，使行星齿轮机构改组换档。该种制

41、动器接合的平顺性好，间隙无齿轮机构改组换档。该种制动器接合的平顺性好，间隙无须调整，其缺点是轴向尺寸大。须调整，其缺点是轴向尺寸大。 能通过增减摩擦片数来满足不同排量发动机的要求，故小能通过增减摩擦片数来满足不同排量发动机的要求，故小轿车使用很多。轿车使用很多。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 片式制动器工作过程片式制动器工作过程第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车

42、自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2.带式制动器带式制动器 组成:制动带、伺服装置(油缸、活塞)。 （1）制动带：内表面镀有一层摩擦材料。 分类：刚性制动带（带厚、强度大、贴合性差）、挠性制动带（贴合性好、价格低）。 （2）伺服装置： 直接作用式（图示） 间接作用式（增设了杠杆，增大制动力矩）。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第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自

43、动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 3.带式制动器间隙的调整 调整点多在带的支撑端，可在体外调整或拆下油底调整。拧动调整螺栓来调整(旋紧再松23圈)，调好后再用

44、锁紧螺母锁紧。 优点：结构简单易于安装，带式制动器轴向尺寸小可缩短变速器的长度。 缺点：使变速器壳体上产生局部的高应力区；制动带磨损后需要调整间隙；工作的平顺性差，控制油路中多配有缓冲阀。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （三）单向离合器（三）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）。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术

45、? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 楔块式单向离合器第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 滚柱斜槽式单向离合器第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 四、停车锁止机构四、停车锁止机构 功用：固定输出轴功用：固定输出轴第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制

46、技术汽车电子控制技术 ? ( (补充内容补充内容) )五、三行星排四速五、三行星排四速 行星齿轮变速系统的变速原理行星齿轮变速系统的变速原理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D-1挡D-2挡D-3挡D-4挡第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第三节第三节 液压控制系统的结构原理液压控制系统的结构原理 组成：液压传动装置、液压控制装置组成：液压传动装置

47、、液压控制装置(主副调压阀、节流主副调压阀、节流阀、换挡阀、手控阀、电磁阀、锁止阀阀、换挡阀、手控阀、电磁阀、锁止阀)、油道等。、油道等。 一、液压传动装置一、液压传动装置 包括：油泵、传动液包括：油泵、传动液ATF (一一)液压油泵液压油泵 功用：为液力变矩器和液压控制系统提供一定的压力和流功用：为液力变矩器和液压控制系统提供一定的压力和流量量 的的ATF ，并保证行星齿轮机构各磨擦副的润滑需要。，并保证行星齿轮机构各磨擦副的润滑需要。 常用油泵：内啮合常用油泵：内啮合(渐开线渐开线)齿轮泵、摆线齿轮泵齿轮泵、摆线齿轮泵(转子泵转子泵)、(变量变量)叶片泵。叶片泵。 共同点：主、从动部件之间

48、具有一定偏心距。共同点：主、从动部件之间具有一定偏心距。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ?

49、摆线转子泵摆线转子泵叶片泵叶片泵第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? (二二)传动液传动液ATF 功用：传递能量、润滑、清洗、冷却等。功用：传递能量、润滑、清洗、冷却等。 ATF应满足的要求：应满足的要求： （1）适当的黏度和良好的黏度稳定性；）适当的黏度和良好的黏度稳定性； （2）良好的热氧化稳定性；）良好的热氧化稳定性； （3）良好的抗磨性；）良好的抗磨性； （4）良好的抗泡性；）良好的抗泡性； （5）对橡胶密封材料具有良好的适应性。）对橡胶密封材料具有良好的适应性。 ATF在使用中应注意的几点：在

50、使用中应注意的几点： （1）绝对不能错用、混用；）绝对不能错用、混用； （2）散热器工作良好；）散热器工作良好； （3）通风塞必须保持畅通。）通风塞必须保持畅通。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 二、液压控制装置二、液压控制装置 组成：调压阀、控制阀组成：调压阀、控制阀(换挡阀、手控阀、电磁阀换挡阀、手控阀、电磁阀)等等 (一一)调压阀调压阀 功用：将主油路油压控制在一定范围内。功用：将主油路油压控制在一定范围内。 分类：按结构不同，分为球阀式、活塞式、滑阀式。分类：按结构不同，分为球阀式、活塞式、

51、滑阀式。 1.球阀式调压阀球阀式调压阀 2.活塞式调压阀活塞式调压阀 3.滑阀式调压阀滑阀式调压阀 4.改进滑阀式调压阀改进滑阀式调压阀 5.调压阀的应用调压阀的应用 在自动变速器中一般都设有主调压阀和副调压阀。在自动变速器中一般都设有主调压阀和副调压阀。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? （1）主调压阀）主调压阀 功用：根据节气开度和选档杆位置的变化，将油泵油压调功用：根据节气开度和选档杆位置的变化，将油泵油压调节至规定值，形成稳定的工作油压。节至规定值，形成稳定的工作油压。 汽车低速或怠速行驶：汽

52、车低速或怠速行驶：0.3MPa0.8MPa； 汽车高速行驶：汽车高速行驶：1.2Mpa1.4MPa； 汽车倒档行驶：汽车倒档行驶：1.6Mpa1.8MPa ； 同时，向第二调压阀提供油压和变速器油。同时，向第二调压阀提供油压和变速器油。 上述油压是最重要、最基本的压力，其理由：上述油压是最重要、最基本的压力，其理由： (1)用于操作自动变速器内所有离合器和制动器的动作。用于操作自动变速器内所有离合器和制动器的动作。 (2)是自动变速器内所有其它压力的压力源。是自动变速器内所有其它压力的压力源。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控

53、制技术汽车电子控制技术 ? 管路油压作用于管路油压作用于 A 面面调压；调压； 反压弹簧的张力反压弹簧的张力基本压力；基本压力； 节气门压力作用于节气门压力作用于 C 面面根据节气门根据节气门开度调节油压；开度调节油压； 手控阀手控阀“R”油压作油压作用于（用于（B-C）面）面倒挡增压倒挡增压; 油泵运转，其压力油泵运转，其压力油进入主调压阀，油进入主调压阀，经调压后的油路压经调压后的油路压力便可根据需要稳力便可根据需要稳定在某一数值。定在某一数值。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 说明：说明： (

54、1)当节气门开度较大时，由于发动机输出功率和变速器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、制动器等换档执所传递的转矩都较大，为了防止离合器、制动器等换档执行元件打滑，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高节气门油压反馈至主调压阀弹簧端，以使主油路油压节气门油压反馈至主调压阀弹簧端，以使主油路油压升高。升高。 (2)因为倒挡使用时间短，为了减小变速器尺寸，倒挡离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采用了较少的摩擦片，但其传合器和倒挡制动器在设计上采用了较少的摩擦片，但

55、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时油压要高手控阀的倒挡油压反馈至主调压阀下端，以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。使主油路油压升高。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? (2)副调压阀副调压阀 功用：将主油路压力油减压功用：将主油路压力油减压后送入液力变矩器，并使其后送入液力变矩器，并使其压力保持在压力保持在196Kpa490Kpa。当发动机停止转动。当发动机停止转动时，关闭液力变矩器的油路，时，关闭

56、液力变矩器的油路，以保正下次正常传递转矩。以保正下次正常传递转矩。同时将液力变矩器内受热后同时将液力变矩器内受热后的压力油送至散热器冷却，的压力油送至散热器冷却，并让一部分冷却后的压力油并让一部分冷却后的压力油流回齿轮变速器，对轴承及流回齿轮变速器，对轴承及齿轮进行润滑。齿轮进行润滑。 原理：当供给液力变矩器的原理：当供给液力变矩器的油压升高时，阀芯上端面油压升高时，阀芯上端面“D”作用压力上升，迫使阀芯下作用压力上升，迫使阀芯下移，打开泄油口泄压。移，打开泄油口泄压。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术

57、? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? (二二)控制阀控制阀 功用功用:根据选挡杆位置不同根据选挡杆位置不同(“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”)，分别将主油路油压导入各换挡执行元件的，分别将主油路油压导入各换挡执行元件的相应的管路，实现挡位变换。相应的管路，实现挡位变换。 分类分类:手动控制阀手动控制阀(手控阀手控阀)、液压控制阀、液压控制阀(液压阀液压阀)、电磁控、电磁控制阀制阀(电磁阀电磁阀) 1.手控阀手控阀 1)结构原理结构原理 2)应用：应用：第七章第七章 汽车自动变速电子控制

58、技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 2.液压阀液压阀 1)液压阀的结构原理液压阀的结构原理 自动变速器常用的液压阀有节气门阀、节气门油压修正阀、自动变速器常用的液压阀有节气门阀、节气门油压修正阀、锁止信号阀、锁止继动阀、换挡阀等锁止信号阀、锁止继动阀、换挡阀等第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 节气门阀节气门阀 功

59、用：产生与节气功用：产生与节气门开度成正比的节门开度成正比的节气门压力信号，经气门压力信号，经节气门压力修正阀节气门压力修正阀修正后，作用于主修正后，作用于主调压阀的阀芯下端，调压阀的阀芯下端，使主调压阀所调节使主调压阀所调节的管路压力随节气的管路压力随节气门开度增大而增大。门开度增大而增大。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 节气门压力修正节气门压力修正阀阀 功用：将作用于主功用：将作用于主调压阀下端的节气调压阀下端的节气门压力转换成随节门压力转换成随节气门开度成非线性气门开度成非线性变化的压力信号

60、，变化的压力信号，以使管路压力在节以使管路压力在节气门开度较大时的气门开度较大时的增长速率减小。修增长速率减小。修正特性如下图所示。正特性如下图所示。这一修正使得管路这一修正使得管路压力的变化更加接压力的变化更加接近节气门开度增大近节气门开度增大时，发动机真正的时，发动机真正的动力变化。动力变化。第七章第七章 汽车自动变速电子控制技术汽车自动变速电子控制技术职技学院汽车系-王忠良教授? 汽车电子控制技术汽车电子控制技术 ? 节气门压力对阀芯上下作用力差（节气门压力对阀芯上下作用力差（B面面A面），使泄油面），使泄油口打开前修正压力与节气门压力相同，泄油口打开后，修口打开前修正压力与节气门压力相