汽车电控课件

第二节电控液力自动变速器

的结构与工作原理

一、液力变矩器1．液力偶合器2．液力变矩器的结构与工作原理3．液力变矩器的工作特性4．液力变矩器的种类5．液力变矩器的锁止机构1.液力偶合器

液力偶合器的组成：主动元件：

泵轮：泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。从动元件：

涡轮：涡轮连接在从动轴上。在泵轮与涡轮上，均径向焊接带有一定弯度的叶片，用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内缘有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液循环。

液力偶合器工作原理：

（1）“涡流”的产生

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，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。

（2）环流的产生

因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。液力偶合器涡流、环流的产生

液力偶合器工作特性：

涡轮的扭矩(Mw)和泵轮的扭矩(Mb)的关系式为：

Mw≤Mb

液力耦合器的传动效率η=Nw/Nв=Mwnw/Mвnвη=nw/nв=i(Mв=Mw)

当i=1时η=100%,但最高效率只可达97%左右。

液力偶合器的缺点：

液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。它不能使发动机与传动系彻底分离，为解决换挡问题，在液力偶合器和机械变速器之间还需安装一个换挡用变速器，从而增加了传动系重量及纵向尺寸，所以换用液力变矩器。２.液力变矩器的结构与工作原理（1）变矩器安装的位置识别自动变速驱动桥自动变速器（2）液力变矩器的组成

主要由泵轮（b)、涡轮(w)、导轮(d)组成。在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器，单向固定在输出轴上。

（可顺转，不能逆转）壳壳泵轮涡轮导轮起动齿圈

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。液力变矩器的实物图液力变矩器结构示意图1）泵轮

泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片径向安装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的ATF依靠离心力向外冲出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷射的ATF的速度也随着升高。2）涡轮

涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片。涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的叶片与泵轮的叶片相对而设，相互间保持非常小的间隙。3）导轮

导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴上，通过单向离合器固定于变速器壳体上。导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住。

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。

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，从而达到增矩的作用。液力变矩器涡流与环流液力变矩器的工作原理

点击播放液力变矩器的工作原理

增矩过程：MW=MB+MD液力变矩器的工作原理

偶合点：MW=MB液力变矩器的的工作原理

减矩过程：MT=MP-MS

（导轮不转）MT=MP(加装单向离合器后，导轮转动)

３.液力变矩器的工作特性

定义：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、转速比、和传动效率三者的变化规律。

转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩

转速比=涡轮转速/泵轮转速

传动比=输入轴转速/输出轴转速

分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（Mw）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)，还有导轮的反作用力矩(Md)，即：Mw＝Mb+Md。

a.当nw=0时，此时nb＞nw，油液速度Vc流向导轮的正面，Md>0，Mw＝Mb+Md，可见Mw>Mb，起变扭作用。

b．当nw=0.85nb

时，油液速度Vc与导轮叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为偶合器(液力联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。液力变矩器的工作特性分析液力变矩器的工作特性分析

c．当nw≈nb时，油液速度Vc流向导轮的背面，Md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正面，故Mw=Mb-Md。

d.当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。液力传动的特性变扭比（K）=MW/Mb，一般为2~4倍。转速比（i）=nw/nb≤1传动效率（η）=输出功率/输入功率

=Nw/Nb＜1（1）怠速时，MＷ很小，汽车不能行使。（2）起步时，MＷ最大。（3）逐渐加速时，MＷ减小。（4）偶合点时，k=1,

MＷ=Mb

为提高变矩器在偶合区工作的性能，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。变矩器的性能参数变矩器的性能参数4.液力变矩器的种类（1）三元件液力变矩器其工作轮数目为三个：

泵轮、涡轮、导轮（2）四元件液力变矩器其工作轮数目为四个：泵轮、涡轮、双导轮５.液力变矩器的锁止机构

锁止离合器锁止的液力变矩器

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—体，此时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100%。同时还避免变矩器的油温升高。

锁止离合器摩擦片、减震弹簧锁止离合器的工作原理

点击播放

1）锁止离合器分离状态

当车辆低速行驶时，油液流至锁止离合器片的前端。锁止离合器片前端与后端的压力相同，使锁止离合器分离。2）锁止离合器接合状态

当车速以中速至高速行驶时，油液流至锁止离合器的后端。这样，锁止离合器处于接合状态，使锁止离合器片与前盖一起转动。

带锁止离合器的液力变矩器既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效率的特性。

１.平行轴式齿轮变速机构（１）基本变速机构的组成：

输入轴输出轴倒挡轴轴承变速齿轮

二、齿轮变速机构

点击播放（２）变速原理i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1主动轮1z1，n1，M1为主动齿轮的参数。

z2，n2，M2为从动齿轮的参数。从动轮2i=主动齿轮齿数从动齿轮齿数２.行星齿轮变速机构

多数自动变速器是采用多排行星齿轮机构提供不同的传动比。传动比可以由驾驶员手动选择，也可以由电控系统或液压控制系统通过接合和释放换挡离合器和制动器自动选择。

点击播放（１）单行星排

单排行星齿轮机构是由一个太阳轮、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；2-齿圈；3-行星架；4-行星齿轮

设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿数分别为zl、z2和z3，齿圈与太阳轮的齿数比为α。根据能量守恒定律，可得单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式:其中：α=Z2/Z1＞1n1+αn2-(1+α)n3=0

单排行星齿轮机构的传动原理

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。这样整个行星齿轮机构即以一定的传动比传递动力。点击播放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+α

为前进降速挡，减速相对较大。2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动

传动比为：i31=1/(1+α)

为前进超速挡，增速相对较大。

3）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动

传动比为：

i23=1+z2/z1

=1+1/α

为前进降速挡，减速相对较小。4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动

传动比为：

i32=z2/(z1+z2)=α/(1+α)

为前进超速挡，增速相对较小。5）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=-α

为倒挡减速挡。

6）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/α

为倒挡超速挡。

7）直接传动

若三元件中的任两元件被连接在一起，则第三元件必然与这两者以相同的转速、相同的方向转动。

8）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。此种状态相当于空挡。

行星齿轮机构的工作情况

状态挡位固定部件输入部件输出部件旋转方向1降速挡齿圈太阳轮行星架相同方向2超速挡齿圈行星架太阳轮相同方向3降速挡太阳轮齿圈行星架相同方向4超速挡太阳轮行星架齿圈相同方向5倒挡位（降速）行星架太阳轮齿圈相反方向6倒挡位（超速）行星架齿圈太阳轮相反方向7直接挡没有任意两个第三元件同向同速8空挡位没有不定不定不转动

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内部承受，不传递到变速器壳体，变速器可以设计得更薄、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，不存在挂挡时的齿轮冲击，工作平稳，寿命长。（２）双行星排三、换挡执行机构

行星齿轮变速器中的所有齿轮都处于常啮合状态，挡位变换必须通过以不同方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束(即固定或连接某些基本元件)来实现。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。执行机构主要由离合器、制动器和单向离合器三种执行元件组成，离合器和制动器是以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。1.多片离合器

(1)作用

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本元件连接在一起实现转矩的传递。点击播放离合器片离合器(2)构造：一般为多片摩擦式，是液压控制的执行元件。基本组成: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

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。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。活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。花键毂输入轴弹簧活塞离合器毂主动盘压盘从动盘卡环(3)工作情况：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。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。工作情况（4）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，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。2.制动器

制动器的功用是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。在自动变速器中常用的制动器有湿式多片式制动器和带式制动器两种。（1）片式制动器

片式制动器：其结构与片式离合器相同。不同之处是制动器从动片的外缘花键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，使行星齿轮机构改组换挡。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。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。片式制动器工作过程（2）带式制动器

它由制动带、油缸、活塞和调整件组成。外弹簧为活塞的回位弹簧。内弹簧为旋转鼓反作用力的缓冲弹簧，防止活塞振动。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2～3圈），调好后再用锁紧螺母锁紧。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。调整螺钉制动带工作油路活塞杆活塞制动鼓点击播放带式制动器3.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）。单向离合器单向离合器工作原理四、组合式行星齿轮系统

由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行驶中变速变矩的需要。为了增加传动比的数目，可以通过增加行星齿轮机构来实现。在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，用以满足汽车行驶需要的多种传动比。目前，常见的复合式行星齿轮机构有：辛普森式齿轮机构和拉维娜式行星齿轮机构。多排行星齿轮机构一般布置形式两排行星齿轮机构共用一个太阳轮——辛普森式行星齿轮机构。有两个太阳轮，两排行星齿轮共用一个齿圈——拉威娜式行星齿轮机构。有些附加一套单排行星齿轮机构实现超速挡。1.辛普森行星齿轮系统辛普森式行星齿轮机构由4个独立的元件组成：前齿圈、前后太阳轮组件、后行星架、前行星架和后齿圈组件。辛普森式行星齿轮机构是双排行星齿轮机构，它由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成，能提供三个前进挡和一个倒挡。前面可以加一排超速行星齿轮机构。

辛普森式行星齿轮机构结构形式

1-前齿圈；2-前行星轮；3-前行星架和后齿圈组件4-前后太阳轮组件；5-后行星轮；6-后行星架辛普森式行星齿轮机构啮合形式工作原理自动变速器换挡手柄有六个位置：P、R、N、D、2、L。（1）换挡手柄位于“D”位时D位1挡：C0、

F0

、C1、F2工作，变速器处于D位1挡。超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈D位2挡：C0、

F0

、

C1、B2、F1工作，变速器处于D位2挡。D位3挡：C0、

F0

、

C1、C2工作，变速器处于D位3挡。D位4挡：B0

、

C1、C2工作，变速器处于D位4挡。超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈（2）换挡手柄位于“2”位时2位1挡：C0、

F0

、C1、F2工作，变速器处于2位1挡。2位2挡：C0、

F0

、

C1、B1工作，变速器处于2位2挡。（3）换挡手柄位于“L”位时变速器只能接通1挡。超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈（4）换挡手柄位于“R”位时C0、F0

、C2、B3工作，变速器处于倒挡。超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈（5）换挡手柄位于“N”或“P”位时C0工作，C2、C1都不工作，变速器处于空挡或驻车挡。停车档由于C1或C2没有接合，变速器处于空档状态，动力无法传递。机械式锁止机构：当变速杆处于P档位置时，停车联锁凸轮使停车爪上的凸起与联锁结构结合，以防止车辆移动。２.辛普森式4挡行星齿轮变速器换档执行元件

超速挡行星架前行星架后行星架中间轴输入轴输出轴超速挡太阳轮超速挡齿圈前行星齿圈太阳轮后行星齿圈（1）结构特点B0：超速挡制动器F0：超速挡单向离合器C0：超速挡离合器B1：Ⅱ挡滑行制动器F1：Ⅱ挡单向离合器C1：前进挡离合器B2：Ⅱ挡制动器F2：低挡单向离合器C2：高挡及倒挡离合器B3：低挡及倒挡制动器结构特点：两行星排共用行星架和齿圈，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。四个独立元件：小太阳轮、大太阳轮、行星架和齿圈。

３.拉维娜行星齿轮系统拉维娜行星齿轮系统拉维娜行星齿轮系统各挡传递路线为：（1）D位1挡第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。（2）D位2挡第一轴、小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、齿圈。（3）D位3挡大、小太阳轮被锁成一体，长短行星齿轮同方向旋转，整个行星齿轮系统被联锁成一体，以直接挡传递动力。（4）R位大太阳轮、长行星齿轮、齿圈。

五、液压控制系统

自动变速器的自动控制是由液压控制系统控制完成。液压控制系统由三部分组成：动力源—液压泵；执行机构—离合器、制动器、单向离合器；控制机构—调压阀、手动阀、换档阀、锁止离合器控制阀。（一）液压泵功用：使ATF产生一定的压力和流量，供给液力变矩器和液压控制系统所需的液压油，并保证行星齿轮机构各摩擦副的润滑需要。

种类:

摆线齿轮油泵（转子泵）叶片泵内啮合渐开线齿轮泵

1.摆线齿轮泵（转子泵）

摆线齿轮泵是一种特殊的内啮合齿轮泵。内转子为外齿轮，其齿廓曲线是外摆线。外转子为内齿轮，其齿廓曲线是圆弧曲线。内外转子的旋转中心不同，两者之间具有偏心距。一般内转子的齿数为10，外转子的齿数为11（比内转子多一个齿）。发动机旋转时，变距器驱动油泵转子朝相同的方向旋转。转子转动，工作腔的容积发生变化：容积由小变大，形成局部真空，将液压油从进油口吸入；容积由大变小，形成局部高压，将液压油从出油口排出。

2.叶片泵

叶片泵由定子、转子、叶片及泵壳组成。

叶片泵分为：

定量泵—油泵的排量不变。为保证发动机低速时的正常泵油，以满足自动变速器的工作需要，要求油泵的排量应足够大。但发动机高速时，因泵油量增多，此时的泵油还必须排泄掉，从而造成发动机动力损失。

变量泵—油泵的排量可变。以减少高速运转时的发动机动力损失。其结构特点是：定子不固定，而是绕一个销轴作一定的摆动，以改变定子和转子之间的偏心距，从而改变油泵的排量。

工作过程：

油泵运转时，定子的位置由控制腔内来自调压阀的反馈油压来控制。当油泵转速较低时，泵油量较少，调压阀控制反馈油压减小，定子在回位弹簧的作用下绕销轴向左偏转一个角度，加大了定子与转子的偏心距，使油泵的排量增大。当油泵转速升高时，泵油量增多，调压阀控制反馈油压增大，在油压作用下，使定子绕销轴向右偏转一个角度，减小了定子与转子的偏心距，使油泵的排量减小，使泵油量减少。

3.内啮合渐开齿轮油泵

结构：

由主动齿轮、从动齿轮、壳体、油封等组成。

壳体的从动齿轮槽内有一个月牙形凸台。

工作：

主动齿轮带动从动齿轮旋转，在齿轮脱离啮合的一端，容积不断增大，成为低压吸油腔，把油吸入；在齿轮开始啮合的一端，容积不断减小，成为高压油腔，把油压出。

内啮合渐开线齿轮油泵工作原理点击播放

决定使用性能的四个工作间隙：端面间隙0.02~0.055≯0.08mm主动齿轮与月牙间隙0.1～0.3mm从动齿轮与月牙间隙0.05～0.1mm从动齿轮外缘与泵体≯0.25mm

（二）主油路调压阀

1.主调压阀

功用：根据节气门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。

汽车低速或怠速行驶：0.3MPa～0.8MPa；汽车高速行驶：1.2Mpa～1.4MPa；汽车倒挡行驶：1.6Mpa～1.8MPa；

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：

（1）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。

结构：

由主、副滑阀，反压弹簧等组成。

工作原理

主滑阀受四个力作用：管路油压作用于A面—调压；反压弹簧的张力—基本压力；节气门压力作用于C面—根据节气门开度调节油压；手控阀“R”油压作用于（B-C）面—倒挡增压；

油泵运转，其压力油进入主调压阀，经调压后的油路压力便可根据需要稳定在某一数值。

说明：

（1）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、制动器等换挡执行元件打滑，主油路油压应能随着节气门开度的增大而升高—节气门油压反馈至主调压阀弹簧端，以使主油路油压升高。（2）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—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。

2.第二调压阀

功用：

将主油路压力油减压后送入液力变矩器，并使其压力保持在196Kpa～490Kpa。当发动机停止转动时，关闭液力变矩器的油路，以保证下次正常传递转矩。同时将液力变矩器内受热后的压力油送至散热器冷却，并让一部分冷却后的压力油流回齿轮变速器，对轴承及齿轮进行润滑。

结构：由滑阀、弹簧等组成。工作：

当供给液力变矩器的油压升高时，阀芯上端面“D”作用压力上升，迫使阀芯下移，打开泄油口泄压。

（三）节气门阀及助力阀

1.节气门阀功用：

产生与节气门开度成正比的节气门压力信号，经节气门压力修正阀修正后，作用于主调压阀的阀芯下端，使主调压阀所调节的管路压力随节气门开度增大而增大。结构：

由滑阀、柱塞及弹簧等组成。

工作：

踩下加速踏板,柱塞上移,弹簧张力增大,管路油压阀口A被打开,产生节气门压力。节气门压力除作用于节气门压力修正阀外，亦作用于节气门阀B处与弹簧弹力平衡。

2.助力阀

（止回阀）

功用：当变速器进入二挡以上，节气门开度稍大时，用于加速踏板助力。结构：由滑阀、弹簧等组成。

工作：

当变速器进入二、三、四挡时，来自B2的管路压力迫使止回阀阀芯下移，节气门压力经止回阀送至节气门阀的柱塞（C--D）处，产生一个向上的推力，从而使加速踏板操作轻便。

3.节气门压力修正阀

功用：

将作用于主调压阀下端的节气门压力转换成随节气门开度成非线性变化的压力信号，以使管路压力在节气门开度较大时的增长速率减小。修正特性如下图所示。这一修正使得管路压力的变化更加接近节气门开度增大时，发动机真正的动力变化。

结构：

由滑阀弹簧等组成。

工作：

节气门压力对阀芯上下作用力差（B面＞A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，修正压力低于节气门压力，从而保证管路压力在节气门开度较大时的增长速率减小。

（3）手动阀

功用：

依选挡杆位置不同：“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”，分别将主油路油压导入相应的管路。只改变油路，不改变油压。

结构：

手动滑阀；通过连杆与变速器选挡杆连接；控制滑阀移动进行油路切换。

控制过程（见以下控制过程图）

（五）换挡阀

自动变速器通常采用三个换挡阀，分别由三个换挡电磁阀来控制，并通过三个换挡阀之间油路互锁作用，实现四个挡位的变换。

１.１-２换挡阀

作用：控制自动变速器在1档和2档之间变换。

工作：当ECU不对电磁阀②通电时，管路压力作用在阀芯上端，迫使阀芯下移，变速器进入1档。当ECU对电磁阀②通电时，作用在阀上端管路压力由电磁阀②排放掉，阀芯在弹簧作用下上移，变速器进入2档。

2.2-3换挡阀

作用：控制变速器在2档和3档之间变换。

工作：当ECU对电磁阀①通电时，作用在阀芯上端管路压力由电磁阀①排放掉，阀芯在弹簧作用下上移，变速器进入2档。当ECU使电磁阀①断电时，管路压力作用在阀芯上端，使阀芯下移，变速器进入3档。

3.3-4换挡阀

作用：控制变速器在3档和4（OD）档之间变换。

工作：当ECU对电磁阀②通电时，作用在阀芯上端管路压力由电磁阀②排放掉，阀芯在弹簧作用下上移，变速器进入3档。当ECU使电磁阀②断电时，管路压力作用在阀芯上端，使阀芯下移，变速器进入4档。

三个换挡阀在不同挡位时阀芯所处位置电磁阀①②1挡onoff1-2阀下位2-3阀上位3-4阀上位2挡onon1-2阀上位2-3阀上位3-4阀上位3挡offon1-2阀上位2-3阀下位3-4阀上位4挡offoff1-2阀上位2-3阀下位3-4阀下位

液压系统综合控制过程

（六）锁止离合器控制阀

锁止离合器控制阀包括：锁止电磁阀、锁止信号阀、锁止继动阀。

1.锁止电磁阀NO.3

锁止电磁阀采用脉冲式。ECU通过控制输出脉冲信号占空比的大小，调节锁止电磁阀的开度，以控制作用在锁止信号阀和锁止继动阀上的油压。

2.锁止信号阀

由滑阀和弹簧组成。受控于锁止电磁阀，控制来自B2的管路压力，何时作用于锁止继动阀。

3.锁止继动阀

由滑阀和弹簧组成。根据锁止信号阀的锁止信号，通过改变通往变矩器的ATF的流向，使液力变矩器内的锁止离合器适时地结合与分离。

4.锁止控制原理及控制过程

锁止电磁阀通电，阀门打开泄压，锁止信号阀阀芯上移，使B2的管路油压作用于锁止继动阀下端，使阀芯上移，锁止离合器结合。锁止电磁阀断电，阀门关闭，锁止信号阀阀芯在管路油压作用下下移，B2的管路油压不再作用于锁止继动阀下端，而油泵来的管路油压作用于锁止继动阀上端，使阀芯下移，使通向液力变矩器的ATF改变流向，锁止离合器分离。

六、电子控制系统

信号输入装置、ECU、执行机构

（一）信号输入装置

传感器：节气门位置传感器、发动机转速传感器、车速传感器、输入轴转速传感器、油温传感器。

信号开关：超速挡开关、模式选择开关、多功能开关、空挡起动开关和制动开关。1.节气门位置传感器

与发动机ECU共用一个节气门位置传感器，其形式多为可变电阻式（怠速触点、电位计）。结构滑片镀膜电阻怠速触点接线端子

传感器与ECU连接

传感器工作电压Vc=5V

节气门开度信号VTA

怠速触点信号IDL

搭铁端子E

传感器输出特性

检测原理：

*怠速触点信号端子IDL输出U=0；

节气门开度信号端子VTA输出Us=0.5V；

节气门全闭，ECU则判定为怠速。

*怠速触点信号端子IDL输出U=+BV；

节气门开度信号端子VTA输出Us略＞0.5V；

节气门部分打开，ECU则判定为部分负荷。

*怠速触点信号端子IDL输出U=+BV；

节气门开度信号端子VTA输出Us=+5V；

节气门全开，ECU则判定为大负荷。

2.发动机转速传感器

发动机转速传感器一般为磁感应式，由信号轮和传感器头组成。信号轮安装在曲轴尾部并随其旋转，传感器头固定在飞轮壳上。信号电压将随发动机转速的变化而变化，从而检测发动机转速。

3.车速传感器（1）磁感应式

由信号轮和传感器头组成。信号轮安装在变速器输出轴上并随其旋转，传感器头固定在变速器壳体上。信号电压将随变速器输出轴转速的变化而变化，从而检测汽车车速，作为换挡控制的主要依据。

（2）笛簧开关式

笛簧开关由小玻璃管内安装的两个细长触头（铁、镍磁性材料）构成。触头的开闭，受车速表软轴驱动的磁极控制，从而产生随车速变化的脉冲信号送给ECU用于进行换挡控制。

（3）光电式

设置在组合仪表内。

结构：

齿扇转子——软轴驱动。

光电耦合器：

发光二极管光电三极管

控制电路

4.输入轴转速传感器

电磁感应式；安装在变速器输入轴附近；用于检测输入轴转速，以便更精确地控制换挡过程。

5.变速器油温传感器负温度系数热敏电阻式；安装在变速器油底壳内的液压控制阀板上，用于检测变速器油温，以作为ECU进行换挡控制、油压控制、锁止离合器控制的依据。

6.超速挡开关安装在变速器操纵手柄上，用于控制自动变速器超速挡。

在驾驶室仪表板上，设置“O/DOFF”指示灯，用于显示超速挡开关的状态。

功用：

汽车行驶中，控制自动变速器何时进入超速挡。超速挡开关设置在换挡杆上，超速切断指示灯安装在组合仪表板上。

超速挡使用条件：

平坦、较好路面行驶；选挡杆置于“D”位；节气门开度85%以上；车速60Km/h；变速器油温70℃以上。

工作情况：

未按下超速挡开关时，超速挡控制电磁阀断电关闭，同时2号电磁阀通电打开，来自手控阀的油压不能进入3-4挡换挡阀上端，3-4档换挡阀将始终处于上位，变速器只能工作在3挡。按下超速挡开关后，超速挡控制电磁阀通电打开，同时2号电磁阀断电关闭，来自手控阀的控制油压进入3-4挡换挡阀上端，迫使3-4挡换挡阀下移，接通通往制动器B0的油压通路，变速器才能进入超速挡工作。。

7.模式选择开关

（1）经济模式

以获得最佳燃油