第四章液压控制系统（教案）.ppt

自动变速器原理与维修*返回第四章 液压控制系统主要内容重 点实践应用作业习题第一节 液压控制系统的组成 第二节 油泵第三节 主油路系统第四节 换挡信号系统 第五节 换挡阀系统第六节 缓冲安全系统第七节 液力变矩器控制装置第八节 液压控制系统工作过程分析自动变速器原理与维修*返回第四章 液压控制系统主要内容重 点实践应用作业习题自动变速器原理与维修*返回第四章 液压控制系统主要内容重 点实践应用作业习题自动变速器原理与维修*返回第四章 液压控制系统主要内容重 点实践应用作业习题自动变速器原理与维修*返回第一节 液压控制系统的组成自动变速器原理与维修*返回自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的，液压 控制系统由动力源、执行机构和控制机构三个部分组成动力源是由液力变矩器泵轮驱动的油泵，它除了向控制机 构、执行机构供给压力油以实现换挡外，还给液力变矩器提供 冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油自动变速器原理与维修*返回执行机构包括各离合器、制动器和液压缸控制机构大体包括主油路系统、换挡信号系统 、换挡阀系统和缓冲安全系统根据其换挡信号系 统和换挡阀系统采用的是全液压元件还是电子控制 元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。

自动变速器原理与维修*返回第二节 油泵油泵是自动变速器最重要的总成之一常见的型式有啮合齿轮泵摆线转子泵叶片泵自动变速器原理与维修*返回1.内啮合齿轮泵它是自动变速 器中应用最多的一种 油泵，各种丰田汽车 自动变速器都采用这 种泵它具有结构紧 凑、尺寸小、重量轻 、自吸能力强、流量 波动小、噪声低等特 点它由小齿轮、内 齿轮、月牙形隔板、 泵壳、泵盖等组成自动变速器原理与维修*返回自动变速器原理与维修*返回小齿轮由变矩器壳体 后端轴套驱动，为主动齿 轮，内齿轮为从动齿轮， 月牙形隔板的作用是将工 作腔分隔为吸油腔和压油 腔，泵壳上有进油口和排 油口发动机运转时，小 齿轮带动内齿轮如图2-38 中顺时针方向旋转在吸 油腔，因齿轮不断退出啮 合，容积增大，形成真空 吸油；在压油腔，因齿轮 不断进入啮合，容积减小 ，将液压油压出 自动变速器原理与维修*返回2、摆线转子泵它是一种特殊齿 形的内啮合轮泵，它具 有结构简单、尺寸紧凑 、噪音小、运转平稳、 高速性能良好等优点； 其缺点是流量脉冲大、 加工精度要求高它由一对内啮合的 转子及泵壳，泵盖等组 成，如图2－39所示 自动变速器原理与维修*返回内、外转子不 同心，有一定的偏 心距，且外转子比 内转子多一个齿。

发动机运转时，带 动油泵内外转子朝 相同方向旋转，但 内转子的转速大于 外转子从而，在 内、外转子之间形 成与内转子齿数相 同个数的工作腔自动变速器原理与维修*返回这些工作腔 的容积随着转子 的旋转而不断变 化，转子朝顺时 针方向旋转时， 内、外转子中心 线的右侧的各个 工作腔的容积由 小变大，形成真 空吸油；中心线 的左侧的各个工 作腔的容积由大 变小，将液压油 压出自动变速器原理与维修*返回3.叶片泵• 叶片泵由定 子、转子、叶片 及壳体、泵盖等 组成• 它具有运 转平稳、噪声小 、泵油流量均匀 、容积效率高等 优点；但它结构 复杂，对液压油 的污染比较敏感 • 自动变速器原理与维修*返回• 转子由变矩器壳 体后端的轴套带动， 绕其中心旋转，定子 是固定不动的，二者 不同心有一定的偏心 距当转子旋转时， 叶片在离心力及叶片 底部的油压作用下向 外张开，紧靠在定子 内表面上，并随着转 子旋转，在转子叶片 槽内作往复运动这 样相邻叶片之间便形 成密封的工作腔如 果转子朝顺时针方向 旋转，在转子与定子 中心连线的右半部的 工作腔容积逐渐增大 ，产生真空吸油，中 心线左半部的工作腔 容积逐渐减小，将油 压出。

自动变速器原理与维修*返回第三节 主油路系统• 因油泵由发动机 直接驱动，故其理论泵油 量与发动机转速成正比， 液压油由油泵输出后进入 主油路系统，从而使主油 路系统压力发生变化发 动机高速时，泵油量多， 主油路压力高，引起换挡 冲击及泵油消耗功率增大 ；发动机低速时，泵油量 少，主油路压力低，引起 制动器、离合器打滑 自动变速器原理与维修*返回• 为防止上述两 种现象发生，油泵的泵 油量应在发动机处于怠 速时即可满足自动变速 器各部分的所需，而在 发动机转速增加时利用 主油路系统中的主油路 调压阀来调节压力，让 多余的液压油返回油底 壳，使主油路系统的压 力稳定一定的范围之内 同时，主油路调压阀 应能满足主油路系统在 不同工况、不同挡位时 ，具有不同油压的要求 ：自动变速器原理与维修*返回• ①油门开度 较小时，自动变速 器所传递的扭矩较 小，离合器、制动 器不易打滑，主油 路压力可以降低 而当油门开度较大 时，因传递的扭矩 较大，为防止离合 器、制动器打滑， 主油路压力要升高 • ②汽车低速挡 行驶时，所传递的 扭矩较大，主油路 压力要高。

而在高 挡行驶时，所传递 的扭矩较小，可降 低主油路油压，以 减小油泵运行阻力 • 自动变速器原理与维修*返回• ③倒挡的使 用时间较少，为减 小自动变速器的尺 寸，倒挡执行机构 做得较小（摩擦片 数少），为防止打 滑，主油路 • 压力要比前进挡 时有所提高 • 主油路调压 阀通常采用阶梯型 滑阀 • • 它由上部的阀 芯、下部的柱塞套 筒及调压弹簧组成 自动变速器原理与维修*返回自动变速器原理与维修*返回在阀门的上端 Ａ处，受来自油泵的 液压力的作用；下端 则受到柱塞下部Ｃ处 的来自发动机油门所 控制的节气门阀的液 压力的作用（该液压 力与油门开度成正比 关系），以及调压弹 簧的作用力柱塞上 下两端的力的平衡， 决定阀体所处的位置 自动变速器原理与维修*返回若油泵泵油 量增大，油压升 高，作用在Ａ处 向下的液压力增 大，推动阀体下 移，出油口打开 ，液压泵输出的 部分油液排回油 底壳，使主油路 压力调整到规定 值自动变速器原理与维修*返回• 当油门开 大时，发动机转速 增加，油泵产生液 压力也升高，Ａ处 向下的液压力增大 ，但此时受油门控 制的节气门阀油压 也增大，使得在Ｃ 处向上的作用力也 增大，于是主油路 调压阀继续保持平 衡，满足了油门开 度大时对主油路油 压增大的要求。

自动变速器原理与维修*返回倒挡时， 手动阀打开另一 条油路，将压力 油引入主油路调 压阀柱塞的Ｂ腔 ，使作用在下端 向上的油压力增 大，阀芯上移， 出油口变小，主 油路压力增高， 从而满足了倒挡 时油压较前进挡 有所增大的要求 自动变速器原理与维修*返回第四节 换挡信号系统• 给自动变速器提供换挡操纵的有 两个换挡信号，即发动机负荷与转速在 液压控制系统中，这两个信号分别由节气 门阀和速控阀提供自动变速器原理与维修*返回1.节气门阀• 节气门阀受发动机加速踏板控制，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，其输出油压与节气门开度成正比关系此油压 作为液压控制系统自动换挡的一个信号 • • 节气门阀根据控制方式的不同分为机械式和真 空式两种自动变速器原理与维修*返回（1）机械式节气门阀• 机械式节气 门阀由上部的节气门阀 体、回位弹簧、下部的 强制低挡柱塞和调压弹 簧等组成 • 节气门阀体 和强制低挡柱塞并不直 接接触，而是通过调压 弹簧联系在一起强制 低挡柱塞下装有滚轮， 与节气门阀凸轮接触（ 见强制低挡阀）。

节气 门阀凸轮经钢丝缆绳与 加速踏板相连 • 自动变速器原理与维修*返回• • 来自主油路的 压力油由节气门阀的进 油口进入，须经阀口节 流后，方能从出油口至 各换挡阀另外节气门 阀上还有两个控制油口 ，分别与来自断流阀的 油压及出油口油压相通 ，使阀体在Ａ、Ｂ处受 到向下的液压作用力 当发动机怠速运行时， 阀上进油口处的节流口 开度很小，输出的油压 很低自动变速器原理与维修*返回• 当踩下 加速踏板时， 节气门缆绳被 拉动，节气门 凸轮作顺时针 转动，将强制 低挡柱塞上推 ，压缩调压弹 簧调压弹簧 则推动节气门 阀体向上移， 使节流口开大 ，输出油压增 高自动变速器原理与维修*返回节气门开度越大 ，调压弹簧压缩越多， 阀体上移越多，节流口 开度越大，节气门油压 越高当节气门开度保 持恒值时，随着油压增 大，在Ｂ处由液压产生 的向下作用力增大，将 节气门阀向下推至关闭 进油口为止，此时节气 门阀输出油压维持不变 自动变速器原理与维修*返回（2）真空式节气门阀• 真空式节 气门阀由真空 气室、推杆和 滑阀等组成 • 自动变速器原理与维修*返回上部被膜片隔开的真空气 室通过软管与发动机节气门后 的进气管相通，与膜片相连的 推杆则在膜片弹簧的作用力下 将滑阀的阀芯往下推。

自动变速器原理与维修*返回阀芯上有三个油道 口：进油口Ａ与主油路 相通，出油口Ｂ输出节 气门阀油压，泄油口Ｃ 用以泄油从出油口Ｂ输出的 油压流至阀芯底部，其 液压作用力使滑阀芯上 移，与膜片弹簧的作用 力平衡油液从进油口 Ａ到出油口Ｂ或出油口 Ｂ到泄油口Ｃ，均要经 阀口节流自动变速器原理与维修*返回• 当节气门开度较小时， 进气管的真空度大，真空室 膜片对阀芯向下的推力减小 ，阀芯上移，节流口变小， 输出油压减小； • 当节气门开度大时，进 气管真空度小，真空室膜片 对阀芯向下的推力增大，阀 芯下移，节流口变大，输出 油压力增大； • 当节气门开度维持不 变时，阀芯维持在将进油口 Ａ、泄油口Ｃ两口关闭的平 衡状态，输出油压不变，若 此时减速小开度则通过Ｃ泄 油使输出油降低，反之增大 开度，则从进油口Ａ进油使 输出油增大自动变速器原理与维修*返回• 2.速控阀 • 速控阀也称为调速器 ，其作用是为自动变速器换 挡控制提供一个随车速变化 的控制油压该油压与节气 门阀油压一起共同控制换挡 阀的工作 • • 它一般安装在自动变 速器的输出轴上，随输出轴 一起转动，或者安装在自动 变速器的壳体上，通过齿轮 与输出轴相连。

其基本原理 是利用离心力来控制滑阀阀 芯的位置，来控制速控阀油 压的大小自动变速器原理与维修*返回• 安装在 输出轴上的 双级式速控 阀• 重块为 初级飞块， 滑阀为次级 飞块进油 孔与主油路 相通，出油 孔输出速控 阀油压，泄 油孔用来泄 油以调节速 控阀油压自动变速器原理与维修*返回• 在低速区工作时 ，重块在离心力的作用下 外移，并通过弹簧带动滑 阀一起外移，打开进油孔 ，主油路压力油经进油孔 节流减压后成为速控阀油 压 • • 作用在油阀上的速 控阀油压向下的作用力使 油阀下移，关小进油孔， 直至速控阀油压的作用与 离心力平衡时，关闭进油 口，速控阀输出油压不变 • 因重块质量大，随 着车速提高，输出轴转速 升高，离心力增大，速控 阀油压急剧升高自动变速器原理与维修*返回• 当车速继续提高 时，重块带动销轴逐 渐外移，直至销轴内 端的平面抵靠速控阀 外壳的台阶为止此 后车速再提高，重块 不再外移，因此速控 阀油压仅靠滑阀的离 心力来调节由于滑 阀质量较小，其离心 力增大较慢，从而使 速控阀输出油压缓慢。