汽車底盤電控技術課件

電控動力轉向與四輪轉向系統(tǒng)

第一節(jié)概述

一、對轉向系統(tǒng)的要求二、動力轉向系統(tǒng)的種類三、傳統(tǒng)動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理一、對轉向系統(tǒng)的要求1．優(yōu)越的操縱性2．合適的轉向力3．平順的回轉性能4．要有隨動作用5．減小從道路表面?zhèn)鱽淼臎_擊6．工作可靠二、動力轉向系統(tǒng)的種類機械轉向系統(tǒng)按轉向的能源不同動力轉向系統(tǒng)傳統(tǒng)動力轉向系統(tǒng)按控制方式不同電子控制轉向系統(tǒng)三、傳統(tǒng)動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理

1．傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)的組成2．傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)結構形式3．整體式液壓動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理1．傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)的組成⑴轉向液壓泵——是將發(fā)動機產(chǎn)生的機械能轉變?yōu)轵寗愚D向動力缸工作的液壓能，再將轉向動力缸驅動轉向車輪．⑵轉向動力缸——是將轉向液壓泵提供的液壓能，轉變?yōu)轵寗愚D向輪偏轉的轉向助力執(zhí)行元件．⑶轉向控制閥——是在駕駛員的操縱下控制轉向動力缸輸出動力大小、方向和增力快慢。液壓動力轉向系統(tǒng)示意圖2．傳統(tǒng)液壓動力轉向系統(tǒng)結構形式⑴根據(jù)機械轉向器、轉向動力缸、轉向控制閥三者的布置和聯(lián)系關系分：分開式——機械轉向器、轉向動力缸、轉向控制閥三者分開布置。半分開式——機械轉向器作為獨立件，而控制閥和動力缸組合成一個部件。整體式——機械轉向器和轉向動力缸設計成一體，并與轉向控制閥組裝在一起。⑵整體式和半分開式按照轉向控制閥的形式不同分：滑閥式、瓣閥式、轉閥式整體式液壓動力轉向系統(tǒng)半分開式液壓動力轉向系統(tǒng)3．整體式液壓動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理⑴整體滑閥式液壓動力轉向系統(tǒng)◆汽車直線行駛時的工作狀態(tài)：◆汽車右轉彎時的工作狀態(tài)：◆汽車左轉彎時的工作狀態(tài)：◆轉向“路感”的產(chǎn)生：⑵整體瓣閥式液壓動力轉向系統(tǒng)◆汽車直線行駛時的工作狀態(tài)：◆汽車右轉彎時的工作狀態(tài)：◆汽車左轉彎時的工作狀態(tài)：⑶整體轉閥式液壓動力轉向系統(tǒng)◆轉閥式轉向控制閥的結構與工作原理◆汽車行駛時轉閥式轉向控制閥的工作狀態(tài)：

整體滑閥式液壓動力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理l.轉向操縱機構2.轉向控制閥3.機械轉向器與轉向動力缸總成4.轉向傳動結構5.轉向油罐6.轉向油泵R.轉向動力缸右腔L.轉向動力缸左腔整體轉閥式液壓動力轉向系統(tǒng)工作過程右轉向時左轉向時第二節(jié)液壓式電控動力轉向系統(tǒng)

一、流量控制式EPS二、反力控制式三、閥靈敏度控制式EPS一、流量控制式EPS流量控制式EPS——根據(jù)車速傳感器信號調(diào)解動力轉向裝置供應的壓力油液，改變油液的輸入輸出流量，以控制轉向力。1．豐田凌志轎車電控動力轉向系統(tǒng)：車速傳感器電磁閥基本組成整體式動力轉向控制閥動力轉向液壓泵電控單元工作原理：2．日產(chǎn)藍鳥轎車電控動力轉向系統(tǒng)：結構特點：在轉向液壓泵與轉向機體之間設有旁通流量控制閥。工作原理：

二、反力控制式反力控制式——根據(jù)車速大小控制反力室油壓，從而改變輸入輸出增益幅度以控制轉向力。1．系統(tǒng)組成與工作原理：轉向控制閥——具有油壓反力室分流閥——分流控制閥和電磁閥的油液電磁閥——將油壓反力室一側的油壓流回儲油箱組成轉向動力缸轉向液壓泵儲油箱車速傳感器電控單元——根據(jù)車速控制電磁閥開口面積2．反力控制式動力轉向系統(tǒng)實例——豐田馬克Ⅱ型電控動力轉向系統(tǒng)三、閥靈敏度控制式EPS閥靈敏度控制式EPS——根據(jù)車速控制電磁閥，直接改變動力轉向控制閥的油壓增益（閥靈敏度）來控制油壓。1．轉子閥2．電磁閥3．電控單元第三節(jié)電動式電控動力轉向系統(tǒng)

一、電動式電控動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理二、電動式電控動力轉向系統(tǒng)的控制電動式電控動力轉向系統(tǒng)一、電動式電控動力轉向系統(tǒng)的結構與工作原理基本原理：操縱轉向盤時扭矩傳感器根據(jù)輸入力的大小產(chǎn)生相應電壓信號，由此檢測出操縱力大小，同時根據(jù)車速傳感器產(chǎn)生的脈沖信號又可測出車速，再控制電動機電流，形成適當轉向助力。1．扭矩傳感器——測量轉向盤與轉向器之間的相對轉矩作為電動助力的依據(jù)之一。無觸點式結構滑動可變電阻式2．電動機、離合器、減速機⑴直流電動機⑵電磁離合器⑶減速機構電動轉向結構組成：機械轉向器、電動機、離合器、控制裝置、轉矩傳感器和車速傳感器電動轉向工作原理

扭矩傳感器車速傳感器電動機轉向助力控制裝置二、電動式電控動力轉向系統(tǒng)的控制1．控制電路2.故障診斷與安全保護第四節(jié)四輪轉向控制系統(tǒng)（4WS）

一、4WS的轉向特性1．4WS低速時的轉向特性2．4WS中高速時的轉向特性二、轉向角比例控制——使轉向方向的偏離足夠小1．系統(tǒng)組成⑴轉向樞軸⑵4WS轉換器2．控制邏輯⑴轉向角控制⑵2WS選擇控制⑶安全性控制三、橫擺角速度比例控制1．系統(tǒng)組成⑴前輪轉向操縱機構⑵后輪轉向操縱機構2．控制狀態(tài)⑴大轉向角控制（機械控制）⑵小轉向角控制（電子式控制）３．控制邏輯⑴車體側滑角的零控制⑵受側向風干擾時的控制⑶ABS工作時的控制

電控防抱死制動系統(tǒng)（ABS）第一節(jié)概述一、ABS的理論基礎1.汽車的制動性汽車在行駛過程中，強制地減速以至停車且維持行駛方向穩(wěn)定性的能力稱為汽車的制動性。評價制動性能的指標主要有：（1）制動效能——汽車在行駛中，強制減速以至停車的能力稱為制動效能。即汽車以一定的初速度制動到停車所產(chǎn)生的：

★制動距離

★制動時間

★制動減速度（2）制動時的方向穩(wěn)定性——汽車在制動時仍能按指定方向的軌跡行駛，即不發(fā)生跑偏、側滑、以及失去轉向能力稱為制動時的方向穩(wěn)定性。

車輪抱死時汽車的運行情況2.汽車制動時車輪受力分析Ｖ——車速ω——車輪旋轉角速度Ｍｊ——慣性力矩Ｍμ——制動阻力矩Ｗ——車輪法向載荷Ｆｚ——地面法向反力Ｔ——車軸對車輪的推力Ｆｘ——地面制動力ｒ——車輪半徑ｒω——車輪切向速度，簡稱輪速（1）制動器制動力制動蹄與制動鼓（盤）壓緊時形成的摩擦力矩Mμ通過車輪作用于地面的切向力——Fμ

（2）地面制動力制動時地面對車輪的切向反作用力——FX（3）地面制動力Fμ、制動器制動力FX及附著力Fφ之間的關系附著力——地面對輪胎切向反作用力的極限值Fφ。附著力取決于輪胎與路面之間的摩擦作用及路面的抗剪強度。地面制動力、制動器制動力及附著力之間的關系3.硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關系觀察車輪的三種運動狀態(tài)

（1）制動過程中車輪的三種運動狀態(tài)

第一階段：純滾動，路面印痕與胎面花紋基本一致車速V=輪速Vω

第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。車速V＞輪速Vω

第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。輪速Vω=0

觀察車輪的三種運動狀態(tài)若需增大Fx，必須增大F

。F

取決于附著系數(shù)φ，φ又受滑移率s的影響。（2）滑移率S

定義：s=[(V－Vω)/V]×100%=[(V－r.ω)/V]×100%

（3）附著系數(shù)φ與滑移率s的關系分析結論：

s

＜

20%為制動穩(wěn)定區(qū)域；

s＞

20%為制動非穩(wěn)定區(qū)域；

將車輪滑移率s控制在20%左右，便可獲取最大的縱向附著系數(shù)和較大的橫向附著系數(shù)，是最理想的控制效果。

4.理想的制動控制過程

（1）制動開始時，讓制動壓力迅速增大，使S上升至20%所需時間最短，以便獲取最短的制動距離和方向穩(wěn)定性。（２）制動過程中：

當S上升稍大于20%時，對制動輪迅速而適當降低制動壓力，使S迅速下降到20%；

當S下降稍小于20%時，對制動輪迅速而適當增大制動壓力，使S迅速上升到20%；

結論：

車輪在制動過程中，以5～10次/秒的頻率進行增壓、保壓、減壓的不斷切換，使s穩(wěn)定在20%是最理想的制動控制過程。

5.ABS的功用

ABS的功用是控制實際制動過程接近于理想制動過程。二、ABS的基本組成與工作原理傳統(tǒng)制動系統(tǒng)工作原理二、ABS的基本組成與工作原理ABS是在傳統(tǒng)制動基礎上，又增設如下裝置：

☆車輪輪速傳感器

☆電子控制單元ECU

☆制動壓力調(diào)節(jié)器

☆ABS警告燈三、ABS控制參數(shù)1.以車輪滑移率為控制參數(shù)根據(jù)車速和車速傳感器的信號計算車輪的滑移率作為控制制動力的依據(jù)。S高于設定值，ECU就會輸出減小制動力信號，并通過制動壓力調(diào)節(jié)器減小制動壓力；S低于設定值時，ECU就會輸出增大制動力信號，并通過制動壓力調(diào)節(jié)器增大制動壓力，控制滑移率在設定的范圍內(nèi)。已有用多普勒雷達測量車速的ABS。2.以車輪角加速度為控制參數(shù)

ECU根據(jù)車輪的車速傳感器信號計算車輪的角加速度作為控制制動力的依據(jù)。

ECU中設置合理的角加速度、角減速度門限值。制動時，當車輪角減速度達到門限值時，ECU輸出減小制動力信號；當車輪轉速升高至角加速度門限值，ECU輸出增加制動力信號。

小結本節(jié)應掌握的主要內(nèi)容：１．汽車制動時車輪受力分析２．地面制動力、制動器制動力及附著力之間的關系３．硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關系４．ABS的功用５．ABS的基本組成６．ABS的控制參數(shù)返回目錄第二節(jié)ABS結構與工作原理

一、ABS控制方式及特點

特點：（一）四傳感器、四控制通道—能夠獨立進行制動壓力調(diào)節(jié)的制動管路；控制通道（2）制動時可最大限度地利用每個車輪的附著力-方向穩(wěn)定性好；（1）各制動輪壓力均可單獨調(diào)節(jié)（輪控制）-控制精度高；

（二）四傳感器、三控制通道

特點：

兩前輪獨立控制，兩后輪一同控制（軸控制）；

按附著力較小車輪不發(fā)生抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)-低選原則控制；按附著力較大車輪不發(fā)生抱死為原則進行制動壓力調(diào)節(jié)-高選原則控制；

二、ABS主要部件結構及工作（一）輪速傳感器

1、作用

2、組成

檢測車輪轉速，產(chǎn)生與輪速成正比的正弦交流信號，經(jīng)整形、放大轉變成數(shù)字信號送給ECU，用于對制動壓力調(diào)節(jié)器實施控制。傳感器一般采用磁感應式傳感器頭（靜止）：永久磁鐵、感應線圈、極軸；

齒圈（轉動）：凸齒數(shù)40～100不等；傳感器頭與齒圈間隙：0.6～0.7mm；齒圈-輪轂、制動盤；

傳感器頭-轉向節(jié)、制動底板；

工作原理

齒圈隨車輪轉動，凸齒和齒隙不斷交替在極軸下掠過，使鐵心磁通發(fā)生變化在感應線圈中產(chǎn)生交變信號電壓，頻率：f=30～6000Hz，電壓幅值：U=1～15V。

（二）ABSECU組成：（硬件、軟件）

輸入電路計算電路輸出電路

安全保護電路故障自診斷

功用：接收傳感器信號及制動信號，控制執(zhí)行器工作。

（三）制動壓力調(diào)節(jié)器（液壓）

1、作用

根據(jù)ECU控制指令，通過電磁閥的動作對車輪制動器壓力實施自動調(diào)節(jié)，以使車輪滑移率保持在最佳范圍內(nèi)。2、調(diào)壓方式

流通式（循環(huán)式）結構簡單控制方便被廣泛采用

變?nèi)莘e式組成調(diào)壓缸、電磁閥、單向閥、電機等德爾科ABS

3、制動壓力調(diào)節(jié)器組成

組成：電磁閥、儲液器、電動回液泵（1）電磁閥

三位三通電磁閥由博世公司生產(chǎn)，應用于博世ABS中。作用：接收ECU指令，通過控制閥門的切換，調(diào)節(jié)制動分泵壓力，完成增壓、保壓和減壓。型式：三位三通電磁閥二位二通電磁閥三位三通電磁閥結構：線圈、鐵心、銜鐵套筒、軟硬彈簧、進液口回

二位二通電磁閥二位二通常閉電磁閥二位二通常開電磁閥二者配合工作，完成增壓、保壓、減壓的控制過程

（2）蓄壓器與電動回液泵蓄壓器：接納ABS減壓過程中，從制動分泵回流的制動液。電動回液泵：將從制動分泵回流的制動液泵回電磁閥進液口。返回目錄

第三節(jié)ABS應用實例

ABS型式各異，以下二個方面相同：

2、ABS都具有自診斷功能。一但發(fā)生影響系統(tǒng)正常工作的故障時，ABS自動關閉，同時ABS警告燈點亮。傳統(tǒng)制動仍可正常工作。

1、ABS工作車速必須達到一定值后，才會對制動過程中趨于抱死車輪進行制動防抱死控制調(diào)節(jié)。

（一）博世ABS電磁閥：三位三通電磁閥

控制方式：兩前輪獨立控制，兩后輪按低選原則一同控制；調(diào)壓方式：流通式制動壓力調(diào)節(jié)器：分離式且獨立安裝；1、結構特點

2、制動壓力調(diào)節(jié)過程（1）制動壓力增大過程

踏下制動踏板，由于電磁閥的進液閥開啟，回液閥關閉，各電磁閥將制動總泵與各制動分泵之間的通路接通，制動總泵中的制動液將通過各電磁閥的進出液口進入各制動分泵，各制動分泵的制動液壓力將隨著制動總泵輸出制動液壓力的升高而升高-增壓。

（2）制動壓力保持過程

當某車輪制動中，滑移率接近于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較小電流（約2A），使電磁閥的進液閥關閉（回液閥仍關閉），保證該控制通道中的制動分泵制動壓力保持不變-保壓。

（3）制動壓力減小過程

當某車輪制動中，滑移率大于20%時，ECU輸出指令，控制電磁閥線圈通過較大電流（約5A），使電磁閥的進液閥關閉回液閥開啟，制動分泵中的制動液將通過回液閥流入儲液器，使制動壓力減小-減壓。

與此同時，ECU控制電動泵通電運轉，將流入儲液器的制動液泵回到制動總泵出液口。

3、電子控制系統(tǒng)控制過程

控制過程：（1）打開點火開關，ECU進入自檢

ABS保護繼電器線圈通電

蓄電池電壓（12V）經(jīng)觸點送至ECU端子1，觸發(fā)自檢，時間大約為3～5秒。

自檢中，ECU端子27、28均未搭鐵，電動泵繼電器、電磁閥繼電器常開觸點均不閉合，電動泵及電磁閥均不工作。

(2)ABS警示燈亮ABS警示燈亮后可能出現(xiàn)兩種情況：

燈亮3～5秒后熄滅，說明系統(tǒng)正常；

燈亮3～5秒后不熄滅，說明系統(tǒng)有故障，ECU關閉ABS，汽車僅保持傳統(tǒng)制動。

（3）自檢正常ABS等待工作

ECU端子27搭鐵，接通電磁閥繼電器線圈電路。

電磁閥繼電器線圈通電，鐵芯產(chǎn)生吸力，常閉觸點（30→87A）張開，ABS警示燈熄滅；常開觸點（30→87）閉合，蓄電池電壓作用在三個三位三通電磁閥線圈及ECU端子32。

（4）制動防抱死調(diào)節(jié)過程

制動中，各車輪滑移率均小于20%時，ECU端子2、35、18均開路，三個三位三通電磁閥線圈中均無電流通過，各制動分泵制動液壓力將隨制動總泵輸出制動液壓力的變化而變化-增壓。。

制動中，某一車輪滑移率接近20%，ECU對其相應的電磁閥線圈通電（2A），使其制動分泵制動液壓力保持不變-保壓。

制動中，某一車輪滑移率大于20%，ECU對其電磁閥線圈通電（5A），使其制動分泵制動液壓力減小-減壓。

（二）戴維斯MK20-I型ABS

戴維斯MK20—IABS是戴維斯MKIIABS的換代產(chǎn)品，是目前世界上最新一代ABS產(chǎn)品。

以桑塔納2000Gsi轎車上裝用的MK20—IABS為例說明其結構特點。

1、MK20—IABS結構特點

（1）采用摸塊式結構設計，將液壓控制單元（儲液器、電動回液泵、電磁閥）與電子控制單元集成于一體，使其結構更加緊湊。

（2）電磁閥線圈設置于控制單元內(nèi)部，節(jié)省連接導線。采用大功率集成電路直接驅動電磁閥及回液泵電機，省去了電磁閥繼電器。（3）電子控制單元內(nèi)部設有故障存儲器，隨車帶有故障診斷接口，借助診斷儀調(diào)取故障碼可以很方便地進行故障診斷。

（4）MK20—IABS采用四傳感器、三通道控制系統(tǒng)，其控制原則是對兩前輪進行獨立控制，對兩后輪按低選原則一同控制。

其目的是在于制動過程中確保后輪不會先于前輪抱死，從而獲得良好的制動穩(wěn)定性。

（二）主要組成與結構

1、輪速傳感器

桑塔納2000Gsi轎車上裝用四個磁感應輪速傳感器，每個輪速傳感器均由傳感器頭和齒圈組成。

前輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）鑲嵌在制動盤后，隨制動盤一同旋轉，傳感器頭安裝在轉向節(jié)上。

后輪輪速傳感器齒圈（43個凸齒）安裝在輪轂上，隨輪轂一同旋轉，傳感器頭則安裝在固定支架上。

2、控制模塊

控制模塊由液壓控制單元和電子控制單元組成。

液壓控制單元由儲液器、電動回液泵、電磁閥等組成。

電子控制單元ECU中具有兩個完全相同的微處理器，它們按照同樣的程序對輸入信號進行計算處理，并將最終結果進行比較，一旦發(fā)現(xiàn)最終結果不一致，即判定自身存在故障，它會自動關閉ABS，同時將儀表板上的ABS警告燈點亮。

3、故障警示燈

在儀表板及儀表板附加部件上裝有兩個故障警示燈，一個是ABS警示燈（K47），另一個是制動裝置警示燈（K118）。

打開點火開關后ABS警示燈亮約2S熄滅，說明自檢結束的同時已啟動ABS。若ABS警示燈常亮，說明ABS出現(xiàn)故障。

（三）液壓控制系統(tǒng)

桑塔納2000Gsi轎車上采用的MK20—IABS液壓控制系統(tǒng)為對角線雙回路控制系統(tǒng)。

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電控機械無級自動變速器第一節(jié)

概述CVT技術，采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合傳遞動力，可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變。CVT技術的發(fā)展

電控機械無級自動變速器

結構與工作原理

一、01J自動變速器的特點二、01J自動變速器的結構三、各擋動力傳遞路線（一）

機械傳動部分（二）

電子控制系（三）

液壓操縱系統(tǒng)四

、

主要組成零部件(一)機械傳動部分1．傳動鏈2．傳動鏈輪3．輔助變速齒輪4．變速桿換擋機構和P位停車鎖1）觸發(fā)液壓控制單元手動選擋閥2）控制停車鎖3）觸發(fā)多功能開關、識別換擋桿位置（二）

電子控制

1．控制單元J217（1）動態(tài)控制程序（2）強制降擋功能（3）依據(jù)行使阻力自適應控制（4）與巡航控制系統(tǒng)（CCS）協(xié)調(diào)工作（5）對離合器（制動器）的控制（6）最佳舒適換擋模式（7）最大動力特性（8）提高燃油經(jīng)濟性（9）過載保護（10）爬坡控制功能（11）微量打滑控制（12）合理匹配離合器控制（13）換擋控制（14）故障自診斷功能（15）升級程序（閃光碼編程）2．傳感器

（1）變速器輸入轉速傳感器G182（2）變速器輸出轉速傳感器G195和G196（3）自動變速器油壓傳感器G193（4）自動變速油壓傳感器G194（5）多功能開關F125（6）變速器油（ATF）溫度傳感器G93（7）制動開關（8）“強制降擋”信號（9）Tiptronic開關F189（10）CAN總線（11）發(fā)動機轉速信號（12）換擋指示信號（13）車速信號（14）電路圖（15）其他（1）變速器輸入轉速傳感器G182傳感器G182監(jiān)測鏈輪1的轉速，提供實際的變速箱輸入轉速。它與發(fā)動機轉速一起用于離合器控制和作為變速控制的輸入變化參考量。（2）變速器輸出轉速傳感器G195和G196

G195和G196監(jiān)測鏈輪裝置2的轉速，它們安裝在傳感器輪背面，其安裝相位角差為25%，通過它們的信號識別變速器輸出轉速。其中來自G195的信號用于監(jiān)測轉速，來自G195的信號用于監(jiān)測轉速，來自G196的信號用來區(qū)別旋轉的方向可，確定汽車是向前行駛還是向后行駛。變速器輸出轉速信號用于：變速控制、爬坡控制、坡道停車功能和為儀表板組件提供車速信號。

（3）自動變速器油壓傳感器G193傳感器G193監(jiān)測前進擋和道擋制動器壓力，用來檢控離合器功能。3．執(zhí)行機構

01J自動變速器采用三個電磁閥N88N215和N216，接受自動變速器控制單元的指令，控制換擋和油壓調(diào)節(jié)等功能。（三）液壓操縱系統(tǒng)

1．供油系統(tǒng)2

．冷卻系統(tǒng)3．液壓操縱換擋系統(tǒng)4．轉矩傳感器5．動鏈輪依據(jù)變速比的接觸壓力6．功能和工作模式7．潤滑系統(tǒng)8．液壓控制單元9．變速器殼體/通道和密封系統(tǒng)1．供油系統(tǒng)

液壓泵是供油系統(tǒng)的主要部件，也是變速器中消耗動力的主要部件。液壓泵軸向間隙的調(diào)整：兩個軸向墊片封住液壓泵壓力部分，并在泵內(nèi)形成一單獨的泄油腔，墊片縱向（軸向）密封住壓力腔。液壓泵徑向間隙的調(diào)整：徑向間隙調(diào)整功能是補償月牙行密封和齒輪副（齒輪和齒輪）之間的徑向間隙。2.冷卻系統(tǒng)

來自鏈輪裝置1的自動變速器油為了保護離合器不暴露在高溫之下，離合器由單獨的油流冷卻。冷卻前進擋離合器：若前進擋離合器接合，離合器缸筒（壓盤）將潤滑油分配器壓回，在此位置，冷卻油流經(jīng)潤滑油分配器前端面流經(jīng)前進擋離合器。冷卻倒擋制動器：前進擋離合器不工作（發(fā)動機怠速運轉或倒擋制動器工作時），潤滑油分配器回到其初始位置。在這種情況下，冷卻油流到潤滑油分配器，然后通過分配器流回到倒擋制動器。分配器帶輪油道內(nèi)的部分潤滑油流到行星齒輪系，提供必要的潤滑。

4．轉矩傳感器

轉矩傳感器的目的是根據(jù)要求建立起盡可能精確、安全的接觸壓力。轉矩傳感器主要部件為2個滑輪架，每個架有7個滑軌，滑軌中裝有滾子。

8．液壓控制單元手動換擋閥液壓控制單元組成9個液壓閥3個電磁壓力控制閥液壓控制單元完成下述功能：前進擋—倒擋制動器控制、調(diào)節(jié)離合器壓力、冷卻離合器、為接觸壓力控制提供壓力油、傳感控制、為飛濺潤滑油罩蓋供油。電磁閥N88\N215和N216在設計上稱為“壓力控制閥”，它們將控制電流變成了相應的控制壓力?？刂齐x合器冷卻閥N88電磁閥有兩個功能安全閥電磁閥N215激活離合器控制閥。N216電磁閥激活減壓閥。

9．變速器殼體/通道和密封系統(tǒng)

01J裝了一種新型骨架式密封環(huán)系統(tǒng)。骨架式密封環(huán)壓力缸（1）組成主鏈輪裝置副鏈輪裝置前進擋離合器活塞的可變排量缸1）優(yōu)良的抗磨性（2）骨架式密封環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點2）分離壓力小3）不易磨損4）高壓壓力試配

電控液力自動變速器

第一節(jié)概述一、電控液力變速器的優(yōu)缺點

二、電控液力自動變速器的組成三、電控液力自動變速器的控制原理

四、電控液力自動變速器的分類五、電控液力自動變速器擋位介紹一、電控液力變速器的優(yōu)缺點

1．優(yōu)點（1）

整車具有更好的駕駛性能。（2）

良好的行駛性能。（3）

較好的行車安全性。（4）

降低廢氣排放。

2．缺點（1）

結構較復雜。（2）

傳動效率低。二、電控液力自動變速器的組成1．液力變矩器2．齒輪變速機構3.換擋執(zhí)行機構4．液壓控制系統(tǒng)5．電子控制系統(tǒng)

液力機械自動變速器①液力變矩器——位于自動變速器的最前端，安裝在發(fā)動機的飛輪上。利用液力傳遞動力。具有一定的減速增扭功能，并能實現(xiàn)無級變速。②行星齒輪變速器——包括行星齒輪變速機構（太陽輪、齒圈、行星齒輪、行星齒輪架）和換檔執(zhí)行機構（離合器、制動器、單向離合器）。變速機構有3～4個前進檔和1個倒檔。換檔執(zhí)行機構可以使變速機構處于不同檔位，實現(xiàn)不同的傳動比輸出。③液壓操縱系統(tǒng)——包括油泵、閥體、電磁閥、及液壓管路用于控制自動變速器升降檔。④電子或液壓控制系統(tǒng)——包括電控單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行器及控制電路等，可按照設定的換檔規(guī)律實現(xiàn)自動換檔。⑤油冷卻和濾清裝置——包括冷油器和濾油器，用于控制油溫和分離雜質(zhì)。⑥殼體液力變矩器

液力變矩器

辛普森式行星齒輪機構

電控液力自動變速器的換檔執(zhí)行元件

離合器電控液力自動變速器的換檔執(zhí)行元件

制動器

電控液力自動變速器的換檔執(zhí)行元件

單向離合器液壓操縱系統(tǒng)(閥體)液壓操縱系統(tǒng)(油泵)殼體控制原理四、電控液力自動變速器的分類

1．按驅動方式分類

2．按前進擋的擋位數(shù)不同分類3．齒輪變速器的類型分類

4．按控制方式分類

五、電控液力自動變速器擋位介紹1.自動變速器換擋元件的類型有按鈕式和拉桿式2．換擋操縱手柄通常有4~7個位置，并舉例說明。P位：停車位R位：倒擋位N位：空擋位D（D4）位：前進位3（D3）位：高速發(fā)動機制動擋2（S或稱為閉鎖擋位）位：中速發(fā)動機制動擋L位（1位或稱為閉鎖擋位）低速發(fā)動機制動擋返回目錄第二節(jié)電控液力自動變速器

的結構與工作原理

一、液力變矩器

1．液力偶合器2．液力變矩器的結構與工作原理3．液力變矩器的工作特性4．液力變矩器的種類5．液力變矩器的鎖止機構1.液力偶合器

液力偶合器的組成：主動元件：

泵輪：泵輪剛性連接在外殼上，與曲軸一起旋轉。從動元件：

渦輪：渦輪連接在從動軸上。在泵輪與渦輪上，均徑向焊接帶有一定彎度的葉片，用來傳遞動力。泵輪與渦輪葉片內(nèi)圓有導流環(huán)，裝合后構成循環(huán)圓，可促進油液循環(huán)。

液力偶合器工作原理：

（1）“渦流”的產(chǎn)生

當泵輪隨飛輪轉動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動，外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣，可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內(nèi)，液體流動形成循環(huán)流，稱為“渦流”。（2）環(huán)流的產(chǎn)生

因渦流的產(chǎn)生，液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽連運動，渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉的扭矩?？梢?，循環(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉形成“環(huán)流”。上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時，汽車才能行駛。液力偶合器渦流、環(huán)流的產(chǎn)生

液力偶合器工作特性：

渦輪的扭矩(Mw)和泵輪的扭矩(Mb)的關系式為：

Mw≤Mb

液力耦合器的傳動效率η=Nw/Nв=Mwnw/Mвnвη=nw/nв=i(Mв=Mw)

當i=1時η=100%,但最高效率只可達97%左右。

液力偶合器的缺點：液力偶合器不能使輸出扭矩增大，只起液力聯(lián)軸離合器的作用。因此，汽車上很少采用。它不能使發(fā)動機與傳動系徹底分離，為解決換擋問題，在液力偶合器和機械變速器之間還需安裝一個換擋用變速器，從而增加了傳動系重量及縱向尺寸，所以換用液力變矩器。２.液力變矩器的結構與工作原理（1）變矩器安裝的位置識別自動變速驅動橋自動變速器（2）液力變矩器的組成

主要由泵輪（b)、渦輪(w)、導輪(d)組成。在液力偶合器的基礎上，增設導輪。導輪介于泵輪和渦輪之間，通過單向離合器，單向固定在輸出軸上。

（可順轉，不能逆轉）殼殼泵輪渦輪導輪起動齒圈

泵輪與殼連成一體為主動元件；殼體做成兩半，用螺栓連接，殼外有起動齒圈渦輪懸浮在變矩器內(nèi)與從動軸相連；導輪懸浮在泵輪與渦輪之間，通過單向離合器及導輪固定套固定在變速器外殼上，單向離合器使導輪可以順時針方向轉動，而不能逆時針方向轉動。液力變矩器的實物圖液力變矩器結構示意圖1）泵輪

泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導環(huán)，提供一通道使ATF流動暢通。變矩器通過驅動端蓋與曲軸連接。當發(fā)動機運轉時，將帶動泵輪一同旋轉，泵輪內(nèi)的ATF依靠離心力向外沖出。發(fā)動機轉速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高，由泵輪向外噴射的ATF的速度也隨著升高。2）渦輪

渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲線方向不同于泵輪的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設，相互間保持非常小的間隙。3）導輪

導輪是有葉片的小圓盤，位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導輪軸上，通過單向離合器固定于變速器殼體上。導輪上的單向離合器可以鎖住導輪以防止反向轉動。這樣，導輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進行旋轉或鎖住。

液力變矩器中三個元件的功用：

泵輪：將發(fā)動機的機械能轉變?yōu)樽詣幼兯倨饔偷膭幽埽?/p>

渦輪：將自動變速器油的動能轉變?yōu)闇u輪軸上的機械能；

導輪：改變自動變速器油的流動方向，從而達到增矩的作用。液力變矩器渦流與環(huán)流液力變矩器的工作原理

增矩過程：MW=MB+MD液力變矩器的工作原理

偶合點：MW=MB液力變矩器的的工作原理

減矩過程：MT=MP-MS（導輪不轉）MT=MP(加裝單向離合器后，導輪轉動)

３.液力變矩器的工作特性

定義：當發(fā)動機的轉速和轉矩一定，泵輪的轉速和轉矩也一定時，渦輪與泵輪之間的轉矩比、轉速比、和傳動效率三者的變化規(guī)律。

轉矩比=渦輪輸出轉矩/泵輪輸出轉矩

轉速比=渦輪轉速/泵輪轉速

傳動比=輸入軸轉速/輸出軸轉速液力變矩器的工作特性分析分析：變矩器工作時，作用在渦輪上的扭矩（Mw）不僅有泵輪施加給渦輪的扭矩(Mb)，還有導輪的反作用力矩(Md)，即：Mw＝Mb+Md。a.當nw=0.85nb時，此時nb＞nw，油液速度Vc流向導輪的正面，Md>0，Mw＝Mb+Md，可見Mw>Mb，起變扭作用。

b．當nw=0.85nb

時，油液速度Vc與導輪葉片相切，Md=0，Mw=Mb，為偶合器(液力聯(lián)軸器)。此轉速稱為“偶合工作點”。液力變矩器的工作特性分析

c．當nw≈nb時，油液速度Vc流向導輪的背面，Md為負值，導輪欲隨泵輪同向旋轉，導輪對油液的反作用力沖向泵輪正面，故Mw=Mb-Md。d.當nw=nb時，循環(huán)圓內(nèi)的液體停止流動，停止扭矩的傳遞。故nw的增大是有限度的，它與nb的比值不可能達到1，一般小于0.9。為提高傳動效率，需設鎖止離合器。液力傳動的特性變扭比（K）=MW/Mb，一般為2~4倍。轉速比（i）=nw/nb≤1傳動效率（η）=輸出功率/輸入功率=Nw/Nb＜1（1）怠速時，Mw很小，汽車不能行使。（2）起步時，Mw最大。（3）逐漸加速時，Mw減小。（4）偶合點時，k=1,

Mw=Mb

為提高變矩器在偶合區(qū)工作的性能，需加裝單向離合器和鎖止離合器，以提高傳動效率，降低燃料消耗。變矩器的性能參數(shù)變矩器的性能參數(shù)4、液力變矩器的種類（1）三元件液力變矩器其工作輪數(shù)目為三個：

泵輪、渦輪、導輪（2）四元件液力變矩器其工作輪數(shù)目為四個：泵輪、渦輪、雙導輪５.液力變矩器的鎖止機構

鎖止離合器鎖止的液力變矩器

變矩器的鎖止離合器與外殼相連，也就是與泵輪相接，而鎖止離合器片與渦輪相接，帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在油壓的作用下，可以將多片式鎖止離合器的盤與摩擦片壓緊成為一體，這就使渦輪與泵輪連接成—體，此時液力傳動變?yōu)殡x合器傳動，相當于為剛性連接，這樣提高了傳動效率，接近100%。同時還避免變矩器的油溫升高。鎖止離合器摩擦片、減震彈簧鎖止離合器的工作原理

1）鎖止離合器分離狀態(tài)

當車輛低速行駛時，油液流至鎖止離合器片的前端。鎖止離合器片前端與后端的壓力相同，使鎖止離合器分離；2）鎖止離合器接合狀態(tài)

當車速以中速至高速行駛時，油液流至鎖止離合器的后端。這樣，鎖止離合器處于接合狀態(tài)，使鎖止離合器片與前蓋一起轉動。

帶鎖止離合器的液力變矩器既利用的了液力變矩器在渦輪轉速較低時具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在渦輪轉速較高時所具有的高傳動效率的特性。１.平行軸式齒輪變速機構（１）基本變速機構的組成：

輸入軸、輸出軸、倒檔軸、軸承、變速齒輪。

二、齒輪變速機構

（２）變速原理i12=n1/n2=z2/z1=M2/M1主動輪1z1，n1，M1為主動齒輪的參數(shù)。

z2，n2，M2為從動齒輪的參數(shù)。從動輪2i=主動齒輪齒數(shù)從動齒輪齒數(shù)２、行星齒輪變速機構

多數(shù)自動變速器是采用多排行星齒輪機構提供不同的傳動比。傳動比可以由駕駛員手動選擇，也可以由電控系統(tǒng)或液壓控制系統(tǒng)通過接合和釋放換檔離合器和制動器自動選擇。（１）單行星排

單排行星齒輪機構是由一個太陽輪、一個帶有兩個和多個行星齒輪的行星架和一個齒圈組成的。1-太陽輪；2-齒圈；3-行星架；4-行星齒輪

設太陽輪、齒圈和行星架的轉速分別為n1、n2和n3，齒數(shù)分別為zl、z2和z3，齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為α。根據(jù)能量守恒定律，可得單排行星齒輪機構一般運動規(guī)律的特性方程式:其中：α=Z2/Z1＞1n1+αn2-(1+α)n3=0

單排行星齒輪機構的傳動原理

行星齒輪機構工作時將太陽輪、齒圈和行星架這三者中的任一元件作為主動件，使它與輸入軸聯(lián)結，將另一元件作為被動件與輸出軸聯(lián)結，再將第三個元件加以約束制動。這樣整個行星齒輪機構即以一定的傳動比傳遞動力。1）齒圈固定，太陽輪主動，行星架被動太陽輪帶動行星齒輪沿靜止的齒圈旋轉，從而帶動行星架以較慢的速度與太陽輪同向旋轉，傳動比為：

i13=1+α

為前進降速檔，減速相對較大。2）齒圈固定，行星架主動，太陽輪被動傳動比為：i31=1/(1+α)

為前進超速檔，增速相對較大。

3）太陽輪固定，齒圈主動，行星架被動傳動比為：

i23=1+z2/z1

=1+1/α

為前進降速檔，減速相對較小。4）太陽輪固定，行星架主動，齒圈被動傳動比為：

i32=z2/(z1+z2)=α/(1+α)

為前進超速檔，增速相對較小。5）行星架固定，太陽輪主動，齒圈被動行星架固定，行星齒輪只能自轉，太陽輪經(jīng)行星齒輪帶動齒圈旋轉輸出動力。齒圈的旋轉方向與太陽輪相反。傳動比為：

i12=z2/z1=-α

為倒檔，減速檔。

6）行星架固定，齒圈主動，太陽輪被動

行星架固定，行星齒輪只能自轉，齒圈經(jīng)行星齒輪帶動太陽輪旋轉輸出動力。太陽輪的旋轉方向與齒圈相反，傳動比為：

i21=-z1/z2=-1/α

為倒檔，超速檔。

7）直接傳動若三元件中的任兩元件被連接在一起，則第三元件必然與這兩者以相同的轉速、相同的方向轉動。8）自由轉動若所有元件均不受約束，則行星齒輪機構失去傳動作用。此種狀態(tài)相當于空檔。

行星齒輪機構的工作情況

狀態(tài)檔位固定部件輸入部件輸出部件旋轉方向1降速檔齒圈太陽輪行星架相同方向2超速檔齒圈行星架太陽輪相同方向3降速檔太陽輪齒圈行星架相同方向4超速檔太陽輪行星架齒圈相同方向5倒檔位（降速）行星架太陽輪齒圈相反方向6倒檔位（超速）行星架齒圈太陽輪相反方向7直接檔沒有任意兩個第三元件同向同速8空檔位沒有不定不定不轉動

行星齒輪機構與外嚙合齒輪機構相比具有以下優(yōu)點：1）所有行星齒輪均參與工作，都承受載荷，行星齒輪工作更安靜，強度更大。2）行星齒輪工作時，齒輪間產(chǎn)生的作用力由齒輪系統(tǒng)內(nèi)部承受，不傳遞到變速器殼體，變速器可以設計得更薄、更輕。3）行星齒輪機構采用內(nèi)嚙合與外嚙合相結合的方式，與單一的外嚙合相比，減小了變速器尺寸。4）行星齒輪系統(tǒng)的齒輪處于常嚙合狀態(tài)，不存在掛擋時的齒輪沖擊，工作平穩(wěn)，壽命長。（２）雙行星排三、換擋執(zhí)行機構

行星齒輪變速器中的所有齒輪都處于常嚙合狀態(tài)，擋位變換必須通過以不同方式對行星齒輪機構的基本元件進行約束(即固定或連接某些基本元件)來實現(xiàn)。能對這些基本元件實施約束的機構，就是行星齒輪變速器的換擋執(zhí)行機構。執(zhí)行機構主要由離合器、制動器和單向離合器三種執(zhí)行元件組成，離合器和制動器是以液壓方式控制行星齒輪機構元件的旋轉，而單向離合器則是以機械方式對行星齒輪機構的元件進行鎖止。1.多片離合器

(1)作用自動變速器中的濕式多片離合器是用來連接輸入軸或輸出軸和某個基本元件，或將行星齒輪機構中某兩個基本元件連接在一起實現(xiàn)轉矩的傳遞。離合器片離合器(2)構造：一般為多片摩擦式，是液壓控制的執(zhí)行元件。基本組成:離合器鼓、離合器活塞、回位彈簧、離合器片（鋼片、摩擦片）、花鍵轂摩擦片與旋轉的花鍵轂的齒鍵連接，可軸向移動，為輸入端，片上有鋼基粉末冶金層或合成纖維層。從動鋼片與轉動鼓的內(nèi)花鍵連接也可軸向移動，可輸出扭矩?；钊麨榄h(huán)狀，另外活塞上有密封圈、回位彈簧?；ㄦI轂輸入軸彈簧活塞殼體主動盤壓盤從動盤卡環(huán)(3)工作情況：離合器接合：當壓力油經(jīng)油道進入活塞左面的液壓缸時，液壓力克服彈簧力使活塞右移，將所有離合器片壓緊。離合器分離：當控制閥將作用在離合器液壓缸的油壓力撤除后，離合器活塞在回位彈簧的作用下回復原位，并將缸內(nèi)的變速器油從進油孔排出。離合器自由間隙：離合器處于分離狀態(tài)時，離合器片之間有一定的軸向間隙，以保證鋼片和摩擦片之間無軸向壓力。工作情況（4）安全閥的功用

壓力油進入液壓缸時，鋼球在油壓作用下壓緊在閥座上，安全閥處于關閉狀態(tài)，保證液壓缸的密封。壓力油排出時，缸體內(nèi)的壓力下降，安全閥在離心力作用下離開閥座處于開啟狀態(tài)，殘留在缸內(nèi)的液壓油因離心力作用排出，使離合器分離徹底。2、制動器

制動器的功用是固定行星齒輪機構中的基本元件，阻止其旋轉。在自動變速器中常用的制動器有濕式多片式制動器和帶式制動器兩種。（1）片式制動器

片式制動器：其結構與片式離合器相同。不同之處是制動器從動片的外圓花犍齒與固定的變速器外殼連接，可軸向移動，以便接合時將主動件制動，使行星齒輪機構改組換檔。該種制動器接合的平順性好，間隙無須調(diào)整，其缺點是軸向尺寸大。能通過增減摩擦片數(shù)來滿足不同排量發(fā)動機的要求，故小轎車使用很多。片式制動器工作過程（2）帶式制動器

它由制動帶、油缸、活塞和調(diào)整件組成。外彈簧為活塞的回位彈簧。內(nèi)彈簧為旋轉鼓反作用力的緩沖彈簧，防止活塞振動。調(diào)整點多在帶的支撐端，可在體外調(diào)整或拆下油底調(diào)整。擰動調(diào)整螺栓來調(diào)整（旋緊再松2～3圈），調(diào)好后再用鎖緊螺母鎖緊。優(yōu)點：結構簡單易于安裝，帶式制動器軸向尺寸小可縮短變速器的長度。缺點：使變速器殼體上產(chǎn)生局部的高應力區(qū)；制動帶磨損后需要調(diào)整間隙；工作的平順性差，控制油路中多配有緩沖閥。調(diào)整螺釘制動帶工作油路活塞桿活塞制動鼓帶式制動器3.單向離合器

作用：單方向固定行星齒輪機構中某個基本元件的轉動。

常見形式：滾柱斜槽式（液力變矩器常用）和楔塊式（行星齒輪變速器常用）。單向離合器單向離合器工作原理四、組合式行星齒輪系統(tǒng)

由于單排行星齒輪機構不能滿足汽車行駛中變速變矩的需要。為了增加傳動比的數(shù)目，可以通過增加行星齒輪機構來實現(xiàn)。在自動變速器中，兩排或多排行星齒輪機構組合在一起，用以滿足汽車行駛需要的多種傳動比。目前，常見的復合式行星齒輪機構有：辛普森式齒輪機構、拉維娜式行星齒輪機構。多排行星齒輪機構一般布置形式兩排行星齒輪機構共用一個太陽輪——辛普森式行星齒輪機構。有兩個太陽輪，兩排行星齒輪共用一個齒圈——拉威捺式行星齒輪機構。有些附加一套單排行星齒輪機構實現(xiàn)超速檔1.辛普森行星齒輪系統(tǒng)辛普森式行星齒輪機構由4個獨立的元件組成：前齒圈、前后太陽輪組件、后行星架、前行星架和后齒圈組件辛普森式行星齒輪機構是雙排行星齒輪機構，它由兩個內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機構組合而成，能提供三個前進擋和一個倒擋。前面可以加一排超速行星齒輪機構辛普森式行星齒輪機構結構形式

1-前齒圈；2-前行星輪；3-前行星架和后齒圈組件4-前后太陽輪組件；5-后行星輪；6-后行星架辛普森式行星齒輪機構嚙合形式工作原理自動變速器換擋手柄有六個位置：P、R、N、D、2、L。（1）換擋手柄位于“D”位時D位1擋：C0、

F0、C1、F2工作，變速器處于D位1擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈D位2擋：C0、

F0、

C1、B2、F1工作，變速器處于D位2擋。D位3擋：C0、

F0、

C1、C2工作，變速器處于D位3擋。D位4擋：B0、

C1、C2工作，變速器處于D位4擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（2）換擋手柄位于“2”位時2位1擋：C0、

F0、C1、F2工作，變速器處于2位1擋。2位2擋：C0、

F0、

C1、B1、B2、F1工作，變速器處于2位2擋。（3）換擋手柄位于“L”位時變速器只能接通1擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（4）換擋手柄位于“R”位時

C0、F0、C2、B3工作，變速器處于倒擋。超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（5）換擋手柄位于“N”或“P”位時C0工作，C2、C1都不工作，變速器處于空擋或駐車擋。停車檔：B3工作由于C1或C2沒有接合變速器處于空檔狀態(tài)，動力無法傳遞。機械式鎖止機構：當變速桿處于P檔位置時，停車聯(lián)鎖凸輪使停車爪上的凸起與聯(lián)鎖結構結合，以防止車輛移動。２.辛普森式3擋行星齒輪變速器換檔執(zhí)行元件

超速擋行星架前行星架后行星架中間軸輸入軸輸出軸超速擋太陽輪超速擋齒圈前行星齒圈太陽輪后行星齒圈（1）結構特點B0：超速擋制動器F0：超速擋單向離合器C0：超速擋離合器B1：Ⅱ擋滑行制動器F1：Ⅱ擋單向離合器C1：前進擋離合器B2：Ⅱ擋制動器F2：低擋單向離合器C2：高擋及倒擋離合器B3：低擋及倒擋制動器３.拉維娜行星齒輪系統(tǒng)結構特點：兩星星排共用行星架和齒圈，小太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個雙行星輪式行星排。四個獨立元件：小太陽輪、大太陽輪、行星架和齒圈。拉維娜行星齒輪系統(tǒng)拉維娜行星齒輪系統(tǒng)

各擋傳遞路線為：

（1）D位1擋第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。

（2）D位2擋第一軸、小太陽輪、短行星齒輪、長行星齒輪、齒圈。

（3）D位3擋大、小太陽輪被鎖成一體，長短行星齒輪同方向旋轉，整個行星齒輪系統(tǒng)被聯(lián)鎖成一體，以直接擋傳遞動力。

（4）R位大太陽輪、長行星齒輪、齒圈。3．帶有超速擋的行星齒輪系統(tǒng)

五、液壓控制系統(tǒng)

自動變速器的自動控制是由液壓控制系統(tǒng)控制完成。液壓控制系統(tǒng)由三部分組成：

動力源—液壓泵；執(zhí)行機構—離合器、制動器、單向離合器；

控制機構—調(diào)壓閥、手動閥、換檔法、鎖止離合器控制閥；

（一）液壓泵

功用：使ATF產(chǎn)生一定的壓力和流量，供給液力變矩器和液壓控制系統(tǒng)所需的液壓油，并保證行星齒輪機構各磨擦副的潤滑需要。

種類:

擺線齒輪油泵（轉子泵）葉片泵內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵

1、擺線齒輪泵（轉子泵）

擺線齒輪泵是一種特殊的內(nèi)嚙合齒輪泵。內(nèi)轉子為外齒輪，其齒廓曲線是外擺線。外轉子為內(nèi)齒輪，其齒廓曲線是圓弧曲線。內(nèi)外轉子的旋轉中心不同，兩者之間具有偏心距。一般內(nèi)轉子的齒數(shù)為10，外轉子的齒數(shù)為11（比內(nèi)轉子多一個齒）。發(fā)動機旋轉時，變距器驅動油泵轉子朝相同的方向旋轉。轉子轉動，工作腔的容積發(fā)生變化：容積由小變大，形成局部真空，將液壓油從進油口吸入；容積由大變小，形成局部高壓，將液壓油從出油口排出。

2、葉片泵

葉片泵由定子、轉子、葉片及泵殼組成。葉片泵分為：

定量泵—油泵的排量不變。為保證發(fā)動機低速時的正常泵油，以滿足自動變速器的工作需要，要求油泵的排量應足夠大。但發(fā)動機高速時，因泵油量增多，此時的泵油還必須排泄掉，從而造成發(fā)動機動力損失。

變量泵—油泵的排量可變。以減少高速運轉時的發(fā)動機動力損失。其結構特點是：定子不固定，而是繞一個銷軸作一定的擺動，以改變定子和轉子之間的偏心距，從而改變油泵的排量。

工作過程：

油泵運轉時，定子的位置由控制腔內(nèi)來自調(diào)壓閥的反饋油壓來控制。當油泵轉速較低時，泵油量較少，調(diào)壓閥控制反饋油壓減小，定子在回位彈簧的作用下繞銷軸向左偏轉一個角度，加大了定子與轉子的偏心距，使油泵的排量增大。當油泵轉速升高時，泵油量增多，調(diào)壓閥控制反饋油壓增大，在油壓作用下，使定子繞銷軸向右偏轉一個角度，減小了定子與轉子的偏心距，使油泵的排量減小，使泵油量減少。

3、內(nèi)嚙合漸開齒輪油泵

結構：

由主動齒輪、從動齒輪、殼體、油封等組成。

殼體的從動齒輪槽內(nèi)有一個月牙形凸臺。

工作：主動齒輪帶動從動齒輪旋轉，在齒輪脫離嚙合的一端，容積不斷增大，成為低壓吸油腔，把油吸入；在齒輪開始嚙合的一端，容積不斷減小，成為高壓油腔，把油壓出。

內(nèi)嚙合漸開線齒輪泵工作原理

決定使用性能的四個工作間隙：端面間隙0.02~0.055≯0.08mm主動齒輪與月牙間隙0.1～0.3mm從動齒輪與月牙間隙0.05～0.1mm從動齒輪外緣與泵體≯0.25mm

（二）主油路調(diào)壓閥

1、主調(diào)壓閥

功用：根據(jù)節(jié)氣開度和選檔桿位置的變化，將油泵油壓調(diào)節(jié)至規(guī)定值，形成穩(wěn)定的工作油壓：

汽車低速或怠速行駛：0.3MPa～0.8MPa；

汽車高速行駛：1.2Mpa～1.4MPa；

汽車倒檔行駛：1.6Mpa～1.8MPa；

同時，向第二調(diào)壓閥提供油壓和變速器油。上述油壓是最重要、最基本的壓力，其理由：

（1）用于操作自動變速器內(nèi)所有離合器和制動器的動作。（2）是自動變速器內(nèi)所有其它壓力的壓力源。

結構：

由主、副滑閥，反壓彈簧等組成。

工作原理

主滑閥受四個力作用：管路油壓作用于A面—調(diào)壓；反壓彈簧的張力—基本壓力；節(jié)氣門壓力作用于C面—根據(jù)節(jié)氣門開度調(diào)節(jié)油壓；手控閥“R”油壓作用于（B-C）面—倒擋增壓；

油泵運轉，其壓力油進入主調(diào)壓閥，經(jīng)調(diào)壓后的油路壓力便可根據(jù)需要穩(wěn)定在某一數(shù)值。

說明：

（1）當節(jié)氣門開度較大時，由于發(fā)動機輸出功率和變速器所傳遞的轉矩都較大，為了防止離合器、制動器等換檔執(zhí)行元件打滑，主油路油壓應能隨著節(jié)氣門開度的增大而升高—節(jié)氣門油壓反饋至主調(diào)壓閥彈簧端，以使主油路油壓升高。（2）因為倒檔使用時間短，為了減小變速器尺寸，倒檔離合器和倒檔制動器在設計上采用了較少的摩擦片，但其傳遞的轉矩又較前進檔大，為了防止其打滑，要求倒檔工作時油壓要高—手控閥的倒檔油壓反饋至主調(diào)壓閥下端，以使主油路油壓升高。

2、第二調(diào)壓閥

功用：

將主油路壓力油減壓后送入液力變矩器，并使其壓力保持在196Kpa～490Kpa。當發(fā)動機停止轉動時，關閉液力變矩器的油路，以保正下次正常傳遞轉矩。同時將液力變矩器內(nèi)受熱后的壓力油送至散熱器冷卻，并讓一部分冷卻后的壓力油流回齒輪變速器，對軸承及齒輪進行潤滑。

結構：由滑閥、彈簧等組成。

工作：

當供給液力變矩器的油壓升高時，閥芯上端面“D”作用壓力上升，迫使閥芯下移，打開泄油口泄壓。

（三）節(jié)氣門閥及助力閥

1、節(jié)氣門閥功用：

產(chǎn)生與節(jié)氣門開度成正比的節(jié)氣門壓力信號，經(jīng)節(jié)氣門壓力修正閥修正后，作用于主調(diào)壓閥的閥芯下端，使主調(diào)壓閥所調(diào)節(jié)的管路壓力隨節(jié)氣門開度增大而增大。結構：

由滑閥、柱塞及彈簧等組成。

工作：踩下加速踏板,柱塞上移,彈簧張力增大,管路油壓閥口A被打開,產(chǎn)生節(jié)氣門壓力。節(jié)氣門壓力除作用于節(jié)氣門壓力修正閥外，亦作用于節(jié)氣門閥B處與彈簧彈力平衡。

2、助力閥

（止回閥）

功用：當變速器進入二擋以上，節(jié)氣門開度稍大時，用于加速踏板助力。

結構：由滑閥、彈簧等組成。

工作：

當變速器進入二、三、四檔時，來自B2的管路壓力迫使止回閥閥芯下移，節(jié)氣門壓力經(jīng)止回閥送至節(jié)氣門閥的柱塞（C--D）處，產(chǎn)生一個向上的推力，從而使加速踏板操作輕便。

3、節(jié)氣門壓力修正閥

功用：

將作用于主調(diào)壓閥下端的節(jié)氣門壓力轉換成隨節(jié)氣門開度成非線性變化的壓力信號，以使管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。修正特性如下圖所示。這一修正使得管路壓力的變化更加接近節(jié)氣門開度增大時，發(fā)動機真正的動力變化。

結構：由滑閥彈簧等組成。

工作：節(jié)氣門壓力對閥芯上下作用力差（B面＞A面），使泄油口打開前修正壓力與節(jié)氣門壓力相同，泄油口打開后，修正壓力低于節(jié)氣門壓力，從而保證管路壓力在節(jié)氣門開度較大時的增長速率減小。

（四）手動閥

功用：

依選擋桿位置不同：“L”、“2”、“D”、“N”、“R”、“P”，分別將主油路油壓導入相應的管路。

結構：手動滑閥；通過連桿與變速器選擋桿連接；控制滑閥移動進行油路切換。

控制過程：

（五）換擋閥

自動變速器通常采用三個換擋閥，分別由三個換擋電磁閥來控制，并通過三個換擋閥之間油路互鎖作用，實現(xiàn)四個擋位的變換。

1、1-2換擋閥

作用：控制自動變速器在1檔和2檔之間變換。

工作：當ECU不對電磁閥②通電時，管路壓力作用在閥芯上端，迫使閥芯下移，變速器進入1檔。當ECU對電磁閥②通電時，作用在閥上端管路壓力由電磁閥②排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進入2檔。

2、2-3換擋閥

作用：控制變速器在2檔和3檔之間變換。

工作：當ECU對電磁閥①通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥①排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進入2檔。當ECU使電磁閥①斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器進入3檔。

3、3-4換擋閥

作用：控制變速器在3檔和4（OD）檔之間變換。

工作：當ECU對電磁閥②通電時，作用在閥芯上端管路壓力由電磁閥②排放掉，閥芯在彈簧作用下上移，變速器進入3檔。當ECU使電磁閥②斷電時，管路壓力作用在閥芯上端，使閥芯下移，變速器進入4檔。

三個換擋閥在不同擋位時閥芯所處位置電磁閥①②1檔onoff1-2閥下位2-3閥上位3-4閥上位2檔onon1-2閥上位2-3閥上位3-4閥上位3檔offon1-2閥上位2-3閥下位3-4閥上位4檔offoff1-2閥上位2-3閥下位3-4閥下位

液壓系統(tǒng)綜合控制過程（六）鎖止離合器控制閥

鎖止離合器控制閥包括：鎖止電磁閥、鎖止信號閥、鎖止繼動閥。

1、鎖止電磁閥NO.3

鎖止電磁閥采用脈沖式。ECU通過控制輸出脈沖信號占空比的大小，調(diào)節(jié)鎖止電磁閥的開度，以控制作用在鎖止信號閥和鎖止繼動閥上的油壓。

2、鎖止信號閥

由滑閥和彈簧組成。受控于鎖止電磁閥，控制來自B2的管路壓力，何時作用于鎖止繼動閥。

3、鎖止繼動閥由滑閥和彈簧組成。根據(jù)鎖止信號閥的鎖止信號，通過改變通往變矩器的ATF的流向，使液力變矩器內(nèi)的鎖止離合器適時地結合與分離。

4、鎖止控制原理及控制過程

鎖止電磁閥通電，閥門打開泄壓，鎖止信號閥閥芯上移，使B2的管路油壓作用于鎖止繼動閥下端，使閥芯上移，鎖止離合器結合。鎖止電磁閥斷電，閥門關閉，鎖止信號閥閥芯在管路油壓作用下下移，B2的管路油壓不再作用于鎖止繼動閥下端，而油泵來的管路油壓作用于鎖止繼動閥上端，使閥芯下移，使通向液力變矩器的ATF改變流向，鎖止離合器分離。 六、電子控制系統(tǒng)

信號輸入裝置、ECU、執(zhí)行機構（一）信號輸入裝置

傳感器：節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉速傳感器、車速傳感器、輸入軸轉速傳感器、油溫傳感器。

信號開關：超速擋開關、模式選擇開關、多功能開關、空擋起動開關和制動開關。1、節(jié)氣門位置傳感器與發(fā)動機ECU共用一個節(jié)氣門位置傳感器，其形式多為可變電阻式（怠速觸點、電位計）。結構滑片鍍膜電阻怠速觸點接線端子傳感器與ECU連接

傳感器工作電壓Vc=5V

節(jié)氣門開度信號VTA

怠速觸點信號IDL

搭鐵端子E

傳感器輸出特性

檢測原理：

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=0；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=0.5V；

節(jié)氣門全閉，ECU則判定為怠速。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us略＞0.5V；

節(jié)氣門部分打開，ECU則判定為部分負荷。

*怠速觸點信號端子IDL輸出U=+BV；

節(jié)氣門開度信號端子VTA輸出Us=+5V；

節(jié)氣門全開，ECU則判定為大負荷。

2、發(fā)動機轉速傳感器發(fā)動機轉速傳感器一般為磁感應式，由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在曲軸尾部并隨其旋轉，傳感器頭固定在飛輪殼上。信號電壓將隨發(fā)動機轉速的變化而變化，從而檢測發(fā)動機轉速。

3、車速傳感器（1）磁感應式

由信號輪和傳感器頭組成。信號輪安裝在變速器輸出軸上并隨其旋轉，傳感器頭固定在變速器殼體上。信號電壓將隨變速器輸出軸轉速的變化而變化，從而檢測汽車車速，作為換擋控制的主要依據(jù)。（2）笛簧開關式笛簧開關由小玻璃管內(nèi)安裝的兩個細長觸頭（鐵、鎳磁性材料）構成。觸頭的開閉，受車速表軟軸驅動的磁極控制，從而產(chǎn)生隨車速變化的脈沖信號送給ECU用于進行換擋控制。

（3）光電式設置在組合儀表內(nèi)。

結構：齒扇轉子——軟軸驅動。

光電耦合器：發(fā)光二極管光電三極管

控制電路

4、輸入軸轉速傳感器電磁感應式；安裝在變速器輸入軸附近；用于檢測輸入軸轉速，以便更精確地控制換擋過程。

5、變速器油溫傳感器負溫度系數(shù)熱敏電阻式；安裝在變速器油底殼內(nèi)的液壓控制閥板上，用于檢測變速器油溫，以作為ECU進行換擋控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)。

6、超速擋開關

安裝在變速器操縱手柄上，用于控制自動變速器超速擋。

在駕駛室儀表板上，設置“O/DOFF”指示燈，用于顯示超速擋開關的狀態(tài)。

功用：

汽車行駛中，控制自動變速器何時進入超速擋。超速擋開關設置在換擋桿上，超速切斷指示燈安裝在組合儀表板上。

超速擋使用條件：平坦、較好路面行