自动变速器的结构和工作原理

自动变速器的结构和工作原理

第三节自动变速器控制系统的结构与工作原理

（一）液压控制系统

动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的。液压系统由动力源、控制机构、执行机构三

部分组成。

力源是被液力变距器驱动的油泵，它除了向控制器提供冷却补偿油液，并使其内部具有一定压力，除此之外还向行星齿轮变速器供润滑油。

制机构大体包括主油系统、换档信号系统，换档阀系统和缓冲安全系统。根据其换档信号和换档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。

执行机构包括各离合器制动器的液压缸。

1、油泵

动变速器中油泵是重要总成之一，它技术状况的好坏，对自变器的性能及使用寿命有很大。油泵通常装在变距器的后端，有的是在变速器的后端，但是不管何位都是变距器的泵通

过轴套或轴来驱动，转速与发动机相同。

见泵的型式有内啮合轮泵，摆线转子泵，和叶片泵等定量泵，也有少数车型采用变量泵（叶

片）。

1）内啮合齿轮

啮合齿轮在自动变速器应最为普遍，它具有尺寸小、重量轻、流量脉动小、噪声低特点。齿轮主要由起主动作用的小齿轮，从动的内齿轮、月牙隔板、泵壳、泵盖等组成。如图所

示：

当小齿轮被发动机到动旋转时，与其啮合的内齿轮也一起转动月牙隔板将工作腔分开成吸出油腔，在下端的吸油腔，随着齿轮退出啮合，容积增大，形成局部真空，将油液带到上端的出油腔；出油腔则由于齿轮进入啮合，工作容积减少，压力增加而将油液排出。

定液压泵使用性能的主要是齿轮的工作见间隙，特别是齿轮端面间隙影响最大，在这些间总有一定的油液泄漏如果，如果因装配成磨损的原因使得工作间隙过大，油液泄漏量就会增加，严重时会造成输出油液压力过低而影响系统正常工作。

）摆线转子泵摆线转子泵具有结构简单、尺寸紧凑、噪声小，运转平稳高速性能良好等优缺点是流量脉冲大，加工精度要求高。它是由一对内啮合的转子及泵壳、泵盖等组成。如

图所示：

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，带动油泵内朝同向旋转，但内转子的转速大于外转子。从而在工作腔的容积随着转子的旋转而不断变转子顺转时，内外转子中心线右侧的各个工作腔的容积由小变大，形成真空吸油；中心线左侧的各个工作腔的熔剂由大变小，将液油压出。

2）叶片泵

片泵具有运转平稳、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。叶片泵是由定子、转子、叶片及、壳体组成。如图所示：

子绕中心转动，定子固定不动，二者不同心，有一定的偏心距，当转子旋转时，叶片在离叶片底部的油压作用下向外张开，紧贴在定子表面上，并随转子的转动，在转子叶片槽内作往复运动，这样相邻叶片之间形成密封腔，转子转动工作腔由大变小把油压出。

2.主油路系统

动变速器油从油泵泵出，既进入主油路系统。由于油泵是发动机直接驱动的，因此它的输和压力都受到发动机运转状况的影响。发动机运行过程中，转速从1000r/min变化，从而泵的输出流量和压力变化很大。当主油路压力过高时，会引起换档冲击和增加功率消耗，路压力太低时，又会引起离合器制动器的打滑，二者都会影响液压系统的工作，因此在主

油路系统中必须设置主油路调压阀。

油路调压阀：作用是将油泵输出压力精确调节到所需的油压后再输入主油路，多余的油返回油底壳。是系统压力稳定在一定范围内。

主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况，不同档位时，具有不同油压的功能要求：）节气门开度小时，自变器所传距较小，离合器制动器不易打滑，主油路压力可以降低一

些与之相反，应使油压升高。

）自变器处于抵挡行驶，所需转距较大，主油压要高而在高档时，自变器所传距小，可降

低主油压。

）倒档使用时间较少，为减少自变器尺寸，倒档执行机构做得较小，为避免打滑应提高油

压。

主油主油器调节阀一般采用阶梯形润滑，如图所示：

由上面是阀芯，下部分的柱塞套筒及调节弹簧组成，在阀门是上端A处，受到来自油泵的用；下端则受到柱塞下部C处的来自节气门所控制节气门阀的压力作用，以及调压弹簧弹力A、C两端压力的平衡决定阀体所处位置。

果油泵压力升高，作用在A 处压力大，使阀体下移，出油口打开，泄油，使油压到规定值，加速踏板使，发动机转速增加，油泵转速随之加快，油泵油压升高，在A处向下的压力增这时，加速踏板控制的节气阀的油压也升高，使C处向上的压力增大，于是主调压继续保

持平稳，满足功率增加油压增大的要求。

倒挡时，手动阀打开另一条油路，将压力进入主调压阀柱塞的B腔，使得向上推阀体的压加，阀芯上移，卸油口关小，主油压升高，从而获得，“D”、“2”、“L”等前进档管路

压力。

3.换档信号系统

自变器提供换档操纵的有两个信号，就是所谓的两发控制参数：发动机的负荷和离心速控

阀提供信号。

1）节气门阀

气门阀反应节气门开度大小变化时的油压。根据输入方式的不同可分为机械式节气门哈真

空式节气门阀两种。

（1）机械式节气门阀（如图2.24所示）

一种常见的机械式节气门阀，它由上部是节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和簧等组成。节气门阀和强制低档柱塞并不直接接触，而是通过调压弹簧联系在一起，强制档柱塞下装有滚轮，与节气门阀凸轮接触。节气门阀凸轮经钢丝绳与加速踏板相连。

自油泵的压力油由节气门阀的进油口进入，需经阀口后方能从出油口接至换档阀。另外节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处受到油压作用力。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。踩下加速踏板时，节气门缆绳被拉动，将强制低档柱塞上推，压阀压弹簧，调压弹簧则推门阀体向上，使节流口开大，从节气门输出的油压增高。加速踏板往下踩，就是节气门开，节气门阀凸轮转动角度也越大，强制低档柱塞上移越多，节气门阀体向上移动也就越多，流口也就越大，使得节气门的开度大小与自变器节气门阀输出的油压有了对应关系。

(2) 真空式节气门阀（如图2.25所示）

真空式节气门由真空气室、推杆和润滑等组成。

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弹簧力作用下将润滑的阀芯往下推，阀上有三个油道：与主油路相通的进油道A，输出油卸油道C，从出油道B引出控制油流通至饭芯底部，其油压使阀芯上移，与膜片弹簧力平从进油口A到出油口B或泄油口C，均要给阀口的节流作用。当阀体A通至B的阀芯在新

的位置平衡。

当阀芯的油压小于膜片推力时，阀芯下移，A通B的阀口加大，通泄油C的阀口关小，节气门阀输出油压，阀芯下部的油压也随之增加使阀芯在新是位置平衡。

膜片作用在推杆的力即与膜片的弹簧力大小有关，也与真空度有关。

节气门开度较小时进气管真空度较大，真空气室膜片对阀芯的推力减小，节气门阀输出油；当节气门开度较大时，进气管真空度小，真空气室膜片对阀芯推力变大，节气门阀输出油压较高。也就是说，真空节气门阀所产生的控制信号油压随负荷大小而变化。

2）离心式速控阀

叫离心调速阀或离心调速器其作用：为自变器换档阀提供一个随车速变化的控制油压。利用轴旋转时，重块所产生的离心力来控制润滑阀芯的位置故称离心式速控阀和中间传动

复合式双级速控阀.

(1) 普通复合式双级速控阀结构如图2.26

自油泵的主油路压力油由速控阀盖左端面上的小孔A，经盖上的轴向油道,速控阀外壳左端油道,从阀入口P进入速控阀内,再由阀出口O经外壳左端面油道,盖上轴向油道及轴颈外槽

中的经向小孔B输出.

离心速控阀输出油压的大小由主油路压力油入口P的开度即滑阀的轴向位置决定.变速器输旋转时,滑阀自身的离心力及油压使滑阀向外移动(甩开);而另一侧重块组件的离心力却通控阀轴力使滑阀向内(内收)移动.当变速器输出轴转速很低时,离心力很小,不足以平衡油压,于是滑阀外移,并通过速控阀轴把另一侧的重块组件往内拉,入口P开度减小,输出油压相

.当输出转速逐渐生高时,重块组件的离心力迅速增大,拉动滑阀内移,使主油压入口P开度增大,阀输出油压随车速的提高而内急剧增大.

(2)中间传动复合式双级速控阀

如图2.27

前驱变速器,普通复合式双级速控阀难以布置,而中间传动复合式双级速空阀因其体积小,可在变速器的轴管内,由装在变速器输出轴上的齿轮间接驱动.因此在自动驱动桥中较多采用

中间传动复合式双级速控阀.

来自主油路的压力油由进油口A进入后,经阀芯左端,将阀芯向右推,使A口关小,泄压口C 速控阀输出压力减消.当从动齿轮带动阀芯,阀体及保持架旋转时，重块组件在离心力的作

用下可绕销孔向外摆动。

输出轴转速低时，重块所受离心力小，阀芯在油压的作用下处于较右的位置A D开度减小，出油压速随之降低，输出轴转速越高，重块组件所受离心力越低阀芯被向左推移得越，速控阀输出油压就越高。从而使速控输出油压能随着输出轴转速的增大而增高。

4 .换档阀系统

档阀组根据换档信号系统提供的信号，控制自动变速器中液压操纵油路的方向，由此决定所处不同档位。换档阀组主要由手动阀、换档阀组成。

1)手动阀

手动阀是安装于控制系统阀板总成中的多路换向阀，由驾驶室内的自动变速器操纵受柄控制。操纵手柄的作用与普通手动变速器的换档手柄不同。

动变速器换档手柄的工作位置就是变速器的档位。变速器有几个档位，手柄就有几个工作而自动变速器操纵手柄的位置是自动变速器的工作方式，与档位数并不对应。如手柄置于（D）位置时，对三档自动变速器而言，变速器可根据换档信号在1至3档之间自动变换；自动变速器而言，变速器则可根据换档信号在1至4档之间自动换档。当手柄置于前进低（或S位）时自动变速器只能在1至2档间自动变换。当手柄置于前进低档1位（或L位）动变速器被限制在1档工作。手动阀还提供倒档（R）、空挡（N）、停车档（P）等功能。

手动阀结构简图如下：

在阀体上有多条油路，一条进油道与液压泵主油路相连，其余为出油道，分别通至“D”、“2”、“P”、和“R”档位相应的滑阀或直接通往换档执行元件。

2）换档阀

档阀是弹簧液压作用式的方向控制阀，它有两个工作位置，可以实现升档或降档的自动变

换。如图2.30所示：

一自动变速器换档阀的结构示意。来自节气门阀的油压作用在换档阀阀芯右部，连同弹簧作用力使阀芯向左；离心速控阀油压则作用在阀芯左部，其作用力使阀芯向右。

车速较低而发动机节气门开度较大时，换档阀阀芯右端的节气门阀油压较高，作用力大；

速控阀油压较小，作用力小，阀芯被推至左位如图b主油路油压只能通往低档的执行元件，

自动变速器在低档工作。

车速增大时，阀芯左端的速控阀油压随之升高，作用力增大，当油压增之某一值时，阀芯左位，如图a主油路油压接通与高档相应的执行元件，自动变速器自动换至高档工作。如降，离心速控阀油压也会降低，换档阀阀芯在节气门阀油压和弹簧力作用下左移，自动变回到低档工作。即自动变速器的升档和降档完全是由节气门阀和速控阀产生的油压大小来

控制的。

节气门阀输出油压高（即发动机负荷大）而离心速控阀输出油压低（即车速低）时，自动在低档工作，而随着车速的增加，变速器逐渐自动升档。因每个换档阀只有两个工作位置，两个档之间变换，故对三档自动变速器而言，要设置两个换档阀，对四档变速器而言，要有三个换档阀。它们的工作原理完全一样，只是控制的档位不同而已。

如图2.30所示：

为一具有辛普森式的三档行星排的自动变速器2—3换档档阀。节气门阀油压和弹簧的作用换档阀阀芯向下；而作用于阀芯下部，来自离心调速的油压则使得换档阀芯向上。由上节

元件与档位关系表2-3可知、2档于3挡操纵元件的区别就是到档及高档离合器（后离合2.。；离合器分离时，变速器挂2档；而该离合器接合时则挂上3档。当车速不高时，作换档阀阀芯下部的离心速控阀压力低，阀芯在上部节气门阀油压和弹簧力的作用下处于下位，通往到档及高档离合器C2的油路被切断（图a）

动变速器在2档工作。而当车速增大时，离心速控阀输出油压增高，换档阀阀芯被推至上位，主油路与离合器C2相通（图b），变速器自动换入3档。

此也可看出：升档时，作用在换档阀阀芯上的离心调速的压力需克服节气门阀油压和弹簧能换档；而降档时，离心速控阀油压作用力只须小于弹簧力即可进行。所以2档升到3档降到2档的车速是有差别的，即2档升到3档时的车速比3档降至2档时的车速要高，这“换档迟滞”。迟滞的作用是：当车辆以在换档阀动作点附近的车速行驶时，使升档和降档车速保持一定距离，避免由于换档阀频繁动作造成自动变速器频繁换档。

3)强制低档阀

常，只有车速降低一定数值时，自动变速器才能正常的回低档。但在绝大多数自动变速器有强制低档阀，其作用是：当汽车已在较高车速下行驶，而此时把发动机油门踩到底仍觉够强烈，则将自动变速器瞬时强制性的降低一档，即“强制低档”。由于此时的车速较高，矩器已在偶合器工况或者闭锁工况工作，变矩比为1，无增矩作用，而发动机油门几乎已，功率输出接近最大。若将自动变速器降低一档，则由于传动比增加，输出转矩增大，在时间内，能起到极其强烈的加速作用，这是在非常情况下的迅速加速时所必需的。结合低，车速的下降可通过发动机转速的增加得到弥补，因此可用于短时的超车。当加速的要求足后，应立即松开油门踏板，否则在加速到接近发动机最大转速时再松油门升档，会对高

档摩擦元件工作不利。

制低档阀的工作原理是，从阀输出来自主油路的压力油，作用于各换档阀的与节气门阀油相同的一端，其共同作用结果是将换档阀阀芯向降档方向移动，从而使自动变速器降档。

常用的强制低档阀有滚轮式和电磁式两种。如图2.33：

示为丰田轿车自动变速器上所使用的一种滚轮式强制低档阀，它与节气们阀安装在同一阀上部以弹簧与节气门相连，下部通过滚轮与节气门凸轮接触。与强制低档阀配合的阀体上油路，分别和锁止调节阀及换档阀相通，作为输入及输出。当油门踏板踩下不多时，节气将强制低档阀顶起不多，输入油路与输出油路不通。如油门踏板接近被完全踩下（节气门于85%）时，油路开启，来自锁止调节阀的压力油（与主油路压力相当）经强制低档阀阀换档阀的节气门阀油压作用端，迫使换档阀阀芯向降档方向移动，自动变速器降档。从原，经强制低档阀阀芯输出的压力油通向所有换档阀阀芯的一端，可使自动变速器降至最低实际上由于在换档阀的另一端作用着来自离心速控阀的油压，故不可能立刻使高速行使的高档降至最低档，而只会在低一档的位置上工作。当短时间急加速的工作完成后，稍松开油门踏板，强制低档阀油路关闭，自动变速器便会重新回到高档位置。

日产公司L4N71B型自动变速器采用的是一种电磁式强制低档阀，如图2.32：

示，它由电磁阀、强制降档开关等组成。强制降档开关安装在节气门踏板下，当油门踏板

底时，强制降档开关闭合，电磁阀通电，阀芯在电磁力的作用下移动，打开油路，压力又通至换档阀的节气门阀油压作用端，使换档阀阀芯向降档方向移动，自动变速器在低一档

的位置上工作。

5、缓冲安全系统

防止自动变速器在换档时出现冲击，装有许多起缓冲和安全作用的液压阀和减振器。这类

装置统称为缓冲安全系统。

1）缓冲阀

面先从一个两档的自动变速器看缓冲阀的工作原理。该变速器在高档时需结合离合器，松开制动器；而低档时则制动器工作，离合器分离。如图2.33

所示缓冲阀由滑阀、阀座及弹簧组成。由离心速控阀来的压力油经通道P3作用在滑阀左端，自节气门阀来的压力油经通道P2作用于滑阀的又端面上。在汽车以高档行驶过程中，如挂上低速档，为防止车速突然变化，希望低档制动器动作的速度与车速成反比，即车速越档制动器起作用的速度就要越慢，反之就要快些。这就由缓冲阀来保证。强制挂低速档时，低速制动器液压缸的油液包括两部分：一部分来自低档阀，另一部分通过缓冲阀进出口P1之间的通道(如图a)此通道面积决定于滑阀的位置.当车速高,速控阀油压高时,通道面积小,液流速低;反之流速高.故可调节进入低档制动器液压缸压力油的流速,改善换档平稳性.

当驾驶员用松开加速踏板的方法由低速档提前换高速档时,为了保证换档平稳,希望迅速松档制动器并使高档离合器结合.此要求也由缓冲阀满足.驾驶员突然松开加速踏板时,阀座右门阀压力突然降低,阀座迅速右移,使Q1与Q2两相通,(如图b)对低档制动器液压缸的压力油供给立即中断,而主油路压力油则通过缓冲阀很快流向高档离合器结合高速档.

2)蓄压减振器

自动变速器中也常用蓄压减振器来缓冲换档冲击.蓄压减振器也称蓄能减振器或减振器,一

般由减振活塞和弹簧组成,

如图图2.34

它与离合器或制动器并联安装.压力由进入离合器或制动器活塞工作腔A的同时也进入减振减振器活塞B压下,以次方式降低A腔的压力,防止离合器片或制动器片快速结合时引起的

冲击。下图所示：

一自动变速器中所备有地3个蓄压减振器，分别与三个前进档换档执行元件的油路通，对档动作时起作用。当变速器换挡时，主油路在进入离合器等换档执行元件的同时也进入减活塞下部。在压力油进入执行元件的初期，油压不是很高，主要作用是消除离合器、制动执行元件摩擦片间的间隙，使其开始结合。此后，压力迅速增大，若没有减振器的话，摩在瞬间结合并被加载，从而造成较大的换档冲击。有减振器以后，情况就不一样了；油压

使减振器活塞克服弹簧力上升，容积增大，油路中部分压力油进入减振器工作腔，延长了行元件液压缸的充油时间，油压的增长速度减缓，摩擦片逐渐结合，因而减小了换档冲击。

3)倒档离合器顺序阀

一些自动变速器中装有倒档离合器顺序阀，它用于自动变速器换倒档时减小换档冲击。如

图

示为一自动变速器在倒档工作时需结合的倒档离合器（后离合器）。此时，变速器手动阀档位置，主油路压力油经倒档离合器顺序阀作用在后离合器的内活塞上，同时克服顺序阀力，使阀芯左移，B油口与通往离合器外活塞的管路A相通，即外活塞在内活塞工作后才

开始工作，从而有助于减少换档冲击。

4)调整阀

档阀动作时，如主油路压力被立即加至执行元件，将会产生较大的冲击。为进行缓冲，油中设置了一些调整阀，如中间调整阀、滑行调整阀等。其工作原理大体上相同。如图

示的强制低档调整阀，来自液压泵的压力油并不直接去强制低档阀，而是先进入调整阀，服弹簧预紧力，将调整阀阀芯左移后，才打开去强制低档阀的油路，从而起到缓冲作用。

6. 液力变距器控制装置

动变速器在液力工况下工作时，其内部的工作油液要传递发动机的大部分功率，而由于液器效率不够高，损失的功率转化成热的形式，使得油液的温度升高，过高的油温会加速油化变质，破坏密封，甚至产生沸腾，影响正常工作。另外，变矩器工作轮中有些区域，工的流速高，压力低，往往出现气蚀，使得传递的转矩减小。因此，液力变矩器控制装置的是把变矩器中的高温油引出加以冷却，然后加压送回到变矩器进行补偿，如果是闭锁式液力变矩器，控制装置则还要控制变矩器中的闭锁离合器。

力变矩器控制装置有压力调节阀、锁止信号阀、锁止继动阀（也称锁止中继阀）等阀及响

应的油路组成。

1）.压力调节阀

矩器压力调节阀的作用是将主油路的压力减压后送人变矩器，因为油泵输出的油压较高，器的补偿油压只需要0.2Mpa~0.5Mpa。不少自动变速器的压力调节阀与主油路调压阀做为直接调节由主油路输出的压力油，然后送往变矩器。液力变矩器内的热油从导轮与泵轮之轮与涡轮之间的通道引出，经冷却器冷却后用于行星齿轮变速器齿轮和轴承的润滑，然后

流回油底壳。如图

即为一变矩器压力调节阀的工作示意。

2）锁止信号阀及锁止继动阀

液力变矩器中闭锁离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀共同控制。如图

示，锁止信号阀阀芯上方作用着速控阀压力，下方与超速档换档阀油路相通。当车速较低控阀油压也低，锁止信号阀在弹簧的作用下保持在上方位置，从而将通往锁止继动阀下端路切断，使锁止继动阀在上方弹簧力和油压力的作用下保持在下方位置，变矩器的闭锁离盘左侧与变矩器阀进油道相通，闭锁离合器处于分离状态，自动变速器为液力传动工况，

发动机动力全部经变矩器传递。如图a

汽车以超速档行驶，且达到一定的车速时，速控阀油压的作用离增大，将锁止信号阀推至来自超速档油路的压力油经锁止信号阀中部进入锁止继动阀下端，锁止继动阀阀芯升至上锁离合器左侧油腔与泄油口相通，离合器结合，自动变速器成为机械传动工况，发动机动锁离合器直接传至行星齿轮变速器输入轴。如图b闭锁离合器闭锁时对应的车速，即称为作点。若自动变速器带有多功能开关，且功能开关未置于超速档状态，则锁止继动阀保持

在下方位置。

车速下降，离心速控阀油压降低，锁止信号阀在其回位弹簧的作用下回到上位，锁止继动阀阀芯也回至下位，闭锁离合器左侧油腔通压力油，离合器解锁，即又处分离状态。

防止闭锁离合器因车速在锁止点附近变化而出现反复的闭锁、解锁工作，必须使锁止点与的车速不同，即有一个滞后。滞后是这样实现的：锁止信号阀阀芯中段上部直径较下部为上部的面积为A，下部面积为B，则B>A。作用在锁止信号阀的上端的速控阀油压大于弹簧止信号阀下降，闭锁离合器闭锁。由于此时锁止信号阀中部作用着来自超档换档阀的油压，大小等于（B—A）Xpc（pc为超速档油压），方向朝下。正因为有此油压力的作用，即使锁止点略低，锁止信号阀的回位弹簧也不能使阀芯推至上位。只有当回位弹簧能克服其阀超速档油压力和上端的速控阀油压力时，锁止信号阀才会在上位工作，此时的车速较锁止点低的多，从而避免了闭锁离合器频繁的闭锁和解锁

汽车自动变速器的发展现状解读

论文（设计）题目：汽车自动变速器的发展现状 摘要 液力传动于20世纪初发明于欧洲，最初用于船舶制造工业，在第一次世界大战后，便开始应用于陆用车辆。起先，液力传动主要应用于公共汽车，到第二次世界大战期间，又应用在许多军用汽车和专用汽车上。 起初液力传动直接采用船用变矩器。随后美国GM汽车公司采用这种变矩器用于内燃机车，此后，美国开始了ef研制工作，液力传动的研究中心从欧洲移到厂美国，并在美国得到筒反大的发展。作为最初批量生产的液力自动变速器是1938年推出的，它将行星齿轮式变速器与液力偶合器组合．用液压力进行自动变速，是现在自动变速器的原型。1950年期间，汽车液力传动进入一个新阶段，出现了可根据车速和加速踏板位置进行自动换档的自动变速器，此时液力自动变速器已基本定型，近40年自动变速器得到了空前的发展，装有自动变速器的车辆己越来越多，特别是高级轿车基本全部装用电控自动变速器。从发展趋势上来看，自动变速器是采用简单的液力传动与多档机械自动变速器组合，在控制方式上，由于动—半自动—全自动—电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的档位数从二速—三速—四速，五速自动变速器也即将出现，问时利用各种方法，扩大与改善液力传动的自动调节性能范围，以实现简化操纵的目的。 关键词：液力传动，变矩器，液力偶合器，行星齿轮式变速器

Abstract Hydraulic transmission in the early 20th century, invented in Europe, initially for the shipbuilding industry after World War I, they began to be used for land use vehicles. At first, the hydraulic transmission is mainly used in the bus, during the Second World War, also used in many military vehicles and special vehicles. At first, direct use of marine hydraulic torque converter transmission. GM U.S. auto companies then use this converter for diesel, then, ef the United States began development work, hydraulic transmission plant research center to move from Europe to the United States, and in the United States against big development by tube. As the first mass-produced hydraulic automatic transmission is introduced in 1938, it will planetary gear transmission combined with fluid couplings. Fluid pressure with automatic transmission, automatic transmission is now the prototype. During 1950, cars entering a new phase of hydraulic transmission, there may be under the accelerator pedal position and vehicle speed automatic transmission automatic transmission, automatic transmission fluid at this time have been in shape, automatic transmission, nearly 40 years has been unprecedented development , equipped with automatic transmission has been more and more vehicles, especially all the basic equipment limousine automatic transmission power control. From the development trend point of view, automatic transmission is the use of a simple hydraulic transmission and multi-file combination of mechanical automatic transmission, the control, due to moving - Semi - Automatic - Electronic Steering Control System, to the intelligent direction, automatic transmission the number of stalls from the two-speed - three-speed - four speed, five-speed automatic transmission is also about to appear, asked when the use of various methods to expand and improve the performance of hydraulic transmission range of the automatic adjustment in order to achieve the purpose of simplifying manipulation. Key words:hydraulic transmission, torque converter, fluid coupling, planetary gear transmission

汽车自动变速器结构原理与故障分析

第一章汽车自动变速器技术发展 1.1汽车自动变速器的发展历程 1914年德国奔驰汽车公司推出第一台全自动齿轮变速器，第一次实践了汽车的自动变速。但是，由于当时技术复杂和价格昂贵，这种技术并未得到普遍认可。20世纪30年代为了解决城市公共汽车频繁起步带来的麻烦，提高乘坐舒适性，自动变速器技术开始与公共汽车。第二次世界大战期间，利用自动变速器的军用越野车大大提高了越野通用性，体现出自动变速器的另一个长处。1940年美国通用奥兹莫比尔汽车公司在其批量生产的轿车上装用了带有液力元件的自动变速器直到1948年Dynaflow全自动变速器的问世，现代汽车自动变速器的雏形基本形成随后的近半个世纪以来，自动变速器技术逐渐发展，自动换挡系统从全液压控制型电子液压控制执行型，特别是近二十年伴随计算机技术的飞速发展，自动变速控制技术日臻成熟，自动变速器在轿车和城市大型客车上的使用已开始普及。 经过几十年的发展，自动变速器已经出现了多种类型，其中包括液力机械式自动变速器(Automatic Transmission ,简称AT) 、机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission ,简称AMT)和无级自动变速器(Continuously Variable Transmission ,简称CVT)等三种结构形式 1.2自动变速器的分类及功能 1.2.1液力自动变速器 液力自动变速器已走过了六十多年的历史，其技术成熟，性能可靠。对液力自动变速器的研究，主要围绕提高效率而展开。20 世纪60年代研究重点是采用多元件工作轮，)"70年代是使用闭锁离合器，80年代则采取增加行星齿轮变速器档位的方法及使用电子控制。最近几年，传统的液力自动变速器通过采用CAD/CAM 技术来提高液力变矩器效率，增加行星齿轮变速器的档位以及电子技术的应用，液力自动变速器的性能已相当完善。现在的液力自动变速器可通过微电脑对整个传动系统进行控制。 由各种电子传感器和微电脑组成的电控单元，根据各传感元件输入的信号确定换档和锁定时机，发出信号，控制执行元件，电磁阀动作，完成电控单元下达的换档、锁止等命令。2002年，通用汽车公司和福特汽车公司达成协议，共同开发用于前轮驱动汽车的6档自动变速器，预计其燃油经济性将比传统4档自动变速器提高4%——8%，此种变速器有望在2005年后投入使用。ZF分司也正在研究)档自动变速器——7P-transimssion,该变速器用由双片飞轮组成的湿式 离合器代替变换器，能提高加速性能和燃油经济性，减小排放，而且与5档自动变速器相比，体积更小，质量更轻。液力自动变速器的应用范围广，可装备轿车、客车、货车等各种车型，在汽车自动变速器行业中占有主导地位。 1.2.2电控机械式自动变速器 继1984年日本五十铃公司在世界上率先研制成功电子控制全机械式有级自动变速器“NAVI-5”并装于ASKA轿车上后，世界上许多汽车制造公司竞相进行了类似的开发研制工作。1996年宝马M3轿车所采用的“M序列式变速器”，以全新

自动变速器的结构和工作原理

自动变速器的结构和工作原 理 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第二章自动变速器的结构和工作原理 第一节液力变矩器的基本原理简介 液力变矩器是一种液力传动装置，它以液体为工作介质来进行能量转换。它的能量输入部件称为泵轮，以“B”表示；它和发动机的输出轴相连，并将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。能量输出部件为涡轮，以“T”表示；它将液体的动能又还原为机械能输出。 一、液力偶合器的工作原理 如图2-1所示为液力偶合器原理图。泵轮2固定在发动机曲轴上，为能量输入端，涡轮4固定在输出轴5上，为输出端。泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙，整个偶合器充满了液体工作介质。 1-发动机曲轴，2-泵轮，3-偶合器壳体，4-涡轮，5-偶合器输出轴 图2-1 液力偶合器 1、泵轮的运动 ⑴发动机启动后，曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转，这是工作液体绕传动轴的牵连运动。 ⑵在离心惯性力的作用下，工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时，它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动，这是流体和叶片间的相对运动，并于泵轮的外缘流入涡轮。 2、涡轮的运动 工作液体流入涡轮后，把从泵轮处获得的能量（动量）传递给涡轮，使涡轮旋转。从涡轮外缘（涡轮入口）流入的液体，既随涡轮旋转作牵连运动，又从外缘向内缘（涡轮出口）流动，这是涡轮叶片和流体的相对运动，最后，流体经涡轮内缘又流回泵轮。 二、液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理 1、液力偶合器的能量转换

流体在偶合器（变矩器）内的循环流动是一个相当复杂的三维流动，流体与工作叶片间的相互作用也相当复杂。因此，分析这类问题时，在流体力学方面作了一系列假定后，一般用一元流束理论来描述。对于专业性较强的一些描述方式和术语，由于篇幅有限，不作介绍，请读者参考有关著作。 当发动机转速（即为泵轮转速）不变时，下述效率公式（1-2）中的分母是一个常数；随着涡轮转速的升高，传动比变大，效率也高。反之，随着涡轮转速的降低，偶合器的效率也随之下降。需要指出的是，从理论上讲，当n1=n2时i=0，效率最高。这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现。而实际是，当n1=n2，偶合器的泵轮和涡轮之间没有速度差；泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反；偶合器内的液体不流动，也没有环流，偶合器也就失去了能量传递的作用。 2、变矩器的能量传递原理（见图2-2） 液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置——导轮。图2-2所示为最简单的液力变矩器的结构简图。它由泵轮 1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。 当泵轮1由发动机驱动旋转时，工作液体泵轮的外端出口b 甩出（R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径）而进入涡轮，然后自涡轮的C 端（R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径）流出而进入导轮，再经导轮a 端流入泵轮而形成环流。 偶合器的传动比偶合器的效率 ： 则液力偶合器的效率为，则：，输出扭矩为入扭矩为根据动量矩定理，设输:i :) 21()11(12120 0ηη-===-=i n n n M n M M M M M i i o i

自动变速器工作原理

如果您驾驶过配备自动变速器的汽车，则应该知道自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别： 自动变速器汽车上没有离合器踏板。 自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡，其他所有操作都会自动进行。 自动变速器（与它的液力变矩器）和手动变速器（与它的离合器）完成一模一样的事情，但它们完成的方式完全不同。自动变速器的工作方式十分的神奇！ 自动变速器位置 在本文中，我们将详细讲述自动变速器的原理。首先您将了解整套系统的关键部件：行星齿轮组。然后，我们将告诉您变速器的装配、控制装置的工作原理，并讨论在变速器的控制中涉及到的一些难点。 与手动变速器一样，自动变速器的主要工作是让发动机在较窄的转速围下运行，并且提供较宽的输出速度围。

梅赛德斯-奔驰CLK自动变速器 如果没有变速器，汽车将会只有一种传动比，而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。如果您想要的最大速度是130公里/小时，那么传动比应类似于大多数手动变速器中的三挡。 您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。如果体验一下，您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时，发动机会发出尖叫，转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损，以至于几乎无法驾驶。 因此，变速器使用齿轮，以便更有效地利用发动机的扭矩，从而保持发动机在合适的转速下运行。 手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于：前者将不同组的齿轮分别锁定到输出轴，以得到各种传动比；而在自动变速器中，同一组齿轮就可得到所有不同的传动比，自动变速器则是通过行星齿轮组来实现这一功能的。 下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理。 当我们分解自动变速器以了解其部结构时，会发现其在相当小的空间容纳了各种各样的部件。除了其他部件外，您还会看到： 一套精致的行星齿轮组

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【最新整理，下载后即可编辑】 液力自动变速器结构和原理 液力自动变速器由变矩器、机械式变速器（一般多采用行星齿轮）和电子-液压控制系统三部分组成 变矩器 泵轮——主动部分，将发动机动力变成油液动能。 涡轮——输出部分，将动力传至机械式变速器的输入轴。 导轮——反作用元件，它对油流起反作用，达到增扭作用。 导轮起增扭作用

导轮固定－液流改变方向 当汽车行驶阻力大时，涡轮转速低于泵轮转速，从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向相反，导轮对油流起反作用，达到增扭作用，克服增大的阻力。 导轮自由旋转 当汽车行驶阻力小时，涡轮转速提高与泵轮转速接近，此时从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致，导轮开始自由旋转以减少阻力。 锁止离合器的作用 当汽车行驶阻力小时 发动机转速较高，此时不需要增扭，锁止离合器将变矩器的泵轮和涡轮锁住，可以提高传动效率，能节油5%左右。 在汽车行驶阻力大时 发动机转速降低，此时锁止离合器分离，实现增扭。

电子－液压控制系统 主要由传感器、电控单元、换档电磁阀、油压调节电磁阀等组成。 行星齿轮变速器 液力自动变速器多采用结构紧凑的行星齿轮变速器。它通常采用两排行星齿轮来实现各档变速比。行星齿轮组由齿圈、行星齿轮、太

阳轮３个元件组成。任一元件固定，其余两个作输入或输出用多片离合器和制动器分别对这些元件进行接合制动来实现换档装置。 行星齿轮变速器 液力自动变速器有两种 一种为前置后驱动液力自动变速器，另一种为前置前驱动液力自动变速器

液力自动变速器的电子控制 液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块（PCM）接收来自汽车上各种传感器的电子信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况，动力传动控制模块给执行机构发出指令控制下列功能： 变速器的升档和降档 一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通／断两种状态中转换。 变速器换档感觉 通过电控压力控制电磁阀（pcs-Pressure Control solenoid）用以调整管路油压。 变矩器锁止离合器（TCC-Torque Converter Clutch） 结合和分离时间，以及某些应用场合变矩器锁止离合器接合感觉：通过变矩器离合器控制电磁阀（按应用场合可能不止一个电磁阀）。 变速器的这些工作特性的电子控制，能按照汽车的运行工况提供稳定和精确的换档点（时间）和换档品质。

GF6变速箱结构及原理

GF6自动变速器结构及原理 一．自动变速器简介 1904年，美国通用汽车公司的凯迪拉克采用了手动的三挡行星齿轮变速器。 1926年，别克小轿车开始使用液力机械传动的变速器。 1940年，美国通用正式装备OLDSMOBILE 顺风轿车Hydra-Matic 自动变速器。该变速器被认为是自动变速器的代表，是世界上第一个真正意义上的自动变速器。 1998年上海通用汽车率先在国产的别克新世纪轿车上推出4T65E 自动变速器。 随着新技术的发展应用，自动变速器结构也不断改进，逐步成熟。自动变速器与机械式变速器相比，它有以下主要优点: 1）提高发动机和传动系的使用寿命。自动变速器是液体工作介质“软”性连接。液力传动起一定的吸收、衰减和缓冲的作用，大大减少冲击和动载荷。例如，当负荷突然增大时，可防止发动机过载和突然熄火。汽车在起步、换挡或制动时，能减少发动机和传动系所承受的冲击及动载荷，因而提高了有关零部件的使用寿命。 2) 提高汽车通过性。采用自动变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动转矩是逐渐增加的，可防止很大的振动，减少车轮的打滑，使起步容易，且更换平稳。它的稳定车速可以降低。举例来说：当行驶阻力很大时(如爬陡坡)，发动机也不至于熄火，使汽车仍能以极低速度行驶。在特别困难的路面行驶时，因换挡时没有功率间断，不会出现汽车停车的现象。 3) 具有良好的自适应性。自动变速器能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低速度，使驱动轮力矩增加。当行驶阻力减小时，减小驱动力矩，增加车速。 4) 操纵轻便。不需要离合器和来回的换挡，大大减轻了驾驶员的劳动强度。 自动变速器主要缺点 1）结构较复杂。相应的维修技术也较复杂，要求有专门的维修人员，具有较高的修理水平和故障检查分析的能力。 2）效率不够高。传动效率比机械式变速器低，使汽车的燃油经济性有所降低。

大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理-详细版--

大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理 1 大众01M型自动变速器内部总体结构 大众01M自动变速器由三部分组成。（图1） （1）液力元件：包括液力变扭器及油泵等，用于动力传递及提供液压元件(如各离合器和制动器)的动力源。 （图1）01M自动变速器结构图 由（图1）可知变速器内部有两个分隔的箱体，上部是变速器，内装ATF油；下部是差速器，内装齿轮油。在小齿轮轴3上有一个油封，把两种油分离开。 a. 液力变扭器 液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成，分解图见（2）。泵轮与壳体焊接为一体，由发动机飞轮驱动，工作时其内充满自动变速器油(ATF 油)，其动力传递路线是：发动机飞轮→变扭器壳体→泵轮→涡轮→变速器输入轴，导轮的作用是增大低转速时的输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的，两者之间有一定的转速差，不但使油温升高，还降低了传动效率，锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体，形成刚性连接。锁止离合器由电控单元控制，电控单元通过电磁阀控制A、B、C 3个油道的油压交替变化，按要求在锁止离合器的前、后面产生压力或卸压，控制锁止离合器接合或断开。锁止离合器接合时，因油压作用，其带有摩擦片的一面与变扭器壳体接合，另一面通过齿牙与涡轮连接为一体。

（图2） 液力变扭器结构图 b. 油泵 油泵位于变扭器和变速器之间，由变扭器壳体驱动，其作用是建立油压，并通过滑阀箱控制各离合器和制动器的动作。它采用转子齿轮泵，其结构见（图3）。 （2）控制机构：采用电子、液压混合控制，电控部分包括电子控制单元J217及其相应的传感器和执行元件；液压控制部分包括滑阀箱等。 （3）变速机构：采用拉维那式行星齿轮变速机构，2个太阳轮独立运动，齿圈输出动力，通过对大、小太阳轮及行星架的不同驱动、制动组合，实现4个前进档及一个倒档。 01M 型自动变速器采用拉维娜式行星轮式变速机构，基本的行星轮机构包括太阳轮、星轮、行星架和齿圈，其中星轮是惰轮，不能输入、输出动力。在太阳轮、行星架和齿圈三者中，驱动其中一个，制动另一个， 则第三个输出动力，

《汽车自动变速器结构原理与检修》A(张永坡)

连云港工贸高等职业技术学校 2012-2013 学年第一学期11 中技汽修1、2 班 《汽车自动变速器结构原理与检修》期末试卷A 班级姓名得分 题号一二三四五总分 得分 评阅人 一、填空题（每空 2 分，共 30 分） 1．液力变矩器中有 5 个元件：、、、单向离合器和。有些液力变矩器为了提高效率内部还设置 了，它起作用时液力变矩器的传动效率可达到。2．多数电控自动变速器采用个电磁阀控制所有的四个前进档的运作。3．在液力变矩器中的油流形式有和二种。4．一般自动变速箱有 6 个档位、、、以及L2、L1。5．自动变速器换挡的主要依据是和。 二、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1．根据换档工况的需要，自动变速器由液压系统控制其自由或锁止。（）2．自动变速器中制动器的作用是把行星齿轮机构中的某二个元件连接起来形成一整 体共同旋转。（）3．自动变速器油液散热器的主要作用，是散发行星齿轮换档时所产生的大量热量。 （） 4．自动变速器的内啮合式齿轮泵是靠液力变矩器的输出轴驱动的。（）5．在自动变速器中使用数个多片湿式制动器，为使其停止运作时油缸排油迅速，其 油缸内设置单向阀钢珠。（）6．液力变矩器的导轮是通过单向离合器安装在涡轮轴上。（）7．涡轮是与泵轮同步转动的。（） 8．具有四个前进档的电控自动变速器，应该具有四个电磁阀。（）9．所谓超速档是汽车在超车时使用的档位。（） 10．油泵的压力越大，变速箱输出的扭矩就越大。（） 三、多项选择题：（每题 2 分，多选或错选时该小题不得分。共10 分） 1．在下列几个答案中，选出自动变速器油液的作用有（）A．使换档执行元件运作； B．在行星齿轮变速机构中作动力传递； C．在液力变矩器的锁止状态下作动动传输； D．在液力变矩器的非锁止状态下作动力传输。 2．液力变矩器内部油流的特点有（） A．既有圆周运动，又有环形运动，形成首尾相接的油流； B．只有环形流动，在环流冲击下，使输出轴的力矩增大； C．被泵轮加速的油流先到达较小的导轮，再冲击涡轮； D．被泵轮加速的油流先冲击涡轮，再流向导轮并改变方向。 3．当液力变矩器的锁止离合器结合后，能达到（）的效果。 A．增大输出转矩；B．减少发动机功率损耗，提高传动效率； C．增速降矩；D．降低ATF温度。 4．给自动变速器作失速试验，通过失速试验可检验（）A．液力变矩器的锁止离合器的性能；B．液力变矩器的单向离合器的性能； C．齿轮变速器中磨擦片的工作；D．发动机的输出功率。 5．在单行星齿系机构中，指出处于增矩状态的是哪些（）A．太阳齿输入、行星架自由、齿圈输出； 2—1

汽车自动变速器工作原理的简要分析(论文)

技师专业论文 工种：汽车修理工 题目：汽车自动变速器工作原理的简要分析 姓名：刘金峰 身份证号：372501************ 等级：技师 准考证号：0811081500000002100 培训单位：山东省第二技术学院鉴定单位：山东省职业技能鉴定中心日期：2008 年11 月8 号

摘要 液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而自动改变输出扭矩的无级变速器；行星齿轮辅助变速器由超速档行星齿轮机构和辛普森复合行星齿轮两部分组成；液压控制系统；电子控制系统；执行元件。 关键词：液力变矩器超速档行星齿轮机构辛普森复合行星齿轮执行元件

汽车自动变速器工作原理的简要分析 众所周知，由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化，所以，需在汽车的动力传动系统中设置变速器。 汽车变速器一般有两种形式，一种是普通的手动变速器，汽车驾驶员根据需要进行换挡操作，每次换挡操作都须操纵离合器。这对汽车驾驶员来说，无论在精神上，还是体力上，都是一个很大的负担；同时，对交通安全也是一个不利因素。另一种是自动变速器，它可根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度，自动实现换挡而不需要离合器。 汽车自动变速器种类繁多，但是，其基本工作原理大致相同，基本结构差异也不大。现以我校汽车新技术车间的A340E型自动变速器为例来说明其结构原理：A340E型自动 变速器，是一4 挡电子控制自动变速器，主要由带锁止离合器的液力变矩器、超速挡行星齿轮机构、辛普森复合行星齿轮机构、液压控制系统和电子控制系统等组成。各部分的作用原理分述如下： 液力变矩器：它有一个工作腔，其中有三个叶片，即泵轮、涡轮和导轮。泵轮与发动机曲轴相联接，把输入的机械能转变为自动变速器油的能量，使油液的动量矩增加，其作用类似离心泵的叶轮，所以称其为泵轮。涡轮与自动变速器中的行星齿轮变速器输入轴相联接，将自动变速器油的能量转变为机械能输出，涡轮因其使油液的动量矩减小，作用类似于水涡轮，故被称为涡轮。导轮不转动时，变速器壳体的反作用扭矩通过它作用于自动变速器油，使油液的动量矩改变，换言之，导轮在液力变矩器中起导向作用，使自涡轮流出的油液改变方向后流向导轮，形成液体循环，所以称其为导轮。根据液力变矩器的工作特性可知，随着涡轮与泵轮之间的转速差增大或减小，液力变矩器所产生的增扭作用亦加强或削弱。例如，当汽车起步，上坡或遇到较大行驶阻力时，若发动机转速和负荷不变的话汽车行驶速度（也即液力变矩器的涡轮转速）将下降，造成泵轮与涡轮之间的转速差增大，转速比减小，液力变矩器因之产生较大的扭矩增大作用，结果使汽车的驱动轮获得较大的驱动力矩，保证汽车能克服阻力，继续行驶。反之当汽车所遇到的行驶阻力突然变小时，若发动机转速和负荷不变，则车速升高，使泵轮与涡轮之

自动变速器换挡控制策略

浅谈自动变速器的换挡控制策略 摘要：车辆在道路上行驶时，换挡相当频繁。机械式自动变速器为非动力换挡，换挡过程中存在切断动力和恢复动力的阶段，故换挡过程的舒适性和离合器磨损是需要研究的问题。为了提高自动变速器的换挡品质，通过分析自动变速器的换挡过渡过程，提出了换挡机构自学习控制策略，分别由控制软件实现变速器装配完成后的（离线）位置初始化和变速器使用过程中的（在线位置修正）。 关键字：自动变速器换挡品质换挡控制自学习控制策略 [Abstract]When the vehicle runs on the road, the gearshift of the AMT is frequent and performed under cutting off the power. During the gearshifting, there exist the phases of cutting off the power and resuming the power, the shift comfort and the clutch abrasion need to study. The shift system of electronic transmission was analyzed, That could be directly for shifting process control, a self-learning control strategy is proposed for shift actuator .With this strategy, position initialization after AMT is just assembled and position amendment in the process of use are realized by respective control softw are. Key words AMT Shift quality Shifting control Self-learning control strategy 1940年通用公司生产了世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器Hydra-Matic，从此自动变速器得到了长足的发展和进步，自动变速器作为现代汽车的重要部件之一。一方面，它能协调发动机供应特性与汽车行驶需求特性的矛盾，满足汽车的行驶条件；另一方面，利用变速器的速比调节功能使发动机的工作点始终处于经济区域，使整车的油耗降到最低。 近年来，以先进的电子技术装备改造传统的机械传动系，使手动变速器和干式摩擦离合器实现操纵自动化已成为应用研究的热点。为实现自动换挡，必须以某种（或某些）参数作为控制的依据，而且这种参数应能用来描述车辆对动力传动装置各项性能和使用的要求，能够作为合理选挡的依据，同时，在结构上易于实现，便于准确可靠地获取。目前常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。由于机械式自动变速器（AMT）为非动力换挡，换挡前要先断开离合器切断动力，换挡完成后再结合离合器恢复动力，因而在保证动力传动系寿命的前提下，能迅速而平稳地换挡变速的性能就成为AMT换挡控制的关键。自动变速器的换挡工况分为：升档、降档、制动换挡等。换挡过程动作包括离合器分离、选换挡操作、离合器结合。 1.换挡品质的评价指标： 换挡品质是指换挡过程的平顺性，即换挡过程能平稳而无颠簸或冲击地进行。换挡品质控制是自动换挡液压控制系统中的基本组成部分之一。对换挡过程的具体要求有两个：一是换挡过程应尽量迅速地完成，以减少由于换挡时间过长而使摩擦元件的磨损增加和减少因换挡期间输入功率低或中断而引起的速度损失；其二是换挡过程应尽量缓慢平稳过渡，以使车速过渡圆滑，没有过高的瞬时加速度或瞬时减速度，避免颠簸和冲击，以提高乘坐舒适性，减小传动系的冲击载荷，延长机件寿命。 以上两个要求是互相矛盾的。换挡过程快，就不可避免地产生较大的冲击和动载荷，换挡过程的平稳性就不好。而如果为了提高换挡过程的平稳性而延长过渡时间，则摩擦元件的滑转时间延长，累计滑摩功增加，导至摩擦元件温度升高、磨损增加。所以，在一般情况下，根据经验，最小滑摩时间在0.4s~1s较为合适，在此前提下再设法提高换挡过程的平稳性。换挡过程品质控制的实质就是限制发生过于剧烈的扭矩

第三章722.9自动变速器结构与原理

第三章自动变速器控制系统 第一节概述 奔驰W211底盘配置有两种型号的变速器：一种是型电子控制5前速自动变速器。另一种从2003年秋季开始配备的自动变速器（奔驰称为：7G-TRONIC）。五前速电控变速器的控制原理及维修数据在之前的会员资料中已经有详细的介绍，因此本书不再重复，本书主要介绍自动变速器的控制原理。变速器如下图所示： 自动变速器 自动变速器是一个全电子控制自动变速器，它具备七个前进档和2个倒档，在这个变速器中，所有的功能和元件都组合在一个总成中，整合的电子液压控制总成保证变速器中使用最少的线束。电子液压控制总成安装在变速器壳体的下边，变速器油不断的通过其他部件流过控制总成整个表面，以保证控制总成不会过热。 与以前的变速器比较，变速器具有如下优点：1、减少燃料消耗；2、提高了换档质量；3、换档更便利。每百公里平均能降低的油耗，0-100km/h加速时间缩短，而60-120km/h加速性能亦有提高，表现迅捷的同时换档却更加柔和。所有这些都归功于型变速器带来的更密的速比和更宽的变速范围。此外，在合适条件下，变速器的液力变矩器闭锁离合器能在任何一个档位下闭锁，从而避免了无谓的功率消耗，提高传动效率。在强制降档（kick-down）的过程中，它能跳档减档，比如说从7档直接减到5档再到3档，从而简化操作，提升加速性能。

第二节机械结构及工作原理 自动变速器由液力变矩器和锁止离合器，液压油泵，变速器壳体带变速器机械和电子液压控制总成。变速器机械由一套拉威娜行星齿轮组，前单排行星齿轮系统，后单排行星齿轮系统和驻车棘爪组成。执行元件由多片式离合器K1、K2、K3，多片式制动器B1、B2、B3和BR组成。电子液压总成由电子控制总成VGS（Y3/8）、阀体和阀的壳体组成，如下图所示。 1、驻车锁定轮； 2、涡轮； 3、导轮； 4、泵轮； 5、变速器壳体透气孔； 6、油泵； 7、制动器B1； 8、离合器K1； 9、拉威娜行星齿轮组；10、制动器B3；11、离合器K2；12a、前单排行星齿轮系统；12b、后单排行星齿轮系统； 13、制动器BR；14、离合器K3；15、制动器B2；16、锁止离合器；17、变矩器壳体；18、输出轴速度感应轮； 19、转速信号感应圈；20、转速信号感应圈；21、电子液压控制装置；22、档位选择杆 1．动力传输路线如下图所示： 2．机械连接关系及部件名称识别

换挡规律

自动变速器换挡规律的研究现状与展望 作者：倪忠北 摘要：分析了自动变速器换挡规律的原理、发展过程以及国内外的研究现状，预测智能控制将成为未来的研究热点。 关键词：车辆工程换挡规律控制 随着汽车技术的发展，人们对汽车的操纵的方便性和舒适性提出了更高的要求，车辆实现传动系统的自动化可以使操纵简单省力、提高安全性、减轻驾驶员的疲劳强度、提高汽车的动力性和经济性、降低传到系的动载荷、消除驾驶员换挡技术的差异性、改善汽车的排放性能等多方面优点。 自动变速器总体上可分为液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)、无级自动变速器(CVT)。 换挡和起步控制是自动变速器控制功能的关键。其中换挡规律是自动变速器的核心问题,它将直接影响车辆的动力性、燃油经济性、通过性及对环境的适应。换挡规律是挡位随控制参数变化的规律, 也就是换挡时刻挡位与控制参数之间的关系。换挡规律的研究方法一般是从车辆作业状况参数(如车速、牵引力、发动机油门开度及转速、扭矩、制动力等) 中找到影响其挡位变化的主要因素, 建立一包含各主要因素的数学模型,优化后确定最佳换挡点。 现代自动变速器多按照油门开度和行驶速度两个参数控制换挡。当油门开度及行驶速度变化到某一数值时，就自动换入新的档位。变换档位时，油门开度a和速度v的关系成为换挡规律。（见图1）。 一．自动变速器换挡规律的发展

选档控制参数是指在对自动变速器进行档位决策时起决定性作用的参数，即根据这些参数可以通过逻辑判断得到当前最佳档位状态。自动变速器换挡规律的发展经历了单参数、两参数、动态三参数换挡规律3个阶段。 1．单参数换挡规律 汽车用单参数换挡规律一般选择相对稳定的车速v作为控制参数。如图2所示, 当车速达到v2 时升入2 挡；反之, 当车速降至v1 时换回到1 挡。v 1 和v 2 之间是两挡均可能出现的工作区,视车辆原来的行驶状况而定。这种升、降档之间的交错现象称为换挡延迟或换挡重叠。其作用是: ①换入新挡后, 不会因油门的振动或车速引起的轻度变化, 而重新换回原来挡位, 保证换挡过程的稳定性。②有利于减小换挡循环, 防止控制系统元件的加速磨损,并防止乘坐舒适性的降低。 图2 单参数换挡规律 a——油门开度n——发动机转速v ——车速 单参数换挡规律结构简单, 但无论油门开度如何变化, 换挡点、换挡延迟大小都不变, 不能实现驾驶员干预换挡，而且噪声大，使换挡品质也大打折扣。为了保证动力性，升档点多设计在发动机最大转速。这就造成中小油门开度也要在发动机最大转速才换挡，导致燃油的经济性大大降低，不符合当今社会节能的理念。这种规律难于兼顾动力性、经济性要求, 故目前已很少采用，只有极少数公共汽车、军用越野车上有所应用，目的是减少换挡次数。 2.两参数换挡规律 两参数换挡规律克服了单参数换挡规律的缺点, 其控制参数类型有车速与油门开度、液力变矩器泵轮转速与涡轮转速、车速与发动机转矩等, 但当前采用最多的形式仍为车速与油门开度。根据降挡延迟的不同可划分为等延迟型(降挡延迟$v 的大小不随油门变化)、发散型(降挡延迟随油门开度增大而增大)、收敛型(降挡延迟随油门开度增大而减小)与组合型

自动变速箱工作原理

自动变速箱工作原理 虽然现在市场上车型繁多，配备的自动变速器种类也繁多，但其控制和使用方法都大同小异。早几年，在国产车中最常见的是4前速自动变速器，现在很多车型更新换代，配备了5前速自动变速，奥迪A4甚至还配备了6前速自动变速。 自动变速器看似复杂，事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘，那么在选购汽车时，自动变速器的好坏就可一目了然了。自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。这一点凡是开过车的人都能理解，谁都愿意开挡位多的车。如果挡位越多，变速器与发动机动力的配合就会越紧密，能够把发动机的性能发挥得更好。但光看挡位的个数是不够的。事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心，因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。象奔驰，沃尔沃的商用货车，有的挡位甚至多达20多个。自动变速器的技术核心在它的控制机构。因为一台好的自动变速器，它的换挡品质必须做到响应速度快，换挡冲击小等特点。而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同，出于成本考虑，经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。如图：

上图为自动变速器中最常用的制动机构。它通过制动带来限制行星齿轮的运动。制动带在杠杆的推动下能迅速包紧被制动的齿轮或轴，从而产生强大的制动力达到限制行星齿轮运动的目的。杠杆是直接被顶杆推动的，顶杆的动力又来自液压。所以行星齿轮的制动完全由液压来决定。这种制动带式的设计，结构非常简单，成本也很低，常用于经济型车的自动变速器当中。但由于制动带制动非常唐突，制动力来得很猛，所以换挡震动相对较大。在高挡车中很少用这种设计。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。如下图：

汽车自动变速器的结构原理与故障诊断(论文)

技师专业论文 工种:汽车修理工 题目：汽车自动变速器的结构原理与故障诊断 姓名: 身份证号： 等级： 准考证号： 培训单位： 鉴定单位: 日期: ?摘要 液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力的不同而自动改变输出扭矩的无级变速器；行星齿轮辅助变速器由超速档行星齿轮机构和辛普森复合行星齿轮两部分组成;液压控制

系统;电子控制系统；执行元件。 关键词:液力变矩器超速档行星齿轮机构辛普森复合行星齿轮执行元件?第一章汽车自动变速器工作原理的简要分析众所周知,由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化，所以,需在汽车的动力传动系统中设置变速器。 汽车变速器一般有两种形式，一种是普通的手动变速器，汽车驾驶员根据需要进行换挡操作,每次换挡操作都须操纵离合器。这对汽车驾驶员来说,无论在精神上,还是体力上,都是一个很大的负担;同时,对交通安全也是一个不利因素。另一种是自动变速器，它可根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度,自动实现换挡而不需要离合器。 汽车自动变速器种类繁多,但是，其基本工作原理大致相同，基本结构差异也不大。现以我校汽车新技术车间的A3４0Ｅ型自动变速器为例来说明其结构原理：A３４0E型自动变速器,是一４挡电子控制自动变速器,主要由带锁止离合器的液力变矩器、超速挡行星齿轮机构、辛普森复合行星齿轮机构、液压控制系统和电子控制系统等组成。各部分的作用原理分述如下: 液力变矩器：它有一个工作腔,其中有三个叶片,即泵轮、涡轮和导轮。泵轮与发动机曲轴相联接,把输入的机械能转变为自动变速器油的能量,使油液的动量矩增加,其作用类似离心泵的叶轮,所以称其为泵轮。涡轮与自动变速器中的行星齿轮变速器输入轴相联接，将自动变速器油的能量转变为机械能输出,涡轮因其使油液的动量矩减小，作用类似于水涡轮，故被称为涡轮。导轮不转动时,变速器壳体的反作用扭矩通过它作用于自动变速器油，使油液的动量矩改变,换言之，导轮在液力变矩器中起导向作用,使自涡轮流出的油液改变方向后流向导轮，形成液体循环,所以称其为导轮。根据液力变矩器的工作特性可知，随着涡轮与泵轮之间的转速差增大或减小，液力变矩器所产生的增扭作用亦加强或削弱。例如,当汽车起步,上坡或遇到较大行驶阻力时,若发动机转速和负荷不变的话汽车行驶速度(也即液力变矩器的涡轮转速)将下降，造成泵轮与涡轮之间

自动变速箱与液力变矩器工作原理

自动变速箱 自动变速箱简称AT，全称Auto Transmission，它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 和手动挡相比，自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位，而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能，对驾驶者来说，您只需要以不同力度踩住踏板，变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等，自动变速箱还设有一些手动拨杆位置，像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。 从性能上说自动变速箱的挡位越多，车在行驶过程中也就越平顺，加速性也越好，而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受，自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外，由于采用液力传动，这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。 手自一体自动变速箱 手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置，让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时，如果在城市内堵车情况下，还是可以随时切换回自动挡。

液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理，则有些复杂。 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 不过只有该零部件和传动方式，只能称为液力耦合器，若想成为液力变矩器，必然要改变涡轮叶片的形状，这样一来，ATF在经过涡轮再循环回泵轮时，会与泵轮旋转方向相反，因而造成冲击，所以为了成为液力变矩器还需另一个部件：导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离合器与箱体固定。 有了导轮，才有了“变矩”的灵魂所在，在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动力的损耗。 至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接，而这种动力的传输方式起到了两大功能：1、从静止到低速时的平稳起步；2、在加速过程中，较大动力输出时，起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较，则需注意的是，第一条起到了并优化了MT 上离合器的功能，但第二条则是离合器无法实现的。