自动变速器控制系统的组成

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自动变速器控制系统的组成

自动变速器控制系统由液压信号装置、换档控制装置、换档品质控制装置和液力变矩器控制装置组成。电控自动变速器的控制系统还包括各种传感器、执行器和电子控制单元。

液压信号装置

液压信号装置是将节气门开度和车速的变化转化为液压信号的装置。

常见的液压信号装置有节流阀和调速阀。

1)节流阀

节气门用来换算节气门油压，反映节气门开度。控制系统根据汽车的节气门开度改变主油路的油压和换挡速度，以满足汽车的要求。

节气门由节气门开度控制。根据控制方式的不同，节流阀有机械节流阀、真空节流阀、带高度补偿装置的真空节流阀等几种类型。机械节流阀因其结构简单、运行可靠而得到广泛应用。

图3。42是机械节流阀的结构图，由柱塞2、阀芯4、弹簧3和阀体组成。

当踩下油门踏板增大油门开度时，摇臂1逆时针转动，推动柱塞2向右移动，压缩弹簧3增加弹力，推动阀芯4向右移动，使得进油口A的开度增大，而放油口的开度减小，输出到控制装置的油压增大。阀芯右端的油室与出油口B相通，压力油对阀芯4的左侧产生液压推力。当作用在阀芯上的压力油的力与弹簧3的作用平衡时，阀芯保持在某一工作位置，获得稳定的输出信号油压。

当摆臂1逆时针旋转到最大角度位置时，柱塞2移动到右端位置，其环形槽与油口D、b相通，此时输出压力达到最大值，从D口输出，送入强制降档油路，从而达到强制降档的目的。

2)速度控制阀

调速阀可以根据车速的变化得到与车速相对应的输出油压，从而控制自动变速器的换挡时机。调速阀一般安装在输出轴上，有单锤、双锤和复合锤。在电控自动变速器中，调速阀由转速传感器代替，这里不再介绍其结构。

换档控制装置

换挡控制装置根据换挡规律的要求自动选择最佳换挡点，发出换挡信号，控制换挡执行器完成自动换挡。液压换档控制装置包括手动阀和换档控制阀。

1)手动阀

手动阀是由驾驶员直接控制的多路换向阀，位于控制系统的阀板总成中，通过机械传动机构与自动变速器的操纵手柄相连。手动阀根据自动变速器操作手柄的位置自动变化；

档位处于不同的档位状态。当操作手柄处于不同位置时，如驻车档P、空档N、倒档R、前进档D、前进低档S、L或2、1等。手动阀也会移动到相应的位置，这样手动阀的主油路可以连接到不同的控制油路，或者主油路中的压力油可以直接送到不同的控制油路，不参与工作的控制油路可以连接到油孔。

图3 .43显示了自动变速器手动阀的结构。阀体的连接杆由操作手柄控制，使阀体可以左右移动，油可以从阀体内流出

节气门开度越大，节气门油压越大；调速阀产生的油压取决于车速，车速越高，调速油压越高。如果车辆行驶时节气门开度保持不变，当车速较低时，滑阀右端的调节油压Pi小于左端的节气门油压P2和弹簧力F之和。此时滑阀保持在右端低速档位置，主油路中的压力油进入低速档换档执行器，如图3 .44(a)所示；

随着车速的增加，调速油压Pi逐渐增加。当车速达到一定速度时，滑阀右端的可调油压P增大，超过左端的油门油压P2和弹簧力f之和，此时滑阀将向左高档位移动，主油路中的压力油进入高档位换档执行器，使自动变速器升档一档。如图3所示。44(b)(如果在高速档行驶时，由于上坡或阻力增加而使车速降低，调速油压也会降低。当车速下降到一定值时，换挡阀右端的调速油压会下降到小于左端的油门油压和弹簧力f之和，此时滑阀会移动到右低档位，使自动变速器降一档。所以在节气门开度不变的情况下，升档和降档的时间完全取决于车速。

如果汽车在行驶时保持较大的节气门开度，滑阀左端的节气门油压也较大。高速时调速油压必须达到油门油压和弹簧力之和，自动变速器才能升档，所以对应的升档和降档速度都高(相反，如果汽车行驶时保持小油门开度，滑阀左端的油门油压也小，低速时调速油压可以达到油门油压和弹簧力之和，所以对应的升档和降档速度高。

所以升档和降档的速度取决于节气门开度。节气门开度越大，升档和降档的速度越高(反之，节气门开度越小，升档和降档的速度越低。当汽车行驶阻力较大时，驾驶员必须保持油门开度较大，以保证汽车加速。此时汽车的换挡速度要比在平坦路面上行驶时略高，防止过早换挡造成的“换挡”现象。相反，当汽车行驶在平坦路面或小负荷时，油门保持在小开度，换挡速度可以更低，以节省燃油。换挡速度随节气门开度变化的规律符合汽车的实际使用要求。

3)强制降档阀

强制降档阀用于在节气门全开或接近全开时强制自动变速器降一档，以获得良好的加速性能。

强制降档阀主要有两种，一种类似节流阀，一种是电磁阀。类似于节流阀的强制降档阀的结构如图3所示。45，其操作由节气门拉索和节气门凸轮控制。当节气门接近全开时，节气门拉线通过节气门凸轮推动强制降档阀，打开通向每个换档阀的油路B。油路中的压力油作为气门上的气门压力，使气门处于低档位，从而降低自动变速器的自动档。

换档质量是指换档过程的平稳性。换档过快会造成很大的冲击和动载荷(而换档过慢会提高换档稳定性，但会延长摩擦元件的滑动时间，导致温升和磨损。因此，在换档阀和换档执行器之间的油路中增加了蓄能器、单向节流阀和节流阀，以提高换档过程的稳定性。

1个蓄能器

蓄能器是用来储存少量压力油的！换档时，压力油迅速流向换档执行器的油缸，吸收并平稳传递油压的压力波动。当弹簧被压缩时

球阀孔板型，如图3 .46(c)、(d)所示，充油时球阀关闭，液压油只能通过球阀旁边的孔板，减缓了充油过程(回油时球阀打开，加快了回油过程)。

液力变矩器控制装置

液力变矩器控制装置为液力变矩器提供一定压力的液压油，同时将变矩器中加热的液压油送至散热器冷却，并使一部分冷却后的液压油回流至齿轮变速器，润滑齿轮变速器中的轴承和齿轮；并控制变矩器中锁止离合器的操作。下面将仅描述在全液压控制的自动变速器的变矩器中使用的锁止离合器控制装置。

1)构成

液力变矩器锁止离合器的控制装置由调压阀、减压阀、回油阀、锁止信号阀、锁止中继阀及相应的油路组成。

2)锁止离合器的控制原理

液力变矩器的锁止离合器由锁止信号阀和锁止继动阀控制，其原理如图3 .47所示。

由调速阀调节的油压作用在锁信号阀上方。当车速低时，由调速阀调节的油压也低。锁止信号阀在弹簧力的作用下保持在上部位置，通向锁止继动阀的主油路被切断，从而锁止继动阀在上部弹簧力和主油路油压的作用下保持在下部位置，变矩器中锁止离合器压盘左侧的油腔与变矩器调压阀的进油口连通。此时锁止离合器处于分离状态，发动机动力完全由液压动力传递，如图3.44所示。

当汽车高速行驶时，相应的速度控制阀调节的速度和油压上升到一定值，信号阀被锁在车内；在调速阀调节的油压的作用下，被推到低位，使主油路中的压力油从高速阻断油路进入锁止中继阀的下端，锁止中继阀在下主油路中油压的作用下上升， 从而使锁止离合器左侧的油室与排油口相通，锁止离合器前移与泵轮摩擦啮合，发动机动力通过锁止离合器直接传递给滚筒的输出，如图3 .47(b)所示。

图3。47变矩器锁定离合器控制示意图

”)锁止离合器分离；”)锁止离合器接合1-锁止信号阀(2-锁止继动阀；3-变矩器壳体；4一个锁止离合器；5-涡轮；6-泵轮；

A-来自速度控制阀；b，C-1超速行驶