第三節 自動(dòng)變速器控制系統的結構與工作原理
(一) 液壓控制系統
自動(dòng)變速器的自動(dòng)控制是靠液壓系統來(lái)完成的。液壓系統由動(dòng)力源、控制機構、執行機構三部分組成。
動(dòng)力源是被液力變距器驅動(dòng)的油泵,它除了向控制器提供冷卻補償油液,并使其內部具有一定壓力,除此之外還向行星齒輪變速器供潤滑油。
控制機構大體包括主油系統、換檔信號系統,換檔閥系統和緩沖安全系統。根據其換檔信號系統和換檔閥系統采用的是全液壓元件還是電子控制元件可將控制機構分為液控式和電控式兩種。
執行機構包括各離合器制動(dòng)器的液壓缸。
1、 油泵
自動(dòng)變速器中油泵是重要總成之一,它技術(shù)狀況的好壞,對自變器的性能及使用壽命有很大影響。油泵通常裝在變距器的后端,有的是在變速器的后端,但是不管何位都 是變距器的泵通過(guò)軸套或軸來(lái)驅動(dòng),轉速與發(fā)動(dòng)機相同。
常見(jiàn)泵的型式有內嚙合輪泵,擺線(xiàn)轉子泵,和葉片泵等定量泵,也有少數車(chē)型采用變量泵(葉片)。
1) 內嚙合齒輪
內嚙合齒輪在自動(dòng)變速器應最為普遍,它具有尺寸小、重量輕、流量脈動(dòng)小、噪聲低特點(diǎn)。內嚙合齒輪主要由起主動(dòng)作用的小齒輪,從動(dòng)的內齒輪、月牙隔板、泵殼、泵蓋等組成。如圖所示:
當小齒輪被 發(fā)動(dòng)機到動(dòng)旋轉時(shí),與其嚙合的內齒輪也一起轉動(dòng)月牙隔板將工作腔分開(kāi)成吸油腔和出油腔,在下端的吸油腔,隨著(zhù)齒輪退出嚙合,容積增大,形成局部真空,將油液帶到上端的出油腔;出油腔則由于齒輪進(jìn)入嚙合,工作容積減少,壓力增加而將油液排出。
決定液壓泵使用性能的主要是齒輪的工作見(jiàn)間隙,特別是齒輪端面間隙影響最大,在這些間隙處,總有一定的油液泄漏如果,如果因裝配成磨損的原因使得工作間隙過(guò)大,油液泄漏量就會(huì )增加,嚴重時(shí)會(huì )造成輸出 油液壓力過(guò)低而影響系統正常工作。
2)擺線(xiàn)轉子泵擺線(xiàn)轉子泵具有結構簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、噪聲小,運轉平穩高速性能良好等優(yōu)點(diǎn);其缺點(diǎn)是流量脈沖大,加工精度要求高。它是由一對內嚙合的轉子及泵殼、泵蓋等組成。如圖所示:
內轉子不同心,有一定的偏心距,且外轉子比內轉子多一個(gè)齒,發(fā)動(dòng)機運轉時(shí),帶動(dòng)油泵內外轉子朝同向旋轉,但內轉子的轉速大于外轉子。從而在工作腔的容積隨著(zhù)轉子的旋轉而不斷變化,當轉子順轉時(shí),內外轉子中心線(xiàn)右側的各個(gè)工作腔的容積由小變大,形成真空吸油;中心線(xiàn)左側的各個(gè)工作腔的熔劑由大變小,將液油壓出。
2) 葉片泵
葉片泵具有運轉平穩、噪聲小、泵油流量均勻、容積效率高等優(yōu)點(diǎn);但它結構復雜,對液壓油的污染比較敏感。葉片泵是由定子、轉子、葉片及、殼體組成。如圖所示:
轉子繞中心轉動(dòng),定子固定不動(dòng),二者不同心,有一定的偏心距,當轉子旋轉時(shí),葉片在離心力及葉片底部的油壓作用下向外張開(kāi),緊貼在定子表面上,并隨轉子的轉動(dòng),在轉子葉片槽內作往復運動(dòng),這樣相鄰葉片之間形成密封腔,轉子轉動(dòng)工作腔由大變小把油壓出。
2.主油路系統
自動(dòng)變速器油從油泵泵出,既進(jìn)入主油路系統。由于油泵是發(fā)動(dòng)機直接驅動(dòng)的,因此它的輸出流量和壓力都受到發(fā)動(dòng)機運轉狀況的影響。發(fā)動(dòng)機運行過(guò)程中,轉速從1000r/min變化,從而使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。當主油路壓力過(guò)高時(shí),會(huì )引起換檔沖擊和增加功率消耗,當主油路壓力太低時(shí),又會(huì )引起離合器制動(dòng)器的打滑,二者都會(huì )影響液壓系統的工作,因此在主油路系統中必須設置主油路調壓閥。
主油路調壓閥:作用是將油泵輸出壓力精確調節到所需的油壓后再輸入主油路,多余的油返回油底殼。是系統壓力穩定在一定范圍內。
主油調壓閥還應能滿(mǎn)足主油路系統在不同工況,不同檔位時(shí),具有不同油壓的功能要求:
1)節氣門(mén)開(kāi)度小時(shí),自變器所傳距較小,離合器制動(dòng)器不易打滑,主油路壓力可以降低一些與之相反,應使油壓升高。
2)自變器處于抵擋行駛,所需轉距較大,主油壓要高而在高檔時(shí),自變器所傳距小,可降低主油壓。
3)倒檔使用時(shí)間較少,為減少自變器尺寸,倒檔執行機構做得較小,為避免打滑應提高油壓。
主油主油器調節閥一般采用階梯形潤滑, 如圖所示:
它由上面是閥芯,下部分的柱塞套筒及調節彈簧組成,在閥門(mén)是上端A處,受到來(lái)自油泵的壓力作用;下端則受到柱塞下部C處的來(lái)自節氣門(mén)所控制節氣門(mén)閥的壓力作用,以及調壓彈簧彈力A、C兩端壓力的平衡決定閥體所處位置。
如果油泵壓力升高,作用在A(yíng) 處壓力大,使閥體下移,出油口打開(kāi),泄油,使油壓到規定值,當踩下加速踏板使,發(fā)動(dòng)機轉速增加,油泵轉速隨之加快,油泵油壓升高,在A(yíng)處向下的壓力增大,但這時(shí),加速踏板控制的節氣閥的油壓也升高,使C處向上的壓力增大,于是主調壓繼續保持平穩,滿(mǎn)足功率增加油壓增大的要求。
倒擋時(shí),手動(dòng)閥打開(kāi)另一條油路,將壓力進(jìn)入主調壓閥柱塞的B腔,使 得向上推閥體的壓力增加,閥芯上移,卸油口關(guān)小,主油壓升高,從而獲得,“D”、“2”、“L”等前進(jìn)檔管路壓力。
3.換檔信號系統
給自變器提供換檔操縱的有兩個(gè)信號,就是所謂的兩發(fā)控制參數:發(fā)動(dòng)機的負荷和離心速控閥提供信號。
1) 節氣門(mén)閥
節氣門(mén)閥反應節氣門(mén)開(kāi)度大小變化時(shí)的油壓。根據輸入方式的不同可分為機械式節氣門(mén)哈真空式節氣門(mén)閥兩種。
?。?) 機械式節氣門(mén)閥(如圖2.24所示)
為一種常見(jiàn)的機械式節氣門(mén)閥,它由上部是節氣門(mén)閥體、回位彈簧、下部的強制低檔柱塞和調壓彈簧等組成。節氣門(mén)閥和強制低檔柱塞并不直接接觸,而是通過(guò)調壓彈簧聯(lián)系在一起,強制低檔柱塞下裝有滾輪,與節氣門(mén)閥凸輪接觸。節氣門(mén)閥凸輪經(jīng)鋼絲繩與加速踏板相連。
來(lái)自油泵的壓力油由節氣門(mén)閥的進(jìn)油口進(jìn)入,需經(jīng)閥口后方能從出油口接至換檔閥。另外節氣門(mén)上還有兩個(gè)控制油口,分別與來(lái)自斷流閥的油壓及出油口油壓相通,使閥體在A(yíng)、B處受到向下的油壓作用力。當發(fā)動(dòng)機怠速運行時(shí),閥上進(jìn)油口處的節流口開(kāi)度很小,輸出的油壓很低。
當踩下加速踏板時(shí),節氣門(mén)纜繩被拉動(dòng),將強制低檔柱塞上推,壓閥壓彈簧,調壓彈簧則推動(dòng)節氣門(mén)閥體向上,使節流口開(kāi)大,從節氣門(mén)輸出的油壓增高。加速踏板往下踩,就是節氣門(mén)開(kāi)度越大,節氣門(mén)閥凸輪轉動(dòng)角度也越大,強制低檔柱塞上移越多,節氣門(mén)閥體向上移動(dòng)也就越多,節流口也就越大,使得節氣門(mén)的開(kāi)度大小與自變器節氣門(mén)閥輸出的油壓有了對應關(guān)系。
(2) 真空式節氣門(mén)閥 ?。ㄈ鐖D2.25所示)
真空式節氣門(mén)由真空氣室、推桿和潤滑等組成。
上部被膜片隔開(kāi)的真空氣室通過(guò)軟管與發(fā)動(dòng)機節氣門(mén)后的進(jìn)氣管相通,與膜片相連的推桿則在膜片彈簧力作用下將潤滑的閥芯往下推,閥上有三個(gè)油道:與主油路相通的進(jìn)油道A,輸出油道B、卸油道C,從出油道B引出控制油流通至飯芯底部,其油壓使閥芯上移,與膜片彈簧力平衡,油從進(jìn)油口A(yíng)到出油口B或泄油口C,均要給閥口的節流作用。當閥體A通至B的閥芯在新的位置平衡。
而當閥芯的油壓小于膜片推力時(shí),閥芯下移,A通B的閥口加大,通泄油C的閥口關(guān)小,節氣門(mén)閥輸出油壓,閥芯下部的油壓也隨之增加使閥芯在新是位置平衡。
膜片作用在推桿的力即與膜片的彈簧力大小有關(guān),也與真空度有關(guān)。
當節氣門(mén)開(kāi)度較小時(shí)進(jìn)氣管真空度較大,真空氣室膜片對閥芯的推力減小,節氣門(mén)閥輸出油壓較低;當節氣門(mén)開(kāi)度較大時(shí),進(jìn)氣管真空度小,真空氣室膜片對閥芯推力變大,節氣門(mén)閥輸出油壓較高。也就是說(shuō),真空節氣門(mén)閥所產(chǎn)生的控制信號油壓隨負荷大小而變化。
2)離心式速控閥
也叫離心調速閥或離心調速器 其作用:為自變器換檔閥提供一個(gè)隨車(chē)速變化的控制油壓。原理是利用軸旋轉時(shí),重塊所產(chǎn)生的離心力來(lái)控制潤滑閥芯的位置故稱(chēng)離心式速控閥和中間傳動(dòng)復合式雙級速控閥.
(1) 普通復合式雙級速控閥 結構如圖2.26
來(lái)自油泵的主油路壓力油由速控閥蓋左端面上的小孔A,經(jīng)蓋上的軸向油道,速控閥外殼左端面上油道,從閥入口P進(jìn)入速控閥內,再由閥出口O經(jīng)外殼左端面油道,蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經(jīng)向小孔B輸出.
離心速控閥輸出油壓的大小由主油路壓力油入口P的開(kāi)度即滑閥的軸向位置決定.變速器輸出軸旋轉時(shí),滑閥自身的離心力及油壓使滑閥向外移動(dòng)(甩開(kāi));而另一側重塊組件的離心力卻通過(guò)速控閥軸力使滑閥向內(內收)移動(dòng).當變速器輸出軸轉速很低時(shí),離心力很小,不足以平衡油壓作用力,于是滑閥外移,并通過(guò)速控閥軸把另一側的重塊組件往內拉,入口P開(kāi)度減小,輸出油壓相應減小.當輸出轉速逐漸生高時(shí),重塊組件的離心力迅速增大,拉動(dòng)滑閥內移,使主油壓入口P開(kāi)度增大,閥輸出油壓隨車(chē)速的提高而內急劇增大.
(2)中間傳動(dòng)復合式雙級速控閥
如圖2.27
前驅變速器,普通復合式雙級速控閥難以布置,而中間傳動(dòng)復合式雙級速空閥因其體積小,可放開(kāi)在變速器的軸管內,由裝在變速器輸出軸上的齒輪間接驅動(dòng).因此在自動(dòng)驅動(dòng)橋中較多采用中間傳動(dòng)復合式雙級速控閥.
當來(lái)自主油路的壓力油由進(jìn)油口A(yíng)進(jìn)入后,經(jīng)閥芯左端,將閥芯向右推,使A口關(guān)小,泄壓口C增大,速控閥輸出壓力減消.當從動(dòng)齒輪帶動(dòng)閥芯,閥體及保持架旋轉時(shí),重塊組件在離心力的作用下可繞銷(xiāo)孔向外擺動(dòng)。
在輸出軸轉速低時(shí),重塊所受離心力小,閥芯在油壓的作用下處于較右的位置A D開(kāi)度減小,速控輸出油壓速隨之降低,輸出軸轉速越高,重塊組件所受離心力越低閥芯被向左推移得越,速控閥輸出油壓就越高。從而使速控輸出油壓能隨著(zhù)輸出軸轉速的增大而增高。
4 .換檔閥系統
換檔閥組根據換檔信號系統提供的信號,控制自動(dòng)變速器中液壓操縱油路的方向,由此決定所處不同檔位。換檔閥組主要由手動(dòng)閥、換檔閥組成。
1)手動(dòng)閥
手動(dòng)閥是安裝于控制系統閥板總成中的多路換向閥,由駕駛室內的自動(dòng)變速器操縱受柄控制。操縱手柄的作用與普通手動(dòng)變速器的換檔手柄不同。
手動(dòng)變速器換檔手柄的工作位置就是變速器的檔位。變速器有幾個(gè)檔位,手柄就有幾個(gè)工作位置。而自動(dòng)變速器操縱手柄的位置是自動(dòng)變速器的工作方式,與檔位數并不對應。如手柄置于前進(jìn)檔(D)位置時(shí),對三檔自動(dòng)變速器而言,變速器可根據換檔信號在1至3檔之間自動(dòng)變換;對四檔自動(dòng)變速器而言,變速器則可根據換檔信號在1至4檔之間自動(dòng)換檔。當手柄置于前進(jìn)低檔2位(或S位)時(shí)自動(dòng)變速器只能在1至2檔間自動(dòng)變換。當手柄置于前進(jìn)低檔1位(或L位)時(shí),自動(dòng)變速器被限制在1檔工作。手動(dòng)閥還提供倒檔(R)、空擋(N)、停車(chē)檔(P)等功能。
手動(dòng)閥結構簡(jiǎn)圖如下:
在閥體上有多條油路,一條進(jìn)油道與液壓泵主油路相連,其余為出油道,分別通至“D”、“2”、“P”、和“R”檔位相應的滑閥或直接通往換檔執行元件。
2)換檔閥
換檔閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥,它有兩個(gè)工作位置,可以實(shí)現升檔或降檔的自動(dòng)變換。如圖2.30所示:
為一自動(dòng)變速器換檔閥的結構示意。來(lái)自節氣門(mén)閥的油壓作用在換檔閥閥芯右部,連同彈簧作用力使閥芯向左;離心速控閥油壓則作用在閥芯左部,其作用力使閥芯向右。
當車(chē)速較低而發(fā)動(dòng)機節氣門(mén)開(kāi)度較大時(shí),換檔閥閥芯右端的節氣門(mén)閥油壓較高,作用力大;左端的速控閥油壓較小,作用力小,閥芯被推至左位如圖b主油路油壓只能通往低檔的執行元件,自動(dòng)變速器在低檔工作。
當車(chē)速增大時(shí),閥芯左端的速控閥油壓隨之升高,作用力增大,當油壓增之某一值時(shí),閥芯被推至左位,如圖a主油路油壓接通與高檔相應的執行元件,自動(dòng)變速器自動(dòng)換至高檔工作。如車(chē)速下降,離心速控閥油壓也會(huì )降低,換檔閥閥芯在節氣門(mén)閥油壓和彈簧力作用下左移,自動(dòng)變速器又回到低檔工作。即自動(dòng)變速器的升檔和降檔完全是由節氣門(mén)閥和速控閥產(chǎn)生的油壓大小來(lái)控制的。
當節氣門(mén)閥輸出油壓高(即發(fā)動(dòng)機負荷大)而離心速控閥輸出油壓低(即車(chē)速低)時(shí),自動(dòng)變速器在低檔工作,而隨著(zhù)車(chē)速的增加,變速器逐漸自動(dòng)升檔。因每個(gè)換檔閥只有兩個(gè)工作位置,只能在兩個(gè)檔之間變換,故對三檔自動(dòng)變速器而言,要設置兩個(gè)換檔閥,對四檔變速器而言,要有三個(gè)換檔閥。它們的工作原理完全一樣,只是控制的檔位不同而已。
如圖2.30所示:
為一具有辛普森式的三檔行星排的自動(dòng)變速器2—3換檔檔閥。節氣門(mén)閥油壓和彈簧的作用力使得換檔閥閥芯向下;而作用于閥芯下部,來(lái)自離心調速的油壓則使得換檔閥芯向上。由上節的操縱元件與檔位關(guān)系表2-3可知、2檔于3擋操縱元件的區別就是到檔及高檔離合器(后離合器)C2.。;離合器分離時(shí),變速器掛2檔;而該離合器接合時(shí)則掛上3檔。當車(chē)速不高時(shí),作用在換檔閥閥芯下部的離心速控閥壓力低,閥芯在上部節氣門(mén)閥油壓和彈簧力的作用下處于下位,通往到檔及高檔離合器C2的油路被切斷(圖a)
自動(dòng)變速器在2檔工作。而當車(chē)速增大時(shí),離心速控閥輸出油壓增高,換檔閥閥芯被推至上位,主油路與離合器C2相通(圖b),變速器自動(dòng)換入3檔。
由此也可看出:升檔時(shí),作用在換檔閥閥芯上的離心調速的壓力需克服節氣門(mén)閥油壓和彈簧力,方能換檔;而降檔時(shí),離心速控閥油壓作用力只須小于彈簧力即可進(jìn)行。所以2檔升到3檔和3檔降到2檔的車(chē)速是有差別的,即2檔升到3檔時(shí)的車(chē)速比3檔降至2檔時(shí)的車(chē)速要高,這被稱(chēng)為“換檔遲滯”。遲滯的作用是:當車(chē)輛以在換檔閥動(dòng)作點(diǎn)附近的車(chē)速行駛時(shí),使升檔和降檔車(chē)速保持一定距離,避免由于換檔閥頻繁動(dòng)作造成自動(dòng)變速器頻繁換檔。
3)強制低檔閥
通常,只有車(chē)速降低一定數值時(shí),自動(dòng)變速器才能正常的回低檔。但在絕大多數自動(dòng)變速器中都裝有強制低檔閥,其作用是:當汽車(chē)已在較高車(chē)速下行駛,而此時(shí)把發(fā)動(dòng)機油門(mén)踩到底仍覺(jué)加速不夠強烈,則將自動(dòng)變速器瞬時(shí)強制性的降低一檔,即“強制低檔”。由于此時(shí)的車(chē)速較高,液壓變矩器已在偶合器工況或者閉鎖工況工作,變矩比為1,無(wú)增矩作用,而發(fā)動(dòng)機油門(mén)幾乎已踩到底,功率輸出接近最大。若將自動(dòng)變速器降低一檔,則由于傳動(dòng)比增加,輸出轉矩增大,在短暫的時(shí)間內,能起到極其強烈的加速作用,這是在非常情況下的迅速加速時(shí)所必需的。結合低一檔后,車(chē)速的下降可通過(guò)發(fā)動(dòng)機轉速的增加得到彌補,因此可用于短時(shí)的超車(chē)。當加速的要求得到滿(mǎn)足后,應立即松開(kāi)油門(mén)踏板,否則在加速到接近發(fā)動(dòng)機最大轉速時(shí)再松油門(mén)升檔,會(huì )對高檔摩擦元件工作不利。
強制低檔閥的工作原理是,從閥輸出來(lái)自主油路的壓力油,作用于各換檔閥的與節氣門(mén)閥油壓作用相同的一端,其共同作用結果是將換檔閥閥芯向降檔方向移動(dòng),從而使自動(dòng)變速器降檔。
常用的強制低檔閥有滾輪式和電磁式兩種。如圖2.33:
所示為豐田轎車(chē)自動(dòng)變速器上所使用的一種滾輪式強制低檔閥,它與節氣們閥安裝在同一閥體內,上部以彈簧與節氣門(mén)相連,下部通過(guò)滾輪與節氣門(mén)凸輪接觸。與強制低檔閥配合的閥體上有兩條油路,分別和鎖止調節閥及換檔閥相通,作為輸入及輸出。當油門(mén)踏板踩下不多時(shí),節氣門(mén)凸輪將強制低檔閥頂起不多,輸入油路與輸出油路不通。如油門(mén)踏板接近被完全踩下(節氣門(mén)開(kāi)度大于85%)時(shí),油路開(kāi)啟,來(lái)自鎖止調節閥的壓力油(與主油路壓力相當)經(jīng)強制低檔閥閥芯通至換檔閥的節氣門(mén)閥油壓作用端,迫使換檔閥閥芯向降檔方向移動(dòng),自動(dòng)變速器降檔。從原理上說(shuō),經(jīng)強制低檔閥閥芯輸出的壓力油通向所有換檔閥閥芯的一端,可使自動(dòng)變速器降至最低檔。但實(shí)際上由于在換檔閥的另一端作用著(zhù)來(lái)自離心速控閥的油壓,故不可能立刻使高速行使的汽車(chē)從高檔降至最低檔,而只會(huì )在低一檔的位置上工作。當短時(shí)間急加速的工作完成后,稍松開(kāi)油門(mén)踏板,強制低檔閥油路關(guān)閉,自動(dòng)變速器便會(huì )重新回到高檔位置。
日產(chǎn)公司L4N71B型自動(dòng)變速器采用的是一種電磁式強制低檔閥,如圖2.32:
所示,它由電磁閥、強制降檔開(kāi)關(guān)等組成。強制降檔開(kāi)關(guān)安裝在節氣門(mén)踏板下,當油門(mén)踏板快踩到底時(shí),強制降檔開(kāi)關(guān)閉合,電磁閥通電,閥芯在電磁力的作用下移動(dòng),打開(kāi)油路,壓力又由閥芯通至換檔閥的節氣門(mén)閥油壓作用端,使換檔閥閥芯向降檔方向移動(dòng),自動(dòng)變速器在低一檔的位置上工作。
5、緩沖安全系統
為防止自動(dòng)變速器在換檔時(shí)出現沖擊,裝有許多起緩沖和安全作用的液壓閥和減振器。這類(lèi)裝置統稱(chēng)為緩沖安全系統。
1)緩沖閥
下面先從一個(gè)兩檔的自動(dòng)變速器看緩沖閥的工作原理。該變速器在高檔時(shí)需結合離合器,松開(kāi)制動(dòng)器;而低檔時(shí)則制動(dòng)器工作,離合器分離。如圖2.33
所示緩沖閥由滑閥、閥座及彈簧組成。由離心速控閥來(lái)的壓力油經(jīng)通道P3作用在滑閥左端面上,自節氣門(mén)閥來(lái)的壓力油經(jīng)通道P2作用于滑閥的又端面上。在汽車(chē)以高檔行駛過(guò)程中,如欲強制掛上低速檔,為防止車(chē)速突然變化,希望低檔制動(dòng)器動(dòng)作的速度與車(chē)速成反比,即車(chē)速越高,低檔制動(dòng)器起作用的速度就要越慢,反之就要快些。這就由緩沖閥來(lái)保證。強制掛低速檔時(shí),通往低速制動(dòng)器液壓缸的油液包括兩部分:一部分來(lái)自低檔閥,另一部分通過(guò)緩沖閥進(jìn)出口P1與Q1之間的通道(如圖a)此通道面積決定于滑閥的位置.當車(chē)速高,速控閥油壓高時(shí),通道面積小,油液流速低;反之流速高.故可調節進(jìn)入低檔制動(dòng)器液壓缸壓力油的流速,改善換檔平穩性.
當駕駛員用松開(kāi)加速踏板的方法由低速檔提前換高速檔時(shí),為了保證換檔平穩,希望迅速松開(kāi)低檔制動(dòng)器并使高檔離合器結合.此要求也由緩沖閥滿(mǎn)足.駕駛員突然松開(kāi)加速踏板時(shí),閥座右端節氣門(mén)閥壓力突然降低,閥座迅速右移,使Q1與Q2兩相通,(如圖b)對低檔制動(dòng)器液壓缸的壓力油供給立即中斷,而主油路壓力油則通過(guò)緩沖閥很快流向高檔離合器結合高速檔.
2)蓄壓減振器
自動(dòng)變速器中也常用蓄壓減振器來(lái)緩沖換檔沖擊.蓄壓減振器也稱(chēng)蓄能減振器或減振器,一般由減振活塞和彈簧組成,
如圖 圖2.34
它與離合器或制動(dòng)器并聯(lián)安裝.壓力由進(jìn)入離合器或制動(dòng)器活塞工作腔A的同時(shí)也進(jìn)入減振器,將減振器活塞B壓下,以次方式降低A腔的壓力,防止離合器片或制動(dòng)器片快速結合時(shí)引起的沖擊。下圖所示:
為一自動(dòng)變速器中所備有地3個(gè)蓄壓減振器,分別與三個(gè)前進(jìn)檔換檔執行元件的油路通,對應于各檔動(dòng)作時(shí)起作用。當變速器換擋時(shí),主油路在進(jìn)入離合器等換檔執行元件的同時(shí)也進(jìn)入減振器的活塞下部。在壓力油進(jìn)入執行元件的初期,油壓不是很高,主要作用是消除離合器、制動(dòng)器這些執行元件摩擦片間的間隙,使其開(kāi)始結合。此后,壓力迅速增大,若沒(méi)有減振器的話(huà),摩擦片將在瞬間結合并被加載,從而造成較大的換檔沖擊。有減振器以后,情況就不一樣了;油壓的升高使減振器活塞克服彈簧力上升,容積增大,油路中部分壓力油進(jìn)入減振器工作腔,延長(cháng)了換檔執行元件液壓缸的充油時(shí)間,油壓的增長(cháng)速度減緩,摩擦片逐漸結合,因而減小了換檔沖擊。
3)倒檔離合器順序閥
在一些自動(dòng)變速器中裝有倒檔離合器順序閥,它用于自動(dòng)變速器換倒檔時(shí)減小換檔沖擊。如圖
所示為一自動(dòng)變速器在倒檔工作時(shí)需結合的倒檔離合器(后離合器)。此時(shí),變速器手動(dòng)閥置于倒檔位置,主油路壓力油經(jīng)倒檔離合器順序閥作用在后離合器的內活塞上,同時(shí)克服順序閥的彈簧力,使閥芯左移,B油口與通往離合器外活塞的管路A相通,即外活塞在內活塞工作后才開(kāi)始工作,從而有助于減少換檔沖擊。
4)調整閥
換檔閥動(dòng)作時(shí),如主油路壓力被立即加至執行元件,將會(huì )產(chǎn)生較大的沖擊。為進(jìn)行緩沖,油路中設置了一些調整閥,如中間調整閥、滑行調整閥等。其工作原理大體上相同。如圖
所示的強制低檔調整閥,來(lái)自液壓泵的壓力油并不直接去強制低檔閥,而是先進(jìn)入調整閥,待克服彈簧預緊力,將調整閥閥芯左移后,才打開(kāi)去強制低檔閥的油路,從而起到緩沖作用。
6. 液力變距器控制裝置
自動(dòng)變速器在液力工況下工作時(shí),其內部的工作油液要傳遞發(fā)動(dòng)機的大部分功率,而由于液力變矩器效率不夠高,損失的功率轉化成熱的形式,使得油液的溫度升高,過(guò)高的油溫會(huì )加速油液的老化變質(zhì),破壞密封,甚至產(chǎn)生沸騰,影響正常工作。另外,變矩器工作輪中有些區域,工作液體的流速高,壓力低,往往出現氣蝕,使得傳遞的轉矩減小。因此,液力變矩器控制裝置的作用就是把變矩器中的高溫油引出加以冷卻,然后加壓送回到變矩器進(jìn)行補償,如果是閉鎖式液力變矩器,控制裝置則還要控制變矩器中的閉鎖離合器。
液力變矩器控制裝置有壓力調節閥、鎖止信號閥、鎖止繼動(dòng)閥(也稱(chēng)鎖止中繼閥)等閥及響應的油路組成。
1).壓力調節閥
變矩器壓力調節閥的作用是將主油路的壓力減壓后送人變矩器,因為油泵輸出的油壓較高,而變矩器的補償油壓只需要0.2Mpa~0.5Mpa。不少自動(dòng)變速器的壓力調節閥與主油路調壓閥做為一體,直接調節由主油路輸出的壓力油,然后送往變矩器。液力變矩器內的熱油從導輪與泵輪之間或導輪與渦輪之間的通道引出,經(jīng)冷卻器冷卻后用于行星齒輪變速器齒輪和軸承的潤滑,然后流回油底殼。如圖
即為一變矩器壓力調節閥的工作示意。
2)鎖止信號閥及鎖止繼動(dòng)閥
液力變矩器中閉鎖離合器的工作是由鎖止信號閥和鎖止繼動(dòng)閥共同控制。如圖
所示,鎖止信號閥閥芯上方作用著(zhù)速控閥壓力,下方與超速檔換檔閥油路相通。當車(chē)速較低時(shí),速控閥油壓也低,鎖止信號閥在彈簧的作用下保持在上方位置,從而將通往鎖止繼動(dòng)閥下端的主油路切斷,使鎖止繼動(dòng)閥在上方彈簧力和油壓力的作用下保持在下方位置,變矩器的閉鎖離合器壓盤(pán)左側與變矩器閥進(jìn)油道相通,閉鎖離合器處于分離狀態(tài),自動(dòng)變速器為液力傳動(dòng)工況,發(fā)動(dòng)機動(dòng)力全部經(jīng)變矩器傳遞。如圖a
當汽車(chē)以超速檔行駛,且達到一定的車(chē)速時(shí),速控閥油壓的作用離增大,將鎖止信號閥推至下位,來(lái)自超速檔油路的壓力油經(jīng)鎖止信號閥中部進(jìn)入鎖止繼動(dòng)閥下端,鎖止繼動(dòng)閥閥芯升至上位,閉鎖離合器左側油腔與泄油口相通,離合器結合,自動(dòng)變速器成為機械傳動(dòng)工況,發(fā)動(dòng)機動(dòng)力經(jīng)閉鎖離合器直接傳至行星齒輪變速器輸入軸。如圖b閉鎖離合器閉鎖時(shí)對應的車(chē)速,即稱(chēng)為鎖止工作點(diǎn)。若自動(dòng)變速器帶有多功能開(kāi)關(guān),且功能開(kāi)關(guān)未置于超速檔狀態(tài),則鎖止繼動(dòng)閥保持在下方位置。
如車(chē)速下降,離心速控閥油壓降低,鎖止信號閥在其回位彈簧的作用下回到上位,鎖止繼動(dòng)閥閥芯也回至下位,閉鎖離合器左側油腔通壓力油,離合器解鎖,即又處分離狀態(tài)。
為防止閉鎖離合器因車(chē)速在鎖止點(diǎn)附近變化而出現反復的閉鎖、解鎖工作,必須使鎖止點(diǎn)與解鎖點(diǎn)的車(chē)速不同,即有一個(gè)滯后。滯后是這樣實(shí)現的:鎖止信號閥閥芯中段上部直徑較下部為小,設上部的面積為A,下部面積為B,則B>A。作用在鎖止信號閥的上端的速控閥油壓大于彈簧力,鎖止信號閥下降,閉鎖離合器閉鎖。由于此時(shí)鎖止信號閥中部作用著(zhù)來(lái)自超檔換檔閥的油壓,作用力大小等于(B—A)Xpc(pc為超速檔油壓),方向朝下。正因為有此油壓力的作用,即使車(chē)速較鎖止點(diǎn)略低,鎖止信號閥的回位彈簧也不能使閥芯推至上位。只有當回位彈簧能克服其閥芯中部超速檔油壓力和上端的速控閥油壓力時(shí),鎖止信號閥才會(huì )在上位工作,此時(shí)的車(chē)速較鎖止點(diǎn)低的多,從而避免了閉鎖離合器頻繁的閉鎖和解鎖。



