电控液力自动变速器论文.docx

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1、WUHANUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNO1.OGY毕业设计（论文）题目：电控液力自动变速器的结构控制原理与维修院系：继续教育学院专业：车辆工程专业学号：姓名：指导老师：XXX年X月摘要随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速开展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上，是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在，要想解决好这些问题，首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的开展。自动变速器能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料经济性，并减少发动机排放污染。自动变速器操纵容易，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的平安性

2、及可靠性。关键词：电控，自动变速器，结构，原理AbstractWiththecontinuousprogressofscienceandtechnology,theautomotiveindustryhasbeenrapiddevelopmentofthecorresponding.Howquicklyandsmoothlytotheenginepowerdeliveredtothedrivewheelsistheimpactonvehiclehandlingconvenienceandcomfortofthekeyto,inordertosolvetheseproblems,wemustfi

3、rstunderstandthetechnology,especiallyautomatictransmissiontorqueconverter,etc.relatedtechnology.Automatictransmissiontotheengineloadandspeedundertheautomaticchangegearratio,etc.,sothatvehiclesgetgoodpowerandfueleconomyandreduceengineemissions.Automatictransmissioncontroliseasy,inheavytraffic,itcangr

4、eatlyimprovetrafficsafetyandreliability.Keywords:electronicallycontrolled,automatictransmission,structure,principle目录1引言12自动变速器的组成22.1 自动变速器的组成22.2 液力变矩器22.3 机械变速器22.4 液压控制系统32.5 电子控制系统32.6 油冷却系统33自动变速器的工作原理33.1 液力变矩器工作原理33.2 行星齿轮变速器的工作原理44液力变矩器的优点54.1 使汽车具有良好的自动适应性54.2 提高汽车的使用寿命54.3 提高汽车的通过性和具有良好的低

5、速稳定性54.4 简化操纵和提高舒适性55电控液力自动变速的检修55.1 液力变矩器的检修55.2 液压泵的检修65.3 阀体的检修75.4 变速器油冷却器的检修75.5 行星齿轮系统的检修75.6 多片离合器的维修85.7 制动器的检查：85.8 制动鼓的检查95.9 电控系统主要部件的检修95.10 节气门位置传感器的检修95.11 水温传感器和液压油温度传感器的检修105.12 多功能开关的检修105.13 脉冲式线性式电磁阀的检修105.14 车速传感器和输入轴传感器羯检修106自动变速器的日常检查与保养106.1 经常检查自动变速器油106.2 自动变速器油的更换Il7总结11参考文

6、献12致谢121引言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。随着电子技术和计算机的飞速开展，现代轿车装用电子控制式自动变速器已越来越普遍。据统计，在美国的90年代新车型上，作为标准件的自动变速器装车率已超过90%,日本为73%,欧洲为25%。自动变速器汽车具有操纵简单、乘坐舒适、动力性和经济性较好等特点。由此，正确运用和维护自动变速箱就显得比拟重要。汽车自动变速器早在1940年已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，这是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。时距60多年的今天，汽车自动变速器已经发生了重大的变化。这种变化主要表达在以下几个方面。

7、一是汽车自动变速器向多档位方向开展，5档或者6档自动变速器将逐步取代4档自动变速器的主导地位。档位多使变速器具有更大的速比范围和更细密的档位之间的速比分配，从而改善汽车的动力性、燃油经济性和换档平顺性。两者比照，显然ZF6档自动变速器具有更大的速比和更小的速比级差，因此变速时也就更加平顺。但是，档位越多意味着变速器越复杂，执行元件和齿轮数目会随之增加，不但本钱增加，体积和重量也会增大，对于前轮驱动的汽车而言还会增加动力传动系统布置的困难。因此，为了缩小体积和减轻重量，要采用紧凑化设计，简化内部结构，引入电子控制系统，采用轻质材料。例如ZF6H26变速器设计基于一种名为1.eVeIer的齿轮设计

8、，使6个档位之间的齿轮大为减少，简化了内部结构，齿轮重量减少了11公斤。整个操作界面改为线控技术，由电子信息操纵换档。用塑料材料做油底壳及铝合金变速器箱体，进一步减轻重量。二是采用多电磁阀方式控制换档，明显改善换档质量。以前的自动变速器的执行器只有一两个电磁阀，现在许多自动变速器已有多个电磁阀。尤其是换档电磁阀数量的增加使得换档电磁阀完全取替了节气门油压和速度油压对D档位升降档的控制。变速器上各种新的电磁阀相继出现，例如正时电磁阀、倒档电磁阀、扭力转换电磁阀、扭力缓冲电磁阀、强制降档电磁阀等大量涌现使得电控系统对变速器的控制范围进一步扩大。现在，一些变速器的换档电磁阀完全负责了对D档、手动模式

9、、倒档的控制，被称为全电子控制自动变速器。模糊控制技术的设置使变速器电脑可以学习、模拟驾驶者的驾驶习惯，自动修正控制指令，使汽车进一步表达人性化。例如在ZF6档自动变速器中，为了控制系统压力实现换档，设置了6个具有高流量特点的脉宽调制电磁阀，一个可变力（VFS）电磁阀等。中央电脑中还附加了一个名为AdaPtiVeShiftStrategy（自适应式换档），这个系统持续不断地收集行车数据，例如档位、行驶状态、驾驶者驾驶习惯等，通过变速器电脑学习模拟并建立起相关的行车程式，以最正确效果满足驾驶者的需求。三是通过改造油泵、优化液压控制系统提高变速器传动效率。自动变速器在结构上主要由液力变矩器、油泵和

10、机械齿轮传动机构组成。由于液力变矩器通过液力使泵轮、涡轮和导轮工作，油泵运转会消耗能量，加之换档执行元件的摩擦又会消耗能量,使得自动变速器的传动效率低于手动变速器，因此耗油也会高于手动变速器。采用现代控制理论的电控技术，自动变速器的机械效率已经大大提高。通过降低油泵的轴向和径向泄漏来提高油泵效率，同时对整个油泵系统设计进行改良，可以进一步提高油泵高转速时的传动效率。另外，通过传动机构类型多样化设计，结构细部的设计改良，多排行星齿轮组合机构，优化齿轮特性参数和支承结构等技术改良，今天的自动变速器技术已有重大开展，但是从整体看自动变速器的传动效率与手动变速器相比仍存在近10%的差距。2自动变速器的

11、组成2.1 自动变速器的组成主要由液力变矩器、机械变速器、液压控制系统、电子控制系统、油冷却系统等几个局部组成图2-1自动变速器的组成2.2 液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，它安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用液力传递的原理，将发动机的动力传给自动变速器的输入轴。此外，它还能实现无级变速，并具有一定的减速增扭的功能。2.3 机械变速器机械变速器是自动变速器主要组成局部，它包括齿轮变速机构（行星排）和换档执行机构。换档执行机构可以使齿轮变速机构处于不同的档位，以实现不同传动比。大局部自动变速器的齿轮变速机构有34个前进档和1个倒档。这些档位与液力

12、变矩器相配合，就可获得由起步至最高车速的整个范围内的无级变速。2.4 液压控制系统油泵由变矩器驱动，为变速器液压系统提供压力油。液压控制系统由各种阀体、滑阀、弹簧、钢球等组成。根据驾驶员的意图和行驶条件（节气门开度以及车速信号等）的需要，利用速控液压阀等元件控制液压油的输出或释放，通过操纵离合器和制动器的动作，控制行星齿轮机构，从而实现自动升降档。2.5 电子控制系统为了进一步改善自动变速器的工作性能，除液压控制系统外，又增设了电控系统包括各种传感器和电磁阀，如换档电磁阀、变矩器锁止电磁阀、强制降档电磁阀、驻车锁止电磁阀、油压调节电磁阀等，以及驻车和空档起动开关等辅助控制系统，由电脑根据行驶要

13、求和负荷来控制换档，同时还具有电子自诊断功能。2.6 油冷却系统将从液力变矩器中出来的油液冷却后再流至油底壳，以保证变速器的正常工作。油冷却器装于发动机前端水冷却器的附近。3自动变速器的工作原理3.1 液力变矩器工作原理（1）发动机启动后，曲轴带动泵轮旋转，因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出；这局部工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度，又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片，推动涡轮与泵轮同方向转动。由泵轮到涡轮在到导轮，然后回到泵轮的液流称为涡流。（2）起步工况（发动机转速，负荷不变时）变矩器输出转矩（即：涡轮对液流反作用力）等于泵轮对液流的反作用力

14、与导轮对液流反作用力之和，即变矩器增大转矩作用，当转矩产生的牵引力足以克服阻力时，汽车起步并加速从涡轮流出工作液的速度VC可以看为工作液相对于涡轮叶片外表流出的分速度Va与随涡轮一起转动分速度Vb的合成。当涡轮转速比拟小时，从涡轮流出的工作液是向后的，工作液冲击导轮叶片的前面。因导轮被单向离合器限定不能向后转动，所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片，促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。(3)加速工况由导轮的液流绝对速度是沿圆周方向的牵连速度与沿叶片方向的相对速度合成，当涡轮速度到一定数值时，MW=Mb时Md=O,当涡轮转速继续增大，输出转矩减少，当涡轮转速等于泵轮转速时，工

15、作液停流，将不能传递力随着涡轮转速的增加，分速度Vb也变大，当Va与Vb的合速度VC开始指向导轮叶片的反面时，变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时，工作液将冲击导轮叶片的反面。因单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转，所以在工作液带动下，导轮沿泵轮转动方向自由旋转，工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时，变矩器不产生增扭作用(即为液力偶合工况)l41o图3-1液力变距器的工作原理图3.2 行星齿轮变速器的工作原理液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩，但变矩比不大，变速范围不宽，远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩，扩大其变速范围，提高汽车的适应能力，

16、在液力变矩器后面又装一个辅助变速器有级式齿轮变速器。该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关。图3-2行星齿轮变速器的招待元件组成图行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。换挡离合器为湿式多片离合器，当液压使活塞把主动片和从动片压紧时，离合器接合；当工作液从活塞缸排出时，回位弹簧使活塞后退，使离合器别离。换挡制动器通常有两种形式：一种是湿式多片制动器，其结构与湿式多片离合器根本相同，不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体，使转动件不能转动。换挡制动器的另一