1、- I - Tianjin University of Technology and Education 毕 业 论 文 专 业： 汽车维修工程教育 班级学号： 汽修 0403-18 学生姓名： 杨良文 指导教师： 尤明福 （教授） 二 九 年 六 月 - II - 天津工程师范学院本科生毕业论文 01M 自动变速器 电液控制系统原理设计 01M Automatic Transmission principle of electro- hydraulic control system design 专业班级：汽修 0403 学生姓名：杨良文 指导教师：尤明福 教授 系 别：汽车与交通学院 20
2、09 年 6 月 - III - 摘 要 随着国民经济的迅速发展，汽车行业已成为我国的支柱产业。我国汽车保有量迅速增加。同时为满足环保、节能、安全性和舒适等要求，现代汽车已广泛采 用了自动变速器。自动变速器的出现不仅使车辆系统的传动系统更加复杂，同时对车辆的维修人员提出了更高的要求。自动变速器和手动变速器相比，不论是结构还是工作原理都要复杂的多。而在自动变速器的研究中，阀板的工作过程是我们研究的难点。在其工作时，我们无法看到其内部的油路和阀体动作，当我们拆开它时，其内部复杂的结构，让我们很难找到各档位时工作油道和阀体的位置。为了让广大的维修人员理解其工作过程，我们用 3D MAX 制作出油路图
3、，在油路图上安装 LED，利用单片机控制 LED 的闪亮和各个阀体的动作。来示意各个档位的油路走向和阀 体位置。同时制作了各个阀体的动作动画，来演示阀体的工作过程。 关键词 ： 自动变速器、电子控制、液压控制 - IV - ABSTRACT With the rapid development of the national economy, the automotive industry has become Chinas pillar industries. Chinas rapid increase in cars. At the same time to meet the enviro
4、nmental protection, energy saving, safety and comfort requirements can be met, Hyundai Motor has been widely used in automatic transmission. The emergence of automatic transmission system not only makes the vehicle drive system more complex and at the same time of maintenance personnel on the vehicl
5、e a higher demand. Automatic transmission and manual transmission as compared to both the structure and working principle should be more complex. Automatic transmission in the study, the working process of the valve is difficult for us to study. In its work, we can not see the internal circuit and b
6、ody movements, when we opened it, the complexity of its internal structure, so it is difficult to find work in the oil when the stalls and Body Road location. In order for the majority of the maintenance personnel to understand the course of their work, we produce 3D MAX circuit diagram, circuit dia
7、gram in the installation of LED, the use of single-chip control of the flashing LED and various body movements. To indicate the various stalls and the valve body to the location of circuit. At the same time, the production of various body movements of the animation, to demonstrate the process of bod
8、y work. Key Words: automatic transmission； electronic control； hydraulic control - V - 引言 . 1 1.1 01M 自动变速器 的电控制系统特点 . 1 1.2 拉维纳尔赫式行星齿轮变速器 的结构和档位分析 7 4 . 1 1 01M 自动变速器 阀体油路 分析 . 3 1.1 01M 自动变速器控制单元 J217 . 4 1.2 01M 自动变速器 阀体电磁阀作用和各挡油路分析 2 6 . 4 1.2.1 电磁阀 N88 N94 . 4 1.2.2 01M 自动变速器 空挡油路分析 . 6 1.2.3 0
9、1M 自动变速器 D 位一挡油路分析 . 8 1.2.4 01M 自动变速器 D 位二挡油路分析 . 10 1.2.5 01M 自动变速器 D 位三挡油路分析 . 12 1.2.6 01M 自动变速器 D 位四挡油路分析 . 14 1.2.7 01M 自动变速器 倒挡油路分析 . 16 2 01M 自动变速器 各个阀体结构和作用分析 . 18 2.1 液压系统阀结构原理 . 18 2.1.0 手动阀 . 18 2.1.1 主油压调节阀 . 19 2.1.2 次级调压阀 . 20 2.1.3 K1 供油泄油转换阀 . 21 2.1.4 K1 协调阀 . 22 2.1.5 K3 协调阀 . 23
10、2.1.6 B2 供油泄油转换阀 . 24 2.1.7 变矩器压力调节阀 . 25 2.1.8 B2 协调阀 . 26 2.1.9 N92 换挡平顺阀 . 27 2.1.10 高挡供油阀 . 28 2.1.11 N91 锁止离合器 . 29 2.1.12 N88 K1 换挡阀 . 30 2.1.13 N89 B2 换挡阀 . 31 2.1.14 N90 K3 换挡阀 . 32 2.1.15 防四挂一阀 . 33 2.1.16 电磁压力调节阀 . 34 目 录 - VI - 2.1.17 单向阀 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 附录 -英文资料及翻译 . 38 致 谢 . 51 天
11、津工程师范学院 2009 届本科生毕业设计 - 1 - 引言 1.1 01M 自动变速器的电控系统特点 01M 自动变速器的电控系统特点： 采用计算机模糊逻辑控制技术，它取消了ECO/SPORT 开关。模糊逻辑的英文含义是 “目标确定 的不精确”，电控单元根据以下因素确定最佳换挡时刻： 1 行驶阻力，即路面状况，如上坡，下坡及风向造成的不同空气阻力等。 2 行车状况，如车速，节气门位置、发动机转速、变速器油温等。 3 驾驶习惯，驾驶员踩下加速踏板，就产生了一个运动系数 ,（如踩加速踏板的速度和加速度），模糊逻辑识别出该系数，既能识别驾驶类型，适配出最佳的换挡规律，从而按驾驶员的意愿确定最佳换挡
12、时刻，这是模糊逻辑控制的关键。 1.2 拉维纳尔赫式行星齿轮变速器的结构及档位分析 7 4 （ 1）结构： 01M 型行 星齿轮机构采用的是拉维纳尔赫式行星齿轮变速器，主要由大太阳轮、小太阳轮、长行星齿轮、短行程齿轮、内齿圈、行星架元件组成。其特点是齿圈公用，行星架公用，长行星轮公用。离台器 Kl 用于驱动小太阳轮，离合器K2 用于驱动大太阳轮，离合器 K3 用于驱动行星齿轮架，制动器 Bl 用于制动行星齿轮架，制动器 B2 用于制动大太阳轮。短行星齿轮与长行星齿轮及小太阳轮啮合，长行星齿轮同时与大太阳轮、短行星齿轮及齿圈啮合，动力通过齿圈输出。其传动比的变换可通过分离与接合离合器或制动器实现
13、，因而换档执行机构包括换档离合器和换档制动器，它们都 为液压控制。 (2) 档位分析： 手动阀位于 “D” 挡时，变速器的各挡传动路线如下 ： 1 挡时， 工作元件为 K1、 F0。 J217 通过控制电磁阀 N91 使离合器 K2 分离，单向离合器 参加工作，行星齿轮架固定不动，动力传递由涡轮轴 离合器 K1 小太阳齿轮 短行星齿轮 长行星齿轮 齿圈。 2 挡时， 工作元件为 B2、 K1。 电磁阀 N91 使离合器 K2 分离，制动器 B2 由电磁阀N89 控制将大太阳齿轮制动。动力传递由涡轮轴 离合器 小太阳齿轮 短行星齿轮 长行星齿轮 齿圈。 天津工程师范学院 2009 届本科生毕业设
14、计 - 2 - 3 挡时， 工作元件为 K1、 K2。 离合器 K1 和 K2接合，小太阳齿轮和 大太阳齿轮被同时驱动，由于 2 个太阳齿轮的直径不同，行星齿轮组被固定，整个行星齿轮组就作为一个整体输出动力。 4 挡时， 工作元件为 B2、 K3。 自动变速器控制模块控制电磁阀 N88 和 N91，使离合器 K1 和 K2 分离，同时控制电磁阀 N89 使制动器 B2 接合。这样动力通过离合器 K3 驱动行星齿轮架绕大太阳齿轮旋转，此时大太阳齿轮被固定，动力得以通过齿圈输出。 倒挡时， 工作元件为 B1、 K2。 阀体手动阀供给离合器 K2 和制动器 B1 压力，离合器 K2 驱动大太阳齿轮，
15、制动器 B1 制动行星齿轮架，动力传递经离合器 K2 大太阳齿轮 长行星齿轮 齿圈。天津工程师范学院 2009 届本科生毕业设计 - 3 - 1 01M 自动变速器阀体结构和作用分析 图 1 天津工程师范学院 2009 届本科生毕业设计 - 4 - 1.1 01M 自动变速器控制单元 J2171 5 (1) 安装位置： 01M 自动变速器控制单元 J217 安装在右侧座椅前方搁脚空间的地毯下面。其功能如下： 1) 基本功能： 控制单元 J217 接收不同传感器送来的信号，经计算后，可识别车辆的不同行驶工况及驾驶员的操作要求，从而通过输出部件控制变速器的换档即变矩器锁止离合器的接合和分离。具有根
16、据行驶工况换挡（模糊逻辑）功 能的控制单元J217 根据换挡点自动确定行驶工况和行驶阻力。其特点：根据燃油消耗进行换挡；始终具有最大发动机输出功率；所有行驶工况下都能够实现各换挡点之间的匹配；控制单元 J217 接收影响换档的元件所发出的信息，然后把信息传送给阀体内控制液压阀动作的电磁阀。 2)装有故障存储器： Digimat 控制单元配备了一个自诊断系统并能连接上故障诊断仪（ VAG1552）进行快速数据传送。如果电气元件发生故障或断路，控制单元能立即识别这些故障。控制单元用电气信号的形式识别故障并且把它们存储在故障存储器内。故障是作为补充信号加 以识别的。对故障信号进行分析之后，自动变速器
17、控制单元 J217 确定它是一个偶然故障还是长期故障，并且把它存储在故障存储器内。在行驶过程中，控制单元有故障或电源有故障以及电磁阀有故障时，变速器将在紧急状态下继续工作。 1.2 01M 自动变速器电磁阀的作用和各挡油路分析 1.2.1 电磁阀 N88 N94 安装位置及功用：电磁阀 N88 N94 安装在阀板上。变速器阀体用螺栓紧固在变速器壳体底部，在变速器阀体中有 7 个电磁阀 N88 N94，它们由控制单元控制并通过换档阀将来自于 ATF 油泵的油压直接分配给换档元件。电 磁阀 N88 N90 分别控制 K1、 B2、K3， N91 调节锁止离合器油压， N93 调节多片离合器和制动器油压， N92和 N94 是换档平顺阀，可使换档平顺。若电磁阀有故障，则变速箱进入紧急状态。可用 VAG1551 对其进行故障查询和数据阅读，如单个阀损坏要更换阀体总成
