汽车变速器A341E阀工作分析

2023-08-25 理论教育版权反馈

【摘要】：下面以丰田A340E电控自动变速器为例来讲解阀体的结构与工作原理。丰田A341E自动变速器为4个电磁阀，与A340E的3个电磁阀相比，1、2、3号电磁阀工作原理基本一样，前者多了一个4号储能器背压控制电磁阀，是为换档平顺性而设计的，再就是油路也基本相同。当ECU关断1号电磁阀时，主油路油压作用于阀的位置①，将阀体压向下，打开主油路油压至C2等的油路，使C2工作，变速器换入3档。③3/4档换档阀工作原理。

1.根据传动原理找出执行元件相应的进油孔

准备好空气压缩机，并在高压气枪头上安装上软管，根据传动原理依次从D位1、2、3、4档2、L、R档，分别找出C0、C1、B2、C2、B0、B1、B3执行元件的进油孔，如表7-1-6所示。

表7-1-6根据传动原理找出执行元件进油孔

（续）

2.丰田电控自动变速器控制系统阀体结构与工作原理

电控自动变速器与液控自动变速器的主要区别在控制系统的不同。电控自动变速器与液控自动变速器大部分阀体结构及工作原理相同，在此只重点介绍几个不同的阀。下面以丰田A340E电控自动变速器为例来讲解阀体的结构与工作原理（图7-1-12）。

丰田A341E自动变速器为4个电磁阀，与A340E的3个电磁阀相比，1、2、3号电磁阀工作原理基本一样，前者多了一个4号储能器背压控制电磁阀，是为换档平顺性而设计的，再就是油路也基本相同。

图7-1-12 A340E电控自动变速器阀板

（1）手控阀手控阀在各位置时的油路走向见表7-1-7。手控阀与变速杆相连，当变速杆在P、R、N、D、2、L位之间变换时，手控阀随之移动，实现油路转换，使自动变速器处于不同的工作范围。

表7-1-7手控阀在各位置时的油路走向

如图7-1-13所示，手控阀共有七道油路，其中第二道油路为进油路，其余为出油路，经换档阀通往各换档执行元件。

图7-1-13 手控阀共有七道油路

（2）电磁阀与换档阀的工作原理。在丰田A340E电控自动变速器中共使用了3个电磁阀，其中1号和2号为换档电磁阀，3号为变矩器锁止离合器电磁阀，1号和2号电磁阀与3个换档阀的油路连接关系，如图7-1-14所示。

①1/2档换档阀工作原理。1/2档换档阀执行1档和2档之间的换档，其工作过程如图7-1-14所示。

图7-1-14 1/2档换档阀与2号电磁阀

当ECU关断2号电磁阀时，阀芯被弹簧力压下，封闭排出油口。主油路的油压作用在1/2档换档阀的位置①上，使其阀体向下运动，切断主油路油压至B2等的油路，从而使变速器换入1档。

当ECU接通2号电磁阀时，阀芯被电磁力吸上，打开排出油口，作用在阀的位置①上的主油路的油压从排出油口释放。结果，弹簧力使阀体向上运动，打开主油路的油压至B2等的油路，从而使变速器换入2档。

当变速器处于超速档时，2号电磁阀与1档时一样是关断的，于是，主油路油压作用在阀的位置①上。但是，这时1号电磁阀关闭，来自2/3档换档阀的主油路油压作用在1/2档换档阀的位置②上，阀体由弹簧力推向上。

电控1/2档换档阀与液控的1/2档换档阀相比，阀体结构简单，而且取消了低速滑行换档阀。

②2/3档换档阀工作原理。2/3档换档阀执行2档与3档之间的换档，其工作过程如图7-1-15所示。

图7-1-15 2/3档换档阀与1号电磁阀

当ECU接通1号电磁阀时，作用于2/3档换档阀位置①的主油路油压，通过1号电磁阀排出口卸压。2/3档换档阀阀体被弹簧力推向上，变速器换入2档。

当ECU关断1号电磁阀时，主油路油压作用于阀的位置①，将阀体压向下，打开主油路油压至C2等的油路，使C2工作，变速器换入3档。

当变速杆在“L”档位时，来自手动阀主油路的油压作用于2/3档换档阀的位置②，所以阀体保持在向上的位置，变速器不会换入3档。

③3/4档换档阀工作原理。3/4档换档阀执行3档与超速档之间的换档，其工作过程如图7-1-16所示。

当ECU接通2号电磁阀时，作用在3/4档换档阀的位置①上的主油路油压，通过2号电磁阀排出口卸压，阀体被弹簧力推向上，打开主油路油压至C0及C0储能减振器的油路，变速器换入3档。

当ECU关断2号电磁阀时，主油路油压作用在阀的位置①，其阀体被推向下，关闭主油路油压至C0等的油路，打开主油路油压至B0的油路，使变速器换入超速档。

当变速器在1档时，与在超速档一样，2号电磁阀关断，主油路油压作用在3/4档换档阀的位置①。不过，1号电磁阀这时接通，来自2/3档换档阀的主油路油压作用在3/4档换档阀的位置②上，阀体仍被弹簧力推向上。

电控3/4档换档阀与液控3/4档换档阀相比，阀体结构简化，而且取消了3/4档滑行换档阀。

3.低档滑行调压阀

从图7-1-17可知，该阀只在变速杆置入L位1档时起调压作用，它是在L位1档时，将由手动阀来的主油道压力油经过2/3档阀送入该阀，经该阀调压后送入制动器B3，以减轻换档冲击。

该阀一端作用着弹簧的弹力，另一端则作用着主油道的油压，两者的抗衡调出一个通往制动器B3的油压。

2档滑行调节阀一端作用着弹簧的弹力，另一端作用着主油路油压，通过两者的抗衡打开通往制动器B1的油道的大小，来调节作用在制动器B1上的油压，以减轻换档冲击。

4.2档滑行调节阀

图7-1-18中2档滑行调节阀只在变速杆位于S或2位2档时将主油压经该阀调节减压后送往制动器B1，以减轻换2档的冲击。

图7-1-16 3/4档换档阀与2号电磁阀

图7-1-17 低档滑行调压阀

图7-1-18 2档滑行调节阀

5.锁止信号阀与锁止继动阀

单个电控自动变速器锁止信号阀与锁止继动阀的工作原理同液控自动变速器基本相同，在此主要讲述两个阀连在一起控制锁止离合器的工作原理，如图7-1-19、图7-1-20所示。

图7-1-19 锁止离合器分离状态

图7-1-20 锁止离合器接合状态

（1）锁止离合器分离。如图7-1-19所示，如果ECU切断了3号电磁阀的电压信号，使其处于关闭状态，主油路油压则作用在锁止信号阀的上端，其阀体被推下，切断来自1/2换档阀的油压（B2主油路油压）。这时，锁止继动阀由于主油路油压作用于上端，其阀体被推下，切换了变矩器油压的流向，使锁止离合器处于分离状态。

（2）锁止离合器接合。如图7-1-20所示，如果ECU接通3号电磁阀的电压信号，使其处于打开状态，施加在锁止信号阀上部的主油路油压被电磁阀释放，其阀体被弹簧力推向上。来自1/2档换档阀的油压（B2主油路油压）作用于锁止继动阀的底部，由于横截面积＞，其阀体被推向上，切换了变矩器油压的流向。这时，变矩器油压作用在锁止离合器的右侧，使它抵压在前盖上，所以锁止离合器和前盖（即曲轴和变速器输入轴）可以作为一个整体旋转，不会打滑。

6.储能减振器控制阀

图7-1-21为储能减振器控制阀结构原理图。

当节气门的开度很小时，储能减振器通过控制阀降低直接档离合器C2储能减振器和2档制动器B2储能减振器的背压，来减少换档时的振动。

由于节气门开度很小，发动机产生的转矩也很小，所以储能减振器背压和离合器与制动器工作的初始压力都减小，否则，制动器与离合器接合时，就可能产生振动。相反，当节气门开度很大时，发动机产生的转矩也很大，储能减振器背压也相应增加，从而防止离合器与制动器接合时产生打滑。

如图7-1-22所示，随着节气门开度的增大，节气门随动阀油压也增大，储能减振器阀阀体向上移动，打开主油路油压至控制阀的油路，使至储能减振器油压（背压）增大，当这一背压增大到一定值时，背压作用于阀体顶部将阀体压下，关闭主油路油压，阀体继续向下运动，排泄口被打开，背压减小，当向上推阀体的节气门随动阀油压力和弹簧力（作用于阀体底部）与向下压阀体的背压力（作用于阀体顶部）平衡时，排泄口关闭，产生与节气门开度相对应的储能减振器控制阀油压（背压）。上述过程循环往复，使储能减振器控制阀油压与节气门开度保持对应。

7.储能减振器

图7-1-23为储能减振器的结构与工作原理图。

图7-1-21 储能减振器控制阀

图7-1-22 储能减振器控制油压与节气门开度的关系

图7-1-23 储能减振器

储能减振器的作用是缓冲换档的冲击，减小换档时的振动。A140系列传动桥有4个储能减振器，分别用于前进档离合器C1、直接档离合器C2、2档制动器B2和超速档直接离合器C0。用于C1、C2和B2的储能减振器安装在变速器壳体内；C0储能减振器安装在超速档壳体内。储能减振器控制阀油压一直作用于C2和B2的背压一侧。由于横截面积＞和＞，所以，背压一侧产生的油压力向下，并与弹簧力一起将活塞向下推。当工作油压（主油路油压）作用于操作一侧时，活塞被缓慢地向上推，使作用于离合器和制动阀的油压逐渐上升，缓冲换档冲击。