A43D自动变速器是全液压控制的自动变速器,在上世纪90年代就被电(子)液(压)控制的自动变速器所代替,目前已无使用此变速器的车辆。但在院校的实训室仍用它当教材,而《自动变速器原理与检修》这类书中还讲述了一番。因为电(子)液(压)控制自动变速器是在全液压控制自动变速器的基础上发展起来的,学习全液压控制的自动变速器,有利于理解电(子)液(压)控制的自动变速器。
我写了一篇《诠释A43D自动变速器液压油路》文稿作为”共同探讨自动变速器液压油路中的几个问题“的小结。
第一章 诠释丰田A43D自动变速器液压油路
第一节 A43D自动变速器动力传递路径
一、A43D自动变速器动力传动机构示意图
一、A43D自动变速器动力传递路径
第二节 液压控制系统中各元件的功能和基本工作原理
一、液压源的元件
二、换档控制元件
三、换档信号元件
四、执行器
五、改善执行器工作状况的元件
第三节 各档位时液压控制系统的工作状况
一、P位时液压控制系统的工作状况
二、N位时液压控制系统的工作状况
三、D位1档时液压控制系统的工作状况
四、D位2档时液压控制系统的工作状况
五、D位3档时液压控制系统的工作状况
六、D位4档(O/D档)时液压控制系统的工作状况
七、变速杆从D位4档刚换到2位时液压控制系统的工作状况
八、从D位4档实施强制降档时液压控制系统的工作状况
九、不使用超速档时液压控制系统的工作状况
十、2位1档时液压控制系统的工作状况
十一、2位2档时液压控制系统的工作状况
十二、L位(L位1档)时液压控制系统的工作状况
十三、R位时液压控制系统的工作状况
第一章 诠释丰田A43D自动变速器液压油路
A43D是全液压控制的自动变速器,安装在早期丰田皇冠轿车上。它的手动变速杆虽然是6个位置,但在D位置时,增加了一套电路控制,其开关叫O/D(超速档)主开关,按下O/D主开关(ON位置),O/D OFF(不用超速挡)指示灯不亮,就相当于其它车型“D4”的位置,变速器可以在1至4档之间自动变换。不按下O/D主开关(OFF位置),O/D OFF(不用超速挡)指示灯亮,就相当于其它车型“D 3”的位置,变速器只可以在1至3档之间自动变换,不能升到4档。与其它车型的对应关系见表1-1。
表1-1:
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其他车型
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P
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R
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N
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D4
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D3
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D2
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D1
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丰田车型
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P
驻车
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R
倒档
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N
空档
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D
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2
在1—2
档之间
自动变
换。
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L
只有
1档。
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按下O/ D
主开关,O/D
OFF指示灯不
亮,在1—4
档之间自动变
换。
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未按下O/D 主
开关,O/D
OFF指示灯亮
,只在1—3
档之间自动变
换。
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A43D自动变速器的动力传动机构由两大部分构成,前部是一个单一的行星齿轮组件,后部是辛普森式复合行星齿轮组件。单一的行星齿轮组件有两种工作状态,一种是转速比为1比1,另一种是转速比为0.7比1,起增速作用,通常称它为超速档行星齿轮组件(O/D档)(Overdrive)。辛普森式复合行星齿轮组件就是早期3档自动变速器的传动机构,它可以实现前进方向2.5比1、1.5比1和1比1三个档次的转速比,以及2.75比1的倒档。
第一节 A43D自动变速器动力传递路径
一、A43D自动变速器动力传动机构示意图
A43D自动变速器动力传动机构示意图如图1-1-1所示。前部为O/D行星齿轮组件,后部为辛普森式复合行星齿轮组件。
图1-1-1 动力传动机构示意图(图中的“输入轴”系沿用三档变速器的名称)
换档执行元件的名称和功能:
B0 :O/D档制动器。B0 结合,可以将O/D恒星齿轮固定。
C0 :O/D档离合器。C0结合,可以将O/D恒星齿轮与O/D行星齿轮轴架结合。
F0 :O/D档单向离合器。F0结合,可以将O/D恒星齿轮与O/D行星齿轮轴架结合。
C1 :前离合器(前进档离合器)。C1结合,可以将输入轴与中间轴结合,而中间轴和后内齿圈一体,即动力由输入轴经中间轴传给后内齿圈。
C2 :后离合器(倒档离合器、直接档离合器)。C2结合,可以将输入轴与恒星齿轮结合。
B1 :1号制动器。B1结合,可以将恒星齿轮固定。
B2 :2号制动器。B2结合,可以将1号单向离合器的外环固定。
B3 :3号制动器。B3结合,可以将前行星齿轮轴架固定。
F1 :1号单向离合器(2档单向离合器)。在B2结合时,F1 可以阻止恒星齿轮逆时针转动。
F2 :2号单向离合器(1档单向离合器)。F2 可以阻止前行星架逆时针转动。
二、A43D自动变速器动力传递路径
自动变速器换档执行元件的工作状况见表1-2
表
1-2
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变速杆
位置
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档位
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离合器
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制动器
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单向离合器
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C0
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C1
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C2
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B0
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B1
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B2
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B3
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F0
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F1
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F2
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D位
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按下O/D主开关
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1档
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![]() ![]()  |

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2档
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3档
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4档
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不按下O/D主开关
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1档
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2档
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3档
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2 位
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1档
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2档
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L 位
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1档
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R 位
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P 位
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N 位
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注:
—表示换档执行元件处于结合状态
1. P位时的动力传递路径(参阅图1-1-2)
变速杆置于P位,经传动杆将驻车锁鈎与驻车棘齿相结合,变速器输出轴与壳体结合成一体,车轮与车体构成一体,3号制动器结合,增加了输出轴与壳体的接触面。
P位时的动力传递路径如图1-1-2所示。O/D档离合器C0结合,F0 处于锁止状态,使O/D档行星齿轮组件的转速比为1比1。发动机转动之后,O/D档行星齿轮组件空转。

图1-1-2 P位时的动力传递路径
2. N位时的动力传递路径(参阅图1-1-3)
变速杆置于N位,N位时的动力传递路径如图1-1-3所示。O/D档离合器C0结合,F0 处于锁止状态,使O/D档行星齿轮组件的转速比为1比1。发动机转动之后,O/D档行星齿轮组件空转。

图1-1-3 N位时的动力传递路径
3. D位1档时的动力传递路径(参阅图1-1-4)
变速杆置于D位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态,O/D档行星齿轮组件的转速比为1:1。前离合器(前进档离合器)C1结合,动力经O/D档行星齿轮组件、C1、中间轴使后内齿圈顺时针转动,后行星齿轮顺时针转动,共用的恒星齿轮逆时针转动,前行星齿轮轴架产生反时针扭矩,F2锁止,前行星齿轮轴架锁止不动,动力由前内齿圈/后行星轴架/输出轴(这三者连接成一体)输出。辛普森式复合行星齿轮组件的转速比则约为2.5比1,变速器处于1档。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,单向离合器F2滑脱,车轮不能反拖发动机,车辆靠惯性轻松滑行。

图1-1-4 D位1档时的动力传递路径
4. D位2档时的动力传递路径(参阅图1-1-5)
变速杆置于D位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态;前离合器C1结合,2号制动器B2结合。动力经O/D档行星齿轮组件、C1、中间轴使后内齿圈顺时针转动,后行星齿轮顺时针转动,共用的恒星齿轮逆时针转动时F1锁止,恒星齿轮不能逆时针转动,动力由前内齿圈/后行星轴架/输出轴(这三者连接成一体)输出。此时前内齿圈带动前行星齿轮、前行星齿轮轴架空转(因F2滑脱)。辛普森式复合行星齿轮组件的转速比则约为1.5比1,变速器处于2档。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,单向离合器F1滑脱,车轮不能反拖发动机,车辆靠惯性轻松滑行。

图1-1-5 D位2档时各档动力传递路径
5. D位3档时的动力传递路径(参阅图1-1-6)
变速杆置于D位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态;前离合器C1结合,2号制动器B2结合,后离合器C2结合。动力经O/D档行星齿轮组件、C1、C2、使后内齿圈、恒星齿轮、后行星轴架同步转动,转速比则为1比1,变速器处于3档。此时前内齿圈带动前行星齿轮、前行星齿轮轴架空转(因F2滑脱)。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,反拖发动机,发动机起到制动作用。

图1-1-6 D位3档时的动力传递路径
6. D位4档时的动力传递路径(参阅图1-1-7)
变速杆置于D位,O/D档行星齿轮组件的B0结合,O/D恒星齿轮被固定,动力经O/D输入轴、O/D行星齿轮轴架带动O/D内齿圈顺时针转动,O/D档行星齿轮组件的转速比为0.7:1。前前离合器C1结合,2号制动器B2结合,后离合器C2结合,使后内齿圈、恒星齿轮、后行星轴架同步转动,辛普森式复合行星齿轮组件的转速比为1比1,变速器的转速比为0.7:1,处于4档。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,反拖发动机,发动机起到制动作用。

图1-1-7 D位4档时的动力传递路径
7. 2位2档时的动力传递路径(参阅图1-1-8)
变速杆置于“2”位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态;前离合器C1结合,1号制动器B1结合,恒星齿轮被固定(B2虽结合,但不起作用)。动力经O/D档行星齿轮组件、C1、中间轴使后内齿圈顺时针转动,后行星齿轮顺时针转动,由于恒星齿轮固定,动力由后行星轴架/输出轴输出。此时前内齿圈带动前行星齿轮、前行星齿轮轴架空转(因F2滑脱)。辛普森式复合行星齿轮组件的转速比则约为1.5比1,变速器处于2档。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,由于恒星齿轮固定,车轮反拖发动机,发动机起到制动作用。

图1-1-8 2位2档时的动力传递路径
8. L位时的动力传递路径(参阅图1-1-9)
变速杆置于L位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态,O/D档行星齿轮组件的转速比为1:1。前离合器(前进档离合器)C1结合,B3制动,前行星齿轮轴架被固定。动力经O/D档行星齿轮组件、C1,使后内齿圈顺时针转动,后行星齿轮顺时针转动,共用的恒星齿轮逆时针转动,动力由前内齿圈/后行星轴架/输出轴(这三者连接成一体)输出。辛普森式复合行星齿轮组件的转速比则约为2.5比1,变速器处于1档。在油门减小时,车辆的惯性经车轮带动输出轴,由于B3制动,车轮反拖发动机,发动机起制动作用。

图1-1-9 L位时的动力传递路径
9. R位时的动力传递路径(参阅图1-1-10)
变速杆置于R位,O/D档行星齿轮组件的C0结合,F0 处于锁止状态,O/D档行星齿轮组件的转速比为1:1。后离合器(倒档离合器)C2结合,B3制动,前行星齿轮轴架被固定。动力经O/D档行星齿轮组件、C2,使共用的恒星齿轮顺时针转动,由于前行星齿轮轴架被固定,前行星齿轮和后行星齿轮都逆时针转动,前内齿圈、后行星齿轮轴架和输出轴逆时针转动,变速器处于倒档。辛普森式复合行星齿轮组件的转速比则约为2.75比1。

图1-1-10 R位时的动力传递路径
后续见下一节