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文檔簡介

1、電控液力自動變速器主要內容: 液力傳動裝置 齒輪變速機構 液壓控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng) 小結 學習目標 了解液力偶合器的組成和工作過程。 掌握液力變矩器的組成,了解其工作過程。 掌握辛普森輪系和拉維娜輪系的組成和工作過程。 掌握液壓控制系統(tǒng)各部分的結構及工作原理。 掌握電子控制系統(tǒng)各傳感器、執(zhí)行器的結構和工作原理。 液力傳動裝置液力偶合器 Fluid Coupling發(fā)動機變速器泵輪渦輪 液力偶合器由殼體、泵輪、渦輪組成。泵輪和渦輪裝合后,形成環(huán)形空腔,其內充滿工作油液。通電未通電液力偶合器簡單工作原理曲軸轉動變速器輸入軸轉動發(fā)動機轉動渦輪泵輪自動變速器油的溢出方向液力偶合器工作原理液力偶合器只

2、起傳遞轉矩的作用,而不能改變轉矩的大小。即輸入扭矩輸出扭矩傳動效率 轉速比i渦輪輸出功率 渦輪轉速泵輪輸入功率 泵輪轉速液力偶合器工作原理液力變矩器 Torque Converter 1、構造:由泵輪、渦輪和導輪組成。它們均由鋁合金鑄造或鋼板沖壓而成,在環(huán)形殼體中徑向排列著許多葉片。 泵輪:輸入元件。將發(fā)動機動力變成油液動能。 渦輪:輸出元件。將動力傳至機械式變速器的輸入軸。 導輪:反作用元件。它對油流起反作用,達到增扭作用。 導輪泵輪渦輪F1F2F1F2+2、液力變矩器工作原理葉片展開示意圖B:泵輪 D:導輪 W:渦輪 起步時,nW0,液流從渦輪葉片的邊緣沖出,沖擊在導輪上,此時MW達到最大

3、值。 扭矩關系:MW=MB+MDnBnWMDMBMWvW 起步后,nW逐漸地升高,因此vW1逐漸地增大,于是合成流速vW逐漸左轉,逐漸降低了對導輪的沖擊力,故MD逐漸減小,于是MW也逐漸減小。 nBnWMDMBMWvWvW1vW2nBnWMDMBMWvWvW1vW2 當nW升高到一定程度,vW左轉到與導輪葉片相切時,MD0,于是MWMB。 nW繼續(xù)升高, vW沖擊導輪葉片的背面, MD反向,此時MW進一步降低,為MWMB MD。nBnWMBMWvWMD轉速比I :渦輪轉速nW(輸出轉速)與泵輪轉速nB(輸入轉速)之比。 inWnB(轉矩比)變矩系數(shù)K :渦輪轉矩MW與泵輪轉矩MB 之比。 KM

4、WMBK1,變矩工況K1,偶合工況一般:K22.3效率:渦輪軸輸出功率PW與泵輪軸輸入功率PB之比。PWPB(MW nW)(MB nB)i液力變矩器外特性曲線3、特性參數(shù)渦輪轉速nWMBMWMD扭矩MDMBMDMB偶合點失速點單向離合器端蓋端蓋保持架楔塊 當渦輪轉速nW增大到泵輪轉速nB的90時,由渦輪流出的液流正好沿導輪出口方向沖向導輪,此時處于偶合工作狀態(tài)。nW繼續(xù)增大,渦輪流出的液流沖擊導輪的背面,此時渦輪轉矩MW低于泵輪轉矩MB。 若在導輪機構中增設單向離合器,當渦輪流出的液流沖擊導輪的背面時,單向離合器松脫,導輪隨液流轉動,此時變矩器相當于偶合器,不能改變輸出轉矩,液力變矩器進入偶合

5、工作狀態(tài)。4、帶單向離合器的液力變矩器發(fā)動機泵輪渦輪變速器導輪鎖止 自由狀態(tài):內座圈固定,外座圈可沿圖示方向轉動 鎖止狀態(tài):內座圈固定,外座圈不能沿圖示方向轉動 由于泵輪和渦輪之間的轉速差最少也有45,也即泵輪和渦輪之間存在滑轉現(xiàn)象,因而達不到100效率。為了高轉速下的機械效率和汽車行駛時的燃油經(jīng)濟性,絕大部分液力變矩器增設了鎖止機構,使輸入軸和輸出軸剛性連接,使機械效率達到100。 常用的鎖止機構有:由鎖止離合器鎖止的液力變矩器、由離心式離合器鎖止的液力變矩器和由行星齒輪機構鎖止的液力變矩器。泵輪導輪單向離合器活塞多片式鎖止離合器軸多片式鎖止離合器片多片式離合器盤渦輪5、帶鎖止離合器的液力變

6、矩器變矩器鎖止離合器TCC(Torque Converter Clutch) 當車輛低速行駛時,油液流至鎖止離合器片的前端。鎖止離合器片前端與后端的壓力相同,使鎖止離合器分離,實現(xiàn)增扭。鎖止離合器分離,液力傳動 當車輛以中速至高速(通常50km/h以上)行駛時,此時不需要增扭,鎖止離合器將變矩器的泵輪和渦輪鎖住,可以提高傳動效率,能節(jié)油5%左右。鎖止離合器接合,剛性傳動齒輪變速機構 液力變矩器與齒輪變速器組合使用,以擴大傳動比的變化范圍,從而滿足汽車行駛的要求。 自動變速器的齒輪變速系統(tǒng)有平行軸齒輪系統(tǒng)和行星齒輪系統(tǒng)。本田車:平行軸式齒輪系統(tǒng)行星齒輪系統(tǒng)由行星齒輪機構和執(zhí)行機構組成。1、單排單

7、級行星齒輪機構由太陽輪、齒圈和行星架三個基本元件組成。太陽輪行星架齒圈單排行星齒輪機構單排單級行星齒輪機構的傳動原理設:n1 :太陽輪轉速n2 :齒圈轉速n3 :行星架轉速a: 齒圈齒數(shù)Z2/太陽輪齒數(shù)Z1 a = Z2 / Z1特性方程式:n1 + an2 - (1+a)n3=0 在太陽輪、齒圈和行星架這三個基本元件中,任選兩個作為主動件和從動件,而另一個固定不動或使其運動受一定的約束,則整個輪系以一定的傳動比傳遞動力。Z1Z2Z3n1n2n3 太陽輪帶動行星齒輪沿靜止的齒圈旋轉,從而帶動行星架以較慢的速度與太陽輪同向旋轉,傳動比為: i13=1 + 為前進降速擋,減速相對較大。1)齒圈固定

8、,太陽輪主動,行星架被動 傳動比為 :i31=1/(1 +) 為前進超速擋,增速相對較大。2)齒圈固定,行星架主動,太陽輪被動 傳動比為: i23=1+z2/z1 =1+1/ 為前進降速擋,減速相對較小。3 )太陽輪固定,齒圈主動,行星架被動 傳動比為: i32=z2/(z1+z2) = /(1+ ) 為前進超速擋,增速相對較小。4)太陽輪固定,行星架主動,齒圈被動 行星架固定,行星齒輪只能自轉,太陽輪經(jīng)行星齒輪帶動齒圈旋轉輸出動力。齒圈的旋轉方向與太陽輪相反。傳動比為: i12=z2/z1=- 為倒擋減速擋。5)行星架固定,太陽輪主動,齒圈被動 行星架固定,行星齒輪只能自轉,齒圈經(jīng)行星齒輪帶

9、動太陽輪旋轉輸出動力。太陽輪的旋轉方向與齒圈相反,傳動比為: i21=-z1/z2 =-1/ 為倒擋超速擋。6)行星架固定,齒圈主動,太陽輪被動7)直接傳動 若三元件中的任兩元件被連接在一起,則第三元件必然與這兩者以相同的轉速、相同的方向轉動。8)自由轉動 若所有元件均不受約束,則行星齒輪機構失去傳動作用。此種狀態(tài)相當于空擋。單排單級行星齒輪機構傳動方案序號主動件從動件固定件傳動比備注1太陽輪行星架齒圈1 降檔2行星架太陽輪齒圈1/(1+ )升檔3齒圈行星架太陽輪11/ 降檔4行星架齒圈太陽輪/(1+ )升檔5太陽輪齒圈行星架 倒檔6齒圈太陽輪行星架-1/ 倒檔7任意兩個連成一體1直接檔8既無

10、元件制動 又無任二元件連成一體自由轉動不能傳動2、單排雙級行星齒輪機構三個基本元件:太陽輪、齒圈、行星架特性方程式:n1 - an2 - (1 - a)n3=0內齒圈太陽輪內行星輪外行星輪行星架 設:n1 :太陽輪轉速n2 :齒圈轉速n3 :行星架轉速a:齒圈齒數(shù)Z2/太陽輪齒數(shù)Z1 a =Z2 /Z1n2n1n3單排雙級行星齒輪機構傳動方案序號主動件從動件固定件傳動比備注1太陽輪行星架齒圈1倒檔2行星架太陽輪齒圈1/(1)倒檔3齒圈行星架太陽輪11/ 升檔4行星架齒圈太陽輪/(1)降檔5太陽輪齒圈行星架降檔6齒圈太陽輪行星架1/ 升檔7任意兩個連成一體1直接檔8既無元件制動 又無任二元件連成

11、一體自由轉動不能傳動3、組合式行星齒輪機構 兩個以上的行星排進行組合,選取不同的基本元件作為輸入或輸出,以及采用執(zhí)行元件不同的工作方式,可得到不同類型的行星齒輪變速器。 目前常用的自動變速器的行星齒輪裝置有辛普森(Simpson)式和拉維娜(Ravigneaux)式兩種。辛普森式拉維娜式辛普森式行星齒輪變速器 結構特點:前后兩個行星排的齒輪參數(shù)完全相同;前后兩個太陽輪連成一體,即共用太陽輪。稱為前后太陽輪組件;前行星架與后齒圈相連并做為輸出軸;前齒圈和太陽輪通常做為輸入軸。這樣,六元件變成四元件前齒圈前后太陽輪組件前行星輪后行星輪后行星架前行星架和后齒圈組件曲軸液力變矩器單向離合器油泵驅動齒輪

12、二檔制動器B1高倒檔離合器C1輸出軸停車齒輪輸入軸行星齒輪前后太陽輪組件前進離合器C2低倒檔制動器B2單向離合器F停車鎖P典型三檔辛普森式行星齒輪變速器 典型三檔辛普森行星齒輪變速器包括兩個行星排。執(zhí)行機構有: 高倒擋離合器C1 前進離合器C2 二檔制動器B1 低倒檔制動器B2 單向離合器FC2C1B1B2F:離合器:制動器:單向離合器FB2B1C1C2典型三檔辛普森行星齒輪變速器工作情況:接合、制動或鎖止雙排輪系特性關系式:根據(jù)連接關系,有:D位1檔工作情況1檔:C2接合,F(xiàn)鎖止;此時前、后行星排均參與工作。將n12=n輸入、n23=0代入上述方程組,解得: 傳動比in輸入n輸出21/ 動力

13、傳遞路線:輸入軸C2 前排齒圈前后太陽輪組件后排齒圈輸出軸。 C2C1B1B2F前行星架D位2檔工作情況2檔:C2接合,B1制動,此時前行星排參與工作。將n12=n輸入、n10 代入上述方程組,解得:傳動比in輸入n輸出11/ 動力傳遞路線:輸入軸 C2 前排齒圈前排行星架輸出軸。C2C1B1B2FD位3檔工作情況3檔:C1、C2接合,此時前行星排參與工作。將n12=n1=n輸入代入上述方程組,解得:傳動比in輸入n輸出1動力傳遞路線:輸入軸 C2 前排齒圈前排行星架輸出軸。 C1 前后太陽輪組件 C2C1B1B2F倒檔工作情況倒檔: C1接合,B2制動,此時后行星排參與工作。將n1=n輸入、

14、n230 代入上述方程組,解得:傳動比in輸入n輸出-動力傳遞路線:輸入軸 C1 前后太陽輪組件后排齒圈輸出軸。C2C1B1B2FP檔工作情況由于C1 或 C2沒有接合,變速器處于空檔狀態(tài),動力無法傳遞。機械式鎖止機構:當變速桿處于P檔位置時,停車聯(lián)鎖凸輪使停車爪上的凸起與聯(lián)鎖結構結合,以防止車輛移動。辛普森式四擋行星齒輪機構 現(xiàn)代轎車的自動變速器大都采用了四擋行星齒輪變速器。其最高擋四擋是傳動比小于1的超速擋。辛普森式四擋行星齒輪變速器有兩種類型:在辛普森式三擋變速器原有的雙排行星齒輪機構的基礎上再增加一個單排行星齒輪機構;對辛普森式雙排行星齒輪機構進行改進,通過改變前后行星排各基本元件的組

15、合方式和增加換擋執(zhí)行元件,而成為四擋行星齒輪變速器。 帶超速檔的行星齒輪系統(tǒng)C0:直接離合器 C1:倒擋及高擋離合器 C2:前進離合器 B0:超速制動器 B1:2擋制動器 B2:低擋及倒擋制動器 B3:2擋強制制動器 F0:直接單向離合器 F1:低擋單向離合器 F2:2擋單向離合器 制動器離合器單向離合器帶超速行星排的行星齒輪系統(tǒng)輸入輸出C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2 結構特點:兩行星排共用行星架和齒圈;小太陽輪、短行星輪、長行星輪、行星架及齒圈組成雙行星輪系行星排;大太陽輪、長行星輪、行星架及齒圈組成一個單行星輪系行星排;有四個獨立元件;兩套行星輪互相嚙合。拉維娜式行星齒輪變速器小

16、太陽輪大太陽輪行星架短行星輪長行星輪齒圈小太陽輪行星架短行星輪大太陽輪長行星輪齒圈采用拉維娜式行星齒輪機構的有現(xiàn)代A4AF、A4BF型;馬自達 FA4A-EL、GF4A-EL型;德國大眾車系等自動變速器。 典型拉維娜式行星齒輪變速器小太陽輪大太陽輪短行星輪長行星輪齒圈行星架輸入軸輸出齒輪主減速器齒圈長行星輪短行星輪小太陽輪大太陽輪齒圈小太陽輪大太陽輪短行星輪長行星輪行星架三種:離合器C、制動器B、單向離合器FB0F0C1B1B2F1B3F2C2C0換檔執(zhí)行機構離合器 Clutch離合器用于連接輸入軸和某個行星元件,或連接行星排的兩個行星元件。目前多用濕式多片離合器。主要由離合器鼓、活塞、回位彈

17、簧、鋼片、摩擦片及花鍵轂等組成。摩擦片兩面均為摩擦系數(shù)較大的銅基粉末冶金層或合金纖維層。摩擦片摩擦片鋼片前傳動軸及離合器鼓活塞O形密封圈回位彈簧彈簧座鋼片卡環(huán)摩擦片推力軸承離合器花鍵轂卡環(huán)推力軸承卡環(huán)活塞彈簧彈簧座鋼片摩擦片離合器轂 離合器分離后,離合器片與活塞(或卡環(huán))之間有一軸向間隙,稱為離合器的自由間隙。此間隙一般為0.52.0mm。濕式多片離合器的構造離合器的工作原理花鍵轂輸入軸彈簧活塞殼體主動盤壓盤從動盤卡環(huán) 在活塞上安裝一個單向球閥(安全閥)。離合器接合時,在液壓作用下,球閥關閉,離合器正常接合。 當離合器分離時,球閥在離心力作用下,開啟泄油孔,活塞左側的油壓迅速下降,并從離合器盤

18、片處泄出,達到離合器快速、完全分離的目的。單向球閥排出離合器安全閥制動器 Brake 制動器用于固定行星齒輪機構中的基本元件,防止其旋轉。 常用的制動器有片式制動器和帶式制動器兩種。片式制動器結構和工作原理同濕式多片離合器?;钊匚粡椈射撈Σ疗瑥椈勺蛛x接合片式制動器帶式制動器由制動帶及其伺服裝置組成。轉鼓制動帶調整螺釘殼體彈簧活塞推桿帶式制動器制動帶是內表面帶有鍍層的開口式環(huán)形鋼帶,開口一端支撐在與變速器殼體相連的支座上,另一端與伺服裝置相連。伺服裝置有多種形式。制動解除后,制動帶與制動鼓之間應有一定間隙。 此間隙的調整結構有:長度可調整的支撐銷、長 度可調的活塞桿、調整螺釘?shù)取V苿訋茸?/p>

19、圈外座圈鎖止狀態(tài)自由狀態(tài)單向離合器 One-way Clutch內座圈外座圈滾子彈簧自由狀態(tài)鎖止狀態(tài)楔塊式單向離合器 滾柱式單向離合器 BCA楔塊單向離合器使某元件按一定方向旋轉,在另一方向鎖止。單向離合器有滾柱式和楔塊式兩種。ABC單向離合器單向離合器液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)動力源執(zhí)行機構控制機構液壓泵離合器制動器主油路調壓閥手動閥換檔閥鎖止離合器閥等等液壓控制系統(tǒng)的組成 油壓提供和限制部分。為自動變速器提供所需油壓的部件是液壓泵,液壓泵內設有限制油壓的限壓閥,以控制系統(tǒng)中的最高壓力。油壓調節(jié)部分。在液壓控制系統(tǒng)中有大量的壓力調節(jié)閥對油壓進行調節(jié)以便滿足使用要求。聯(lián)動控制部分。改變換擋手柄、

20、加速踏板的位置或改變一些開關的位置來實現(xiàn)對自動變速器的人為控制。換擋控制和變矩器鎖止控制部分。通過換擋閥和鎖止閥位置的移動來實現(xiàn)擋位的變換和變矩器鎖止離合器的控制。其他部分。為配合上述幾部分的工作,液壓控制系統(tǒng)中還有一些起輔助作用的元件,如液壓油散熱器、蓄壓器等。 位于液力變矩器和行星齒輪系統(tǒng)之間,由液力變矩器泵輪驅動。類型:齒輪泵、轉子泵、葉片泵等。三種類型泵的共同點:內部元件(轉子)由液力變矩器花鍵轂或驅動軸驅動,外部元件與內部元件之間有一定的偏心距。 齒輪泵 轉子泵 葉片泵液壓油泵 Oil Pump內嚙合齒輪泵殼體從動齒輪主動齒輪端蓋進油腔出油腔月牙隔板 液力變矩器殼體后端的軸套插入主動

21、齒輪內的鍵槽內,由變矩器帶動主動齒輪旋轉。自動變速器油 自動變速器油ATF (Automatic Transmission Fluid)是特殊的高級潤滑油,不僅具有潤滑、冷卻作用,還具有傳遞轉矩以及傳遞壓力能(充當執(zhí)行元件以及液壓操縱系統(tǒng)的工作介質)的作用。目前所使用的自動變速器油主要有DEXRON、DEXRON-、DEXRON-型油(通用公司生產(chǎn)),ATF-F型油(福特公司生產(chǎn)),我國研制的8號及6號油等。在選用ATF時,應該首先采用隨車使用手冊推薦使用的變速器油,在此基礎上也可以按照以下方法選用:中國車系的自動變速器,可以選用8號油,也可以用DEXRON-;對于日本、歐洲車系,推薦使用DE

22、XRON或DEXRON-;美國車系大多使用DEXRON-,福特轎車則通常選用ATF-F型號。正常的自動變速器油清澈略帶紅色,無異味,如果使用不當,容易出現(xiàn)油液變質,如果呈深褐色或有雜質、異味,則需及時更換。自動變速器要求定期更換工作油,按隨車使用手冊的要求確定換油周期。 液壓系統(tǒng)的油壓 液力自動變速器存在三種基本控制油壓:主油路油壓。由調壓閥把油泵輸出壓力調節(jié)后形成的,該油壓又稱為主油路油壓或工作油壓。主要用于驅動制動器和離合器,主油路油壓經(jīng)過減壓裝置或節(jié)流通道之后用于變矩器和潤滑變速器。節(jié)氣門油壓。由節(jié)氣門開度閥調節(jié),它是根據(jù)發(fā)動機負荷或節(jié)氣門開度變化調節(jié)的油壓。速控油壓。由速控閥調節(jié),速控

23、油壓是根據(jù)車速變化調節(jié)的油壓。在液力自動變速器中節(jié)氣門油壓和速控油壓的綜合作用控制變速器換擋。在電控液力自動變速器中,由于采用電磁閥控制換擋,一般沒有速控閥和節(jié)氣門開度閥,節(jié)氣門油壓由電磁閥調節(jié)產(chǎn)生。但有些半電控的自動變速器上,還保留了節(jié)氣門開度閥。 主油路調壓閥 Pressure Regulator Valve作用:將液壓泵輸出的油壓精確調節(jié)到所需值后再輸入主油路。經(jīng)過主油路調壓閥調節(jié)后的油壓稱為主油路油壓。要求:主油路油壓應能隨發(fā)動機油門開度的增大而升高。因為油門開度大時,發(fā)動機功率和扭矩都較大,為防止離合器、制動器打滑,主油路油壓應升高。汽車在高速檔(3檔或4檔)以較高車速行駛時,由于此

24、時汽車傳動系統(tǒng)在高轉速、低扭矩狀態(tài)下工作,因此可以相應地降低主油路的油壓,以減少油泵的運轉阻力。倒檔時主油路油壓應比前進檔時的大,通常達11.5MPa。這是因為倒檔使用時間很少,為了減少變速器的尺寸,倒檔離合器或倒檔制動器的摩擦片數(shù)較少,因此工作時需要有較高的油壓。汽車低速或怠速行駛:0.3MPa0.8MPa;汽車高速行駛:1.2Mpa1.4MPa;汽車倒擋行駛:1.6Mpa1.8MPa ;手動閥R位油路節(jié)氣門油壓自油泵來回油箱至第二調壓閥主油路油壓閥芯柱塞簡化圖主油路油壓至第二調壓閥的油路用于控制液力變矩器的鎖止及變速器的潤滑。節(jié)氣門開度增大,節(jié)氣門油壓增大。因此主油路油壓越大。在掛入倒檔R

25、時,主油路油壓也增大。有些主油路調壓閥在上部還有校正油壓,用于高檔行駛時降低主油路油壓。全液壓自動變速器:主油路調壓閥工作原理手動閥 Manual Valve連接:手動閥(又稱手控閥)通過連桿機構與變速器選檔操縱手柄相連,駕駛員操縱換檔操縱手柄以帶動手動閥移動。作用:根據(jù)選檔桿位置的不同依次將主油路壓力導入相應各檔油路。其本質為手控的油路開關。主油路油壓R檔位2或L檔位L檔位D、2和L檔位回油箱手動閥連接手動閥工作過程D、2、LLD、2、L2、LD、2、LR換檔控制閥 Shift Valve換檔控制閥是一個由換檔控制信號操縱的油路開關,它負責給換檔執(zhí)行元件加壓或泄壓,以實現(xiàn)齒輪變速裝置的檔位切

26、換。自動變速器的操縱方式(全液壓操縱、電控液壓操縱)不同,其換檔閥的工作過程略有不同。電控液壓操縱自動變速器換檔原理電控液壓操縱系統(tǒng)的換檔閥由換檔電磁閥控制。換檔電磁閥的控制有兩種:加壓控制:通過開啟或關閉換檔閥控制油路進油孔來控制換檔閥的工作。高檔油路低檔油路主油路換檔電磁閥主油路電磁閥斷電,電磁閥柱塞堵住進油孔,此時為低檔狀態(tài)電磁閥通電,電磁閥柱塞打開進油孔,此時為高檔狀態(tài)泄壓控制:通過開啟或關閉換檔閥控制油路泄油孔來控制換檔閥的工作。電磁閥斷電,電磁閥柱塞堵住泄油孔,此時為高檔狀態(tài)電磁閥通電,電磁閥柱塞打開泄油孔泄油,此時為低檔狀態(tài)低檔油路泄油主油路節(jié)流孔高檔油路主油路換檔電磁閥電控自動

27、變速器液壓系統(tǒng)換檔原理主油路C0C1C2B0B2主油路C0C1C2B0B212換檔閥23換檔閥34換檔閥電磁閥A電磁閥B1檔:電磁閥A斷電、電磁閥B通電C0、C1工作2檔:電磁閥A、B通電C0、C1、B2工作電控自動變速器液壓系統(tǒng)換檔原理主油路C0C1C2B0B2主油路C0C1C2B0B212換檔閥23換檔閥34換檔閥電磁閥A電磁閥B3檔:電磁閥A通電、電磁閥B斷電C0、C1、C2、B2工作4檔:電磁閥A、B斷電C1、C2、B0、B2工作鎖止離合器控制閥 Lockup Control Valve早期的電子控制自動變速器中,鎖止電磁閥是采用開關電磁閥,即通電時鎖止離合器結合,斷電時鎖止離合器分離

28、。目前許多新型電子控制自動變速器采用脈沖線性式電磁閥作為鎖止電磁閥。當脈沖電信號的占空比為0時,電磁閥關閉,沒有油壓作用在鎖止離合器控制閥右端,此時鎖止離合器活塞左右兩側的油壓相同,鎖止離合器處于分離狀態(tài);當脈沖電信號的占空比愈大,鎖止離合器左右兩側的油壓差以及鎖止離合器的接合力也愈大。當脈沖電信號的占空比達到一定數(shù)值時,鎖止離合器即可完全接合。這樣,ECU在控制鎖止離合器接合時,可以通過電磁閥來調節(jié)其接合力和接合速度,讓接合力逐漸增大,使接合過程更加柔和。1變矩器2鎖止離合器 3脈沖線性式鎖止電磁閥 4鎖止離合器控制閥 占空比為0時,電磁閥關閉,沒有油壓作用在鎖止離合器控制閥右端,鎖止離合器

29、活塞左右兩側的油壓相同,鎖止離合器處于分離狀態(tài)。 當脈沖電信號的占空比愈大,鎖止離合器左右兩側的油壓差變大,鎖止離合器的接合力也愈大。換擋品質控制裝置 換擋品質是指換擋過程的平順性,即換擋過程能平穩(wěn)而無顛簸或沖擊地進行。換擋過程的具體要求有兩個:換擋過程應盡量迅速地完成,以減少由于換擋時間過長而使摩擦元件的磨損增加和減少因換擋期間輸入功率低或中斷而引起的速度損失;換擋過程應盡量緩慢平穩(wěn)過渡,以使車速過渡圓滑,沒有過高的瞬時加速度或瞬時減速度,避免顛簸和沖擊。以上兩個要求是互相矛盾的。換擋過程快,就不可避免地產(chǎn)生較大的沖擊和動載荷,換擋過程的平穩(wěn)性就不好。而如果為了提高換擋過程的平穩(wěn)性而延長過渡

30、時間,則摩擦元件的滑轉時間延長,導至摩擦元件溫度升高、磨損增加。在一般情況下,在最小摩擦時間的前提下提高換擋過程的平穩(wěn)性。用于改善換擋品質的裝置很多,其中最常見的有緩沖閥、蓄能器、單向節(jié)流閥等。其作用都是使換擋執(zhí)行元件的接合更為柔和,使換擋平穩(wěn),無沖擊。 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)包括:信號輸入裝置:傳感器 節(jié)氣門位置傳感器 發(fā)動機轉速傳感器車速傳感器輸入軸轉速傳感器油溫傳感器信號開關裝置超速檔開關(OD開關) 模式選擇開關多功能開關 空檔起動開關執(zhí)行器開關式電磁閥 脈沖式電磁閥ECU 【安裝位置】安裝在發(fā)動機節(jié)氣門體上,與節(jié)氣門聯(lián)動?!咀饔谩繙y量發(fā)動機節(jié)氣門的開度,向ECU提供發(fā)動機負荷信號,

31、以控制自動變速器換檔時刻及主油路油壓。【類型】常見的為可變電阻式。節(jié)氣門位置傳感器 Throttle Position Sensor(TPS) 發(fā)動機轉速傳感器【安裝位置】一般安裝在分電器內或曲軸、凸輪軸及飛輪處?!咀饔谩繙y量發(fā)動機轉速。【類型】電磁式、霍爾式和光電式。以電磁式應用較多。720360基準信號HZ/轉角度信號24HZ/轉第四缸BTDC7第一缸BTDC7G1,G2轉子Ne轉子磁鐵3030車速傳感器 Vehicle Speed Sensor (VSS)VSS外形輸出軸停車鎖止齒輪VSS電磁感應式車速傳感器【安裝位置】組合儀表內或變速器輸出軸上?!咀饔谩繖z測汽車的車速?!痉诸悺侩姶鸥袘?/p>

32、式、舌簧開關式、光電式等。目前電磁感應式VSS應用較多。停車鎖止齒輪感應線圈永久磁鐵車速傳感器車速傳感器工作原理車速傳感器感應電壓曲線電磁感應式車速傳感器工作原理輸入軸轉速傳感器【安裝位置】行星齒輪變速器輸入軸(液力變矩器輸出軸)或與輸入軸連接的離合器鼓附近的殼體上?!咀饔谩繖z測變速器輸入軸的車速?!痉诸悺侩姶鸥袘焦ぷ髟硗囁賯鞲衅鱐ransmission Input Speed Sensor(TISS)輸入軸轉速傳感器行星齒輪變速器輸入軸TISS外形車速傳感器VSS輸入軸轉速傳感器TISS輸入軸轉速傳感器TISS車速傳感器VSS后驅動車輛傳感器安裝位置前驅動車輛傳感器安裝位置變速器油溫傳

33、感器【安裝位置】自動變速器油底殼內的液壓閥閥板上?!咀饔谩繖z測自動變速器中液壓油的溫度,以作為ECU換檔控制、油壓控制、鎖止離合器控制的依據(jù)?!窘Y構原理】負溫度系數(shù)熱敏電阻Transmission Fluid Temperature Sensor (TFT) ATF油溫傳感器ATF=Automatic Transmission Fluid自動變速器油超速檔開關、OD開關 Overdrive(OD)【安裝位置】自動變速器操縱手柄上?!咀饔谩靠刂谱詣幼兯倨髦械某贆n。當超速檔開關打開,變速器處于D檔時,自動變速器可升至超速檔;而當開關關閉時,則不能升至超速檔。鎖止釋放按鈕OD開關換檔桿模式選擇開關

34、動力模式普通模式 儀表板上一般有O/D OFF指示燈。O/D OFF指示燈熄滅表示超速檔開關處于打開狀態(tài)。模式選擇開關、程序開關【安裝位置】自動變速器操縱手柄旁。【作用】控選擇自動變速器的控制模式,即選擇自動變速器的換檔規(guī)律,以滿足不同的使用要求。常見的控制模式有:經(jīng)濟模式(Economy):以汽車獲得最佳燃油經(jīng)濟性為目標設計換檔規(guī)律。一般在發(fā)動機轉速較低時會換入高檔,即提前升檔,延遲降檔。動力模式(Power):以汽車獲得最大動力性為目標設計換檔規(guī)律。一般在發(fā)機轉速較高時換入高檔,即延遲升檔,提前降檔。普通模式(Normal):介于經(jīng)濟模式和動力模式之間。既有一定的動力性,又有一定的經(jīng)濟性。

35、手動模式(Manual):以手動方式選擇檔位,使汽車像裝了手動變速器一樣行駛。上述控制模式并不是每一種變速器都具備,一般有其中的若干項。多功能開關、檔位開關【安裝位置】自動變速器殼體的手動閥搖臂軸或操縱手柄上,由換檔桿進行控制?!咀饔谩恐甘具x檔操縱手柄位置。開啟倒檔信號燈??諜n起動??諜n起動開關檔位開關空檔起動開關和制動燈開關空檔起動開關空檔起動開關用以判斷選檔手柄的位置,防止發(fā)動機在驅動檔位時起動。當選檔手柄位于N或P位置時,起動開關接通。這時起動發(fā)動機,起動開關便向電控單元輸出起動信號,使發(fā)動機得以起動。如果選檔手柄位于任一驅動位置,則起動開關斷開,發(fā)動機不能起動,從而保證使用安全。制動燈

36、開關制動燈開關用以判斷制動踏板是否踩下。如果踩下,則該開關便將信號輸給電控單元,以解除鎖止離合器的結合,防止突然制動時發(fā)動機熄火。開關式電磁閥電控液力自動變速器的執(zhí)行元件就是電磁閥。按其作用可分為換檔電磁閥、鎖止電磁閥和調壓電磁閥。按其工作方式可分為開關式電磁閥和脈沖式電磁閥。進油鋼球泄油接線插座鐵芯線圈開關式電磁閥【作用】開啟和關閉變速器油路,用于控制換檔閥及閉鎖離合器鎖止閥。線圈斷電時,打開泄油孔,油路壓力為0;線圈通電時,關閉泄油孔,油路壓力上升。脈沖式電磁閥【作用】控制油路中油壓的大小??刂菩盘枮檎伎毡刃盘?。占空比越大,油路壓力越低。脈沖式電磁閥用于鎖止電磁閥、調壓電磁閥及一些用于控制

37、換檔品質的油路中。進油出油泄油接線插座線圈鋼球控制單元ECU電控自動變速器可和發(fā)動機控制系統(tǒng)共用一個ECU,也可使用獨立的ECU。電控自動變速器ECU具有以下功能:控制換檔時刻;控制主油路油壓;控制鎖止離合器;控制換檔品質;自動模式選擇控制;發(fā)動機制動作用控制;使用輸入軸轉速傳感器控制;超速行駛控制;自診斷及失效保護控制。ECU控制功能1、控制換檔時刻汽車在每一工況,都有一個最佳換檔時刻。ECU將不同使用條件下的最佳換檔規(guī)律儲存在RAM中。使用條件不同,其換檔規(guī)律也不同。自動換檔控制框圖ECU控制功能換檔規(guī)律曲線圖:階梯型、連續(xù)型。它主要由節(jié)氣門位置傳感器的類型決定。換檔時,升檔的車速要高于降

38、檔的車速。車速一定時,松油門升擋,踩油門,降擋。自動換檔圖階梯型連續(xù)型ECU控制功能2、控制主油路油壓新型電控自動變速器取消了由節(jié)氣門拉索控制的節(jié)氣門閥,而以調壓電磁閥來產(chǎn)生節(jié)氣門油壓。調壓電磁閥是一種脈沖式電磁閥,ECU根據(jù)節(jié)氣門位置傳感器信號,控制調壓電磁閥脈沖信號的占空比,以產(chǎn)生隨節(jié)氣門開度變化的油壓(即節(jié)氣門油壓)。節(jié)氣門油壓反饋到主油路調壓閥, 作為主油路調壓閥的控制壓力, 使主油路油壓隨節(jié)氣門開度的變化 而變化。在R位時提高節(jié)氣門油壓,使R檔時 的主油路油壓升高。節(jié)氣門開度倒檔前進檔主油路油壓ECU控制功能另外,電腦還根據(jù)自動變速器的工作條件,在一些特殊情況下,對主油路油壓作適當?shù)?/p>

39、修正,使油路壓力控制獲得最佳效果。在S、L或2、1位時,由于驅動力相應較大,ECU自動使主油路油壓高于前進檔時的油壓,以滿足傳遞的需要。為減小換檔沖擊,按照換檔時節(jié)氣門開度的大小,通過調壓電磁閥適當減小主油路油壓,以改善換檔感覺。在液壓油溫度未達到正常工作溫度時(低于60),將主油路油壓調整為低于正常值,以防止因液壓油在低溫下粘度較大而產(chǎn)生換檔沖擊;當液壓油溫度過低時(低于-30),使主油路油壓升到最大值,以加速離合器、制動器的接合,防止溫度過低時因液壓油粘度過大而導致?lián)Q檔過程過于緩慢。在海拔較高時,發(fā)動機輸出功率降低,ECU將主油路油壓控制為低于正常值,以防止換檔時產(chǎn)生沖擊。ECU控制功能3

40、、控制鎖止離合器由鎖止電磁閥來控制鎖止離合器的結合或分離。各種工作條件下的最佳鎖止控制程序事先儲存在存儲器內。當條件滿足時,ECU即向鎖止電磁閥輸出電信號,使鎖止離合器接合,變矩器鎖止。禁止鎖止離合器接合的條件有:液壓油溫度低于60;車速低于140km/h,怠速開關接通。早期采用開關式電磁閥。目前多采用脈沖式電磁閥。通過改變信號的占空比,讓鎖止電磁閥的開度緩慢增大,可使鎖止離合器逐漸接合,使接合過程更加柔和。 ECU控制功能4、控制換檔品質控制功能有:換檔油壓控制在升檔或降檔的瞬間,適當降低主油路油壓,以減小換檔沖擊。通過電磁閥在換檔時減小減振器活塞的背壓,以減緩離合器或制動器液壓缸內油壓的增

41、長速度,達到減小換檔沖擊的目的。減扭矩控制在換檔瞬間,通過延遲發(fā)動機的點火時間以減少噴油量,暫時減小發(fā)動機的輸出扭矩,以減小換檔沖擊和輸出軸的扭矩波動。N-D換檔控制在由N或P位換至D或R位,或相反換檔時,調整發(fā)動機噴油量,將發(fā)動機的轉速變化減至最小程度,以改善換檔感覺。ECU控制功能5、自動模式選擇控制取消模式開關,由ECU根據(jù)傳感器信號進行運算分析,自動選擇采用經(jīng)濟模式、普通模式或動力模式進行換檔控制,以滿足不同的操作要求。在進行自動模式選擇控制時,主要參考換檔手柄的位置及加速踏板被踩下的速率,以判斷駕駛員的操作目的,自動選擇控制模式。在S、L或2、1檔時,電腦只選擇動力模式。在D檔且加速

42、踏板被踩下的速率較低時,電腦選擇經(jīng)濟模式;當加速踏板被踩下的速率超過控制程序中所設定的速率時,電腦由經(jīng)濟模式轉變?yōu)閯恿δJ?。一般車速越低或?jié)氣門開度越大,越容易選擇動力模式。在D檔中,電腦選擇動力模式之后,一旦節(jié)氣門開度低于1/8時,電腦即由動力模式轉換為經(jīng)濟模式。ECU控制功能6、發(fā)動機制動作用控制在滿足一定條件(如:位于前進低檔,且車速大于10km/h,節(jié)氣門開度小于1/8)時,ECU向強制離合器電磁閥或強制制動器電磁閥發(fā)出電信號,使之結合或制動,讓自動變速器具有反向傳遞動力的能力,在汽車滑行時以實現(xiàn)發(fā)動機制動。7、使用輸入軸轉速傳感器的控制通過輸入軸轉速傳感器可計算變矩器傳動比及曲軸和輸入軸轉速差。ECU在進行換檔油路壓力控制、減扭矩控制、鎖止離合器控制時,利用這一參數(shù),可使控制的持續(xù)時間更加精確,從而獲得最佳的換檔感覺和乘座舒適性。 8、超速行駛控制ECU控制功能9、自診斷與失效保護功能自診斷功能汽車行駛時,儀表盤上的自動變速器故障警告燈亮起,說明自動變速器控制電路有故障。目前大部分汽車是以超速檔指示燈O/D OFF作為自動變速器故障警告燈。若超速檔指示燈亮起后,按OD

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