第10章 传动系统的电子控制

自动变速器类型自动变速原理电控液力-机械式自动变速器电控机械式自动变速器,第10章传动系统的电子控制,10.1自动变速器概述,一.自动变速器的主要优点,(1)汽车起步平稳，能吸收、衰减振动与冲击；提高乘坐的舒适性。,(2)自动适应行驶阻力和发动机工况的变化，有利于提高汽车的动力性和平均车速。,(3)液力变矩器使传动系的动载荷减小，提高了汽车的使用寿命。,(4)驾驶操纵简单，实现换挡自动化，有利于行车安全。,(5)能以较低的车速稳定行驶，提高车辆在坏路上的通过性。,(6)减少了废气污染。,二.自动变速器的类型,目前自动变速器按控制原理可以分为三类：液力-机械自动变速器(AutomaticTransmission，简称AT，ECT)机械自动变速器(AutomaticMechanicalTransmission，简称AMT)无级自动变速器(ContinuouslyVariableTransmission，简称CVT),三.电子控制自动变速器基本结构,电子控制自动变速器主要由液力变矩器、辅助变速器、液压系统和电子控制系统等组成。,1.液力-机械自动变速器,液力-机械自动变速器基本结构,液力-机械自动变速器,机械自动变速器（AMT）控制原理,无级自动变速器（CVT）基本结构,前进/倒挡离合器,主动锥轮,从动锥轮,金属钢带,四.自动变速原理,1.电控换档原理,1.电控换档原理,1.电控换档原理,2.换档规律（模式）,换档参数：单参数-车速双参数-车速、油门三参数-车速、油门、加速度换档规律：指变速器的换档时刻随换档参数而变化的关系。,单参数,双参数,基本换档模式：动力换档模式、经济换档模式,动力换档模式,经济换档模式,比较动力性优先的换档规律适用于在大负荷牵引、坡道和坏路面行驶工况。经济性优先的换档规律适用于高速公路、发动机负荷比较稳定的场合。,10.2电控液力-机械式自动变速器,图10-1HONDA-ACCORD汽车自动变速器传动图,神龙富康轿车AL4电控自动变速器,一液力变矩器,1.液力变矩器的工作原理,1曲轴；2齿圈；3涡轮；4泵轮；5循环圆；6导轮；7单向离合器；8涡轮轴；9单向离合器固定套；10泵轮轴套,(1)泵轮,(2)涡轮,(3)导轮,(4)单向离合器,(5)液力变矩器的工作原理,1泵轮；2涡轮,(5)液力变矩器的工作原理,(5)液力变矩器的工作原理,液力偶合器,(5)液力变矩器的工作原理,液力变矩器的作用,自动挡的汽车由于发动机和变速箱之间没有离合器，他们之间的连接是靠液力变矩器来实现的，液力变矩器的作用一是传递转速和扭矩、二是使发动机和自动变速箱之间的连接成为非刚性的以方便自动变速箱自动换挡。曾有一种说法，AT上的液力变矩器相当于MT上的离合器，起到动力的连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴是直接连接的，不像MT有一个动力的开关：离合器。所以从点火的瞬间开始，液力变矩器便开始转动了，对于动力的连接和中断，仍由齿轮箱内部的离合器来完成，液力变矩器唯一与MT离合器相似的地方，也就是液力变矩器“软连接”的特性，与MT离合器的“半联动”工况相近。,2.液力变矩器的闭锁与滑差控制,液力变矩器的性能优越，但最大的缺陷是效率低。,为了降低装用液力变矩器汽车的油耗，而采用了闭锁，即在液力变矩器的泵轮与涡轮之间，安装一个可控制的离合器，当汽车的行驶当汽车的行驶工况达到设定目标时，控制离合器将泵轮与涡轮锁成一体，液力变矩器随之变为刚性机械传动，提高传动效率。,带闭锁离合器的液力变矩器,轿车液力变矩器简图,闭锁离合器的工作原理,闭锁与滑差控制,解锁,控制油道,1行星齿轮变速器,单排行星齿轮由太阳轮、行星轮和齿圈3个基本零件构成。,1.太阳轮轴；2.太阳轮；3.齿圈；4.行星轮架；5行星轮,4,1）.单排行星齿轮传动原理,二、辅助变速器,单排行星齿轮结构,单排行星齿轮传动方案,太阳轮1,齿圈2,行星架3,行星架不动时，从太阳轮到齿圈的传动比,2）换档执行机构,换档执行机构：离合器、制动器和单向离合器,离合器的作用是连接行星排二元件成为一体，采用的是多片湿式结构。,通常由离合器鼓、活塞、回位弹簧、钢片与摩擦片组、离合器毂及密封圈组成。,（1)离合器,多片离合器,（2）制动器,制动器的作用是使所控制元件固定不转，常用带式与片式两种。,带式制动器由制动带及其伺服装置(控制液压缸)组成。,带式制动器,湿式多片制动器,（3）单向离合器,单向离合器可以起到离合器与制动器的作用，所不同的是以单向锁止原理来实现固定或连接作用。,单向离合器传递转矩容量大，空转时摩擦小，且无须控制机构，工作完全由与之相连的元件的方向控制，瞬间即可接合或分离，自动切断或接通变速时转矩，从而保证平顺无冲击换挡，且简化了液压控制系统。,单向离合器原理,A向自由状态；B向锁紧状态1外圈；2滚柱；3回位弹簧；4内圈；5楔块,3)神龙富康轿车AL4电控自动变速器,1,2,神龙富康988EL1型轿车AL4电控自动变速器,各档操纵关系、传动比、传动效率,行星机构参数1=2.452=2,图10-1HONDA-ACCORD汽车自动变速器传动图,2定轴式齿轮变速器,三、液压系统,液压系统是自动变速器的重要组成部分，为液力变矩器提供传动介质，完成变速器自动换挡控制。同时，它还保证变速器各部分的润滑，使变速器得到可靠的散热和冷却。可见，液压系统起到传动、控制、操纵、冷却和润滑等功能。液压系统的油路有液力变矩器油路、换挡控制油路和润滑油路。,电控换档液压系统,四、电子控制系统,电液式控制系统的核心是电子控制系统，电子控制系统由信号输入装置(传感器、控制开关)、电子控制装置(ECU)、执行机构三部件组成。传感器将汽车及发动机的各种运动参数转变为电信号，ECU根据这些电信号，按照设定的控制程序发出控制信号，通过各种电磁阀(换挡电磁阀、油压电磁阀等)来操纵阀体总成中各个控制阀的工作，以完成各种控制任务。,电子控制系统框图,图10-2HONDA-ACCORD汽车自动变速器控制框图,10.3电控机械式自动变速器,电控机械式自动变速器(AutomaticMechanicalTransmission,AMT)是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进的。它结构简单，保留了干式离合器与手动变速器的绝大部分总成部件，只将其中的手动操作系统的换挡杆部分，改