第4章 汽车自动变速器(汽车电子控制技术).ppt

1、汽车电子控制技术，汽车类专业应用型本科示范教材，机械工业出版社出版执行主编京诺，第4章汽车汽车变速箱，学习目的知晓汽车变速箱的种类和组成。 掌握电控流体汽车变速箱的结构组成和工作原理。 掌握无级自动变速器的结构构成和工作原理。 掌握双齿轮离合器汽车变速箱的结构构成和工作原理。 掌握电控机械式自动变速器的结构组成和工作原理。 4.1概要、4.1.1汽车变速箱工作用1 .适时变速电控汽车变速箱的应用，对驾驶者的驾驶技术要求低，可自动及时变速，在一定程度上可提高汽车的动力性和燃油消耗率。 2、过载防止发动机与汽车变速箱的机械传动系统之间利用液力变矩器传递动力，该流体传动吸收振动和冲击，防止发动机和传

2、动系统过载，提高了零配件的寿命。 3、操作简单、安全性高、装备有汽车变速箱的汽车，只要驾驶员操作阿克赛踏板，就能实现自动变速，简化驾驶操作，减轻劳动力，有利于汽车的安全。 4、提高汽车通过性能的汽车变速箱无需在变速中中断电力传动，行驶比较顺畅，电子控制汽车变速箱具有驾驶模式选择功能，因此能够顺畅地通过雪、柔软等恶劣道路，使汽车具有良好的通过性。 5、配备降低机动车有害物质排放汽车变速箱的机动车，发动机运行平稳，不稳定工况少，空燃比相对稳定，机动车有害物质排放下降。 4.1.2根据汽车变速箱的分类和特点，1 .不同汽车驱动方式的汽车变速箱汽车驱动方式，可分为后轮驱动汽车变速箱和前轮驱动汽车变速箱

3、。1-液力变矩器2-机油泵3-输入轴4-行星齿轮机构5-主体总成6-输出轴7-油摇镜头、1-液力变矩器2-机油泵3-行星齿轮机构4-输入轴5-输出轴6-差动丙二烯、前轮驱动车的发动机是有纵置和横置的纵置发动机的前轮驱动2 .根据汽车变速箱的前进挡位数不同，分类汽车变速箱前进挡位的挡位数，可以分为2速汽车变速箱、3速汽车变速箱、4速汽车变速箱等。 现代轿车搭载的汽车变速箱基本设有4个前进档，即超速档。 这个设定虽然使汽车变速箱的构造更加复杂，但由于设置了超速档，大大改善了汽车的燃油消耗率。 在营运车辆，多采用5速和6速的汽车变速箱，一部分新型车也开始采用5速和6速的汽车变速箱。 3 .根据液力变

4、矩器的类型进行的分类和根据液力变矩器的类型而不同，汽车变速箱大致分为一般液力变矩器式、综合液力变矩器式和带摇滾乐止齿轮离合器的液力变矩器式汽车变速箱这三种一般齿轮式汽车变速箱体积大，最大传动比小，应用少。 行星齿轮式汽车变速箱结构紧凑，传动比大，适用于大多数轿车。 5 .按照控制方式可分为分类、全部液压自动变速器和电子控制汽车变速箱两种。 全液压自动变速器通过机械手段，将汽车行驶的车速和节流阀开度这两个残奥表转换为油压控制信号的阀体的各控制阀，根据这些个的油压控制信号的大小，按照设定的变速规则，控制变速执行机构的动作，实现自动变速。 电子控制式汽车变速箱利用各种传感器将发动机转速、节气门开度、

5、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温等残奥表转换为电信号，按照设定的变速规则，向变速电磁阀、液压电磁阀等发送电子控制信号，控制变速致动器的动作，实现自动变速6 .根据工作原理分类的分类和根据工作原理分类的汽车变速箱流体汽车变速箱(AT )、机械汽车变速箱(AMT )、无级汽车变速箱(continuouslyvaal )的流体汽车变速箱通常是指： 所谓包含液力变矩器的汽车变速箱的机械汽车变速箱，是在通常的手动机械变速器(MT )的基础上追加自动速度变化控制系统而成的无级汽车变速箱是其传递比能够连续变化的变速器，其种类多，有机械式、流体式、电动式等， 现在使用最多的是金属带式无级变速器的双齿轮离

6、合器汽车变速箱，它采用了圆柱齿轮变速器，通过两个齿轮离合器交互工作来实现自动变速。4.2电子控制流体汽车变速箱、4.2.1电子控制流体汽车变速箱(EAT )简介由液力变矩器、辅助变速器和电液速度变化控制系统三大部分组成。 4.2.2液力变矩器1 .发挥液力变矩器的作用(1)作为齿轮离合器，传递或切断发动机和汽车变速箱的传动机构间的电力传动。 (2)在一定范围内无级变速、扭矩变化，可使发动机扭矩增加24倍后输出。 (3)起飞轮的作用，使发动机运转顺畅。 (4)向液压控制系统的机油泵传递发动机扭矩，启动机油泵。 2 .液力变换器的结构用于汽车的变换器由泵轮、透平机和导轮组成，被称为三要素变换器。

7、(a )液力变矩器b )液力变矩器映像1-输入轴2-输出轴3-带轮轴4-液力变矩器壳体B-泵叶轮W-透平机D-导向件，(1)泵叶轮与液力变矩器壳体连接为一体，在其内部具有径向扭曲的叶片有些汽车发动机的后端没有飞轮，起动齿轮是直接安装在变矩器上的。 (2)透平机和泵轮一样，在透平机上也安装了很多扭转叶片。 但是，透平机叶片的扭转方向与泵叶片的扭转方向相反。 在透平机中心有花键孔，与变速器的输入轴相关联。 泵翼和汽轮机叶片相对安装，中间有34mm的间隙。 (3)导轮位于泵轮和透平机之间，安装在通过超越离合器与变速器箱连接的固定轴上。 导轮上也有很多扭转叶片。 (4)由于汽车变速箱液(Automat

8、ic Transmission Fluid，简称ATF )液力转换器通过液力传递动力，因此其内部总是充满ATF。 为了防止温度过高，液力变矩器工作时，ATF始终与外部循环。 3 .液力变矩器的工作原理(1)产生环流的发动机使液力变矩器的泵叶轮旋转时，液力变矩器内的ATF与泵叶轮一起进行圆周运动，形成环流。 (2)当产生涡流的ATF进行环流运动时产生离心力，由于离心力，ATF从液力变矩器的内侧向外侧流动，因为液力变矩器在电力传动时泵叶轮旋转速度总是比透平机内ATF的离心力高，所以泵叶轮内的油液借助离心力进入透平机，绕循环圆旋转的涡流(3)螺旋流发生转矩变换器工作时，环流和涡流存在于云同步，ATF

9、流动的实际方向是两种液流的合成，形成一个首尾相接的螺旋传递油的流动即螺旋流。 当螺旋流从泵叶轮进入透平机时，作用于透平机叶片，使透平机旋转，然后经由导向叶轮转向泵叶轮(参照图4-6 )，这样持续循环就是液力变矩器的电力传动原理。图4-6 ATF的液力变矩器中的循环风量、(4)如果液力变矩器中没有导向装置，则从透平机回流的流动方向与泵叶轮的旋转方向相反，泵叶轮的旋转被阻止，导致能量损失。 为此，需要安装导轮，改变液流方向，使逆流的液流方向与泵轮的旋转方向相同。由于存在引导轮，所以作用于透平机的扭矩MW等于，作为泵轮扭矩MB与作用于引导轮的反作用力扭矩MD之和的MW=MB MD，这是液力变矩器的可

10、变扭矩(增扭)的道理。 (5)当导向轮的超越离合器的作用液体转换器工作时，来自泵轮的液流入射到透平机，与透平机旋转冲撞而办事儿。 在透平机转速为零(汽车起步)或转速低时，从透平机回流的液流速度方向是透平机运动(卷入运动)速度方向和由汽轮机叶片反射的液流相对于透平机的相对速度方向的合成，此时合成速度方向与引导轮的叶片正面(凹面)一致地旋转， 随着导向轮被超越离合器摇滾乐而不能旋转的透平机转速的上升，液流连动运动速度增加，合成运动速度方向从正对的导向轮的翼正面与翼平面平行转向，此时，液流作用力不作用于导向轮。 此时的液力变矩器表现为液力联轴器的特性，不扭转，传递动力的透平机转速进一步上升时，液流合

11、成运动速度方向转向导向叶片的背面，此时，导向叶片的超越离合器被释放而自由旋转，防止液流方向的变更，向泵叶片逆流的液流方向成为泵叶片4 .液力变矩器的特性液力变矩器，在泵叶轮转速nB和扭矩MB不变化的条件下，扭矩比k、传动效率根据透平机转速nW而变化，被称为液力变矩器的特性。 参照图4-7。 k被称为变力矩比，是透平机输出转矩和泵叶轮输入转矩的比，其值通常为24。 其表达式将K=MW/MB (4-1) i称为转速比，是透平机转速与泵轮转速之比，其值一般为0.80.9，其表达式为i=nW/nB1 (4-2)。=NW/NB1 (4-3)根据变矩器特性曲线，(1)变矩比k随着转速比I变大而变小，即行驶阻力变大时，变矩器自动输出大的扭矩，行驶阻力变小时，变矩器自动输出小的扭矩。 该特性非常适合行驶阻力变化大的汽车，所谓适应性好。 例如，在怠速时，由于泵叶轮的转速低，所以液流流速低。 由透平机得到的扭矩MW比与汽车起步对应的阻力扭矩小，透平机不能转动，汽车不能行驶。 在起动时，因为泵叶轮的转速上升，所以液流流速上升，在透平机得到的扭矩MW比汽车起动时所需的阻力扭矩大，透平机开始旋转，汽车起动。 由图可知，起步时i=0，