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1、第第5讲讲电子控制自动变速器电子控制自动变速器1.自动变速器的作用自动变速器的作用 自动改变驱动车轮的转速和转矩，使车轮倒向行驶或自动改变驱动车轮的转速和转矩，使车轮倒向行驶或中断发动机与车轮之间的动力传递。中断发动机与车轮之间的动力传递。优点优点：（1）自动选择最合适的档位；）自动选择最合适的档位；（2）降低传动系动载荷；）降低传动系动载荷；（3）减小排气污染；）减小排气污染；（4）提高行驶安全性、乘坐舒适性；）提高行驶安全性、乘坐舒适性；（5）降低振动和噪音。）降低振动和噪音。缺点：缺点：（1）结构较复杂；结构较复杂；（2）效率不够高。）效率不够高。5.1 概述概述2自动变速器的分类自动变
2、速器的分类液力自动变速器液力自动变速器(AT)：通过机械方式将车速和节气：通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压门开度信号转换成控制油压控制换档阀控制换档阀改变离改变离合器接通和切断的状态、制动器的油路合器接通和切断的状态、制动器的油路控制升档控制升档和降档。和降档。电控液力自动变速器电控液力自动变速器(ECAT)：采用传感器监测车：采用传感器监测车速和节气门开度，把信息转变为电信号输入到速和节气门开度，把信息转变为电信号输入到ECU 电磁阀电磁阀控制油压回路控制油压回路控制换档阀控制换档阀打开或关打开或关闭通往离合器和制动器的油路闭通往离合器和制动器的油路控制换档时机。控制换档时机
3、。控制原理控制原理5.2 电控自动变速器的控制原理电控自动变速器的控制原理图图1：电控自动变速器控制原理：电控自动变速器控制原理 电子控制自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等参数转变为电信号，并输入计算机；计算机根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将计算机的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。图图1：电控自动变速器控制原理：电控自动变速器控制原理 图图2：电控自动变速器控制原理：电控自动变速器
4、控制原理5.3电控自动变速器的结构与工作原理电控自动变速器的结构与工作原理液力变矩器液力变矩器行星齿轮系统行星齿轮系统液压控制系统液压控制系统电子控制系统电子控制系统 液力变矩器液力变矩器利用液体循环流动过程中动能的变化传递动力；将发动机扭利用液体循环流动过程中动能的变化传递动力；将发动机扭矩传给变速箱输入轴，实现发动机与变速器的矩传给变速箱输入轴，实现发动机与变速器的“软连接软连接”。图图3：液力变矩器与发动机、变速器的连接示意图：液力变矩器与发动机、变速器的连接示意图行星齿轮系统行星齿轮系统 由行星齿轮机构和换档执行机构组成。由行星齿轮机构和换档执行机构组成。（1）行星齿轮机构：改变传动比
5、和转动方向（构成不同的档位）行星齿轮机构：改变传动比和转动方向（构成不同的档位）图：图：单排行星齿轮机构单排行星齿轮机构1齿圈；齿圈；2太阳轮；太阳轮；3行星齿轮轴；行星齿轮轴；4行星齿轮行星齿轮 行星齿轮机构的动力传递路线取决行星齿轮机构的动力传递路线取决于三元件的相对运动状态。于三元件的相对运动状态。行星齿轮变速系统传动比变换可通行星齿轮变速系统传动比变换可通过分离与接合离合器或制动器实现。过分离与接合离合器或制动器实现。齿圈采用制动器固定；齿圈采用制动器固定；太阳轮采用单向离合器固定；太阳轮采用单向离合器固定；行星齿轮采用行星齿轮支架固定。行星齿轮采用行星齿轮支架固定。图行星齿轮机构简图
6、图(a)所示的单行星排三元件的转速特性方程：式中，nS、nR、nC分别为太阳轮转速、齿圈转速和行星架转速；为行星排结构参数，=ZR/ZS，ZR、ZS分别为齿圈和太阳轮齿数；通常取4/34。单行星排的输入与输出轴可实现减(超)速、等速或反转(倒挡)，即两个前进一个倒车的3个排挡。图：三档行星轮变速器原理图图：三档行星轮变速器原理图C1前离合器；前离合器；C2后离合器；后离合器；B1、B2、B3制动器；制动器；F1、F2单向离合器单向离合器图：四档行星齿轮变速器超速传动原理图图：四档行星齿轮变速器超速传动原理图C0超速离合器；超速离合器；B0超速制动器；超速制动器；F0超速单向离合器超速单向离合器
7、（2）换档执行机构）换档执行机构：根据自动变速器控制系统的命令放松或根据自动变速器控制系统的命令放松或固定行星齿轮机构的某个元件，通过改变固定行星齿轮机构的某个元件，通过改变动力传递路线得到不同的传动比。动力传递路线得到不同的传动比。换档离合器：连接轴和行星齿轮机构的旋转元件。换档离合器：连接轴和行星齿轮机构的旋转元件。换档制动器：固定行星齿轮变速器中某一元件。换档制动器：固定行星齿轮变速器中某一元件。单向离合器：防止行星齿轮机构中的某一部件朝某一方向单向离合器：防止行星齿轮机构中的某一部件朝某一方向转动，确保平顺无冲击换档。转动，确保平顺无冲击换档。图：三档行星轮变速器原理图图：三档行星轮变
8、速器原理图C1前离合器；前离合器；C2后离合器；后离合器；B1、B2、B3制动器；制动器；F1、F2单向离合器单向离合器图多片离合器原理图1单向阀；2密封圈；3输入轴；4活塞；5离合器鼓；6密封圈；7钢片；8摩擦片；9卡环；10离合器毂；11回位弹簧离合器采用多片湿式结构。图带式制动器1内弹簧；2回位弹簧；3调整螺钉；4壳体；5制动带；6转鼓；7推杆；8活塞换挡制动器常用带式与片式两种。图湿式多片制动器1回位弹簧；2活塞；3密封圈；4摩擦片；5钢片；6齿圈；7行星架；8行星齿轮；9太阳轮图3.17单向离合器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楔块单向离合器常用的是滚
9、柱斜槽式图(a)和楔块式(b)图：四档行星齿轮变速器超速传动原理图（图：四档行星齿轮变速器超速传动原理图（FR车辆）车辆）C0超速离合器；超速离合器；B0超速制动器；超速制动器；F0超速单向离合器超速单向离合器行星齿轮变速器的工作原理行星齿轮变速器的工作原理图：红旗图：红旗CA770轿车自动变速器各档传动路线轿车自动变速器各档传动路线a）空档空档b）低速档低速档c）直接档直接档d）倒档倒档：完成自动变速器的自动控制：完成自动变速器的自动控制根据变速杆的位置，将发动机载荷（油门开度）和汽车根据变速杆的位置，将发动机载荷（油门开度）和汽车的车速信号转变为的车速信号转变为“信号信号”，根据这些信号，
10、将液压施，根据这些信号，将液压施加于行星齿轮离合器和制动器上，自动控制离合器的分加于行星齿轮离合器和制动器上，自动控制离合器的分离或接合，制动器的制动或释放，以根据各种行驶条件离或接合，制动器的制动或释放，以根据各种行驶条件自动变换动力传动路线，变换传动比，自动变换档位。自动变换动力传动路线，变换传动比，自动变换档位。液压控制系统液压控制系统1供油部分：包括供油泵、油滤清器、主油路调压阀、第二调供油部分：包括供油泵、油滤清器、主油路调压阀、第二调压阀、节温器等。压阀、节温器等。液压控制系统的动力源：供油泵和主油路调压阀。液压控制系统的动力源：供油泵和主油路调压阀。主调压阀：根据节气门开度和换档
11、杆位置的变化，将油泵油压调主调压阀：根据节气门开度和换档杆位置的变化，将油泵油压调节至规定值，形成稳定的工作液压，是自动变速器内最基本、最节至规定值，形成稳定的工作液压，是自动变速器内最基本、最重要的压力。重要的压力。第二调压阀：调节供给液力变矩器和各摩擦副润滑的油压，并在第二调压阀：调节供给液力变矩器和各摩擦副润滑的油压，并在发动机停机时，关闭油路。发动机停机时，关闭油路。2手动选档部分：包括手控制阀和手控制阀拨板。手动选档部分：包括手控制阀和手控制阀拨板。手控制阀由换档杆操纵，作用是利用滑阀的移动，实现控制油手控制阀由换档杆操纵，作用是利用滑阀的移动，实现控制油路的转换，即根据换档位置将液
12、压油转换到路的转换，即根据换档位置将液压油转换到“P”、“R”、“N”、“D”、“2”或或“L”的油路。手控阀通过连杆机构与驾的油路。手控阀通过连杆机构与驾驶室内的变速器选档杆连接，驾驶员操纵选档杆可带动手控阀移驶室内的变速器选档杆连接，驾驶员操纵选档杆可带动手控阀移动。动。3参数调节部分：主要指节气门压力调节器，根据节气门参数调节部分：主要指节气门压力调节器，根据节气门开度产生加速踏板控制液压，并将此控制液压加在开度产生加速踏板控制液压，并将此控制液压加在1-2档、档、2-3档、档、3-4档三个换档阀的一端。档三个换档阀的一端。4换档时刻控制部分：由换档阀组成，换档阀根据电子控换档时刻控制部
13、分：由换档阀组成，换档阀根据电子控制器确定的换档点及换档信号工作，进行自动换档。制器确定的换档点及换档信号工作，进行自动换档。5换档品质控制机构：控制换档过程，使升降档更加平稳、换档品质控制机构：控制换档过程，使升降档更加平稳、柔和、无冲击，防止产生大的动载荷。包括蓄能减振器、柔和、无冲击，防止产生大的动载荷。包括蓄能减振器、缓冲阀、定时阀、执行力调节阀等。缓冲阀、定时阀、执行力调节阀等。图：图：A140E自动变速器的电控系统方框图自动变速器的电控系统方框图电子控制系统电子控制系统由传感器、电子控制器和执行机构三部分组成。由传感器、电子控制器和执行机构三部分组成。5.4 自动变速器的正确使用自
14、动变速器的正确使用(1)在用操纵手柄挂挡时，不要踩下加速踏板；挂上挡后，也不要立即猛踩加速踏板。否则也容易使变速器中的离合器、制动器受损。(2)要挂R位或P位时，一定要在汽车停稳以后进行。否则，会损坏变速器中的换挡执行元件或停车锁止机构。(3)通过操纵手柄将挡位从D位移至S位或L位时，这实际上是手动的“强制降挡”控制。(4)在驾驶时，如无特殊需要，不要将操纵手柄在D位、S位、L位之间来回拨动。(5)要严格按照标准调整好发动机怠速，怠速过高或过低会影响自动变速器的使用效果。思考题思考题自动变速器的功用是什么？自动变速器的功用是什么？电电控控自自动动变变速速器器主主要要由由哪哪四四部部分分组组成成，每每部部分分的的功功用用是是什么？什么？在自动变速器中，液力变矩器的主要功用是什么？在自动变速器中，液力变矩器的主要功用是什么？自自动动变变速速器器的的换换档档执执行行机机构构由由哪哪几几部部分分组组成成？换换档档执执行行机构的功用是什么？机构的功用是什么？单排行星齿轮机构由哪些部件组成？单排行星齿轮机构由哪些部件组成？分析分析红旗红旗CA770轿车自动变速器各档传动路线轿车自动变速器各档传动路线。什么是换档规律？什么是换档规律？在自动变速器中，换档离合器的功用是什么？在自动变速器中，换档离合器的功用是什么？在自动变速器中，换档制动器的功用是什么？在自动变速器中，换档制动器的功用是什么？