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汽车自动换挡系统
作者:澳门威斯人app下载    发布日期:2020-08-09 06:57


  ?????? 三、自动换挡系统 含义 所谓自动换挡是指汽车在行驶的过程中,驾 驶员按行驶需要控制加速踏板,自动变速器 即可根据发动机负荷和汽车的运行工况,自 动换入不同挡位工作。 分类 根据换挡特点、换挡操纵及控制机构的类型 和自动化程度等不 ,其分类如下: 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 含义 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 全液压自动换挡系统的优点及缺点 优点 能容量大,在功率相同情况下体积小,反应灵敏 操作简便,易于自动化 易于实现安全保护(油液吸振和吸收冲击) 液压元件间管路连接,便于安排合理空间布置 易于实现系列化、标准化和通用化。 缺点 制造精度高、要求高 结构复杂,不能实现复杂的控制 出现故障不容易检查和排除 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电控-液压操纵自动换挡系统特点 优点 可以实现更复杂、更合理的控制还可以突破液压 阀结构的限制,获得更理想经济性和动力性 自动换挡系统变更规律或参数时,只要改变某些 元件的型号规格或是调整局部线路即可,而无须 对变速器结构作任何变动,所以适应性强,开发 周期短 大大简化液压系统,从而使结构紧凑、重量轻 控制精度高,反应快,动作准确。 与其它控制系统(发动机控制、巡航控制、牵引 力控制、四轮驱动控制)兼容性好。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 对自动换挡系统的基本要求 保证最佳的换挡规律,以便获得良好的经济 性和动力性,同时应尽可能降低污染。 保证换挡过程平稳,无冲击和振动,具有良 好的换挡品质和乘坐舒适性,延长寿命。 换挡动作准确及时,没有错误操纵发生。 驾驶员可以干预自动换挡,以适应复杂交通 和地形条件 操纵应工作稳定、可靠,并能在各种不利工 况下正常工作 系统发生故障时,应有应急措施 具有故障自诊断功能 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 工作原理 加速踏板 节气门阀 液压泵 压力调节阀 强制低挡阀 速度阀 凸轮 节气门 换挡制动器 换挡阀 手动阀 离合器 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 组成 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡指示 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡图 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡图 换挡图是表明汽车行驶参数(发动机负荷、 车速)和换挡点之间关系的线图,它既反应 了控制参数对挡位变化的影响,又直观显示 了各挡进行转换的趋势 换挡图是自动变速器换挡性能的直观表达, 被预置入控制单元中,作为其做出判断及下 达“换挡”、“锁止”等指令的依据 换挡图还是检查汽车使用性能的重要工具, 运用换挡图可判断自动变速器是否工作正 常,对自动生速器乃至整车的故障诊断有重 要意义 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡图 高档转换曲线位于低挡转换曲线右方(节气 门为定值时换挡曲线随车速提高右移) 高档转换曲线位于低挡转换曲线下方(车速 为定值时换挡曲线随节气门提高下移) 每条曲线上有一个以上的拐点(速控压力阀 作用引起) 降挡曲线位于同级升挡曲线左上方(换挡延 迟) 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 自动换挡即在汽车行驶中,不由人工换挡, 而是按照预先设定的换挡规律进行换挡 换挡规律指两个排挡之间自动换挡时刻随控 制参数变化的规律 换挡规律应该是单值,即对输入变量的每一 组合,仅存在唯一的输出状态 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 换挡规律换挡控制要求 汽车性能好(动力性和经济性) 满足各种道路和各种行驶工况要求 正常平坦路面 特殊路面(雪、冰、坡) 复杂行驶工况(起步、短时超车加速) 能体现个性,符合驾驶员愿望 按驾驶员驾驶情绪进行自动换挡 心静车行,心乱车停 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 换挡参数的选择 单参数换挡规律 油门开度 发动机转速 车速 双参数换挡规律 车速+油门 泵轮转速+涡轮转速 车速+发动机转矩 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 单参数换挡规律 油门开度 大油门升高档,小油门回低挡。这就无法在 低挡发挥出大牵引力以适应爬坡、超车的需 要;而且松油门制动时系统仍然在挡,形成 矛盾;再者,由于道路复杂经常要改变油门 位置,势必造成换挡频繁,影响舒适性,也 降低了系统寿命。 不应该取油门开度作为单参数的控制参数 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 单参数换挡规律 发动机转速 发动机转速在换挡过程中处于变动之中,可 能摸棱两可。如在低速时,由于变矩器滑 转,难于检测到精确的发动机转速,故也不 适合作为控制参数 车速 车速相对稳定,作为控制参数比较合适。 当车速达到v2时升入2挡,反之降到v1时换 回1挡 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 换挡延迟 两挡都可能的工作区,根据原来的行驶状况而定。 这种交错,称为换挡重叠或换挡延迟。 换挡延迟的作用 换入新挡后,不会因油门踏板的振动或车速稍有 降低而重新换回原来挡,保证了换挡稳定性 有利于减少换挡循环,防止控制系统元件的加速 磨损与降低舒适性 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 双参数换挡规律 等延迟型 发散型 、带强制低挡的发散型 收敛型 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 等延迟型双参数换挡规律 换挡延迟的大小不随油门变化 (特点)引入驾驶员的干预,在小油门时可提前 换入高档,既减小发动机噪声,又可延迟换回低 档,改善了燃料经济性 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 发散型双参数换挡规律 换挡延迟的大小随随油门增大而增大 (特点)驾驶员可以干预换挡,快松油门时可提 前换入高档,不仅降低发动机噪声,又改善了燃 料经济性;大油门时升挡的发动机转速高,接近 最大功率点,动力性好;换挡延迟大,减少了换 挡次数,提高舒适性; (缺点)大油门降挡时发动机转速必须降很低, Δn大,功率利用率差,适用于后备功率大的车 辆 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 带强制低档的发散型双参数换挡规律 发散型的改进,克服其缺点能提早降挡,以便充 分发挥发动机大功率的潜力 (特点)驾驶员猛踩油门超过某个行程时,车辆 被迫换入低档,使Δn小获得良好的的功率和牵 引力 保留了发散型的优点,克服其缺点,得到广泛使 用 需要注意防止发动机超速 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 收敛型双参数换挡规律 换挡延迟的大小随随油门增大而减小 (特点)大油门时速差最小,Δn小所以升降挡 都有很好的功率利用,动力性好;减小油门时, 延迟增大,避免过多的换挡,且发动机可以较低 的转速工作,燃料经济性好,噪声低,行驶平稳 舒适; 适用于比功率较小的货车 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 组合型双参数换挡规律 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡规律 换挡规律的发散与收敛程度 用参数A来评价: A=(v[n]↑-v[n+1]↓)/v[n]↑ 一般取v[n+1]↓大于发动机最大功率点转速的 0.5~0.6为适宜 常用挡取大值,即A应小于0.4~0.45 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 是以相邻两挡在换挡过程中各油门开度下加 速度与车速的关系、牵引力与车速的关系以 及油耗与车速的关系。据此即可研究在换挡 过程中整车牵引力和燃料消耗的变化情况, 从而获得保证汽车最佳性能的换挡规律。 换挡规律只能说明自动换挡机构本身的持 性,即换挡时刻与换挡参数之间的关系,不 能反映车辆动力性和经济性及其它持性的影 响,为此需要了解换挡特性。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 要求 动力性好:功率利用高,起步加速性能 好,平均行驶车速高 经济性好:百公里油耗低和循环行驶工况 油耗低 按动力性好确定的换挡特性称为最佳动力 性换挡特性 按经济性好确定的换挡特性称为最佳经济 性换挡特性 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳动力性换挡特性 图解法步骤 绘制各挡下不同油门开度时的静态牵引力特 性曲线(或者加速度特性曲线) 取同一油门开度下相邻两挡的牵引力曲线(加 速度曲线)交点为最佳动力性换挡点 将不同油门开度下的换挡点连接起来,即可 得到最佳动力性换挡点曲线 将各种不同油门开度下最佳动力性换挡点绘 制在油门开度-车速坐标系中,并连接成曲 线,即为最佳动力性换挡规律线 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳动力性换挡特性 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳动力性换挡特性 解析法 dvn dt = g(Ftn ? Fψ +ω ) δnGa dv(n+1) dt = g(Ft(n+1) ? Fψ +ω ) δ G (n+1) a dvn dt = dv(n+1) dt (Ftn ? Fψ +ω ) δ n = (Ft(n+1) ? Fψ +ω ) δ n+1 Ftn = Tei0ignηT rr = Cen + Benv + Aenv2 Fψ +ω = C f + Bf v + Af v2 δ n+1 ( Anv2 + Bnv + Cn ) = δ n ( An+1v2 + Bn+1v + Cn+1 ) δn =1+ g Ga (∑ Iω rr2 )+ g(Ie + λ)i02ig2nηT Ga rr2 vn = (?bn ± bn2 ? 4ancn ) 2an anv2 + bnv + cn = 0 ∑ ∫i T= vn δ n Ga dv n=1 0 g[Ftn ? Fψ +ω ] 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 不等牵引力换挡 按相邻等油门开度比油耗随车速而变曲线的 交点来确定换挡点 在等油门开度下,相邻挡位比油耗随车速而 变,其交点车速不太可能与相邻挡位牵引力 随车速而变曲线交点重合,因而造成按比油 耗曲线交点来换挡,形成牵引力突变,产生 冲击和振动,影响乘坐舒适性 对于AT,由于升挡时涡轮转速下降使液力变 矩器变矩系数上升,可以弥补升挡时速比下 降引起的牵引力下降的不足,因此可以采用 该种换挡特性 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 图解法步骤 求n挡位某一油门开度下,比油耗随车速变化 曲线挡位同一油门开度下,比油耗随 车速变化曲线 取上述两曲线的交点为换挡点 将不同油门开度下的换挡点连接起来,即可 得到最佳经济性换挡点曲线 将各种不同油门开度下最佳经济性换挡点绘 制在油门开度-车速坐标系中,并连接成曲 线,即为最佳经济性换挡规律线 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 图解法 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 解析法 重点研究当油门开度不变时,加速行驶状态 下最佳油耗的换挡曲线 其目标函数是指当原地连续换t档位加速至某 一要求车速时总油耗最小 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 解析法 ∑ ∫ ∑ ∫ ∑ ∫ ∫ i Q= n =1 tn 0 ( pe ge 3600 )n dt = i n =1 ti 0 ( QTD 3.6 )n dt = i [ n =1 ( vn δ Q G D T (n?1) n a )dv + 0 g (Ft(n?1) ? Fψ +ω ) D ( Q δ G vn+1 T (n+1) n+1 a )dv] vn g (Ft(n+1) ? Fψ +ω ) QTD = Ceq + Beqne + Aeqne2 = Cq + Bq ne + Aq ne2 ∫ ∫ d [ vn ( δ Q G D T (n?1) n?1 a )dv + ( vn+1 QTDnδ n Ga )dv] dv vn?1 g (Ft(n?1) ? Fψ +ω ) vn g (Ftn ? Fψ +ω ) ∫ ∫ = d [ vn ( δ Q G D T (n?1) n?1 a )dv + ( vn+1 QTDnδ n Ga )dv] = 0 dv vn?1 g (Ft(n?1) ? Fψ +ω ) vn g (Ftn ? Fψ +ω ) δ Q (F D T (n?1) n?1 tn ? Fψ +ω ) = QTDnδ n ( Ft ( n ?1) ? Fψ +ω ) aqvn4 + bqvn3 + cqvn2 + dqvn + eq = 0 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 等牵引力变油门换挡 使换挡前后牵引力不变,以保证汽车具有良 好的动力性和乘坐舒适性 设换挡时牵引力为某一常数(水平直线), 求出该直线与某一挡位下各油门开度下牵引 力曲线交点处的车速,然后求得挡位保持不 变 保持牵引力不变,同一挡位改变油门开度可 调节车速,每个车速相应一个油门开度 由此可见相应于一个牵引力值,可得到一个 经济性换挡点 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 最佳经济性能换挡特性 等牵引力变油门换挡 将n挡和n+1挡之间,各牵引力最佳经济性换 挡点的车速和对应n挡油门开度和n+1挡油门 开度画在油门开度-车速坐标系上,得到等牵 引力变油门开度的换挡规律线图 等牵引力最佳经济性换挡规律在升挡时油门 开度增大,以弥补传动比减小造成的牵引力 下降,保证了动力性,同时换挡品质好,平 稳无冲击,提高了乘坐舒适性和传动系统零 部件寿命 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡特性 实际应用 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 能源 液压泵 外啮合齿轮泵(很少采用) 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 能源 液压泵 内啮合齿轮泵(普遍使用) 尺小、质轻、流量脉动小、噪声低 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 能源 液压泵 转子泵(摆线式) 由一对内啮合的转子、泵壳和泵盖等组成。 内转子为摆线外齿轮,外转子为圆弧内齿轮 内外转子的旋转中心有偏心距。 一般内转子的齿数为4、6、8、10等,而外 转子比内转子多一个齿。内转子的齿数越 多,出油脉动就越小。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 能源 液压泵 叶片泵 叶片在离心力或底部液压油压力的作用下向 外张开,紧靠在定子内表面上,并随着转子 的转动,在转子叶片槽内作往复运动,在每 两个相邻叶片之间便形成密封的工作腔。 叶片泵的排量取决于转子直径、转子宽度及 转子与定子的偏心距。 叶片泵具有运转平稳、噪音小、泵油油量均 匀、容积效率高等优点,但它结构复杂,对 液压油的污染比较敏感。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 能源 液压泵 变量叶片泵(内反馈式:改变偏心距) 低转速时泵油量较小,油压调节阀将反馈油路关小, 反馈压力下降,定子在回位弹簧的作用下顺时针摆 动,加大了定子与转子的偏心距,油泵的排量随之增 大; 转速增高时,泵油量增大,出油压力随之上升,推动 油压调节阀将反馈油路开大,反馈油压上升,推动定 子逆时针摆动,定子与转子的偏心距减小,油泵的排 量随之减小,从而降低了油泵的泵油量,直到出油压 力降至原来的数值; 泵油量在发动机转速超过某一数值后就不再增加,保 持在一个能满足油路压力的水平上,减少了油泵在高 转速时的运转阻力,提高了汽车的燃油经济性。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 油压调节装置 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 油压调节装置 副调节阀[补偿阀] 又称二次调节阀,根据汽车行驶速度和化油器节 气门开度的变化,自动调节变矩器的油压、各部 件的润滑油压和冷却装置的冷却油压。 由阀体、阀芯和弹簧等组成。当发动机转速低或 化油器油门关闭时,副调压阀在弹簧的作用下, 把通向液压油冷却装置的油道切断。当发动机转 速升高和液力变矩器油压升高时,把油路开放。 发动机停止转动时,副调压阀用一个单向控制阀 把液力变矩器的油路关闭,使液压油不能外流, 以免影响转矩输出。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 油压调节装置 旁通阀 是液压油冷却装置的保护器,与冷却装置并联。 当流到冷却装置的液压油温度过高、压力过大 时,阀体打开,起旁通作用,以免高温、高压的 液压油损坏冷却装置。 安全阀 实际上也是一个调压阀,由弹簧和钢球组成,并 联在油泵的进、出油口上,以限制油泵压力。当 油泵压力高时,压开钢球,油经钢球和油道流回 油盘。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 辅助装置 油箱 有总体式和分离式两类。前者直接以变速器油底 壳作为油箱使用。后者则独立布置,由管道与变 速器连通。分离式油箱在布置上比较自由,允许 有足够的容量而不增加变速器的高度。通常油箱 都有可靠的密封,以防油液泄漏和杂质进入,有 时还可采用充压密封式油箱,以改善油泵的吸油 效果。 一般油箱还应有个通气孔,以保证油箱内正常的 大气压。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 辅助装置 滤清器 为了从循环变速器中滤除杂质和金属颗粒,自动 变速器需要安装滤清器,一般位于变速器壳体内 部的油泵进油口与油低壳之间。 如果杂质、金 属颗粒和摩擦物进入油路,则可能造成阀门阻塞 和变速器早期磨损。 常见的有滤网式、纸质和毛毡式。 阀前专用滤清器 粗滤器: 80μm~110μm 精滤器 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 辅助装置 冷却器 冷却器设置在发动机散热器下贮水箱内。变矩器 内的部分液压油从导轮与涡轮之间的间隙流出, 经导轮固定管与变速器第一轴间的环形油道流进 冷却器,液压油冷却后,再经过滤油器流入机械 变速器的润滑油道。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 选挡阀(手控阀) 又称手动阀,它是一种手工控制的多路换向 阀,经机械传动机构和操纵手柄相连,由驾 驶员手工操作。选挡阀根据操纵手柄的位 置,使自动变速器处于同的挡位状态。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 选挡阀(手控阀) 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 强制低档阀 节气门拉索控制(滚轮式,丰田为例) 与节气门阀安装同一阀体,上部用弹簧与节气门 阀连接,下部以滚轮与节气门阀凸轮接触。 两条油路:分别与锁止调节阀及换挡阀相通,作 为输入A和输出B 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 强制低档阀 节气门拉索控制的工作原理 当油门踏板踩下不多时,凸轮将强制低档阀顶起 不多,输入与输出油路不通; 当油门踏板接近完全踩下(节气门大于85%) 时,节气门拉索通过凸轮推动强制降挡阀,使输 入与输出油路接通,来自锁止调节阀的压力油 (与主油路油压相当)经强制低档阀阀芯通至换 挡阀的节气门阀油压作用端,迫使换挡阀移至低 挡位置,使自动变速器降低一个挡位 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 强制低档阀 电磁阀控制(以日产为例) 由电磁阀、换挡开关等组成 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 强制低档阀 电磁阀控制 当油门踏板快踩到底时,强制降挡开关闭合,使 电磁阀通电,阀芯在弹簧弹力的作用下移动,打 开油路,主油路压力油经过阀芯通至换挡阀的节 气门阀油压作用端(作用着节气门油压的一 端),使换挡阀阀芯向降挡方向移动,迫使自动 变速器在低一挡的位置上工作。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 阀体 阀体是由铝或铁铸造加工而成,其上有许多精加工 的孔和油道。油液通过一定的油路和油孔流入和流 出阀体。 在阀体上通常有三种不同类型的阀:菌形阀、单向 球阀和线轴式滑阀。这些阀的作用是控制通过变速 器油液的通、断或调节和油液的流动。可以通过一 个阀或多个阀控制流经油道和油孔的油流。多数控 制阀都是按照它的功能自动工作的。 阀体一般包括两个或三个主要部件:阀体、分隔板 和导流盘。分隔板和导流盘设有一些剖切开的油道 和一些通孔,以有利于控制和引导油流通过持定的 油路。阀体的三部分一般用螺栓紧固在—起,作 为—个整体安装在变速器壳上。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 阀体 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 换挡信号变换器 功用 将换档控制参数(车速、转速、加速度、油门、 进气管真空度等)变换为液压信号或电信号的传 感器 它不仅应能按比例地将参数变换成控制信号,而 且应反应精确、迅速、结构上便于实现以及工作 可靠 液压参数信号变换器 速度调压阀:单锤、双锤、复锤 节气门调压阀:正变化式、反变化式 电信号传感器 速度传感器、发动机负荷传感器、加速度传感器 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 速度调压阀 单锤式 阀体中心孔内装有变速器的输出轴,其转速与车 速成正比。 阀体阀孔内装有双边节流阀,它在离心力作用下 可向外移动 来自主油路的压力p作用在a腔,经B1边节流后 得pv。由于a、b两腔相通,pv经B2边节流后与 泄油口相通,故形成一个双边节流调压阀,其输 出油压pv决定于节流阀的位移量。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 速度调压阀 单锤式 根据在平衡位置时初始开口量的不同,分负开口、 零开口、正开口 。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 速度调压阀 单锤式 理论上零开口的位移流量特性接近直线, 没有不灵敏区,但因加工误差,仍有微小 开口。 为制造方便,流量损耗小,多采用负开 口,虽然有不灵敏区,但因只作单方向位 移,并不影响使用效果。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 速度调压阀 单锤式速度调压阀的缺点 pv与速度平方成正比,低速时不灵敏,高速时 又上升太快,故不适用于速度范围大的车辆 复锤式速度调压阀得到实际应用 复锤式 双边节流滑阀5经滑阀4与变速器输出轴对面的大 小重锤联接。 大重锤1是套筒,可在阀体上下移动。 在大重锤内,装有弹簧7和小重锤2,小重锤2与 滑阀4固定。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 速度调压阀 复锤式 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 节气门调压阀 功用 利用双边节流原理,将节气门开度变化转变成油 压变化的参纹信号变换器 按机构原理 机械式 真空式 按输出油压变化规律 正变化式 反变化式 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 机械式节气门调压阀 机械式节气门调压阀由柱塞2、阀芯4、弹簧 3和阀体等组成。a为进油口,b为出油口,c 为泄油口,d为强制降挡油口。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 机械式节气门调压阀 优点 结构简单、适应性强,因而得到广泛使用 缺点 长期使用后,各联接点销轴因磨损而间隙增大, 全引起信号油压衰减,因而需常调整,而调整又 往往很难。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 真空式节气门调压阀 用反映供油量大小的进气歧管真空度Δpe作为输入 信号的装置,当胶管1与进气管通时,膜片5面积s5上 的真空吸力及其位移的大小随线,形成对主压力p的不同节流, 得出相应的输出油压pe 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 真空式节气门调压阀 优点 在相同节气门开度下,真空-速度特性与发动机 转矩特性极其相似,故真空式比机械式有利于改 善换挡控制功能。此外,不存在机械磨损或变 形,可避免复杂而费时的调整 缺点 如果膜片破损,主压力升高,不仅引起控制误 差,而且可能把变速器油吸入进气管,使变速器 油耗增加 高海拔地区,因进气管真空度下降,将会影响控 制性能 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 反变化式节气门调压阀 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 它可以是与电流、电压或频率呈一定的函数关系的 变化量。其表示方法可分为模拟信号,开关信号、 数码信号和调制信号。 灵敏度和准确度高,稳定性和重复性好,抗外界干 扰能力强,动态特性好以及维修方便等。 种类 速度传感器:测速发电机、磁电、光电 发动机负荷传感器:位移变压器、油门电位计、 光电转角传感器、半导体真空压力传感器、转矩 传感器 加速度传感器 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 速度传感器 测速发电机 能发出与车速成正比的输出电压,但结构复 杂,成本较高,所以目前巳较少采用 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 速度传感器 磁电式速度传感器 由铁芯、磁钢、感应线圈组成的可变磁阻探 头与带齿的轮盘来完成。当齿盘转动时,因 磁路中磁阻的变化,引起磁通量变化,在感 应线圈中产生感应电动势,其频率与转速、 齿数成正比 由于直接输出为近似正弦波,信号较弱,故 需整形电路放大限幅成为脉冲方波后才输入。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 速度传感器 光电式速度传感器 由开孔盘、光源、光敏元件、缝隙板所组成 从光源发射的光通过开孔盘和缝隙板,使光 敏元件感光,测得的脉冲频率即位转速 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 发动机负荷传感器 位移变压器 位移变压器又分旋转式与位移式,但其基本 原理都是其一级与二级绕组分别绕在不动的 定子和转子(或可伸缩铁芯)上,因转角(位移) 改变了所产生的感应电动势,可得与转角(位 移)成正比的输出电压。伹因其结构复杂且输 出为交流电压,所以很少采用 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 发动机负荷传感器 油门电位计 它由电阻与刷形开关组成。经过电位计的电 流不变,则电位计两端的电压将随电阻作正 比变化。因其结构简单,使用方便、价格便 宜、便于调试,所以应用最广。 但长肘间频繁的角位移滑动.易于磨损而造 成按触不良,会影响准确性,且难于获得线 性关系。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 发动机负荷传感器 光转角传感器(原理与光电式相同) 四个发光二极管固定在壳体上,转盘上刻有 许多狭缝,不同位置不同的管被隔离,光敏 二极管接受不到光为0,而有槽缝部分受光部 分就接收到信号为1。这样可得到四位二进制 数值信号输出,即可把整个油门开度范围分 成16个等级数值。 有时采用三个发光二极管则得到8个位置可 用,但应采用格林编码输出,可使每相邻位 置只相差“1”,误差特性好。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 发动机负荷传感器 半导体真空压力传感器 检测进气歧管真空度,由硅半导体感应,检 测性能好,因而得到广泛应用。 转矩传感器 发动机负荷最好是直接测量发动机转矩,以 前常用油门、真空度等间接测量。 (非接触式)直接测量的原理是用无线电方 式。由发射机发射转矩变化信号,再用无线 电接受,通过整流放大而输出。但这种传感 器还不能满足成本低、尺寸小的要求,故在 车辆上的使用还受到限制。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电信号传感器 加速度传感器 机械式 压电式 水银式 电容式 速度传感器+微分电路 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电子换挡控制器 功能 (1)实现换挡; (2)保证平稳接合; (3)排挡联锁; (4)应急功能,电源或电磁阀失效后仍可以原 挡行驶。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电子换挡控制器 换挡计算器 由门电路构成的逻辑电路和各种比较电路组成: (1)自动换挡计算逻辑电路 (2)限止升挡的禁止逻辑电路 (3)手动降挡的逻辑电路 (4)顺序降挡的逻辑电路 (5)顺序降挡的延迟逻辑电路 (6)换挡指令的输出逻辑电路 (7)前进—倒挡变换的禁止逻辑电路 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电子换挡控制器 控制单元 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 电子换挡控制器 控制单元 系统特点; (1)自适应的换挡特性; (2)用速度闭环控制换挡,可保证整个自动变 速器使用寿命期间换挡品质不变; (3)有记忆的控制、存储与修正换挡控制信 息; (4)高度灵敏的诊断功能; (5)能与其它系统通讯构成双机系统; (6)在线编程,保证了对用户要求的柔性响应。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 执行品质控制机构 换挡品质是指换挡过程的平顺性,即换挡过程能平 稳而无颠簸或冲击地进行。 对换挡过程的具体要求有两个:一是换挡过程应尽 量迅速地完成,以减少由于换挡时间过长而使摩擦 元件的磨损增加和减少因换挡期间输入功率低或中 断而引起的速度损失;其二是换挡过程应尽量缓慢 平稳过渡,以使车速过渡圆滑,没有过高的瞬时加 速度或瞬时减速度,避免颠簸和冲击,以提高乘坐 舒适性,减小传动系的冲击载荷,延长机件寿命。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 执行品质控制机构 以上两个要求是互相矛盾的。换挡过程快,就不可 避免地产生较大的冲击和动载荷,换挡过程的平稳 性就不好。而如果为了提高换挡过程的平稳性而延 长过渡时间,则摩擦元件的滑转时间延长,累计滑 摩功增加,导至摩擦元件温度升高、磨损增加。所 以,在一般情况下,根据经验,最小滑摩时间在 0.4s~1s较为合适,在此前提下再设法提高换挡过 程的平稳性。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 执行品质控制机构 缓冲机构 缓冲控制可从换挡执行机构本身结构 着手,如 采用单向离合器代替摩擦元件,采用分阶段作用 的液压缸活塞,或采用带缓冲垫的伺服液压缸。 当采用可闭锁的液力变矩器时,在换挡过程中可 通过断流解锁阀使它解锁成液力工况。 缓冲控 制也可从换挡执行机构外部进行,如在液压控制 系统内采用蓄能器、缓冲阀、限流阀、节流阀以 及节流孔等。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 执行品质控制机构 定时机构 重叠不足是指待分离的离合器过快地泄油分离, 待结合的离合器未能建立足够的油压,因而出现 两个离合器传递扭矩间断的现象。在这个重叠不 足的时间内,输出扭矩先是下降过多,随后又急 剧上升,形成较大的扭矩扰动。与此同时,发动 机转速也得不到平稳地过渡,先是因负荷减小而 增速,后又因负荷急剧增大而降速。 吉大汽车·王建华 三、自动换挡系统 执行品质控制机构 定时机构 重叠过多是指在待结合的离合器已经能够传递很 大的扭矩时,应分离的离合器还没有很好地泄油 分离,因而出现两个执行机构同时工作的情况。 在一个短暂时间内,两个挡位重叠工作,使发动 机和输出轴都受到制动作用,因而输出轴有很大 的扭矩扰动。随后又因应分离的离合器分离,使 变速器输出轴的扭矩又急剧升高。重叠过多的扭 矩扰动比重叠不足时更严重。同时发动机的转速 先是急降,后在回升,表现出不稳的情况。重叠 过多的升挡过程最不平稳。 吉大汽车·王建华

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