汽车电子控制技术 第2版 教学课件 ppt 作者 周云山 第七章 汽车自动变速器.ppt

第七章 汽车自动变速器 第一节 概述 第二节 有级机械式自动变速器 第三节 液力机械传动自动变速器 第四节 金属带式无级自动变速器 第一节 概述 一、自动变速器的优点 简化操纵，减轻驾驶员劳动强度，提高行车安全； 驾驶平顺、舒适，在汽车起步和传动比变化过程中不致产生纵向冲击或抖动； 可使汽车行驶过程中经常地处于良好的性能状态； 可改善汽车排放。 二、自动变速传动的类型 1.有级机械式自动变速器 （Automatic Mechanical Transmission,AMT） 2.液力机械传动自动变速器 （Automatic Transmission,AT） 3.机械式无极自动变速器 （Continously Variable Transmission,CVT） 4.全液压自动无极变速——应用较少 第二节 有级机械式自动变速器 AMT本质上仍是一种有级式机械变速器(MT)， 仅有的差别是把手动换挡变成了自动换挡。 AMT是在其基础上把手动换挡机构改造为自动换挡机构。 AMT主要包括起步离合器执行机构、选档执行机构、换挡执 行机构及电控装置等。 AMT在换挡过程首先要通过离合器切断动力，换挡后 还需通过离合器的平顺结合以消除换挡冲击。为了解决AMT 换挡过程不连续的问题，引入了双离合方案(DCT)。DCT把 换挡过程分为准备、过渡和换挡三个阶段，保证换挡过程动 力不中断。 第三节 液力机械传动自动变速器 为了解决换挡过程中动力传动不连续和传动比突变引起的换挡冲击等问题，AT采用了液力变矩器+摩擦换挡元件的组合方式，如图所示。 一、液力变矩器 1.液力变矩器的功能 功能：靠液体循环流动过程中的动能变化来传递动力，在一 定范围内自动、无级地改变传动比和速比。 优点：1）汽车起步更加平顺，提高舒适性； 2）能以很低的车速稳定行驶，提高车辆通过性； 3）能自动适应行驶阻力的变化，实现无极变速，从 减少变速器的换挡次数； 4）传动系统动载荷减轻，提高零部件的使用寿命。 缺点：传动效率低，结构复杂，造价高。 2.液力变矩器的结构及原理 液力变矩器主要有泵轮、涡轮、导轮组成。 液力变矩器中三个元件的功用： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的 动能； 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的 机械能； 导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到 增矩的作用。 液力变矩器中的液体存在 两种旋转运动（见图中红色箭 头）： 1）轴向旋转转动； 2）涡流（环流）运动。 故油液的绝对运动是两种 运动的合成。 油液的流动方向为：涡轮 导轮 泵轮 涡轮即受到来自泵轮液流的冲击，又受到来自导轮液流反作用力的冲击。因此，涡轮输出扭矩为 3.液力变矩器的传动特性 三个常用来表示变矩器传动特性的量为：速比、转矩比、 效率。 速比=涡轮转速/泵轮转速 转矩比=涡轮转矩/泵轮转矩 效率=输入功率/输出功率×100% 注意，传动比=输入轴转速/输出轴转速=泵轮转速/涡轮转速。 图7-5 图7-6 由液力变矩器的传动特性 曲线（图7-5、7-6）可见，其 传动效率偏低。为了解决这一 本质问题，液力变矩器中都采 用锁止离合器。带锁止离合器 的液力变矩器传动特性见图7-8。 当车辆低速行驶时，油液流至锁止离合器片的前端，锁止离合器片前端与后端的压力相同，使锁止离合器分离；当车速以中速至高速行驶时，油液流至锁止离合器的后端，锁止离合器处于接合状态，使锁止离合器片与前盖一起转动。 因此，带锁止离合器的液力变矩器既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时的增矩特性，又保证了涡轮转速较高时具有高传动效率。 二、发动机输出特性及换挡规律 1.发动机的输出特性 图7-9 图7-10 2.换挡规律 目前，汽车上使用较多的是由节气门开度和车速确定的两参数换挡规律，如图所示。 图7-12 三、AT的关键控制技术 1.换挡规律的研制 经济性换挡规律 动力性换挡规律 2.变矩器锁止技术 锁止离合器的控制需要考虑以下信息： 1）液力变矩器的传递特性； 2）使整车动力性和燃油经济性达到最佳状态。 3.换挡控制 换挡时，由于传动比的突变，将会产生传动冲击。为了实现动力平稳传递，对即将退出的传动元件，要先经历一个部分结合过程，再全部退出。对于接替的元件，则由部分结合