(專)第九章汽車自動(dòng)變速器.ppt

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1,發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的與汽車驅(qū)動(dòng)輪所需的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩有較大差別，需要傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)比，將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)而方便地傳至驅(qū)動(dòng)輪。,2,汽車自動(dòng)變速器是指在汽車行駛過(guò)程中，駕駛員僅根據(jù)需要控制加速踏板，變速器即可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷以及車速等的變化，自動(dòng)換入不同擋位工作的一種變速器。,缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件精度要求高、制造難度大、成本較高、維修技術(shù)較復(fù)雜。 優(yōu)點(diǎn)：可使換擋操作簡(jiǎn)化并提高行車安全性；液力變矩器的使用能使汽車自動(dòng)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪負(fù)荷的變化，提高汽車的通過(guò)性；自動(dòng)變速的擋位變化快且平穩(wěn)，提高了汽車的乘坐舒適性；通過(guò)液體傳動(dòng)或微電腦控制換擋，可消除或降低動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的沖擊和動(dòng)載，從而大幅度延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的壽命；自動(dòng)變速器可使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，使整車獲得最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排氣污染等。,3,9.1 自動(dòng)變速器的組成與工作原理 9.2 自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng) 9.3 自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng) 9.4 自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng),本章內(nèi)容：,4,1) 按汽車驅(qū)動(dòng)方式分類 自動(dòng)變速器按照汽車驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器和前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器兩種。,2)按自動(dòng)變速器前進(jìn)檔的檔位數(shù)不同分類 自動(dòng)變速器按前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同，可分為2個(gè)前進(jìn)擋、3個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)前進(jìn)擋三種。,3)按齒輪變速器的類型分類 自動(dòng)變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。,9.1 自動(dòng)變速器的組成與工作原理,1、自動(dòng)變速器的類型,5,4)按變矩器的類型分類 轎車自動(dòng)變速器基本上都是采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單級(jí)三元件（泵輪、渦輪和導(dǎo)輪）綜合式變矩器。這種變矩器又分為有鎖止離合器（變矩器鎖止離合器的主要功能是：在汽車低速時(shí)，利用變矩器低速扭矩增大的特性，提高汽車起步和壞路的加速性；在高速時(shí)，變矩器鎖止離合器作用，使液力偶合（“軟連接”）讓位于直接的機(jī)械傳動(dòng)（“硬連接”），提高傳動(dòng)效率，降低燃油消耗。）和無(wú)鎖止離合器兩種。,5)按控制方式分類 自動(dòng)變速器按控制方式不同，可分為液力控制自動(dòng)變速器（液力自動(dòng)變速器）和電子控制自動(dòng)變速器（電控自動(dòng)變速器）兩種。,6,6)按變速方式分類 汽車自動(dòng)變速器按變速方式的不同，可分為有級(jí)變速器、無(wú)級(jí)變速器和綜合式自動(dòng)變速器（在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，即通常所指的液力自動(dòng)變速器AT）。 有級(jí)變速器：是一種由普通齒輪式機(jī)械變速器組成的有級(jí)式電子控制機(jī)械式自動(dòng)變速器，簡(jiǎn)稱AMT。主要包括自動(dòng)離合器、齒輪式機(jī)械變速器和電子控制系統(tǒng)等。通過(guò)電動(dòng)和液壓或氣壓分別對(duì)節(jié)氣門開度、離合器接合或換檔三者進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)最佳匹配。,7,無(wú)級(jí)變速器CVT ：這種變速器和普通自動(dòng)變速器的最大區(qū)別是，它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，由兩組變速輪盤和一條傳動(dòng)帶組成。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速的，設(shè)計(jì)構(gòu)思十分巧妙。比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無(wú)級(jí)變速，使汽車的車速變化平穩(wěn)。（PPT47),8,由液力變矩器、齒輪變速機(jī)構(gòu)和換擋操縱機(jī)構(gòu)等三大部分組成。除此之外還有保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的供油、冷卻和潤(rùn)滑等必備系統(tǒng)。,液力變矩器和齒輪變速機(jī)構(gòu)為變速系統(tǒng)，是液力自動(dòng)變速器的必要條件和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)為控制中樞。,2、液力自動(dòng)變速器的基本組成,9,10,液力變矩器是通過(guò)液體動(dòng)量矩的變化來(lái)改變轉(zhuǎn)矩，但其本身變矩與變速能力有限，因此需與機(jī)械式變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)形成綜合式液力變矩器。 液力變矩器的三個(gè)基本部件是泵輪、渦輪和導(dǎo)輪 。它不僅能夠傳遞扭矩，而且還能增大扭矩。(PPT40),11,齒輪變速機(jī)構(gòu)包括齒輪和軸以及為變速器提供各種傳動(dòng)比的變速執(zhí)行元件如多片離合器、制動(dòng)箍帶和伺服油缸、單向離合器等部件。,換擋控制系統(tǒng)由控制參數(shù)（節(jié)氣門位置信號(hào)和車速信號(hào)）信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)、換擋控制系統(tǒng)（其作用是接受信號(hào)，確定最佳換擋時(shí)刻，并發(fā)出換擋指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（由換擋離合器、制動(dòng)器、單向離合器等組成）等組成。,12,,3、自動(dòng)變速器的工作過(guò)程,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)液力變矩器輸入自動(dòng)變速器的變速機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷以及車速的大小，按照既定的程序，通過(guò)制動(dòng)器、離合器使齒輪機(jī)構(gòu)各元件進(jìn)行不同的組合，從而得到不同的傳動(dòng)比，使自動(dòng)變速器完成自動(dòng)變速、變矩及倒車、空檔等輸出。,13,,根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變換擋位。 液控液壓式自動(dòng)換擋系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)械與液壓的方式接受來(lái)自調(diào)速閥所反映的車速、來(lái)自節(jié)氣門閥所反映的節(jié)氣門位置以及手動(dòng)換擋閥所傳遞的換擋位置等液壓信號(hào)（控制信號(hào)），按照設(shè)定的換擋規(guī)律，將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動(dòng)器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動(dòng)器制動(dòng)或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。,1)液控液壓式自動(dòng)變速器的工作過(guò)程（P240圖9-4）,14,通過(guò)傳感器和開關(guān)監(jiān)測(cè)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、自動(dòng)變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到ECU； ECU根據(jù)這些信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算選擇設(shè)定的換擋規(guī)律，確定換擋點(diǎn)，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出控制信號(hào)； 電磁閥控制液壓換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動(dòng)器的油路，從而控制換擋時(shí)刻和擋位的變換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。,2)電控液壓自動(dòng)變速器的工作過(guò)程（P240圖9-5）,15,9.2 自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng),１、 行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的基本原理,簡(jiǎn)單行星齒輪機(jī)構(gòu)包括一個(gè)太陽(yáng)輪、若干個(gè)行星齒輪和一個(gè)齒輪圈，其中行星齒輪由行星架的固定軸支承，允許行星輪在支承軸上轉(zhuǎn)動(dòng)。行星齒輪和相鄰的太陽(yáng)輪、齒圈總是處于常嚙合狀態(tài)，通常都采用斜齒輪以提高工作的平穩(wěn)性（如圖9.1、2所示）(PPT43)。,16,簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)構(gòu)通常稱為三構(gòu)件機(jī)構(gòu)，三個(gè)構(gòu)件分別指太陽(yáng)輪、行星架和齒圈。這三構(gòu)件如果要確定相互間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，一般情況下首先需要固定其中的一個(gè)構(gòu)件，然后確定誰(shuí)是主動(dòng)件，并確定主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，結(jié)果被動(dòng)件的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向就確定了。,17,簡(jiǎn)單行星齒輪機(jī)構(gòu)的三元件經(jīng)組合后六種不同的運(yùn)動(dòng)狀況。,18,2、行星齒輪機(jī)構(gòu)變速執(zhí)行元件,制動(dòng)箍帶和伺服油缸,使傳動(dòng)比和旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生變化的元件稱為變速執(zhí)行元件，它們分別是多片離合器、制動(dòng)箍帶和伺服油缸、單向離合器。,行星齒輪機(jī)構(gòu)中的三大構(gòu)件，都允許自由旋轉(zhuǎn)，但為了要實(shí)現(xiàn)某一檔位的變換，需要把其中的一件加以固定，承擔(dān)該任務(wù)的就是制動(dòng)箍帶和伺服油缸，兩者是配套使用的，有時(shí)又稱兩者為制動(dòng)器。它通過(guò)將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一元件與變速器殼體相連，使該元件約束制動(dòng)而固定。,19,多片離合器,多片離合器的功能之一是進(jìn)行動(dòng)力切換，變速器的輸入動(dòng)力來(lái)自變矩器渦輪軸，為了實(shí)現(xiàn)檔位狀態(tài)的變化，必須要把輸入動(dòng)力接通到行星齒輪機(jī)構(gòu)的某一主動(dòng)件上，比如把動(dòng)力接通到太陽(yáng)輪，但在另一檔位又必須把同一輸入動(dòng)力接通至行星架。架通輸入動(dòng)力和機(jī)構(gòu)中某一構(gòu)件的橋梁就是多片離合器，通過(guò)多片離合器，既可以把傳動(dòng)路線導(dǎo)通，也可將其斷開。 多片離合器的功能之二是固定行星齒輪機(jī)構(gòu)的某一構(gòu)件。在這種情況又把它稱為制動(dòng)器。,20,單向離合器,,自動(dòng)變速器中單向離合器是一種固定裝置，它的功能和制動(dòng)帶相似。制動(dòng)帶能夠在兩個(gè)方向都能鎖止制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)，而單向離合器只能在一個(gè)方向鎖止，而在另一方向則能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。,單向離合器的內(nèi)外圈中有一件是直接和殼體固定的，而另外一件則和行星齒輪機(jī)構(gòu)的某一構(gòu)件連接。在自動(dòng)變速器中常用的單向離合器有兩種不同的型式：滾柱式和凸塊式，如圖。,21,9.3 自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng),液力自動(dòng)變速器的控制方式主要有兩種：一種完全采用液壓控制方式，稱之為液控自動(dòng)變速器；另一種采用電子控制方式，稱之為電控自動(dòng)變速器。 無(wú)論是液控液壓式還是電控液壓式，其換擋離合器的接合和分離、制動(dòng)器的制動(dòng)和釋放都最終由液壓控制系統(tǒng)的控制動(dòng)作來(lái)完成 。 液壓控制系統(tǒng)的基本組成：液壓泵、主油路調(diào)壓閥、節(jié)氣門閥、調(diào)速閥、手動(dòng)換擋閥、緩沖閥等。 例如：液力自動(dòng)變速器中的多片離合器、制動(dòng)帶和變矩器鎖止離合器的狀態(tài)改變都依賴于液壓系統(tǒng)中的控制閥，通過(guò)改變控制閥滑閥的位置，從而改變液壓系統(tǒng)中的液體通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的控制。,1、液壓控制系統(tǒng)的組成（P245圖9-9）,,22,23,2、 液壓控制系統(tǒng)的主要工作元件,供油和調(diào)壓部分 控制參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置 換擋控制系統(tǒng) 換擋品質(zhì)控制裝置,,24,,所有液控自動(dòng)變速器都存在三種基本控制油壓：主回路油壓、節(jié)氣門開度油壓和速度油壓。這些油壓都是由調(diào)壓閥、節(jié)氣門開度閥和速度閥（調(diào)速閥）調(diào)節(jié)的。,供油和調(diào)壓部分,是整個(gè)液壓控制系統(tǒng)各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源,向各個(gè)機(jī)構(gòu)提供壓力足夠的液體,壓力隨發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、車速及擋位等不同而不同,主要由油泵(使液壓油產(chǎn)生一定的壓力,向變矩器、控制機(jī)構(gòu)、齒輪系統(tǒng)、油液冷卻器等部件提供足夠的油液)和主油路調(diào)壓閥(穩(wěn)定主油路油壓)等組成.,25,,主回路油壓是經(jīng)調(diào)壓閥調(diào)節(jié)后的油泵輸出壓力，變速器中的所有其他油壓都是由主回路油壓調(diào)節(jié)后形成的，主回路油壓是液壓系統(tǒng)設(shè)置的最高油壓，該油壓又稱為主回路油壓或工作油壓（見(jiàn)圖10．5）,主回路油壓主要用于驅(qū)動(dòng)制動(dòng)帶和多片離合器，經(jīng)過(guò)減壓裝置或節(jié)流通道之后的油壓則用于變矩器、潤(rùn)滑變速器以及作為控制滑閥的移位。速度油壓是根據(jù)車速變化調(diào)節(jié)的油壓。節(jié)氣門開度油壓是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷或節(jié)氣門開度變化調(diào)節(jié)的油壓。節(jié)氣門開度油壓和速度油壓的綜合作用控制變速器換檔。,26,控制參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置,液控自動(dòng)換擋系統(tǒng)主要是通過(guò)節(jié)氣門閥(是隨節(jié)氣門開度的大小即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小而改變其輸出油壓力的液壓閥)和調(diào)速閥(其作用是將汽車車速參數(shù)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的油壓信號(hào)輸出,此壓力將作用在換擋閥上)把節(jié)氣門開度和車速轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào),根據(jù)這兩個(gè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。,換擋控制系統(tǒng),換擋控制系統(tǒng)由若干個(gè)換擋控制閥組成。它們接受來(lái)自車速,節(jié)氣門及變速桿位置傳來(lái)的信號(hào),并按預(yù)定的換擋規(guī)律選擇擋位、選擇換擋時(shí)間,同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的換擋油壓指令,使換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)(換擋離合器和制動(dòng)器)動(dòng)作(分離或者接合)而實(shí)現(xiàn)換擋。,27,換擋品質(zhì)控制裝置,換擋品質(zhì)控制裝置的作用是使換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)接合柔和、換擋平穩(wěn)、無(wú)沖擊。常用的有緩沖閥和蓄能器。,緩沖閥,蓄能器,,通過(guò)對(duì)流入換擋元件的壓力油的節(jié)流來(lái)減小換擋沖擊；增大換擋元件中壓力油的泄流量使換擋元件迅速分離。,又稱蓄能減振器。傳動(dòng)液壓力同時(shí)作用在換擋執(zhí)行元件和蓄能器的活塞上,當(dāng)油液壓力升高到一定值時(shí),蓄能器的活塞下移使部分油液流入蓄能器,使兩活塞的油壓升高速度減慢,從而防止換擋元件接合時(shí)產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。,28,3、 自動(dòng)換擋規(guī)律,換擋規(guī)律指換擋時(shí)刻與控制參數(shù)(車輛的運(yùn)行工況)之間的關(guān)系。即根據(jù)車輛的運(yùn)行工況，變速器應(yīng)處于的檔位。 是按照車輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)自動(dòng)換擋系統(tǒng)的要求來(lái)設(shè)計(jì)的。,較常用的自動(dòng)換擋規(guī)律一般按節(jié)氣門開度和車速兩個(gè)參數(shù)來(lái)控制（P249 圖9-17）。,每個(gè)自動(dòng)換擋系統(tǒng)都有相應(yīng)的換擋規(guī)律，它的曲線形狀取決于車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的要求由自動(dòng)換擋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,29,9.4 自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng),1、電子控制系統(tǒng)的基本組成,傳感器（信號(hào)發(fā)生裝置）、ECU（換擋控制系統(tǒng)）和電磁閥（執(zhí)行元件）,ECU根據(jù)傳感器提供的信號(hào)確定換擋或鎖止時(shí)機(jī)，并將相應(yīng)的控制信號(hào)輸送給換擋電磁閥；,電磁閥控制液壓換擋閥的動(dòng)作，完成電子控制單元下達(dá)的換擋、鎖止等命令。,傳感器提供車速、節(jié)氣門開度等信號(hào)；,30,2、電子控制系統(tǒng)的主要工作元件,車速傳感器,車速傳感器通常安裝在變速器的殼體上，與液控的調(diào)速閥幾乎處于相同的安裝位置，在變速器的輸出軸上安裝一個(gè)齒輪，隨輸出軸一起旋轉(zhuǎn)。正對(duì)齒輪的車速傳感器，通常都屬于電磁式傳感器。,在一塊永久磁鐵上纏繞了一組線圈，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，切割磁力線使線圈內(nèi)部感應(yīng)出交變的低電壓，通過(guò)交變電壓的頻率來(lái)判定汽車車速。,1） 傳感器 （輸入裝置）,31,節(jié)氣門位置傳感器就是利用電位器工作的傳感器，電位器的轉(zhuǎn)軸和節(jié)氣門軸聯(lián)動(dòng)，當(dāng)處于不同開度時(shí)，電位器處于不同的電阻值，從而輸出信號(hào)電壓不同。計(jì)算機(jī)發(fā)送給電位器一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的參考電壓，從接受的反饋電壓變化，就能判定節(jié)氣門開度。電控自動(dòng)變速器的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷信號(hào)就來(lái)自節(jié)氣門位置傳感器。,在電控自動(dòng)變速器中，油溫傳感器都采用負(fù)熱敏電阻傳感器，它實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的電子溫度計(jì)。傳感器完全浸沒(méi)在變速器的油液中，其電阻值隨溫度上升而下降。當(dāng)反饋的電壓發(fā)生變化，計(jì)算機(jī)就能判定變速器的油溫高低。計(jì)算機(jī)根據(jù)這一信號(hào)幫助控制換檔品質(zhì)，因?yàn)樽兯倨饔鸵旱奶匦詴?huì)隨油溫而變化。,電位器、熱敏電阻和壓力傳感器的電阻，隨其工作條件的變化而改變。,32,壓力傳感器（壓力開關(guān)，如圖示）是主要反映液壓回路的油壓大小的感應(yīng)元件，當(dāng)液壓增大時(shí)，通過(guò)膜片使接觸器變形，同時(shí)使觸點(diǎn)閉合。當(dāng)作用于膜片上的油壓不同時(shí)，接觸器變形狀態(tài)不同，電阻值也不同。,壓力傳感器在電控自動(dòng)變速器采用的目的，主要是把多片離合器和伺服油缸的工作狀態(tài)（油壓大小、油壓建立的時(shí)間、實(shí)際的檔位狀況）輸入計(jì)算機(jī)，從而判斷是否需要調(diào)節(jié)主回路油壓。,33,計(jì)算機(jī)把處理后的指令發(fā)送到執(zhí)行元件。電控自動(dòng)變速器中典型的輸出裝置有電磁閥線圈、電動(dòng)機(jī)和繼電器等。 這些裝置可以使變速器某一機(jī)構(gòu)的狀態(tài)發(fā)生變化。,2） 電磁閥 （執(zhí)行元件/輸出裝置）,例如換檔電磁閥線圈處于通／斷電狀態(tài)時(shí)，換檔閥的滑閥位置就會(huì)發(fā)生變化，從而引起行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速執(zhí)行元件處于接合或釋放狀態(tài)，變速器的檔位也隨之發(fā)生變換。,34,計(jì)算機(jī)發(fā)送給輸出裝置的指令，絕大多數(shù)都是一種開／關(guān)信號(hào)，如換檔電磁閥線圈，僅有通／斷電兩種狀態(tài)。 但有時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令是根據(jù)汽車工作條件需要的可變信號(hào)，如電控自動(dòng)變速器的壓力控制電磁閥的線圈，計(jì)算機(jī)發(fā)送給該線圈的電流大小是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大小變化的，從而調(diào)節(jié)主回路的油壓。 另外計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令還可以是一種引起輸出裝置周期變化的可變信號(hào)，如控制變矩器鎖止離合器工作的占空比電磁閥，計(jì)算機(jī)發(fā)送給線圈的信號(hào)是一種周期變化的脈沖信號(hào)，而且該脈沖信號(hào)的寬度在不同的時(shí)間是可變的，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度實(shí)現(xiàn)鎖止離合器作用／釋放時(shí)間的變化，以及改變作用的油壓大小。,35,開關(guān)式電磁閥(P253 圖9-21) 由電磁線圈、銜鐵和閥芯等組成。開啟和關(guān)閉變速器油路。只有兩種工作狀態(tài)：全開或全關(guān)。當(dāng)線圈不通電時(shí)，閥芯被油壓推開，打開泄油孔，該油路經(jīng)電磁閥泄油，油路壓力為零；當(dāng)線圈通電時(shí)，電磁力使閥芯左移，關(guān)閉泄油孔，油路壓力上升。,脈沖式電磁閥(P253圖9-22) 也由電磁線圈、銜鐵和閥芯等組成。其作用是控制油路中油壓的大小。與開關(guān)式電磁閥不同的是其電壓信號(hào)是一個(gè)頻率固定、占空比可調(diào)的脈沖電信號(hào)。電磁閥在該信號(hào)作用下不斷反復(fù)地開啟和關(guān)閉泄油孔。可調(diào)的占空比來(lái)改變電磁閥開啟和關(guān)閉的時(shí)間比例，從而控制油路壓力。,36,3） 電子控制單元,ECU接受來(lái)自輸入傳感器的信號(hào)之后，首先要把這種低壓弱信號(hào)通過(guò)放大器進(jìn)行放大，并且通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，把這些轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后作出處理信息。 在ECU的存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)了理想的換檔規(guī)律和執(zhí)行的邏輯程序，它們提供了最佳換檔時(shí)刻。而且可以設(shè)置多種的換檔規(guī)律，來(lái)滿足汽車不同使用工況下的最佳換檔點(diǎn)。 每一種發(fā)動(dòng)機(jī)／變速器都有不同的一組換檔規(guī)律的數(shù)據(jù)。 決定換檔規(guī)律的主要因素是預(yù)選桿位置、當(dāng)前的檔位、節(jié)氣門開度和車速。ECU同時(shí)也要查看各種溫度、負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)工況等多種輸入信息。,37,不同的車型會(huì)選擇不同的換檔規(guī)律，通常的轎車都設(shè)置了兩種以上的換檔規(guī)律模式。它包括正常模式（或稱經(jīng)濟(jì)型模式）、特性模式（動(dòng)力型模式）、冬季模式和手動(dòng)換檔模式。 ①正常模式是以節(jié)省燃油消耗為主要目的，通常在高速公路使用。這種換檔模式又稱為提前換檔，車速增加對(duì)檔位的上升起明顯的作用。 ②動(dòng)力模式以發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為主要目的，充分發(fā)揮變速器的低檔扭矩大的特性，適用于壞路、爬坡和牽引狀態(tài)。這種換檔模式又稱之為延時(shí)換檔。在這種模式下，計(jì)算機(jī)指令壓力控制電磁閥給主回路獲得更高油壓，防止多片離合器和制動(dòng)帶打滑。當(dāng)變速器提升下一個(gè)更高檔位時(shí)，計(jì)算機(jī)命令延長(zhǎng)換檔時(shí)間來(lái)提供汽車更大的加速度。,38,④手動(dòng)換檔模式允許駕駛員以與手動(dòng)變速器相同的操縱方式來(lái)變換自動(dòng)變速器的檔位。 駕駛員可以使用預(yù)選桿，就像使用手動(dòng)變速器的換檔桿一樣在手動(dòng)1檔（第1檔），手動(dòng)2檔（第2檔），手動(dòng)3檔（第3檔）和超速檔（第4檔）之間進(jìn)行換檔。 盡管如此，一旦駕駛員企圖滯留在1檔或2檔而發(fā)動(dòng)機(jī)又處于超速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)計(jì)算機(jī)將會(huì)對(duì)變速器提供超速的保護(hù)。,③冬季模式主要是在冬季冰雪路面起步或在滑溜路面起步使用。由于自動(dòng)變速器按常規(guī)的換檔規(guī)律必須是1檔起步，但變速器的1檔具有很大的傳動(dòng)比，因此在冰雪路面或滑溜路面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)輪胎打滑現(xiàn)象，起步困難而且不安全，在這種情況下，選擇冬季模式，自動(dòng)變速器就會(huì)轉(zhuǎn)換成2檔或3檔起步，避免上述現(xiàn)象發(fā)生。,39,9.1 自動(dòng)變速器的組成與工作原理 9.2 自動(dòng)變速器行星齒輪系統(tǒng) 9.3 自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng) 9.4 自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng),本章小結(jié)：,40,變矩器殼體用螺栓與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接在一起。殼體又和泵輪焊接在一起。因此，殼體與泵輪隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入。泵輪的葉片沖焊在殼體上。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下，液體被從中央甩到泵輪的邊緣。 液力偶合的下一步連接是渦輪。液體從泵輪外緣甩出，撞擊到渦輪的外邊緣。渦輪和泵輪相似，在其內(nèi)部有葉片。液體撞擊渦輪葉片邊緣，沖擊力使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械變速器的輸入軸用花鍵與渦輪相連，當(dāng)渦輪和輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)力輸入到機(jī)械變速器。,3、液力變矩器的工作原理,主動(dòng)部分，將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變成油液動(dòng)能。,輸出部分，將動(dòng)力傳至機(jī)械式變速器的輸入軸。,反作用元件，它對(duì)油流起反作用，達(dá)到增扭作用。,41,變矩器新增了一個(gè)導(dǎo)輪，它介于泵輪和渦輪之間，導(dǎo)輪通過(guò)中間的單向離合器內(nèi)花鍵和固定軸相連，固定軸與變速器殼體連接，它允許導(dǎo)輪在一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)，而在另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向則鎖止。增加導(dǎo)輪的目的，是為了使變矩器在某些工況下具有增大扭矩的功能。導(dǎo)輪的葉片通常由鋁合金澆鑄而成，其葉片呈斜面。,汽車行駛阻力大時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速低于泵輪轉(zhuǎn)速，從渦輪流入導(dǎo)輪的油液方向與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反，導(dǎo)輪對(duì)油流起反作用，達(dá)到增扭作用。,汽車行駛阻力小時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速提高與泵輪轉(zhuǎn)速接近，此時(shí)從渦輪流入導(dǎo)輪的油液方向與泵輪旋轉(zhuǎn)方向趨于一致，導(dǎo)輪開始自由旋轉(zhuǎn)以減少阻力。,42,圖示為在變矩器中三個(gè)葉輪間液體的流動(dòng)關(guān)系。當(dāng)液體離開泵輪沖擊渦輪時(shí)，把液體能量傳遞給渦輪并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)流經(jīng)渦輪的液體從中間流出，撞擊導(dǎo)輪葉片的正面（此時(shí)單向離合器鎖止），液體受到導(dǎo)輪正面葉片的阻擋而產(chǎn)生液體折射，,具有方向性的液體返回到泵輪葉片上，而這種具有方向性的液體起到了幫助發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)泵輪的作用。 流動(dòng)的液體對(duì)導(dǎo)輪產(chǎn)生的作用力矩，可以使變矩器的輸出扭矩提高兩倍甚至更多。,返回10,43,（三） 行星齒輪機(jī)構(gòu),44,45,46,返回15,47,,主動(dòng)錐形輪,鋼制鏈條,被動(dòng)錐形輪,無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)由兩組錐形輪組成，包括一對(duì)主動(dòng)錐形輪和一對(duì)被動(dòng)錐形輪,同時(shí)有一根鏈條運(yùn)行在兩對(duì)錐形輪V形溝槽中間,主動(dòng)錐形輪由發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)鏈條傳遞給被動(dòng)錐形輪直至終端驅(qū)動(dòng),48,在每組錐形輪中有一個(gè)錐形輪可以軸向移動(dòng) 兩組錐形輪必須保持協(xié)調(diào)相同的調(diào)整，以保證鏈條始終處于張緊狀態(tài)。,,49,鏈條采用多片式鋼制鏈條,在主動(dòng)錐形輪相對(duì)被動(dòng)錐形輪工作直徑較小時(shí)，主動(dòng)錐形輪可以傳遞給被動(dòng)錐形輪較大的牽引轉(zhuǎn)矩，部分轎車的牽引轉(zhuǎn)矩可高達(dá)300 N?m。,,50,變速原理,51,3變 速 原 理,應(yīng)用多的是V形帶傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速器。 變速部分由主動(dòng)帶輪、V形帶和被動(dòng)帶輪所組成。 每個(gè)帶輪都由兩個(gè)帶有斜面的半個(gè)帶輪組成一體，其中一個(gè)半輪是固定的，另一個(gè)半輪是可以通過(guò)液壓伺服油缸控制其移動(dòng)，改變半輪間的軸向相對(duì)位置； 兩個(gè)帶輪軸之間的距離是固定的，傳動(dòng)帶的周長(zhǎng)是固定不變的。 傳動(dòng)比為：i＝r2/r1＝n1/n2。,52,變 速 原 理,當(dāng)主動(dòng)輪兩個(gè)半輪之間的距離最寬，被動(dòng)輪兩個(gè)半輪間的距離最窄時(shí)，系統(tǒng)傳動(dòng)比最大，相當(dāng)于汽車低檔行駛； 兩個(gè)帶輪軸之間的距離和傳動(dòng)帶的周長(zhǎng)是固定的，用液壓伺服缸控制改變主、被動(dòng)輪半徑值，則可連續(xù)無(wú)級(jí)地變化改變傳動(dòng)比。,53,變 速 原 理,通過(guò)作用在可滑動(dòng)半輪上的液壓力調(diào)節(jié)主、被動(dòng)輪半徑大小。 液壓力減小則相應(yīng)的帶輪與V形帶的接觸半徑減小；反之增大。 主、被動(dòng)輪之間的傳動(dòng)比為l :1時(shí)，傳動(dòng)效率最高(約0.92)，其它傳動(dòng)比下傳動(dòng)效率將下降(如傳動(dòng)比2.6:1時(shí)傳動(dòng)效率為0.86)。,54,變 速 原 理,V形帶主要是采用鋼帶，由一層層帶有V形斜面的金屬片通過(guò)柔性的鋼帶所組成，靠V形金屬片傳遞動(dòng)力，而柔性鋼帶則只起支撐與保持作用。 與普通的帶傳動(dòng)不同， V形帶的邊分為緊邊和松邊，主動(dòng)輪通過(guò)鋼帶推著被動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)來(lái)傳遞動(dòng)力。,返回7,