【正文】 （ 1） 液力自動(dòng)變速 器 (AT)傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理 液力自動(dòng)變速 器 (AT)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)檔相比，在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)檔主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT 傳動(dòng)系統(tǒng)是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中，液力變扭器是 AT 最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，它直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，并傳遞扭矩，同時(shí)具有離合作用。泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合，它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇，一臺(tái) 風(fēng)扇 吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的 媒介 ，如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介，泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩 范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排 行星 齒輪來(lái)提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作的變化而自行操縱行星齒輪，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置 (即手動(dòng)撥桿 )，標(biāo)志 P(停泊 )、 R(后位 )、N(空位 )、 D(前進(jìn)位 )，另在前進(jìn)位中還設(shè)有 “ 2” 和 “ 1” 的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個(gè)變速比區(qū)段 ，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無(wú)級(jí)的，因此 AT 實(shí)際上是一種介于有級(jí)和無(wú)級(jí)之間的自動(dòng)變速器。 液力自動(dòng)變速器通常有兩種類型：一種為前置后驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器；另一種為前置前驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器電子控制通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊接收來(lái)自汽車上各種傳感器的電信號(hào)輸入，根據(jù)汽車的使用工況對(duì)這些信息處理來(lái)決定液力自動(dòng)變速器運(yùn)行工況。按照這些工況，動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并實(shí)現(xiàn)下列 功能 ：變速器的升檔和降檔；一般通過(guò)操縱一對(duì)電子換檔電磁閥在通 /斷兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)換；通過(guò)電子控制壓力控制 電磁閥 來(lái)調(diào)整管路油壓；變矩器離合器用以控制電磁閥的結(jié)合和分離時(shí)間。 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 自動(dòng)變速器主要是根據(jù)車速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器以及駕駛員踩下加速踏板的程度進(jìn)行升位和降位控制。 （ 2） 電控機(jī)械自動(dòng)變速器 （ AMT） 傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理 電控機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)傳動(dòng)系統(tǒng)是在傳統(tǒng) 的固定軸式變速器和干式離合器的基礎(chǔ)上，應(yīng)用微電子駕駛和控制 理論 ，以電子控制單元 (ECU)為核心，通過(guò)電動(dòng)、液壓或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)選換檔機(jī)構(gòu)、離合器、節(jié)氣門進(jìn)行操縱，來(lái)實(shí)現(xiàn)起步和換檔的自動(dòng)操作。 AMT 傳動(dòng)系統(tǒng)的基本控制 原理 是： ECU 根據(jù)駕駛員的操縱 (節(jié)氣門踏板、制動(dòng)踏板、轉(zhuǎn)向盤、選檔器的操縱 )和車輛的運(yùn)行狀態(tài) (車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器輸入軸轉(zhuǎn)速 )綜合判斷，確定駕駛員的意圖以及路面情況，采用相應(yīng)的控制規(guī)律，發(fā)出控制指令，借助于相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合操縱。 AMT 傳動(dòng)系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器進(jìn)行電子控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，其控制過(guò)程基本是模擬駕駛員的操作。 ECU 的輸入有：加速踏板信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開(kāi)度、車速等。 ECU 根據(jù)換檔規(guī)律、離合器控制規(guī)律、發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生的輸出，對(duì)節(jié)氣門開(kāi)度、離合器、換檔操縱三者進(jìn)行綜合控制。 離合器的控制是通過(guò)三個(gè)電磁閥實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)油缸的 活塞 完成離合器的分離或接合。 ECU 根據(jù)離合器行程的信號(hào)判斷離合器接合的程度，調(diào)節(jié)接合速度，保證接合平順。 換檔控制一般是在變速器上交叉地安裝兩個(gè)控制 油缸 。選檔與換檔由四個(gè)電磁閥根據(jù) ECU 發(fā)出指令進(jìn)行控制。 在正常行駛時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度的控制由駕駛員直接控制加速踏板，其行程通過(guò)傳感器輸入到 ECU， ECU 再根據(jù)行程大小，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開(kāi)度。在換檔過(guò)程，踏板行程與節(jié)氣門開(kāi)度并非完全一致，按換檔 規(guī)律要求先減小節(jié)氣門開(kāi)度，進(jìn)入 空檔 ，在掛上新的檔位后，接合離合器，隨著傳遞宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增大的同時(shí)，節(jié)氣門開(kāi)度按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律加到與加速踏板對(duì)應(yīng)的開(kāi)度。 (3) 機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 (CVT)采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的帶輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)帶輪變化槽寬時(shí)，相應(yīng)地改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑而進(jìn)行變速，傳動(dòng)帶一般有 橡膠 帶、金屬帶和金屬鏈等。 CVT 是真正的無(wú)級(jí)變速，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、零件少。與 AT 比較，它具有較高的運(yùn)行效率，油耗也較低。但 CVT 的缺點(diǎn)也很明顯，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受過(guò)大的 載荷 ，因此在自動(dòng)變速器中占有率較低。 CVT與 AMT和 AT相比，最主要的優(yōu)點(diǎn)是它的速比變化是無(wú)級(jí)的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放與 AT相比都得到了很大的改善。但是 CVT不能實(shí)現(xiàn)換空位，在 倒位和起步時(shí)還得有一個(gè)自動(dòng)離合器，有的采用液力變矩器，有的采用模擬液力變矩器起步特性的電控濕式離合器或電磁離合器。 CVT采用的金屬帶無(wú)級(jí)變速器與 AT一般所用的行星齒輪有級(jí)變速器比較，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在批量生產(chǎn)時(shí)成本低些。 （ 4） 雙離合器自動(dòng)變速器（ DCT或 DSG）工作原理 雙離合器變速器使用兩個(gè)離合器，但沒(méi)有離合器踏板。先進(jìn)的電子系統(tǒng)和 液壓系統(tǒng)像控制標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)變速器那樣對(duì)離合器進(jìn)行控制。 但在雙離合器變速器中，各離合器單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。 一個(gè)離合器控制奇數(shù)擋（一擋、三擋、五擋和倒擋），另一個(gè)離合器控制偶數(shù)擋（二擋、四 擋和六擋）。 這樣，不需要中斷從發(fā)動(dòng)機(jī)到變速器的動(dòng)力傳送就可以換擋。 其工作方式如下：駕駛員也可以選擇完全自動(dòng)模式，從而將所有換擋工作交給計(jì)算機(jī)完成。 在這種模式下，駕駛體驗(yàn)非常類似于普通自動(dòng)擋車。 由于雙離合器變速器可以“逐漸退出”一個(gè)擋位并“逐漸接入”另一個(gè)擋位，因此減少了換擋沖擊。 更重要的是，換擋是在負(fù)載下完成的，因此可以始終維持動(dòng)力輸出。 獨(dú)創(chuàng)性的雙軸構(gòu)造使奇數(shù)擋和偶數(shù)擋分離。 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 在雙離合器變速器的中央是一個(gè)由兩個(gè)部分構(gòu)成的變速器軸。 普通的手動(dòng)變速器將所有擋位的齒輪安放在一根輸入軸上，與此不同的是 ，雙離合器變速器將奇數(shù)擋齒輪和偶數(shù)擋齒輪分別安放到兩根輸入軸上。 這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？ 外軸是中空的，其中留有嵌套內(nèi)軸的空間。 外部的中空軸為二擋和四擋提供動(dòng)力，而內(nèi)軸為一擋、三擋和五擋提供動(dòng)力。 一個(gè)離合器控制二擋和四擋，而另一個(gè)獨(dú)立的離合器控制一擋、三擋和五擋。 這就是可以實(shí)現(xiàn)瞬間換擋并保持連續(xù)動(dòng)力傳輸?shù)脑E竅。 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 3 豐田 A340E 自動(dòng)變速器 結(jié)構(gòu)及工作原理 A340E 自動(dòng)變速器 概述 豐田 A340E 自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、超速傳動(dòng)（ O/D）行星齒輪機(jī)構(gòu)、三速行星齒輪機(jī)構(gòu)、液壓控制裝置和電子控 制裝置等組成。圖 21 為其傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。變速器最前面是帶鎖止離合器的液力變矩器和油泵。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸凸緣與液力變矩器外殼剛性連接，將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增大后傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)油泵工作。液力變矩器后面是行星齒輪機(jī)構(gòu)，其工作狀態(tài)受液控裝置控制，提供適當(dāng)?shù)呐ぞ睾娃D(zhuǎn)速。液壓控制裝置位于行星齒輪機(jī)構(gòu)下面，并列安裝在自動(dòng)變速器內(nèi)。 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有三個(gè)多片離合器（ C0、 C1和 C2）、三個(gè)多片制動(dòng)器 （ B0 、 B2 、B3 ）、一個(gè)鋼帶制動(dòng)器 B三個(gè)單向離合器（ F0、 F1和 F2）和三排行星齒輪機(jī)構(gòu)（前、后和 O/D）（ 每排行星齒輪機(jī)構(gòu)有太陽(yáng)輪、行星輪和齒圈構(gòu)成）組成； O/D 輸入軸和O/D 行星架構(gòu)成一個(gè)整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)； O/D 太陽(yáng)輪和 O/D 直接離合器（ C0）結(jié)合成一個(gè)整體； O/D 直接離合器（ C0）的花鍵也是 O/D 制動(dòng)器（ B0）的鼓； O/D 單向離合器（ F0）外滾道與 O/D 行星架嚙合，而內(nèi)滾道永久的固定在 O/D 行星排的太陽(yáng)輪軸上；輸入軸用花鍵與 O/D 行星輪齒圈連接，并與直接離合器（ C2）鼓和前進(jìn)擋離合器（ C1）鼓作為一個(gè)整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)；前進(jìn)擋離合器（ C1）與前排行星輪齒圈作為一個(gè)整體一起轉(zhuǎn)動(dòng)；直接擋離合器（ C2）鼓與前、后太陽(yáng) 輪的前端嚙合；前排太陽(yáng)輪與后排太陽(yáng)輪是一個(gè)整體；二檔制動(dòng)器（ B2）也是 1 號(hào)單向離合器（ F1）的外滾道；而1 號(hào)單向離合器的內(nèi)滾道與前、后排行星太陽(yáng)輪結(jié)合成整體； 2 號(hào)單向離合器（ F2）的內(nèi)滾道用花鍵連接到變速器殼體上，而外滾道與后排行星架作為一個(gè)整體轉(zhuǎn)動(dòng)；后排行星輪齒圈用花鍵連接到輸出軸上；前排行星架和后排行星齒圈一起與輸出軸結(jié)合成一個(gè)整體轉(zhuǎn)動(dòng)。 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 圖 22 豐 田 A