電控液力自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)控制原理與維修-畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-08 18:18 本頁面
【正文】 進(jìn)一步減輕重量。 二是采用多電磁閥方式控制換檔，明顯改善換檔質(zhì)量。以前的自動(dòng)變速器的執(zhí)行器只有一兩個(gè)電磁閥，現(xiàn)在許多自動(dòng)變速器已有多個(gè)電磁閥。尤其是換檔電磁閥數(shù)量的增加使得換檔電磁閥完全取替了節(jié)氣門油壓和速度油壓對(duì)D檔位升降檔的控制。變速器上各種新的電磁閥相繼出現(xiàn)，例如正時(shí)電磁閥、倒檔電磁閥、扭力轉(zhuǎn)換電磁閥、扭力緩沖電磁閥、強(qiáng)制降檔電磁閥等大量涌現(xiàn)使得電控系統(tǒng)對(duì)變速器的控制范圍進(jìn)一步擴(kuò)大?，F(xiàn)在，一些變速器的換檔電磁閥完全負(fù)責(zé)了對(duì)D檔、手動(dòng)模式、倒檔的控制，被稱為全電子控制自動(dòng)變速器。模糊控制技術(shù)的設(shè)置使變速器電腦可以學(xué)習(xí)、模擬駕駛者的駕駛習(xí)慣，自動(dòng)修正控制指令，使汽車進(jìn)一步體現(xiàn)人性化。例如在ZF6檔自動(dòng)變速器中，為了控制系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)換檔，設(shè)置了6個(gè)具有高流量特點(diǎn)的脈寬調(diào)制電磁閥，一個(gè)可變力(VFS)電磁閥等。中央電腦中還附加了一個(gè)名為Adaptive Shift Strategy(自適應(yīng)式換檔)，這個(gè)系統(tǒng)持續(xù)不斷地收集行車數(shù)據(jù)，例如檔位、行駛狀態(tài)、駕駛者駕駛習(xí)慣等，通過變速器電腦學(xué)習(xí)模擬并建立起相關(guān)的行車程式，以最佳效果滿足駕駛者的需求。 三是通過改造油泵、優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)提高變速器傳動(dòng)效率。自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)上主要由液力變矩器、油泵和機(jī)械齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。由于液力變矩器通過液力使泵輪、渦輪和導(dǎo)輪工作，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)消耗能量，加之換檔執(zhí)行元件的摩擦又會(huì)消耗能量，使得自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率低于手動(dòng)變速器，因此耗油也會(huì)高于手動(dòng)變速器。采用現(xiàn)代控制理論的電控技術(shù)，自動(dòng)變速器的機(jī)械效率已經(jīng)大大提高。通過降低油泵的軸向和徑向泄漏來提高油泵效率，同時(shí)對(duì)整個(gè)油泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，可以進(jìn)一步提高油泵高轉(zhuǎn)速時(shí)的傳動(dòng)效率。 另外，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型多樣化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)改進(jìn)，多排行星齒輪組合機(jī)構(gòu)，優(yōu)化齒輪特性參數(shù)和支承結(jié)構(gòu)等技術(shù)改進(jìn)，今天的自動(dòng)變速器技術(shù)已有重大發(fā)展，但是從整體看自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率與手動(dòng)變速器相比仍存在近10%的差距[2]。2 自動(dòng)變速器的組成主要由液力變矩器、機(jī)械變速器、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成圖21 自動(dòng)變速器的組成液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端，它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動(dòng)變速器的汽車中的離合器相似。它利用液力傳遞的原理，將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給自動(dòng)變速器的輸入軸。此外，它還能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，并具有一定的減速增扭的功能。機(jī)械變速器是自動(dòng)變速器主要組成部分，它包括齒輪變速機(jī)構(gòu)（行星排）和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以使齒輪變速機(jī)構(gòu)處于不同的檔位，以實(shí)現(xiàn)不同傳動(dòng)比。大部分自動(dòng)變速器的齒輪變速機(jī)構(gòu)有3—4個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔。這些檔位與液力變矩器相配合，就可獲得由起步至最高車速的整個(gè)范圍內(nèi)的無級(jí)變速。油泵由變矩器驅(qū)動(dòng)，為變速器液壓系統(tǒng)提供壓力油。液壓控制系統(tǒng)由各種閥體、滑閥、彈簧、鋼球等組成。根據(jù)駕駛員的意圖和行駛條件(節(jié)氣門開度以及車速信號(hào)等)的需要，利用速控液壓閥等元件控制液壓油的輸出或釋放，通過操縱離合器和制動(dòng)器的動(dòng)作，控制行星齒輪機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降檔[3]。為了進(jìn)一步改善自動(dòng)變速器的工作性能，除液壓控制系統(tǒng)外，又增設(shè)了電控系統(tǒng)包括各種傳感器和電磁閥，如換檔電磁閥、變矩器鎖止電磁閥、強(qiáng)制降檔電磁閥、駐車鎖止電磁閥、油壓調(diào)節(jié)電磁閥等，以及駐車和空檔起動(dòng)開關(guān)等輔助控制系統(tǒng)，由電腦根據(jù)行駛要求和負(fù)荷來控制換檔，同時(shí)還具有電子自診斷功能。將從液力變矩器中出來的油液冷卻后再流至油底殼，以保證變速器的正常工作。油冷卻器裝于發(fā)動(dòng)機(jī)前端水冷卻器的附近。3 自動(dòng)變速器的工作原理（1）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使泵輪葉片間的工作液沿葉片從內(nèi)緣向外緣甩出；這部分工作液既具有隨泵輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的園周向的分速度，又有沖向渦輪的軸向分速度。這些工作液沖擊渦輪葉片，推動(dòng)渦輪與泵輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由泵輪到渦輪在到導(dǎo)輪，然后回到泵輪的液流稱為渦流。（2）起步工況（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，負(fù)荷不變時(shí)）變矩器輸出轉(zhuǎn)矩（即：渦輪對(duì)液流反作用力）等于泵輪對(duì)液流的反作用力與導(dǎo)輪對(duì)液流反作用力之和，即變矩器增大轉(zhuǎn)矩作用，當(dāng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的牽引力足以克服阻力時(shí)，汽車起步并加速從渦輪流出工作液的速度Vc可以看為工作液相對(duì)于渦輪葉片表面流出的分速度Va與隨渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)分速度Vb的合成。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速比較小時(shí)，從渦輪流出的工作液是向后的，工作液沖擊導(dǎo)輪葉片的前面。因?qū)л啽粏蜗螂x合器限定不能向后轉(zhuǎn)動(dòng)，所以導(dǎo)輪葉片將向后流動(dòng)的工作液導(dǎo)向向前推動(dòng)泵輪葉片，促進(jìn)泵輪旋轉(zhuǎn)，從而使作用于渦輪的轉(zhuǎn)矩增大。（3）加速工況由導(dǎo)輪的液流絕對(duì)速度是沿圓周方向的牽連速度與沿葉片方向的相對(duì)速度合成，當(dāng)渦輪速度到一定數(shù)值時(shí)，Mw=Mb時(shí)Md=0,當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，輸出轉(zhuǎn)矩減少，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速等于泵輪轉(zhuǎn)速時(shí)，工作液停流，將不能傳遞力隨著渦輪轉(zhuǎn)速的增加，分速度Vb也變大，當(dāng)Va與Vb的合速度Vc開始指向?qū)л喨~片的背面時(shí)，變矩器到達(dá)臨界點(diǎn)。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加時(shí)，工作液將沖擊導(dǎo)輪葉片的背
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