【文章內(nèi)容簡介】 動變速器運行工況。按照這些工況，動力傳動控制模塊給執(zhí)行機構發(fā)出指令，并實現(xiàn)下列功能：變速器的升檔和降檔 ；一般通過操縱一對電子換檔電磁閥在通／斷兩種狀態(tài)中轉換；通過電子控制壓力控制電磁閥(PressureControlSolenoid ， PCS) 來調(diào)整管路油壓；變矩器離合器(TorqueConverterClutch， TCC)用以控制電磁閥的結合和分離時間。 AMT 傳動系統(tǒng)的工作原理 AMT、傳動系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的固定軸式變速器和干式離合器的基礎上，應用微電子駕駛和控制理論，以電子控制單元 (ECU)為核心，通過電動、液壓或氣動執(zhí)行機構對選換檔機構、離合器、節(jié)氣門進行操縱，來實現(xiàn)起步和換檔的自 動操作。 AMT傳動系統(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、制動踏板、轉向盤、選檔器的操縱 )和車輛的運行狀態(tài) (車速、發(fā)動機轉速、變速器輸入軸轉速 )綜合判斷，確定駕駛員的意圖以及路面情況，采用相應的控制規(guī)律，發(fā)出控制指令，借助于相應的執(zhí)行機構，對車輛的動力傳動系統(tǒng)進行聯(lián)合操縱。 AMT、傳動系統(tǒng)是對傳統(tǒng)干式離合器和手動齒輪變速器進行電子控制實現(xiàn)自動換檔，其控制過程基本是模擬駕駛員的操作。 ECU的輸入有：加速踏板信號、發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度、車速等。 ECU根據(jù)換檔規(guī)律、離合器控制規(guī)律、發(fā)動 機節(jié)氣門自適應調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生的輸出，對節(jié)氣門開度、離合器、換檔操縱三者進行綜合控制。 離合器的控制是通過三個電磁閥實現(xiàn)的，通過油缸的活塞完成離合器的分離或接合。 ECU 根據(jù)離合器行程的信號判斷離合器接合的程度，調(diào)節(jié)接合XX 交通職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 13 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控制 油缸 。選檔與換檔由四個電磁閥根據(jù) ECU 發(fā)出指令進行控制。 在正常行駛時，節(jié)氣門開度的控制由駕駛員直接控制加速踏板， 其行程通過傳感器輸入到： ECU， ECU 再根據(jù)行程大小，通過對步進電動機控制來控制發(fā)動機節(jié)氣門開度。在換檔過程，踏板行程與節(jié)氣門開度并非完全一致，按換檔規(guī)律要求先減小節(jié)氣門開度，進入空檔，在掛上新的檔位后，接合離合器，隨著傳遞發(fā)動機扭矩增大的同時，節(jié)氣門開度按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律加到與加速踏板對應的開度。 CVT 傳動系統(tǒng)的工作原理 CVT采用傳動帶和可變槽寬的帶輪進行動力傳遞，即當帶輪變化槽寬時，相應地改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑而進行變速，傳動帶一般有橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。 CVT是 真正的無級變速，它的優(yōu)點是重量輕、體積小、零件少。與 AT 比較，它具有較高的運行效率，油耗也較低。但 CVT的缺點也很明顯，就是傳動帶很容易損壞，不能承受過大的載荷，因此在自動變速器中占有率較低。 CVT 與 AMT 和 AT相比，最主要的優(yōu)點是它的速比變化是無級的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動力性、經(jīng)濟性和排放與 AT相比都得到了很大的改善。但是 CVT 不能實現(xiàn)換空位，在倒位和起步時還得有一個自動離合器，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 采用的金屬帶無級變 速器與 AT 一般所用的行星齒輪有級變速器比較，結構相對簡單，在批量生產(chǎn)時成本可能低些。 液力變矩器 以液體為工作介質的一種非剛性扭矩變換器，是液力傳動的型式之一。圖為液力變矩器，它有一個密閉工作腔，液體在腔內(nèi)循環(huán)流動，其中泵輪、渦輪和導輪分別與輸入軸、輸出軸和殼體相聯(lián)。動力機 (內(nèi)燃機、電動機等 )帶動輸入軸旋轉時，液體從離心式泵輪流出，順次經(jīng)過渦輪、導輪再返回泵輪，周而復始地循環(huán)流動。泵輪將輸入軸的機械能傳遞給液體。高速液體推動渦輪旋轉，將能量傳給輸出軸。液力變矩器靠液體與葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變 化來傳遞扭矩。液力變矩器不同于液力耦合器的主要特征是它具有固定的導輪。導輪對液體的導流作用使液力變矩器的輸出扭矩可高于或低于輸入扭矩，因而稱為變矩器。輸出扭矩與輸入扭矩的比值稱變XX 交通職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 14 矩系數(shù)，輸出轉速為零時的零速變矩系數(shù)通常約 2～ 6。變矩系數(shù)隨輸出轉速的上升而下降。液力變矩器的輸入軸與輸出軸間靠液體聯(lián)系，工作構件間沒有剛性聯(lián)接。液力變矩器的特點是：能消除沖擊和振動 ,過載保護性能和起動性能好 。輸出軸的轉速可大于或小于輸入軸的轉速，兩軸的轉速差隨傳遞扭矩的大小而不同 。有良好的自動變速性能 ,載荷增大時輸出轉速自動下降 ,反之自動上升 。保證動力機有穩(wěn)定的工作區(qū)，載荷的瞬態(tài)變化基本不會反映到動力機上。液力變矩器在額定工況附近效率較高，最高效率為 85～92％。葉輪是液力變矩器的核心。它的型式和布置位置以及葉片的形狀，對變矩器的性能有決定作用。有的液力變矩器有兩個以上的渦輪、導輪或泵輪，借以獲得不同的性能。最常見的是正轉 (輸出軸和輸入軸轉向一致 )、單級（只有一個渦輪）液力變矩器。兼有變矩器和耦合器性能特點的稱為綜合式液力變矩器，例如導輪可以固定、也可以隨泵輪一起轉動的液力變矩器。為使液力變矩器正常工作，避免產(chǎn)生氣蝕和保證散熱，需要 有一定供油壓力的輔助供油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。 自動變速器的自動控制是靠液壓系統(tǒng)來完成的。液壓系統(tǒng)由動力源、控制機構、執(zhí)行機構三部分組成。 動力源是被液力變距器驅動的油泵，它除了向控制器提供冷卻補償油液，并使其內(nèi)部具有一定壓力，除此之外還向行星齒輪變速器供潤滑油。 控制機構大體包括主油系統(tǒng)、換檔信號系統(tǒng)，換檔閥系統(tǒng)和緩沖安全系統(tǒng)。根據(jù)其換檔信號系統(tǒng)和換檔閥系統(tǒng)采用的是全液壓元件還是電子控制元件可將控制機構分為液控式和電控式兩種。 執(zhí)行機構包括各離合器制動器的液壓缸。 自動變速器中油泵是重要總成之一，它技術狀況的好壞，對自變器的性能及使用壽命有很大影響。油泵通常裝在變距器的后端，有的是在變速器的后端，但是不管何位都 是變距器的泵通過軸套或軸來驅動，轉速與發(fā)動機相同。 常見泵的型式有內(nèi)嚙合輪泵，擺線轉子泵，和葉片泵等定量泵，也有少數(shù)車型采用變量泵（葉片）。 1） 內(nèi)嚙合齒輪 內(nèi)嚙合齒輪在自動變速器應最為普遍，它具有尺寸小、重量輕、流量脈動小、噪聲低特點。內(nèi)嚙合齒輪主要由起主動作用的小齒輪，從動的內(nèi)齒輪、月牙隔板、泵殼、泵蓋等組成 XX 交通職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 15 2）擺線轉子泵擺線轉子泵具有結構簡單、尺寸緊湊、噪聲小，運轉平穩(wěn)高速性能良好等優(yōu)點；其缺點是流量脈沖大，加工精度要求高。它是由一對內(nèi)嚙合的轉子及泵殼、泵蓋等組成。 主油路系統(tǒng) 自動變速器油從油泵泵出，既進入主油路系統(tǒng)。由于油泵是發(fā)動機直接驅動的，因此它的輸出流量和壓力都受到發(fā)動機運轉狀況的影響。發(fā)動機運行過程中，轉速從 1000r/min 變化，從而使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。當主油路壓力過高時，會引起換檔沖擊和增加功率消耗，當主油路壓力太低時，又會引起離合器制動器的打滑，二者都會影響液壓 系統(tǒng)的工作，因此在主油路系統(tǒng)中必須設置主油路調(diào)壓閥。 主油路調(diào)壓閥：作用是將油泵輸出壓力精確調(diào)節(jié)到所需的油壓后再輸入主油路，多余的油返回油底殼。是系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。 主油調(diào)壓閥還應能滿足主油路系統(tǒng)在不同工況，不同檔位時，具有不同油壓的功能要求： 1）節(jié)氣門開度小時，自變器所傳距較小，離合器制動器不易打滑，主油路壓力可以降低一些與之相反，應使油壓升高。 2）自變器處于抵擋行駛，所需轉距較大，主油壓要高而在高檔時，自變器所傳距小，可降低主油壓。 3）倒檔使用時間較少，為減少自變 器尺寸，倒檔執(zhí)行機構做得較小，為避免打滑應提高油壓。 換檔信號系統(tǒng) 給自變器提供換檔操縱的有兩個信號，就是所謂的兩發(fā)控制參數(shù)：發(fā)動機的負荷和離心速控閥提供信號。 1）節(jié)氣門閥 節(jié)氣門閥反應節(jié)氣門開度大小變化時的油壓。根據(jù)輸入方式的不同可分為機械式節(jié)氣門哈真空式節(jié)氣門閥兩種。 2） 機械式節(jié)氣門閥 一種常見的機械式節(jié)氣門閥，它由上部是節(jié)氣門閥體、回位彈簧、下部的強制低檔柱塞和調(diào)壓彈簧等組成。節(jié)氣門閥和強制低檔柱塞并不直接接觸，而是通過調(diào)壓彈簧聯(lián)系在一起，強制低檔柱塞下裝有滾輪 ，與節(jié)氣門閥凸輪接觸。節(jié)氣門閥凸輪經(jīng)鋼絲繩與加速踏板相連。 來自油泵的壓力油由節(jié)氣門閥的進油口進入，需經(jīng)閥口后方能從出油口接至換檔閥。另外節(jié)氣門上還有兩個控制油口，分別與來自斷流閥的油XX 交通職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 16 壓及出油口油壓相通，使閥體在 A、 B 處受到向下的油壓作用力。當發(fā)動機怠速運行時，閥上進油口處的節(jié)流口開度很小，輸出的油壓很低。 當踩下加速踏板時，節(jié)氣門纜繩被拉動，將強制低檔柱塞上推，壓閥壓彈簧，調(diào)壓彈簧則推動節(jié)氣門閥體向上，使節(jié)流口開大，從節(jié)氣門輸出的油壓增高。加速踏板往下踩，就是節(jié)氣門開度越大，節(jié)氣門閥凸輪轉動角 度也越大，強制低檔柱塞上移越多，節(jié)氣門閥體向上移動也就越多，節(jié)流口也就越大，使得節(jié)氣門的開度大小與自變器節(jié)氣門閥輸出的油壓有了對應關系。 3） 真空式節(jié)氣門閥 真空式節(jié)氣門由真空氣室、推桿和潤滑等組成。 膜片作用在推桿的力即與膜片的彈簧力大小有關，也與真空度有關。 當節(jié)氣門開度較小時進氣管真空度較大，真空氣室膜片對閥芯的推力減小，節(jié)氣門閥輸出油壓較低；當節(jié)氣門開度較大時，進氣管真空度小，真空氣室膜片對閥芯推力變大，節(jié)氣門閥輸出油壓較高。也就是說，真空節(jié)氣門閥所產(chǎn)生的控制信號油壓隨負荷大小而 變化。 4）離心式速控閥 也叫離心調(diào)速閥或離心調(diào)速器 其作用：為自變器換檔閥提供一個隨車速變化的控制油壓。原理是利用軸旋轉時，重塊所產(chǎn)生的離心力來控制潤滑閥芯的位置故稱離心式速控閥和中間傳動復合式雙級速控閥。 5） 普通復合式雙級速控閥 來自油泵的主油路壓力油由速控閥蓋左端面上的小孔 A，經(jīng)蓋上的軸向油道 ,速控閥外殼左端面上油道，從閥入口 P 進入速控閥內(nèi)，再由閥出口O 經(jīng)外殼左端面油道，蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經(jīng)向小孔 B 輸出。 離心速控閥輸出油壓的大小由主油路壓力油入口 P 的開度即滑閥的軸向位置決定 。變速器輸出軸旋轉時，滑閥自身的離心力及油壓使滑閥向外移動 (甩開 )；而另一側重塊組件的離心力卻通過速控閥軸力使滑閥向內(nèi) (內(nèi)收 )移動。當變速器輸出軸轉速很低時，離心力很小，不足以平衡油壓作用力，于是滑閥外移 ,并通過速控閥軸把另一側的重塊 組件往內(nèi)拉，入口 P 開度減小，輸出油壓相應減小。當輸出轉速逐漸生高時 ,重塊組件的離心力迅速增大，拉動滑閥內(nèi)移，使主油壓入口 P 開度增大 ,閥輸出油壓隨車速的提高而內(nèi)急劇增大。 6） 中間傳動復合式雙級速控閥 前驅變速器，普通復合式雙級速控閥難以布置，而中間傳動復合式雙級速空閥 因其體積小，可放開在變速器的軸管內(nèi)，由裝在變速器輸出軸上的齒輪間接驅動。因此在自動驅動橋中較多采用中間傳動復合式雙級速控XX 交通職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 17 閥。 當來自主油路的壓力油由進油口 A 進入后，經(jīng)閥芯左端，將閥芯向右推，使 A 口關小，泄壓口 C 增大，速控閥輸出壓力減消。當從動齒輪帶動閥芯，閥體及保持架旋轉時，重塊組件在離心力的作用下可繞銷孔向外擺動。 在輸出軸轉速低時，重塊所受離心力小，閥芯在油壓的作用下處于較右的位置 A D 開度減小，速控輸出油壓速隨之降低，輸出軸轉速越高，重塊組件所受離心力越低閥芯被向左推移得越，速控閥輸出油壓就越 高。從而使速控輸出油壓能隨著輸出軸轉速的增大而增高。 換檔閥系統(tǒng) 換檔閥組根據(jù)換檔信號系統(tǒng)提供的信號，控制自動變速器中液壓操縱油路的方向，由此決定所處不同檔位。換檔閥組主要由手動閥、換檔閥組成。 1)手動閥 手動閥是安裝于控制系統(tǒng)閥板總成中的多路換向閥，由駕駛室內(nèi)的自動變速器操縱受柄控制。操縱手柄的作用與普通手動變速器的換檔手柄不同。 手動變速器換檔手柄的工作位置就是變速器的檔位。變速器有幾個檔位，手柄就有幾個工作位置。而自動變速器操縱手柄的位置是自動變速器的工作方式，與檔位數(shù)并不 對應。如手柄置于前進檔（ D）位置時，對三檔自動變速器而言，變速器可根據(jù)換檔信號在 1 至 3 檔之間自動變換；對四檔自動變速器而言，變速器則可根據(jù)換檔信號在 1 至 4 檔之間自動換檔。當手柄置于前進低檔 2 位（或 S 位）時自動變速器只能在 1 至 2 檔間自動變換。當手柄置于前進低檔 1 位（或 L 位）時，自動變速器被限制在 1