汽车电子控制技术(第2版)第3章-电子控制自动变速器课件.ppt

1、汽车电子控制技术汽车电子控制技术沈阳大学沈阳大学 凌永成凌永成 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名称：汽车电子控制技术（第教材名称：汽车电子控制技术（第2版）版）教材主编：凌永成教材主编：凌永成 于京诺于京诺教材定价：教材定价：40RMB出版社：北京大学出版社出版社：北京大学出版社出版时间出版时间/版次：版次：2011年年7月第月第2版版国际标准书号（国际标准书号（ISBN）：）：978-7-301-19225-2教材所属系列：教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材创新型应用人才培养规划教材 第第3章章 电子控制自动变速器电子控制自动变速

2、器 教学提示：教学提示：汽车自动变速器有行星齿轮式电控液力汽车自动变速器有行星齿轮式电控液力自动变速器、平行轴式电控机械自动变速器和金属自动变速器、平行轴式电控机械自动变速器和金属带式无级自动变速器三种类型，目前应用最多的是带式无级自动变速器三种类型，目前应用最多的是行星齿轮式电控液力自动变速器。行星齿轮式电控液力自动变速器。教学要求：教学要求：本章主要介绍电控自动变速器及其在汽本章主要介绍电控自动变速器及其在汽车上的应用情况。要求学生了解自动变速器的类别，车上的应用情况。要求学生了解自动变速器的类别，熟悉其结构组成和工作原理，掌握行星齿轮式电控熟悉其结构组成和工作原理，掌握行星齿轮式电控液力

3、自动变速器的使用和检验方法。液力自动变速器的使用和检验方法。3.1 自动变速器概述自动变速器概述3.1.1 什么是自动变速器什么是自动变速器 与手动变速器（与手动变速器（Manual Transmission，MT）不同，）不同，自动变速器（自动变速器（Automatic Transmission，AT）是指汽车驾）是指汽车驾驶中离合器和变速器的操纵都实现了自动化，即可以实现自驶中离合器和变速器的操纵都实现了自动化，即可以实现自动换挡的变速器。动换挡的变速器。目前自动变速器的自动换挡过程都是由自动变速器的电子目前自动变速器的自动换挡过程都是由自动变速器的电子控制单元控制的，因此自动变速器又可简

4、称为控制单元控制的，因此自动变速器又可简称为EAT、ECT、ECAT等。等。3.1.2 自动变速器的优点自动变速器的优点(1)汽车起步平稳，能吸收、衰减振动与冲击；提高乘坐舒汽车起步平稳，能吸收、衰减振动与冲击；提高乘坐舒适性。适性。(2)自动适应行驶阻力和发动机工况的变化，实现自动换挡，自动适应行驶阻力和发动机工况的变化，实现自动换挡，有利于提高汽车的动力性和平均车速。有利于提高汽车的动力性和平均车速。(3)液力变矩器使传动系的动载荷小，提高了汽车的使用寿命。液力变矩器使传动系的动载荷小，提高了汽车的使用寿命。(4)驾驶操纵简单，实现换挡自动化，有利于行车安全。驾驶操纵简单，实现换挡自动化，

5、有利于行车安全。(5)能以较低的车速稳定行驶，提高车辆在坏路上的通过性。能以较低的车速稳定行驶，提高车辆在坏路上的通过性。(6)降低了尾气污染，提高了排放性能。降低了尾气污染，提高了排放性能。3.1.3 自动变速器的发展趋势自动变速器的发展趋势1.向多挡位方向发展向多挡位方向发展2.向手动向手动/自动一体化方向发展自动一体化方向发展3.向高智能、模糊逻辑控制方向发展向高智能、模糊逻辑控制方向发展4.向无级变速方向发展向无级变速方向发展3.1.4 自动变速器类型自动变速器类型 在自动变速器的发展过程中出现了多种结构形式。自动在自动变速器的发展过程中出现了多种结构形式。自动变速器的驱动方式、挡位数

6、、变速齿轮的结构形式、变矩器变速器的驱动方式、挡位数、变速齿轮的结构形式、变矩器的结构类型及换挡控制形式等都有不同之处。下面从不同角的结构类型及换挡控制形式等都有不同之处。下面从不同角度对自动变速器进行分类。度对自动变速器进行分类。1.按汽车驱动方式分类按汽车驱动方式分类 自动变速器按照汽车驱动方式的不同，可分为前轮驱动自动变速器按照汽车驱动方式的不同，可分为前轮驱动自动变速器和后轮驱动自变速器两种。后轮驱动自动变速器自动变速器和后轮驱动自变速器两种。后轮驱动自动变速器的变矩器和行星齿轮机构的输入轴及输出轴在同一轴线上，的变矩器和行星齿轮机构的输入轴及输出轴在同一轴线上，因此轴向尺寸较大，阀体

7、总成则布置在行星齿轮机构下方的因此轴向尺寸较大，阀体总成则布置在行星齿轮机构下方的油底壳内。油底壳内。前轮驱动自动变速器（又叫自动变速驱动桥，前轮驱动自动变速器（又叫自动变速驱动桥，Automatic Transaxle）除了具有与后轮驱动自动变速器相同的组成外，）除了具有与后轮驱动自动变速器相同的组成外，在自动变速器的壳体内还装有差速器和主减速器。在自动变速器的壳体内还装有差速器和主减速器。图图3-1 前轮驱动自动变速器前轮驱动自动变速器1-液力变矩器；液力变矩器；2-油泵；油泵；3-行星齿轮机构；行星齿轮机构；4-输入轴；输入轴；5-输出轴；输出轴；6-差速器差速器图图3-2 后轮驱动自动

8、变速器后轮驱动自动变速器1液力变矩器；液力变矩器；2油泵；油泵；3输入轴；输入轴；4行星齿轮机构；行星齿轮机构；5阀体总成；阀体总成；6输出轴；输出轴；7油底壳油底壳2.按自动变速器前进挡位数分类按自动变速器前进挡位数分类 自动变速器按前进挡的挡数的不同，可分为自动变速器按前进挡的挡数的不同，可分为2(前进前进)挡自挡自动变速器、动变速器、3挡自动变速器、挡自动变速器、4挡自动变速器等。早期的自动挡自动变速器等。早期的自动变速器通常为变速器通常为2个前进挡或个前进挡或3个前进挡。这两种自动变速器都个前进挡。这两种自动变速器都没有超速挡，其最高挡为直接挡。没有超速挡，其最高挡为直接挡。现代轿车装

9、用的自动变速器基本上都是现代轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡，即设个前进挡，即设有超速挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但有超速挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于设有超速挡，大大改善了汽车的燃油经济性。在商用车由于设有超速挡，大大改善了汽车的燃油经济性。在商用车上，大多采用上，大多采用5挡和挡和6挡自动变速器，一些新型轿车上也开始挡自动变速器，一些新型轿车上也开始采用采用5挡和挡和6挡自动变速器。挡自动变速器。3.按变矩器的类型分类按变矩器的类型分类 按液力变矩器的类型不同，自动变速器大致可分为普通按液力变矩器的类型不同，自动变速器大致可分为普通液力变矩器式、

10、综合液力变矩器式和带闭锁离合器的液力变液力变矩器式、综合液力变矩器式和带闭锁离合器的液力变矩器式自动变速器三种。矩器式自动变速器三种。4.按齿轮传动机构的类型分类按齿轮传动机构的类型分类 可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。5.按控制方式分类按控制方式分类 可分为全液压自动变速器和电子控制自动变速器两种。可分为全液压自动变速器和电子控制自动变速器两种。全液压自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶的车全液压自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶的车速及节气门开度这两个参数转变为液压控制信号；阀体中的速及节气门开度这两个参数转变为液压控制信号；阀体中的各个控制阀根据

11、这些液压控制信号的大小，按照设定的换挡各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构的动作，实现自动换挡。规律，通过控制换挡执行机构的动作，实现自动换挡。电控自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节电控自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温度等参数转变为电信号，并输入计算机；计算机根据这些信号，参数转变为电信号，并输入计算机；计算机根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制

12、信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将计算机的电子控子控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将计算机的电子控制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些制信号转变为液压控制信号，阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换。液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换。液力控制自动变速器控制过程原理图液力控制自动变速器控制过程原理图 电子控制自动变速器控制过程原理图电子控制自动变速器控制过程原理图 6.按工作原理分类按工作原理分类按工作原理不同，自动变速器分为液力自动变速器（按工作原理不同，自动变速器分为液力自动变速器（AT）、）、机械自动变速器（机械自

13、动变速器（Automatic Mechanical Transmission，AMT）和无级自动变速器（）和无级自动变速器（CVT）三种。）三种。3.1.5 电子控制自动变速器组成电子控制自动变速器组成 电子控制自动变速器主要由液力变矩器、辅助变速器、电子控制自动变速器主要由液力变矩器、辅助变速器、电液控制系统等几个部分组成。电液控制系统等几个部分组成。1.液力变矩器液力变矩器2.辅助变速器辅助变速器3.控制系统控制系统 液力自动变速器的控制系统有液压式和电液式两种。新液力自动变速器的控制系统有液压式和电液式两种。新型液力自动变速器均采用了电液式控制系统，简称电子控制型液力自动变速器均采用了电

14、液式控制系统，简称电子控制自动变速器自动变速器(ECT)。自动换挡控制系统构成图自动换挡控制系统构成图1)系统能源系统能源2)控制参数信号发生器控制参数信号发生器3)换挡控制器换挡控制器 4)换挡执行机构换挡执行机构5)换挡品质控制机构换挡品质控制机构3.2 行星齿轮式电控自动变速器行星齿轮式电控自动变速器 行星齿轮式电控自动变速器由液力变矩器、辅助变速器行星齿轮式电控自动变速器由液力变矩器、辅助变速器与电液换挡控制系统三大部分组成。液力变矩器多采用带闭与电液换挡控制系统三大部分组成。液力变矩器多采用带闭锁（锁止）离合器的三元件综合式结构，可以自动调节传递锁（锁止）离合器的三元件综合式结构，可

15、以自动调节传递转矩的大小。转矩的大小。辅助变速器采用行星齿轮传动，用来扩大液力变矩器的辅助变速器采用行星齿轮传动，用来扩大液力变矩器的传动范围并实现倒挡传动。传动范围并实现倒挡传动。电液换挡控制系统是电控自动变速器的核心，电子控制电液换挡控制系统是电控自动变速器的核心，电子控制装置通过传感器采集变速器及整车的相关信息，通过电磁阀装置通过传感器采集变速器及整车的相关信息，通过电磁阀来控制液压执行机构，使整个自动变速器协调工作。来控制液压执行机构，使整个自动变速器协调工作。3.2.1液力传动装置液力传动装置1.液力偶合器液力偶合器 液力偶合器的结构主要由泵轮、涡轮和壳体组成。液力偶合器的结构主要由

16、泵轮、涡轮和壳体组成。液力偶合器的结构和液流的流动液力偶合器的结构和液流的流动 液力偶合器效率特性液力偶合器效率特性 2.液力变矩器液力变矩器1）功用）功用 液力变矩器液力变矩器(Hydraulic Torque Converter，HTC)位于位于发动机和机械变速器之间，是一种液力传动装置，以自动变发动机和机械变速器之间，是一种液力传动装置，以自动变速器油（速器油（ATF油）为工作介质，主要完成下功用：油）为工作介质，主要完成下功用：（1）传递转矩。）传递转矩。（2）无级变速。）无级变速。（3）自动离合。）自动离合。（4）驱动油泵。）驱动油泵。（5）防止传动系统过载。）防止传动系统过载。2）

17、组成和工作原理）组成和工作原理图图3-8 液力变矩器的组成液力变矩器的组成B-泵轮；泵轮；W-涡轮；涡轮；D-导轮；导轮；1-输入轴；输入轴；2-输出轴；输出轴；3-导轮轴；导轮轴；4-变矩器壳变矩器壳图图3-9 ATF油在液力变矩器中的循环流动油在液力变矩器中的循环流动3）液力变矩器的传动特性）液力变矩器的传动特性（1）较小时，较小时，1，即，即 。（2）随着）随着 的增加，的增加，下降，当下降，当 =1时，即时，即 =。（3）当）当 接近于接近于1时，时，1，。（4）在）在 1时，时，下降很快，也就是说液力变矩器只是在下降很快，也就是说液力变矩器只是在一定的传动比范围内有较高的效率。一定的

18、传动比范围内有较高的效率。液力变矩器的传动特性曲线液力变矩器的传动特性曲线 iKKKKiiKdMdMdMbMbMbM3.综合式液力变矩器综合式液力变矩器 液力变矩器和液力偶合器的传动特性比较液力变矩器和液力偶合器的传动特性比较 综合式液力变矩器的传动特性综合式液力变矩器的传动特性 1）单向自由轮）单向自由轮 楔块式单向自由轮楔块式单向自由轮 1-楔块；楔块；2-内圈（轮毂）；内圈（轮毂）；3-外圈（鼓轮）外圈（鼓轮）2）锁止离合器）锁止离合器锁止离合器锁止离合器 3.2.2行星齿轮变速机构行星齿轮变速机构 虽然液力变矩器能在一定范围内自动、无级地改变转矩虽然液力变矩器能在一定范围内自动、无级地

19、改变转矩比，以适应汽车行驶阻力的变化。然而，由于它的变矩能力比，以适应汽车行驶阻力的变化。然而，由于它的变矩能力与传动效率之间存在矛盾，且变矩系数一般在与传动效率之间存在矛盾，且变矩系数一般在13范围内，范围内，难以满足汽车实际使用的需要，故在汽车上液力变矩器仍需难以满足汽车实际使用的需要，故在汽车上液力变矩器仍需与机械变速系统配合使用。与机械变速系统配合使用。自动变速器的机械变速机构一般采用内啮合的行星齿轮自动变速器的机械变速机构一般采用内啮合的行星齿轮机构。与普通手动变速器相比，在传递同样功率的条件下，机构。与普通手动变速器相比，在传递同样功率的条件下，内啮合行星齿轮机构可以大大减小变速机

20、构的尺寸和重内啮合行星齿轮机构可以大大减小变速机构的尺寸和重 量，量，并可以实现同向、同轴减速传动。此外，变速过程中动力不并可以实现同向、同轴减速传动。此外，变速过程中动力不间断，加速性好，工作可靠。间断，加速性好，工作可靠。1.基本结构和工作原理基本结构和工作原理 行星齿轮机构按照齿轮排数不同，可以分为单排和多排行星齿轮机构按照齿轮排数不同，可以分为单排和多排行星齿轮机构。多排行星齿轮机构一般由几个单排行星齿轮行星齿轮机构。多排行星齿轮机构一般由几个单排行星齿轮机构组成。机构组成。图图3-15 单排行星齿轮机构的基本结构单排行星齿轮机构的基本结构1太阳轮；太阳轮；2行星轮和行星架；行星轮和行

21、星架；3内齿圈内齿圈 行星齿轮机构三元件间的传动关系行星齿轮机构三元件间的传动关系 2.换挡执行机构换挡执行机构 将行星齿轮机构改组换挡的执行机构有：离合器、制动将行星齿轮机构改组换挡的执行机构有：离合器、制动器和单向离合器三种。器和单向离合器三种。1）离合器）离合器 图图3-17 离合器的结构分解离合器的结构分解1、11-卡环；卡环；2-弹簧座；弹簧座；3-活塞；活塞；4-O形密封圈；形密封圈；5-离合器鼓；离合器鼓；6-回位弹簧；回位弹簧；7-蝶形弹簧；蝶形弹簧；8-从从动钢片；动钢片；9-主动摩擦片；主动摩擦片；10-压盘压盘 图图3-18 离合器的工作原理离合器的工作原理 （a）分离状

22、态；）分离状态；（b）接合状态）接合状态1控制油道；控制油道；2回位弹簧；回位弹簧；3活塞；活塞；4离合器鼓；离合器鼓；5主动片；主动片；6卡环；卡环；7压盘；压盘；8从动片；从动片；9花键毂；花键毂；10弹簧座弹簧座2）制动器）制动器自动变速器中的自动变速器中的制动器用于固定制动器用于固定行星排中的元件。行星排中的元件。通过制动器的接通过制动器的接合，把行星排中合，把行星排中的某个元件和变的某个元件和变速器壳体连接起速器壳体连接起来，使之不能转来，使之不能转动。自动变速器动。自动变速器中的制动器有两中的制动器有两种：种：种是片式种是片式制动器；一种是制动器；一种是带式制动器。带式制动器。图图

23、3-19 带式制动器的结构带式制动器的结构1卡环；卡环；2活塞定位架；活塞定位架；3活塞；活塞；4止推垫圈；止推垫圈；5垫圈；垫圈；6锁紧螺母；锁紧螺母；7调整螺钉；调整螺钉；8制动带；制动带；9活塞活塞杆；杆；10回位弹簧；回位弹簧；11O形圈形圈图图3-20 带式制动器的结构带式制动器的结构1调整螺钉；调整螺钉；2壳体；壳体；3制动带；制动带；4油缸；油缸；5活塞；活塞；6回位弹簧；回位弹簧；7推杆推杆3）单向离合器）单向离合器 在行星排中，它用来锁止某个元件的某种转向。它同时在行星排中，它用来锁止某个元件的某种转向。它同时还具有固定作用，当与之相连元件的受力方向与锁止方向相还具有固定作用

24、，当与之相连元件的受力方向与锁止方向相同时，该元件立即被固定；当受力方向与锁止方向相反时，同时，该元件立即被固定；当受力方向与锁止方向相反时，该元件即被释放。该元件即被释放。滚柱式单向离合器滚柱式单向离合器1-叠片弹簧；叠片弹簧；2-外座圈；外座圈；3-滚柱；滚柱；4-内座圈内座圈 楔块式单向自由轮楔块式单向自由轮 1-楔块；楔块；2-内圈（轮毂）；内圈（轮毂）；3-外圈（鼓轮）外圈（鼓轮）3.复合式行星齿轮机构的结构和工作原理复合式行星齿轮机构的结构和工作原理 由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行驶中变速变矩的由于单排行星齿轮机构不能满足汽车行驶中变速变矩的需要。为了增加传动比的数目，可以通过

25、增加行星齿轮机构需要。为了增加传动比的数目，可以通过增加行星齿轮机构来实现。来实现。在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，在自动变速器中，两排或多排行星齿轮机构组合在一起，用以满足汽车行驶需要的多种传动比。用以满足汽车行驶需要的多种传动比。目前，复合式行星齿轮机构有辛普森式行星齿轮机构、目前，复合式行星齿轮机构有辛普森式行星齿轮机构、拉威那式行星齿轮机构和在辛普森式行星齿轮机构的基础上拉威那式行星齿轮机构和在辛普森式行星齿轮机构的基础上再加上一套单排行星齿轮机构三种。再加上一套单排行星齿轮机构三种。1）辛普森式行星齿轮机构）辛普森式行星齿轮机构 辛普森（辛普森（Simpson）式行

26、星齿轮机构是由公用一个太阳）式行星齿轮机构是由公用一个太阳轮的两组行星齿轮、两个齿圈和两个行星架组成的，是目前轮的两组行星齿轮、两个齿圈和两个行星架组成的，是目前应用最为广泛的一种复合式行星齿轮机构。应用最为广泛的一种复合式行星齿轮机构。图图3-22 辛普森式行星齿轮结构辛普森式行星齿轮结构1输入轴；输入轴；2前太阳轮；前太阳轮；3前行星齿轮；前行星齿轮；4前行星架；前行星架；5前齿圈；前齿圈；6后行星架；后行星架；7后后齿圈；齿圈；8后行星齿轮；后行星齿轮；9后太阳轮；后太阳轮；10输出轴；输出轴；C1倒挡离合器；倒挡离合器；C2高速挡离合器；高速挡离合器；C3前进离合器；前进离合器；C4前

27、进强制离合器；前进强制离合器；B12挡、挡、4挡离合器；挡离合器；B2低挡、倒挡离合器；低挡、倒挡离合器；F1前进单向离合器；前进单向离合器；F2低挡单向离合器低挡单向离合器2）拉威那（）拉威那（Ravigneaux）式行星齿轮结构）式行星齿轮结构 1输入轴；输入轴；2大太阳轮；大太阳轮；3小太阳轮；小太阳轮；4齿圈；齿圈；5输出轴；输出轴；6短行星齿轮；短行星齿轮；7长行星齿轮；长行星齿轮；C1前进离合器；前进离合器；C2倒挡离合器；倒挡离合器；C3前进强制离合器；前进强制离合器；C4高速挡离合器；高速挡离合器；B12挡、挡、4挡离合器；挡离合器；B2低挡、倒挡离合器；低挡、倒挡离合器；F1

28、低挡单向离合器；低挡单向离合器；F2前进单向离合器前进单向离合器拉威那式行星齿轮结构拉威那式行星齿轮结构4.四挡辛普森行星齿轮变速器四挡辛普森行星齿轮变速器 图图3-24 四挡辛普森行星齿轮变速器的结构四挡辛普森行星齿轮变速器的结构1超速（超速（OD）行星排行星架；）行星排行星架；2超速（超速（OD）行星排行星轮；）行星排行星轮；3超速（超速（OD）行）行星排齿圈；星排齿圈；4前行星排行星架；前行星排行星架；5前行星排行星轮；前行星排行星轮；6后行星排行星架；后行星排行星架；7后后行星排行星轮；行星排行星轮；8输出轴；输出轴；9后行星排齿圈；后行星排齿圈；10前后行星排太阳轮；前后行星排太阳轮

29、；11前行前行星排齿圈；星排齿圈；12中间轴；中间轴；13超速（超速（OD）行星排太阳轮；）行星排太阳轮；14输入轴；输入轴；C0超速超速（OD）挡离合器；）挡离合器；C1前进挡离合器；前进挡离合器；C2直接挡、倒挡离合器；直接挡、倒挡离合器；B0超速超速（OD）挡制动器；）挡制动器；B1二挡滑行制动器；二挡滑行制动器；B2二挡制动器；二挡制动器；B3低、倒挡制动器；低、倒挡制动器；F0超速（超速（OD）挡单向离合器；）挡单向离合器；F1二挡（二挡（1号）单向离合器；号）单向离合器；F2低挡（低挡（2号）号）单向离合器单向离合器 图图3-25 换挡执行机构换挡执行机构1超速挡离合器超速挡离合器

30、C0；2超速挡制动器超速挡制动器B0；3二挡滑行制动器二挡滑行制动器B1；4直接挡离直接挡离合器合器C2；5前进挡离合器前进挡离合器C1；6二挡制动器二挡制动器B2；7一挡、倒挡制动器一挡、倒挡制动器B3；8后行星架；后行星架；9后齿圈；后齿圈；10输出轴；输出轴；11太阳轮；太阳轮；12第二单向离合器第二单向离合器F2；13第一单向离合器第一单向离合器F1；14前齿圈；前齿圈；15前行星架；前行星架；16超速挡齿圈；超速挡齿圈；17超速挡超速挡行星架；行星架；18超速挡太阳轮；超速挡太阳轮；19输入轴；输入轴；20超速挡单向离合器超速挡单向离合器F0；21超速超速挡挡5.五挡辛普森行星齿轮变

31、速机构五挡辛普森行星齿轮变速机构5挡辛普森式行星齿轮变速器挡辛普森式行星齿轮变速器 3.2.3液压控制系统液压控制系统液压控制系统主要由以下几部分组成。液压控制系统主要由以下几部分组成。（1）动力源）动力源油泵，其作用是：向执行机构、控制机构油泵，其作用是：向执行机构、控制机构提供液压油；向液力变矩器提供工作油液；向行星齿轮变速提供液压油；向液力变矩器提供工作油液；向行星齿轮变速机构提供润滑油。机构提供润滑油。（2）执行机构）执行机构油缸，包括换挡离合器油缸和制动器油缸。油缸，包括换挡离合器油缸和制动器油缸。（3）液压控制机构）液压控制机构若干控制阀和阀体。若干控制阀和阀体。（4）辅助装置）辅

32、助装置油箱、滤清器、冷却器等。油箱、滤清器、冷却器等。在液压控制系统中，油泵在发动机的驱动下将压力油输在液压控制系统中，油泵在发动机的驱动下将压力油输送到控制阀体，阀体内的控制阀起油路送到控制阀体，阀体内的控制阀起油路“开关开关”的作用。的作用。根据汽车的工况，系统可开通或切断某些执行机构油缸根据汽车的工况，系统可开通或切断某些执行机构油缸的油路，从而使离合器接合或分离，制动器制动或释放，达的油路，从而使离合器接合或分离，制动器制动或释放，达到换挡变速的目的。到换挡变速的目的。1.油泵油泵 液压系统的动力源主要是油泵。在自动变速器的液压控制液压系统的动力源主要是油泵。在自动变速器的液压控制系统

33、中使用的油泵大致有三种类型：一种是齿轮泵，一种是转系统中使用的油泵大致有三种类型：一种是齿轮泵，一种是转子泵，另一种是叶片泵。子泵，另一种是叶片泵。1）齿轮泵的结构和原理）齿轮泵的结构和原理齿轮泵的结构齿轮泵的结构 2）转子泵的结构和原理）转子泵的结构和原理 转子泵的结构和原理转子泵的结构和原理 3）叶片泵的结构和原理）叶片泵的结构和原理叶片泵的结构叶片泵的结构1转子；转子；2定子；定子；3叶片叶片2.液压控制机构液压控制机构1）全液式自动变速器的液压控制系统）全液式自动变速器的液压控制系统全液式自动变速器的液压控制系统全液式自动变速器的液压控制系统（1）主油路系统。）主油路系统。（2）换挡信

34、号系统。）换挡信号系统。（3）换挡阀系统。）换挡阀系统。（4）缓冲安全系统。）缓冲安全系统。1-2挡换挡阀的工作原理挡换挡阀的工作原理2）电控自动变速器的液压控制系统）电控自动变速器的液压控制系统 电控自动变速器是在液压控制系统的基础上增加了电子控电控自动变速器是在液压控制系统的基础上增加了电子控制系统，能够更精确地控制换挡时机和提高换挡品质。制系统，能够更精确地控制换挡时机和提高换挡品质。电控自动变速器的液压控制系统电控自动变速器的液压控制系统 电控式自动变速器与液控式自动变速器的比较电控式自动变速器与液控式自动变速器的比较 3.2.4电子控制系统电子控制系统1.电子控制系统的结构组成电子控

35、制系统的结构组成1）电子控制系统的结构）电子控制系统的结构前置前驱动汽车的电控自动变速器结构前置前驱动汽车的电控自动变速器结构电控自动变速器的控制原理电控自动变速器的控制原理 2）电控系统的基本工作原理）电控系统的基本工作原理（1）换挡时机控制。）换挡时机控制。（2）锁止离合器的控制。）锁止离合器的控制。（3）巡航控制电脑信号。）巡航控制电脑信号。3）电控系统的部件）电控系统的部件 电控自动变速器的电控系统电控自动变速器的电控系统 自动变速器的电子控制电路自动变速器的电子控制电路 自动变速器输入端的信号通常有：自动变速器输入端的信号通常有：（1）车速信号（转速信号）。）车速信号（转速信号）。（

36、2）涡轮转速信号。）涡轮转速信号。（3）挡位选择信号。）挡位选择信号。（4）节气门位置信号。）节气门位置信号。（5）制动信号。）制动信号。（6）行驶模式选择开关信号。）行驶模式选择开关信号。所谓行驶模式，就是自动变速器所谓行驶模式，就是自动变速器ECU内存储的换挡控制内存储的换挡控制程序。按照存储的换挡控制程序所追求的目标不同，电控自程序。按照存储的换挡控制程序所追求的目标不同，电控自动变速器有多种行驶模式可供驾驶员选择。动变速器有多种行驶模式可供驾驶员选择。如果换挡控制程序是以追求最佳动力性为目标编制的，如果换挡控制程序是以追求最佳动力性为目标编制的，则称其为最佳动力性行驶模式，亦称最佳动力

37、性换挡控制程则称其为最佳动力性行驶模式，亦称最佳动力性换挡控制程序，用序，用POWER表示（略作表示（略作P）；）；如果换挡控制程序是以追求最佳经济性为目标编制的，如果换挡控制程序是以追求最佳经济性为目标编制的，则称其为最佳经济性行驶模式，亦称最佳经济性换挡控制程则称其为最佳经济性行驶模式，亦称最佳经济性换挡控制程序，用序，用ECONOMY表示（略作表示（略作E）；）；如果换挡控制程序是以追求动力性和经济性的平衡（即如果换挡控制程序是以追求动力性和经济性的平衡（即兼顾动力性和经济型）为目标编制的，则称其为常规行驶模兼顾动力性和经济型）为目标编制的，则称其为常规行驶模式，亦称常规换挡控制程序，用

38、式，亦称常规换挡控制程序，用NORMAL表示；表示；如果换挡控制程序是以追求最佳驾驶动感为目标编制的，如果换挡控制程序是以追求最佳驾驶动感为目标编制的，则称其为运动型行驶模式，亦称运动型换挡控制程序，用则称其为运动型行驶模式，亦称运动型换挡控制程序，用SPORT表示；表示；如果换挡控制程序是以追求在冰雪路面上行驶稳定性为如果换挡控制程序是以追求在冰雪路面上行驶稳定性为目标编制的，则称其为冰雪路面行驶模式，亦称冰雪路面换目标编制的，则称其为冰雪路面行驶模式，亦称冰雪路面换挡控制程序，用挡控制程序，用SNOW或或WINTER表示。表示。驾驶员只需通过行驶模式选择开关调用不同的行驶模式，驾驶员只需通

39、过行驶模式选择开关调用不同的行驶模式，电控自动变速器就能有不同的换挡规律和驾驶特性，实现一电控自动变速器就能有不同的换挡规律和驾驶特性，实现一机多能，这在传统的液压控制自动变速上难以实现的。机多能，这在传统的液压控制自动变速上难以实现的。行驶模式选择开关（行驶模式选择开关（SPORT和和SNOW）（7）Kick-down（强制降挡开关）信号。（强制降挡开关）信号。也称为超车开关信号，强制降挡开关用来检测加速踏板也称为超车开关信号，强制降挡开关用来检测加速踏板打开的程度。当加速踏板超过节气门全开位置时，强制降挡打开的程度。当加速踏板超过节气门全开位置时，强制降挡开关接通，并向电控单元输送信号，这

40、时电控单元按其内存开关接通，并向电控单元输送信号，这时电控单元按其内存设置的程序控制换挡，并使变速器降一个挡位，以提高汽车设置的程序控制换挡，并使变速器降一个挡位，以提高汽车的加速性能。的加速性能。油门踏板和节气门位置传感器油门踏板和节气门位置传感器（8）发动机冷却液温度信号。）发动机冷却液温度信号。（9）空挡起动开关（亦称挡位传感器）。）空挡起动开关（亦称挡位传感器）。（10）超速挡（）超速挡（O/D）主开关。）主开关。超速挡（超速挡（O/D）主开关和）主开关和O/D OFF指示灯指示灯（11）制动灯开关。）制动灯开关。4）电磁阀）电磁阀（1）换挡电磁阀。换挡电磁阀（简称电磁阀）是将电子控制

41、）换挡电磁阀。换挡电磁阀（简称电磁阀）是将电子控制信号转换为液压控制信号的元件，安装在控制变速的液压系信号转换为液压控制信号的元件，安装在控制变速的液压系统集成阀块上，实际上是一种电控液压换向阀。统集成阀块上，实际上是一种电控液压换向阀。常用的汽车换挡控制电磁阀有两种类型：常用的汽车换挡控制电磁阀有两种类型：二位二通电磁阀。二位二通电磁阀。二位二通电磁阀结构二位二通电磁阀结构 图图3-44 二位二通电磁阀工作原理二位二通电磁阀工作原理（a）电磁阀未通电）电磁阀未通电；（；（b）电磁阀通电）电磁阀通电二位三通电磁阀。二位三通电磁阀。两位三通电磁阀两位三通电磁阀（2）电液比例压力控制阀。）电液比例

42、压力控制阀。如图如图3-46所示为一种电液比例压力控制阀，用于换挡离所示为一种电液比例压力控制阀，用于换挡离合器充油压力的控制，由比例电磁铁控制一个双边节流阀所合器充油压力的控制，由比例电磁铁控制一个双边节流阀所组成，其输出的控制压力与输入的控制电流成比例关系，如组成，其输出的控制压力与输入的控制电流成比例关系，如图图3-46（b）所示。）所示。图图3-46 电液比例压力控制阀电液比例压力控制阀（a）结构；（）结构；（b）控制电流与压力的关系；（）控制电流与压力的关系；（c）开关信号的占空比）开关信号的占空比2.电控自动变速器的换挡方法电控自动变速器的换挡方法1）换挡规律）换挡规律 自动变速器

43、是根据汽车的行驶参数来控制换挡动作的，自动变速器是根据汽车的行驶参数来控制换挡动作的，这些参数主要有车速、发动机节气门开度、发动机转速、液这些参数主要有车速、发动机节气门开度、发动机转速、液力变矩器涡轮转速和汽车加速度等，目前应用最多的是车速力变矩器涡轮转速和汽车加速度等，目前应用最多的是车速和发动机节气门开度这两个参数信号。和发动机节气门开度这两个参数信号。自动换挡点随控自动换挡点随控制参数的变化而制参数的变化而变化的规律，称变化的规律，称为换挡规律，如为换挡规律，如图图3-47所示（实所示（实线为升挡曲线，线为升挡曲线，虚线为降挡曲虚线为降挡曲线）。按照参与线）。按照参与换挡控制的参数换挡

44、控制的参数划分，目前主要划分，目前主要有单参数和双参有单参数和双参数两种类型。数两种类型。换挡规律换挡规律（a）单参数；（）单参数；（b）双参数）双参数（1）单参数换挡规律。）单参数换挡规律。单参数换挡规律是通过一个控制参数进行换挡控制的。单参数换挡规律是通过一个控制参数进行换挡控制的。当控制参数达到预定值时，电子控制单元（当控制参数达到预定值时，电子控制单元（ECU）自动发出）自动发出换挡控制指令，接合合适的挡位。作为控制参数，可选择节换挡控制指令，接合合适的挡位。作为控制参数，可选择节气门开度、发动机转速或车速等。气门开度、发动机转速或车速等。这种单参数控制方这种单参数控制方法，系统结构最

45、为法，系统结构最为简单，但动力性和简单，但动力性和经济性的要求难以经济性的要求难以兼顾。为保证良好兼顾。为保证良好的动力性能，升挡的动力性能，升挡点多设计在发动机点多设计在发动机最高转速点。最高转速点。（2）双参数换挡规律。）双参数换挡规律。双参数换挡规律是目前应用最多的形式。采用这种换挡双参数换挡规律是目前应用最多的形式。采用这种换挡控制，当两个控制参数（具有一定的比例关系）达到一定值控制，当两个控制参数（具有一定的比例关系）达到一定值时就自动发出换挡指令，接合合适的挡位。作为控制参数，时就自动发出换挡指令，接合合适的挡位。作为控制参数，最常用的是车速（最常用的是车速（）和发动机节气门开度（

46、）和发动机节气门开度（）。）。v 实际操作中，驾驶实际操作中，驾驶员可以通过控制节气门员可以通过控制节气门开度干预换挡，例如快开度干预换挡，例如快速松开油门踏板时可以速松开油门踏板时可以提前换入高挡，而猛踩提前换入高挡，而猛踩油门踏板时则可以强制油门踏板时则可以强制换入低挡。换入低挡。这种控制方法相对复杂，这种控制方法相对复杂，但可以选择最优的动力性但可以选择最优的动力性或经济性进行换挡，或两或经济性进行换挡，或两者兼顾。者兼顾。单参数单参数 双参数双参数 在换挡规律中，自动变速的降挡点（图中的虚线）比升挡在换挡规律中，自动变速的降挡点（图中的虚线）比升挡点（图中的实线）晚，称为换挡延迟（也称

47、降挡速差），其主点（图中的实线）晚，称为换挡延迟（也称降挡速差），其主要作用如下。要作用如下。（1）保证换挡控制的相对稳定性。）保证换挡控制的相对稳定性。（2）有利于减少循环换挡，避免对汽车行驶性能的不利影响。）有利于减少循环换挡，避免对汽车行驶性能的不利影响。（3）驾驶员可以干预换挡。）驾驶员可以干预换挡。（4）通过改变换挡延迟可以改变换挡点，以适应动力性、经）通过改变换挡延迟可以改变换挡点，以适应动力性、经济性等方面的不同需要。济性等方面的不同需要。按照换挡延迟的变化不同，换挡规律又可分为等延迟型、按照换挡延迟的变化不同，换挡规律又可分为等延迟型、收敛型、发散型、组合型等几种，它们对动力性

48、能和经济性能收敛型、发散型、组合型等几种，它们对动力性能和经济性能方面各有侧重。方面各有侧重。等延迟型换挡规律。等延迟型换挡规律。换挡延迟与节气门开度信换挡延迟与节气门开度信号无关，不管节气门开度号无关，不管节气门开度信号的大小如何，换挡延信号的大小如何，换挡延迟都相等。在单参数换挡迟都相等。在单参数换挡规律中常采用该方法，其规律中常采用该方法，其优点是换挡次数最少，主优点是换挡次数最少，主要用于城市公共交通车辆。要用于城市公共交通车辆。收敛型换挡规律。收敛型换挡规律。大节气门开度时换大节气门开度时换挡延迟小，因而有利于挡延迟小，因而有利于提前换入高挡，动力性提前换入高挡，动力性好；小节气门开

49、度时换好；小节气门开度时换挡延迟大，有利于减少挡延迟大，有利于减少换挡次数，可改善经济换挡次数，可改善经济性；这种换挡规律用于性；这种换挡规律用于经常在大节气门开度下经常在大节气门开度下工作的重型汽车上。工作的重型汽车上。收敛型换挡规律如图收敛型换挡规律如图3-48（b）所示，换挡延迟随着节）所示，换挡延迟随着节气门开度信号的增加而减小。气门开度信号的增加而减小。发散型换挡规律。发散型换挡规律。发散型换挡规律如图发散型换挡规律如图3-48（c）所示，换挡延迟随着节）所示，换挡延迟随着节气门开度信号的增大而增大。气门开度信号的增大而增大。小节气门开度时换挡小节气门开度时换挡延迟小，因而有利于提前

50、延迟小，因而有利于提前换入高挡，燃油经济性好；换入高挡，燃油经济性好；大节气门开度时换挡延迟大节气门开度时换挡延迟大，有利于减少换挡次数，大，有利于减少换挡次数，这种换挡规律适用于行驶这种换挡规律适用于行驶阻力变化不大、经常在小阻力变化不大、经常在小节气门开度下工作的轻型节气门开度下工作的轻型汽车。汽车。组合型换挡规律。组合型换挡规律。组合型换挡规律如图组合型换挡规律如图3-48（d）所示，是由两种以上换）所示，是由两种以上换挡规律组合而成的，它可以在不同的节气门开度下得到不同挡规律组合而成的，它可以在不同的节气门开度下得到不同的换挡规律。的换挡规律。一般是在小节气门一般是在小节气门开度时以减