第一篇:自動變速器電控技術研究院先進事跡
自動變速器電控技術研究院先進事跡
自動變速器電控技術研究院,成員平均年齡35歲以下,是一支專業素質過硬的優秀團隊,集體成員政治覺悟高,思想端正,工作勤奮,專業理論豐富,科研能力強。在負責人郭偉博士的帶領下,這支年輕的集體深入一線,理論聯系實踐,懷著一腔熱血和挑戰自我的激情,完全從零開始,不斷深入研究自主創新,不分晝夜進行控制方案設計、參數優化、系統測試,先后克服軟件開發過程中的一系列技術難題。在國外變速器廠家對我國進行技術封鎖的大環境下,成功研發出了8AT自動變速器控制軟件,使我國的自動變速器軟件開發技術實現了由空白到引領的轉變,帶來中國汽車工業變速器技術的大發展。其產品榮獲2016年度國家科技進步一等獎,成為中國汽車零部件研發的楷模。
(一)不忘初心,執著追求
在盛瑞8AT的十年研發里程中,自動變速器控制軟件與整車標定匹配始終是最為核心的技術,但被國外企業牢牢地封鎖,而這支年輕的團隊在沒有任何理論數據可參考的前提下,深入整車調試現場,理論聯系實踐,全憑自己的摸索和不斷深入研究自主創新,不分晝夜進行控制方案設計、參數優化、系統測試,先后克服軟件開發過程中的一系列技術難題。自動變速器控制軟件擁有成千上萬個參數信號,光是驗證參數信號功能就是一項龐大的工程。有時為了驗證某一個參數的功能,團隊成員在整車上一待就是一整天,工作到凌晨就是家常便飯。在盛瑞8AT電控軟件研發的漫漫路程中,他們曾經有過迷茫,有過困惑,但是內心始終有一份不服輸的信念在支撐著他們繼續前進。
(二)勇于進取,挑戰自我
眾所周知,一個成熟的軟件必須要經過一系列的試驗驗證方能投放市場。在眾多的驗證試驗中,“三高”(高溫、高原、高寒)試驗以及道路加強耐久試驗是最為關鍵的四項。在自動變速器電控技術研究院,有這樣一群標定試驗工程師不計個人得失,默默的進行著各項試驗。因為工作性質,一年之中,他們有超過10個月的時間在外出差。在最寒冷的冬季,他們奔赴最低溫度達-45℃的中國最北端黑河;在最炎熱的夏季,他們踏足世界聞名的酷熱干燥之地“火州”吐魯番;秋天的時候,他們又駐扎到空氣稀薄、人跡罕至的青藏高原。在試驗過程中他們需要克服各種惡劣的天氣環境,需要承受高原反應和水土不服帶來的種種身體不適,需要承受著對家人的牽掛和思念。而他們卻從來不偷懶,對需要完成的驗證項目一絲不茍,挑戰著一個又一個的極限。但他們卻從來沒人喊痛,總是在工作最需要的時刻頂上去,這樣一群勇于進取,敢于挑戰自我,挑戰極限的人,讓人心生敬意。
(三)體系建設,團隊合作
盛瑞自主電控軟件是從無到有的開發過程,在保證開發工作按節點推進的同時,郭偉博士意識到軟件開發過程的規范化和團隊合作的意識化也同樣重要,因此在2016年引入國際上軟件行業最權威的過程控制模型即CMML(Capability Maturity Model Integration)軟件能力成熟度模型,以建立完善的軟件開發體系,并提高團隊的合作能力。團隊聘請了國內知名機構,對軟件開發過程進行為期一年的調研、梳理、建設、評估工作,從軟件工程、過程支持等多方面對開發過程進行分析管控,從而規范了從需求開發到軟件交付維護的完整流程,并順利通過了評估,獲得CMMI-L3級資質。此資質代表盛瑞電控軟件開發流程完善,過程質量可控,團隊在質量管理的能力已上升到一個新的高度,已擁有進入國際市場的通行證。
于此同時,郭偉博士加強團隊建設,先后引進培養一大批優秀人才。在與德國波鴻魯爾大學、英國里卡多公司、韓國韓華公司和韓國ADT公司等國際一流團隊合作過程中,擇優委派工程技術人員全程參與項目研發,貼身學習國際先進的設計理念、開發技術和管理流程,培養5人以上的工程技術骨干,逐步塑造自身團隊的持續創新和趕超能力。引進自動變速器領域具有豐富經驗的國內外一流專家,讓其擔任標定工作的帶頭人,加快推進團隊的成長。招聘、引進一批青年人才。通過招聘、引進或定向培養等方式,引進碩士及以上人才10人,不斷提升團隊的知識水平和創新活力。
(四)精細求實,創新攻堅
盛瑞電控軟件的開發過程中,郭偉博士帶領團隊精誠合作,大膽嘗試新的控制策略,不斷突破一個個的技術瓶頸,使8AT自動變速器換檔性能上了一個臺階,攻克了AT自動變速器產業化進程中產品性能的批量差異難題,為產品上產量、降成本、提性能提供了支持。由于同時更改多個應用項目軟件,存在重復勞動且易出錯的風險,因此,郭偉博士提出采用軟件平臺化管理,將核心控制邏輯基于平臺化更改,集中開發、測試力量對核心邏輯進行充分驗證評估,將風險點將至最低,并明顯提高工作效率。在項目進行過程中,有客戶反饋整車存在換擋延遲的現象,郭偉博士帶領團隊對制定多個解決方案,加班加點,不斷對控制邏輯進行修改、對換擋參數進行標定,最終解決了問題點,獲得了客戶的一致認可。
(五)以滿足客戶需要為已任贏得市場
盛瑞8AT電控軟件在整車的動力性、經濟性、舒適性方面均已達到整車廠和客戶的要求,在8AT自動變速器的控制技術、電子控制系統穩定運行、自動變速器經濟型、舒適性等的提升、自動變速器可靠性考核等方面,為國內自主品牌自動變速器研發和產業化能力提升做出了最大的努力。目前已經完成了陸風、力帆、眾泰、北汽銀翔、奇瑞、華瑞、川汽野馬等20余款車型的動力總成匹配與標定工作,其中10款車型已上市批產,累計產量已超20萬臺。
正是這支年輕而又無所畏懼研發團隊,緊密合作,不計較個人的榮譽和得失的心態,10多年來的執著和堅持才讓盛瑞8AT產品走向成功。
第二篇:(電控自動變速器電子控制系統故障診斷)教材
【課題】活動3 電控自動變速器電子控制系統故障的診斷 【情景描述】
裝備自動變速器的汽車,當汽車出現不能換檔、變矩器不能鎖止甚至出現無法行駛等現象,可能自動變速器的電子控制系統等有故障,需要進行診斷分析并加以排除,以恢復自動變速器性能。此項工作要求掌握電控自動變速器電子控制系統的工作原理和故障診斷方法。【教材版本】
呂堅.汽車運用與維修專業課程改革試驗教材——汽車故障診斷.北京:高等教育出版社,2009 【教學目標】
知識目標:通過講解與演示,知道電控自動變速器電子控制系統主要元件的功用、構造與原理;知道故障診斷的基本流程。
能力目標:通過演示與實訓,使學生會正確使用汽車專用診斷儀讀取和清除故障信息;會使用萬用表和示波儀檢測元件工作狀況,診斷故障。
情感目標:滲透專業學習與實際相結合的思想,從而激發學生學習專業課的興趣。
【教學重點、難點】
教學重點:電控自動變速器電子控制系統主要元件的結構與原理。教學難點:電控自動變速器電子控制系統主要元件診斷與檢測的儀器操作?!窘虒W媒體及教學方法】
本節課通過使用理論—-實操一體化的教學方法,調動學生的學習積極性,注重培養學生觀察分析、實踐動手能力,針對不同的學生采用因材施教的方法,使全體學生在任務引領下的學習中都能有所收獲。使用教材項目五活動3,使用電控自動變速器臺架、裝備自動變速器的汽車和診斷、檢測儀器實物和投影儀播放的多媒體演示素材。
本節內容可大體分為三部分,對每一部分內容結合采用講授法、演示法、實習操作等不同的教學方法。一是通過演示,講授電控自動變速器電子控制系統主要元件的結構與原理;二是通過演示法、實習操作使學生進一步熟悉、理解和掌握電控自動變速器電子控制系統主要元件故障診斷的流程以及檢測操作?!菊n時安排】
6課時(270分鐘)【教學建議】
教學采用理實一體化方法,在教學過程中應交替使用自動變速器電控系統主要元件實物、多媒體和教材。根據學生基本情況及學習中的總體反應,加強和學生的互動,使學生積極地參與到教學活動中來?!窘虒W過程】
一、導入(15分鐘)
電控自動變速器(ECT)的自動換檔過程是由液壓操縱系統和電子控制系統共同完成的。電控系統是采用電子技術監測汽車行駛狀況和發動機工況,精確地控制ECT的換檔時機和鎖止離合器的工作,以及作用在離合器、制動器上的液壓和換檔時發動機的轉矩,從而達到最佳的換檔要求。
二、新授(120分鐘)
1.電子控制系統的組成與工作原理(15分鐘)
教師分析講解:電控自動變速器(ECT)采用傳感器來檢測車速和節氣門開度,并把所獲得的信息以電信號的形式傳輸給電子控制單元(ECU),然后ECU通過操縱執行元件(電磁閥)工作,去控制換檔閥的位置,打開或關閉通往行星齒輪機構 中執行元件(離合器和制動器)的油路,并操縱其動作,從而實現自動換檔。同時,還根據汽車和發動機工作情況,調節操縱液壓和鎖止電磁閥工作,改善換檔過程。
電控系統由傳感器、電子控制單元(ECU)和執行元件(電磁閥)三部分組成。教師演示:通過多媒體教學片和自動變速器臺架,講解自動變速器電子操縱系統的組成和基本原理。
2.電控系統主要元件的結構、原理和檢測診斷(60分鐘)
教師演示:手持電子控制系統主要元件的實物和投影儀播放的多媒體演示素材,運用演示法講解結構、原理和檢測診斷方法。
(1)電控自動變速器的傳感器 1)傳感器的結構與原理
速度傳感器是一種在永久磁鐵上繞著線圈的磁感應傳感器。
當安裝在輸出軸上的齒輪旋轉時,利用輪齒轉過磁鐵產生交流電壓的現象可得到與車速成正比的變頻電壓,ECU據此檢測出車速。
4T65E自動變速器還安裝輸入軸轉速傳感器,PCM用來控制主油路油壓、變矩器自鎖離合器(TCC)的接合或分離和變速器的換檔模式。該信號還能用于計算合適的檔位和變矩器自鎖離合器的滑差。
節氣門位置傳感器將發動機的負荷信號提供給PCM,是電控自動變速器的主控信號,其結構和原理參閱電控發動機部分。
油溫傳感器在電控自動變速器中都采用負熱敏電阻器。ECU 就能根據這一信號幫助控制管路壓力、檔位變換和變矩器鎖止離合器的接合等。
壓力傳感器(壓力開關)是主要反映液壓回路油壓大小的感應元件,通常有常開壓力開關和常閉壓力開關兩種。采用壓力傳感器的目的,主要是把多片離合器和伺服油缸的工作狀態(油壓大小、油壓建立的時間和實際的檔位狀況)輸入計 算機,從而判斷是否需要調節主回路油壓。
要點:電控自動變速器實現自動換擋,不但取決于發動機負荷和車速等主要信號,還需要自動變速器工作液的溫度和壓力等重要參數,以實現最佳換擋控制。
2)傳感器的檢測與診斷
車速傳感器(VSS)的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器信號電壓(電壓法)?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)
變速器輸入軸轉速傳感器(A/T ISS)的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器信號電壓(電壓法)?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)
油溫傳感器(TFT)的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器工作電壓和信號電壓(電壓法)?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)
要點:車速傳感器(VSS)和變速器輸入軸轉速傳感器(A/T ISS)是動態交變信號,若有必要可使用示波儀檢測信號波形。
(2)電子控制單元(ECU)ECU接收各種監測汽車行駛狀況和發動機工況的傳感器的信號,精確控制ECT的換檔時刻、變矩器鎖止離合器狀態和行星齒輪系統執行機構的液壓以及換檔時的發動機轉矩。它還具有自診斷功能和失效保護功能。
1)換檔時刻的控制。工作時,ECU根據選檔桿位置、當前的檔位、節氣門開度和車速;同時也要查看各種溫度、負荷和發動機工況等多種輸入信息,自動選擇其中一種換檔規律模式工作。
正常行駛模式(NORM)是以節省燃油消耗為主要目的,是最常用的模式。這種換檔模式又稱為提前換檔,車速的提高對檔位的上升起明顯的作用。動力行駛模式(PWR)以發揮發動機動力為主要目的,充分發揮變速器的低檔位轉矩大的特性,適用于壞路、爬坡和牽引狀態。
2)超速(0D)檔行駛的控制。若超速檔開關(O/D開關)接通,并且選檔桿位于D檔位(某些車直接置于OD檔位),汽車才有可能以超速檔行駛。在水溫低于60℃時,這一控制功能還能防止ECT升入超速檔。
3)變矩器鎖止離合器的控制。在變矩器鎖止離合器處于接合狀態后,如需要升檔或降檔時,ECU通過鎖止電磁閥使變矩器鎖止離合器暫時分離,以減輕換檔沖擊。在換檔動作完成之后,ECU通過電磁閥使變矩器鎖止離合器重新接合。
此外,若制動開關接通(車輛制動)、節氣門位置傳感器“IDL”觸點閉合(節氣門全關)或水溫低于60℃時,ECU都將強制脫開變矩器鎖止離合器。
4)故障自診斷功能。當傳感器、壓力開關、換檔電磁閥以及控制電路發生故障時,ECU通過汽車儀表板上的故障報警指示燈的閃爍輸出故障代碼,以指示故障所發生的部位。故障排除后,要按故障代碼消除程序將其從存貯器中清除掉。
5)失效保護功能。電控自動變速器的失效安全的原則是:若電控系統出現故障,變速器仍然能夠維持基本的工作條件。即ECU具備電磁閥和車速傳感器備用功能,配合手動換檔,使車輛能繼續行駛。
在自動變速器電控系統失效或部分失效的情況下,ECU 發送下列指令。① 提供最大的主油路油壓,防止執行元件在大負荷情況下打滑。
② 在換檔電磁閥都處于斷電失效狀態時,設置一個前進檔位使汽車繼續行駛。③ 變矩器鎖止離合器處于釋放狀態,以利于汽車在高檔位起步行駛。要點:ECU控制變速器自動換擋工作時,還具有OBD和實效保護功能。因此,在變速器電控系統元件出現故障時,變速器至少有一個前進擋和倒擋,保證汽車行駛至維修站點。(3)自動變速器的執行元件 1)執行元件的結構與原理
電控自動變速器中,電磁閥(執行元件)主要有以下三種:換檔電磁閥、壓力控制電磁閥和變矩器鎖止離合器電磁閥。
換檔電磁閥是一種常開(或常閉)的兩位兩通電磁閥,即斷電時通道是打開(或關閉)的;當通電時,通道關閉(或打開)。
壓力控制電磁閥是一種精確的電子壓力調節器,它根據流經螺旋線圈電流大小,來控制變速器的主油路油壓。
變矩器鎖止離合器電磁閥是用來控制變矩器的鎖止離合器的接合和釋放。4T65E自動變速器采用的是占空比電磁閥。它通過改變占空比使鎖止離合器在作用和釋放時的油壓發生變化,使作用/釋放過程變得比較平穩和柔順。
占空比的定義:在每一個循環周期中,電流通過電磁閥線圈的時間占一個循環周期的百分比,即電磁閥通電時間的百分比。正占空比=A/(A+B)×100%;負占空比=B/(A+B)×100%。式中A為通電時間;B為斷電時間。
2)執行元件的檢測與診斷 換檔電磁閥(SSV)的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)
壓力控制電磁閥(PCV)的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)
變矩器鎖止離合器PWM電磁閥的診斷與檢測:
Tech 2汽車專用診斷儀讀取故障信息?萬用表檢測傳感器與PCM的連接以及傳感器參數(電阻法)要點:三種執行器都是電磁閥型,其特點都是以測量線圈繞組阻值的檢測方法,注意遵循原廠的不同溫度條件下的檢測標準參數。
學生復習:采用互動式教學,選取部分學生表述傳感器、ECU、執行器等的作用、結構組成和工作原理。
3.電控系統常見故障診斷與檢測(45分鐘)
教師演示:手持自動變速器主要元件的實物和投影儀播放的多媒體演示素材,運用演示法講解常見故障的檢測診斷方法。
以上海別克4T65E自動變速器為例闡述常見故障的診斷方法。
4T65E自動變速器電控系統出現故障,可以使用TECH-2故障診斷儀讀取已經存儲的故障信息,也可以提供輸出元件(電磁閥和繼電器)的狀態參數。此狀態信息只能顯示PCM輸出給執行元件,但它不能顯示執行元件對信號作出了正確反應,不能肯定執行元件是否動作,還需進行綜合診斷與檢測。
(1)變速器油液(ATF)過熱故障(故障碼P0218)(2)車速傳感器(VSS)電路故障(故障碼P0502和P0503)
(3)變速器油液溫度(TFT)傳感器電路故障(故障碼P0711、P0712、P0713)(4)變矩器鎖止離合器制動器開關電路故障(故障碼P0719)(5)變速比不正確故障(故障碼P0730)
(6)液力變矩器鎖止離合器一直處于ON或OFF狀態(故障碼P0741、P0742)(7)換檔電磁閥性能不良(故障碼P0751、P0753、P0756和P0758)(8)變矩器鎖止離合器脈沖寬度調制電磁閥線路故障(故障碼P1860)(9)變矩器鎖止離合器釋放開關線路故障(故障碼P1887)要點:主要介紹故障原因及其部位的分析思路和方法。
學生復習:采用互動式教學,選取部分學生表述電控系統常見故障的分析,診斷與檢測的方法。
三、課堂實訓操作(120分鐘)
課堂實訓操作,是發揮教師的主導作用,體現學生主體的有效方式。采用小班、分組實訓教學,要求學生都能參與活動項目所有內容的操作,并且做好實訓小結或實訓報告。
通過分組實訓教學環節,可以使學生更快的熟悉、掌握電控自動變速器電子控制系統各部件的作用、結構、原理、故障診斷的理論知識和實踐操作。
在本堂課結束前,可安排一些時間,對學生(部分或全部)進行掌握實際使用程度的測試,可隨時發現問題并及時進行強化輔導,同時也可以作為學生平時成績的一部分,提高學生的認真程度。
四、本堂課小結和課外作業(15分鐘)
課題小結:按本活動項目小結內容進行,并分析課堂實踐操作中出現的問題。課外作業:布置本活動練習與思考內容中的部分習題。
第三篇:汽車自動變速器與電控車身實訓室管理制度
汽車自動變速器與電控車身實訓室管理制度
1、汽車自動變速器的拆裝、檢測作業必須在指導教師的示范、指導及允許下進行。
2、汽車自動變速器在拆裝過程中,堅持做到零件、工具、油三不落地。
3、汽車自動變速器在拆裝過程中,應嚴格按照拆裝工藝要求進行,絕對禁止亂拆、硬砸、硬撬等野蠻作業。
4、要正確使用工、量、刃具,避免野蠻操作,以免損壞零部件及工具。
5、所有教具(模型、掛圖、零部件實物等)應放置整齊,排列有序,保持清潔,妥善使用,不準隨意拿出教室,并做好使用記錄。
6、演示模型時要細心,由于操作失誤而損壞模型由演示人按學校有關規定修理或賠償,達到完好狀態。
7、學生不得擅自亂動教具,如有損壞,視情節輕重予以處理。
8、使用壓力機時,應經過指導教師批準。
9、汽車自動變速器拆解后,其零部件的擺放應歸類整齊,安裝時應保證所有零部件安裝到位,防止零部件遺失。
10、拆裝自動變速器閥體時,應嚴格按照圖紙進行,防止細微零件遺失。
11、進行自動變速器的機械試驗與各項檢測時,應嚴格按照汽車維修手冊的說明進行。
12、使用電烙鐵焊接時應防止觸電及燙傷,不許學員利用電源給手機充電及作其他用途。
13、實訓室內交流電源只能由指導教師控制。指導教師應注意用電設備的可靠接地,以防發生觸電事故。
14、所有儀器儀表等教具,使用應按相關規定執行,實習項目不得超越教具的功能范圍。
15、不能帶電進行線路連接作業。線路連接完畢必須由指導教師檢查后方能通電,同時應做好防止短路起火措施。
16、在進行線路連接實訓時,須經指導教師檢查后才能通電試驗。通電運轉過程中,如發現有短路、搭鐵、設備卡滯、異響時,應立即切斷電源,并報指導教師處理。
17、嚴禁用刮火的方法來判斷是否有電或線路極性。啟用新蓄電池應做好初充電工作。
18、演示模型時要細心,由于操作失誤而損壞模型由演示人按學校有關規定修理
或賠償,達到完好狀態。
19、嚴禁用水沖洗電器實訓室,以防短路。造成電子器件的損壞。
20、使用冷媒回收機由指導教師親自操作,并嚴格按照儀器操作規程進行,防止長時間空調系統工作。
21、當堂實訓結束后,應及時關電、關水、關門、關氣、并清理現場和設備及地
面衛生,如實填寫設備使用登記表。
第四篇:自動變速器 — 概述
【課題】 汽車傳動系
【教學內容】高等教育出版社第二版 第一章 第四節 自動變速器概述 第15、16課時 【教學目標】
知識目標:了解自動變速器的發展歷史。
能力目標:掌握自動變速器的分類。情感目標:培養學生認真觀察的能力?!窘虒W重點】自動變速器的分類。【教學難點】自動變速器的組成。
【教學準備】 多媒體PPT,自動變速器動畫。【教法學法】 演示教學法,講授法,合作學習法。【教學過程】
1.新課導入
播放自動變速器的視頻,讓學生與手動變速器進行對比。新課進程
一、變速器的發展狀況。
(1)手動變速器MT(手動操控-有級)操控感強。(2)自動變速器AT(自動控制-有級)方便,舒適。
(3)無級變速器CVT(自動控制-無級)舒適性好,經濟性好,但其成本高,鋼帶易打滑(應用于小功率的汽車)。
二、自動變速器的發展史。
(1)二戰時期開始研制
(2)1948年出現了可根據車速和節氣門位置變化進行自動換檔的自動變速器(3)經過40年的發展,自動變速器于80年代廣泛應用于國外的汽車上(4)21世紀初,在中國開始批量裝配
三、自動變速器的優點。(1)減輕駕駛員的負擔
(2)減少傳動過程中的沖擊,提高了系統壽命和乘坐舒適性(3)起步、加速平穩(4)電腦控制、降低排放污染
四、AT的類型
(一)按變速器內部結構的不同可分為:
(1)后驅動型AT:用于FR車輛,輸入軸與輸出軸同軸線,長度尺寸較長。
(2)前驅動型AT :也稱自動驅動橋,用于FF車輛,內部還裝有主減速器與差速器,輸入軸與輸出軸呈前后平行布置,橫向尺寸較寬,長度尺寸較短。
(二)按變速器內部所采用齒輪形式的不同可分為:(1)普通齒輪,又稱固定軸式。(2)行星齒輪,又稱旋轉軸式。
(三)按變速器換檔控制方式的不同可分為:(1)液壓控制式(液壓式)
將決定變速器檔位的汽車運行參數轉變成液壓信號,利用液壓控制原理實現對變速器檔位的控制。
(2)電子液壓控制式(電液式)
將決定變速器檔位的汽車運行參數轉變成電壓信號,利用電子控制原理和液壓控制原理實現對變速器檔位的控制。
(四)按變速器前進檔位數的不同可分為: 2檔:如紅旗CA770轎車;
3檔:如雪佛萊子彈頭的3T40型變速器;(2檔與3檔的變速器已經越來越少)4檔:如別克轎車的4T65E型變速器;(應用廣泛,絕大多數變速器都是4檔式)5檔:如德國ZF公司的5HP-18型變速器;(新生產的豪華車開始采用5檔式)
(五)按變速器功能的不同可分為:
(1)單純自動式:只有一種功能,即按自動變檔方式工作。(大都數AT都采用這種)(2)自動/手動一體式:既可以按自動變速方式運行,又可以以手動換檔方式運行。
五、結構組成
(1)變矩器(4元件帶鎖止離合器的居多)。
(2)齒輪傳動裝置,辛普森行星輪系(應用最多);拉維奈行星輪系(結構緊湊);平行軸式圓柱齒輪系(本田汽車)。
(3)閥體(全液控電液控-電磁閥應用越來越多)。(4)操縱部分。
課堂小結:1。自動變速器的優點。
2.AT的類型。
知識驗收:1.按變速器內部所采用齒輪形式的不同可分為。
2.按變速器前進檔位數的不同可分為。
作業布置:1.簡述自動變速器的優缺點?
2.AT的變速器的分類有那些?
【課后反思】本次利用多媒體PPT和相關的動畫進行演示,在知識的突破上取得了明顯的效果,學生的參與度也很高,課堂氛圍好。【安全與法治教育】
第五篇:自動變速器教案
任務8
自動變速器的電路分析與檢測
自動變速器(英語:Automatic Transmission,簡稱:AT),亦稱自動變速箱,臺灣稱為自排變速箱,香港稱為自動波,通常來說是一種可以在車輛行駛過程中自動改變齒輪傳動比的汽車變速器,從而使駕駛員不必手動換檔,也用于大型設備鐵路機車。自1950年代以來,絕大部分在美國銷售的汽車都是采用自動變速器的,但在歐洲和其他地區卻并非如此。自動變速器,特別是早期產品,往往降低了燃油效率和功率。
一、汽車自動變速器的類型
1、液力自動變速器(AT)
2、機械無級自動變速器(CVT)
3、電控機械自動變速器(AMT)
4、雙離合器自動變速器
目前轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。
二、自動變速器擋位
一般來說,自動變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等。
P(Parking):用作停車之用,它是利用機械裝置去鎖緊汽車的轉動部分,使汽車不能移動。當汽車需要在一固定位置上停留一段較長時間,或在停車之后離開車輛前,應該拉好手制動及將撥桿推進“P”的位置上。要注意的是:車輛一定要在完全停止時才可使用P擋,要不然自動變速器機械部分會受到損壞。另外,自動變速轎車—[裝置空擋啟動開關,使得汽車只能在“P”或“N”擋才能啟動發動機,以避免在其他擋位上誤啟動時使汽車突然前竄。
R(Reverse):倒擋,車輛倒后之用。通常要按下撥桿上的保險按鈕,才可將撥桿移至“r”擋。要注意的是:當車輛尚未完全停定時,絕對不可以強行轉至“r”擋,否則變速器會受到嚴重損壞。
N(Neutral):空擋。將撥桿置于“N”擋上,發動機與變速器之間的動力已經切斷分離。如短暫停留可將撥桿置于此擋并拉出手制動桿,右腳可移離剎車踏板稍作休息。
D(Drive):前進擋,用在一般道路行駛。由于各國車型有不同的設計,所以“D”擋一般包括從1擋至高擋或者2擋至高擋,并會因車速及負荷的變化而自動換擋。將撥桿放置在“D”擋上,駕車者控制車速快慢只要控制好油門踏板就可以了。
2(Second Gear):2擋為前進擋,但變速器只能在1擋、2擋之間變換,不會跳到3擋和4擋。將撥桿放置在2擋位,汽車會由1擋起步,當速度增加時會自動轉1擋。2擋可以用作上、下斜坡之用,此擋段的好處是當上斜或落斜時,車輛會穩定地保持在1擋或2擋位置,不會因上斜的負荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉擋。在落斜坡時,利用發動機低轉速的阻力作制動,也不會令車子越行越快。1(First Gear):1擋也是前進擋,但變速器只能在1擋內工作。不能變換到其他擋位。它用在嚴重交通堵塞的情況和斜度較大的斜坡上最能發揮功用。上斜坡或下斜坡時,可充分利用汽車發動機的扭力。
三、自動變速器得到維護
1、經常檢查自動變速器油
自動變速器對油液的要求極其嚴格,它要求油液不僅有潤滑、清洗、冷卻作用,還應具有傳遞扭矩和傳遞液壓以控制離合器、制動器的工作性能,所以自動變速器油是一種特殊的高級潤滑油,通常稱之為“ATF”,其型號有很多種,國內常見的有Ford標準F型和GM標準 DEXRONII型,使用時切記要認清?!癆TF”型號不同,其摩擦系數就不一樣。若該使用DEXRONII型而錯用為F型,則會使自動變速器發生換擋沖擊和制動器、離合器突然嚙合的現象。F型錯用為DEXRONII型則會引起自動變速器內離合器、制動器打滑,加速摩擦片早期磨損。
另外,自動變速器油量的檢查也很重要,自動變速器的生產廠家不同,工作液的檢查條件也就不同。檢查時一般都要求在變速器熱態(油溫50℃—80℃)時將汽車停放在水平路面上,發動機怠速運轉(本田車規定發動機熄火),選擋桿放在P位(日產車允許放在N位),此時抽出油尺擦凈后重新插入再拔出檢查,油面應達到油尺上規定的上限刻度附近為準。
油質的檢查,一般使用和維護人員因無檢測設備,只能從外觀上判斷,可用手指捻一捻,感覺一下粘度,用鼻子聞一聞氣味如何,若已變色或有燒焦的氣味,則應更換新油。
2、自動變速器油的更換
多數自動變速器要求定期換油,換油周期一般為2—4萬公里。放油前,應將變速器預熱到工作溫度,以便降低油的粘度,確保油內雜質和沉淀物隨油一起排出。在預熱和加油過程中,汽車應停放在水平地面,并拉緊手制動。
放完油后,視情況拆下機油盤,徹底清洗機油盤和過濾器濾網,然后再將機油盤裝好。加油時,先從加油口注入工作液達到規定的標準,起動發動機,在發動機怠速運轉的情況下,移動選擋桿經所有的擋位后回到P位,這樣可使變速器迅速地熱起,然后再加油。
3、檢查手動選擋機構
手動選擋機構從選擋桿到手動閥是通過連桿或拉線連接起來的,均有調整部位。手動手柄的位置應與自動變速器內的彈簧卡片位置一一對應,若不對應則需調整。手動選擋機構的調整往往被忽視,有時自動變速器修理結束后,由于沒有調整選擋機構,最后導致換擋沖擊力過大,甚至會造成事故。
4、制動帶的調整
自動變速器的制動帶為可調結構的均需調整,以補償其正常磨損。制動帶的調整應遵照廠家的技術規定,調整后可通過道路試驗判斷調整的結果。制動帶調整的作業位置,視變速器的型號而不同。
5、停車擋的制動性能檢查
在坡道上停車,應將選擋桿扳入P位,此時松開制動踏板,汽車應不會自行滑下。若需要將選擋桿從P位移開,應記住必須先踩下制動踏板,否則會摘不下來,因此在停車擋無制動性能時應檢查維修。
四、分類
1、按變速形式分
可分為有級變速器與無級變速器兩種
有級變速器是具有有限幾個定值傳動比(一般有3~5個前進擋和一個倒擋)的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內連續變化的變速器,無級變速器目前在汽車上應用已逐步增多。
2、按無級變矩的種類分
(1)液力變矩器自動變速器
就是在液力變矩器后面裝一個齒輪變速系統。
(2)機械式自動變速器
它是由離合器和依據車速、油門開度改變,V型帶輪的作用半徑而實現無級變速的
(3)“電動輪”無級變速
它取消了機械傳動中的傳統機構,而代之以電流輸至電動機,以驅動和電動機裝成一體的車輪。
3、按自動變速器前進擋的擋位數不同分
自動變速器按前進擋的檔位數不同,可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋三種。早期的自動變速器通常為2個前進擋或3個前進擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋,其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進擋,即設有超速擋。這種設計雖然使自動變速器的構造更加復雜,但由于設有超速擋,大大改善了汽車的燃油經濟性。
4、按齒輪變速器的類型分
自動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。普通齒輪式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊,能獲得較大的傳動比,為絕大多數轎車采用。
5、按齒輪變速系統的控制方式分
(1)液控自動變速器
液控自動變速器是通過機械的手段,將汽車行駛時的車速及節氣門開度兩個參數轉變為液壓控制信號;閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小,按照設定的換擋規律,通過控制換擋執行機構動作,實現自動換擋,現在使用較少。
(2)電控液動自動變速器
電控液動自動變速器是通過各種傳感器,將發動機轉速、節氣門開度、車速、發動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數轉變為電信號,并輸入電腦;電腦根據這些電信號,按照設定的換擋規律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出電控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變為液壓控制信號,閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號,控制換擋執行機構的動作,從而實現自動。
五、基本組成
自動變速器的廠牌型號很多,外部形狀和內部結構也有所不同,但它們的組成基本相同,都是由液力變矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機構、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等,按照這些部件的功能,可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統、自動換擋控制系統和換擋操縱機構等五大部分。
1、液力變矩器
液力變矩器位于自動變速器的最前端,安裝在發動機的飛輪上,其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸,并能根據汽車行駛阻力的變化,在一定范圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比,具有一定的減速增扭功能。
2、變速齒輪機構
自動變速器中的變速齒輪機構所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器,由于尺寸較大,最大傳動比較小,只有少數車型采用。目前絕大多數轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。
變速齒輪機構主要包括行星齒輪機構和換檔執行機構兩部分。
行星齒輪機構,是自動變速器的重要組成部分之一,主要由于太陽輪(也稱中心輪)、內齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機構是實現變速的機構,速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運動而實現的。在速比改變的過程中,整個行星齒輪組還存在運動,動力傳遞沒有中斷,因而實現了動力換擋。
換擋執行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動,改變動力傳遞的方向和速比,主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住,使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一,其作用和多片式離合器及制動器基本相同,也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件,讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。
3、供油系統
自動變速器的供油系統主要由油泵、油箱、濾清器、調壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一,它通常安裝在變矩器的后方,由變矩器殼后端的軸套驅動。在發動機運轉時,不論汽車是否行駛,油泵都在運轉,為自動變速器中的變矩器、換擋執行機構、自動換擋控制系統部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調節由調壓閥來實現。
4、自動換擋控制系統
自動換擋控制系統能根據發動機的負荷(節氣門開度)和汽車的行駛速度,按照設定的換擋規律,自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路,使離合器結合或分開、制動器制動或釋放,以改變齒輪變速器的傳動比,從而實現自動換擋。
自動變速器的自動換擋控制系統有液壓控制和電液壓(電子)控制兩種。
液壓控制系統是由閥體和各種控制閥及油路所組成的,閥門和油路設置在一個板塊內,稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同,有的裝置于上部,有的裝置于側面,縱置的自動變速器一般裝置于下部。
在液壓控制系統中,增設控制某些液壓油路的電磁閥,就成了電器控制的換擋控制系統,若這些電磁閥是由電子計算機控制的,則成為電子控制的換擋系統。
5、換擋操縱機構
自動變速器的換擋操縱機構包括手動選擇閥的操縱機構和節氣門閥的操縱機構等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內的手動閥位置,控制系統根據手動閥的位置及節氣門開度、車速、控制開關的狀態等因素,利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理,按照一定的規律控制齒輪變速器中的換擋執行機構的工作,實現自動換擋。
六、工作過程
自動變速器之所以能夠實現自動換擋是因為工作中駕駛員踏下油門的位置或發動機進氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動換擋系統工作,自動換擋系統中各控制閥不同的工作狀態將控制變速齒輪機構中離合器的分離與結合和制動器的制動與釋放,并改變變速齒輪機構的動力傳遞路線,實現變速器擋位的變換。
傳統的液力自動變速器根據汽車的行駛速度和節氣門開度的變化,自動變速擋位。其換擋控制方式是通過機械方式將車速和節氣門開度信號轉換成控制油壓,并將該油壓加到換擋閥的兩端,以控制換擋閥的位置,從而改變換擋執行元件(離合器和制動器)的油路。這樣,工作液壓油進入相應的執行元件,使離合器結合或分離,制動器制動或松開,控制行星齒輪變速器的升擋或降擋,從而實現自動變速。
電控液力自動變速器是在液力自動變速器基礎上增設電子控制系統而形成的。它通過傳感器和開關監測汽車和發動機的運行狀態,接受駕駛員的指令,并將所獲得的信息轉換成電信號輸入到電控單元。電控單元根據這些信號,通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥,使其打開或關閉通往換擋離合器和制動器的油路,從而控制換擋時刻和擋位的變換,以實現自動變速。工作原理
1、AT傳動系統的工作原理
AT傳動系統的結構與手動檔相比,在結構和使用上有很大的不同。手動檔主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩;而AT傳動系統是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中,液力變扭器是AT最具特點的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,它直接輸入發動機動力,并傳遞扭矩,同時具有離合作用。泵輪和渦輪是一對工作組合,它們就好似相對放置的兩臺風扇,一臺風扇吹出的風力會帶動另一臺風扇的葉片旋轉,風力成了動能傳遞的媒介,如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介,泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉,再在泵輪和渦輪之間加上導輪,通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩了。由于液力變矩器自動變速變矩范圍不夠大,因此在渦輪后面再串聯幾排行星齒輪來提高效率,液壓操縱系統會隨發動機工作的變化而自行操縱行星齒輪,從而實現自動變速變矩。輔助機構自動換檔不能滿足行駛上的多種需要,例如停泊、后退等,所以還設有干預裝置(即手動撥桿),標志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前進位),另在前進位中還設有“2”和“1”的附加檔位,用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區域分成若干個變速比區段,只有在規定的變速區段內才是無級的,因此AT實際上是一種介于有級和無級之間的自動變速器。
液力自動變速器通常有兩種類型:一種為前置后驅動液力自動變速器;另一種為前置前驅動液力自動變速器。液力自動變速器電子控制通過動力傳動控制模塊(Power-transmissionControlModule,PCM)接收來自汽車上各種傳感器的電信號輸入,根據汽車的使用工況對這些信息處理來決定液力自動變速器運行工況。按照這些工況,動力傳動控制模塊給執行機構發出指令,并實現下列功能: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/斷兩種狀態中轉換;通過電子控制壓力控制電磁閥(PressureControlSolenoid,PCS)來調整管路油壓;變矩器離合器(TorqueConverterClutch,TCC)用以控制電磁閥的結合和分離時間。
自動變速器主要是根據車速傳感器(VehicleSpeedSensor,VSS)、節氣門位置傳感器(17hrottlePositionSensor,TPS)以及駕駛員踩下加速踏板的程度進行升位和降位控制。
2、AMT傳動系統的工作原理
AMT傳動系統是在傳統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、液壓或氣動執行機構對選換檔機構、離合器、節氣門進行操縱,來實現起步和換檔的自動操作。AMT傳動系統的基本控制原理是:ECU根據駕駛員的操縱(節氣門踏板、制動踏板、轉向盤、選檔器的操縱)和車輛的運行狀態(車速、發動機轉速、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,采用相應的控制規律,發出控制指令,借助于相應的執行機構,對車輛的動力傳動系統進行聯合操縱。
AMT傳動系統是對傳統干式離合器和手動齒輪變速器進行電子控制實現自動換檔,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、發動機轉速、節氣門開度、車速等。ECU根據換檔規律、離合器控制規律、發動機節氣門自適應調節規律產生的輸出,對節氣門開度、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的,通過油缸的活塞完成離合器的分離或接合。ECU根據離合器行程的信號判斷離合器接合的程度,調節接合速度,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控制油缸。選檔與換檔由四個電磁閥根據ECU發出指令進行控制。
在正常行駛時,節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再根據行程大小,通過對步進電動機控制來控制發動機節氣門開度。在換檔過程,踏板行程與節氣門開度并非完全一致,按換檔規律要求先減小節氣門開度,進入空檔,在掛上新的檔位后,接合離合器,隨著傳遞發動機扭矩增大的同時,節氣門開度按一定的調節規律加到與加速踏板對應的開度。
3、CVT傳動系統的工作原理
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,在批量生產時成本可能低些。
七、結構分析
自動變速器的自動控制是靠液壓系統來完成的。液壓系統由動力源、控制機構、執行機構三部分組成。
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、換檔信號系統,換檔閥系統和緩沖安全系統。根據其換檔信號系統和換檔閥系統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。
執行機構包括各離合器制動器的液壓缸。
1、油泵
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,轉速與發動機相同。
常見泵的型式有內嚙合輪泵,擺線轉子泵,和葉片泵等定量泵,也有少數車型采用變量泵(葉片)。
1)內嚙合齒輪
內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。內嚙合齒輪主要由起主動作用的小齒輪,從動的內齒輪、月牙隔板、泵殼、泵蓋等組成
2)擺線轉子泵擺線轉子泵具有結構簡單、尺寸緊湊、噪聲小,運轉平穩高速性能良好等優點;其缺點是流量脈沖大,加工精度要求高。它是由一對內嚙合的轉子及泵殼、泵蓋等組成。
2.主油路系統
自動變速器油從油泵泵出,既進入主油路系統。由于油泵是發動機直接驅動的,因此它的輸出流量和壓力都受到發動機運轉狀況的影響。發動機運行過程中,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的工作,因此在主油路系統中必須設置主油路調壓閥。
主油路調壓閥:作用是將油泵輸出壓力精確調節到所需的油壓后再輸入主油路,多余的油返回油底殼。是系統壓力穩定在一定范圍內。
主油調壓閥還應能滿足主油路系統在不同工況,不同檔位時,具有不同油壓的功能要求:
1)節氣門開度小時,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)自變器處于低擋行駛,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,倒檔執行機構做得較小,為避免打滑應提高油壓。
3.換檔信號系統
給自變器提供換檔操縱的有兩個信號,就是所謂的兩發控制參數:發動機的負荷和離心速控閥提供信號。
1)節氣門閥
節氣門閥反應節氣門開度大小變化時的油壓。根據輸入方式的不同可分為機械式節氣門閥、真空式節氣門閥兩種。
(1)機械式節氣門閥
一種常見的機械式節氣門閥,它由上部是節氣門閥體、回位彈簧、下部的強制低檔柱塞和調壓彈簧等組成。節氣門閥和強制低檔柱塞并不直接接觸,而是通過調壓彈簧聯系在一起,強制低檔柱塞下裝有滾輪,與節氣門閥凸輪接觸。節氣門閥凸輪經鋼絲繩與加速踏板相連。
來自油泵的壓力油由節氣門閥的進油口進入,需經閥口后方能從出油口接至換檔閥。另外節氣門上還有兩個控制油口,分別與來自斷流閥的油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。當發動機怠速運行時,閥上進油口處的節流口開度很小,輸出的油壓很低。
當踩下加速踏板時,節氣門纜繩被拉動,將強制低檔柱塞上推,壓閥壓彈簧,調壓彈簧則推動節氣門閥體向上,使節流口開大,從節氣門輸出的油壓增高。加速踏板往下踩,就是節氣門開度越大,節氣門閥凸輪轉動角度也越大,強制低檔柱塞上移越多,節氣門閥體向上移動也就越多,節流口也就越大,使得節氣門的開度大小與自變器節氣門閥輸出的油壓有了對應關系。
(2)真空式節氣門閥
真空式節氣門閥由真空氣室、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,節氣門閥輸出油壓較低;當節氣門開度較大時,進氣管真空度小,真空氣室膜片對閥芯推力變大,節氣門閥輸出油壓較高。也就是說,真空節氣門閥所產生的控制信號油壓隨負荷大小而變化。
2)離心式速控閥
也叫離心調速閥或離心調速器 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。
(1)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,再由閥出口O經外殼左端面油道,蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經向小孔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(內收)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急劇增大。
(2)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,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閥。
當來自主油路的壓力油由進油口A進入后,經閥芯左端,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。
4.換檔閥系統
換檔閥組根據換檔信號系統提供的信號,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閥板總成中的多路換向閥,由駕駛室內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檔工作。手動閥還提供倒檔(R)、空擋(N)、停車檔(P)等功能。
2)換檔閥
換檔閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥,它有兩個工作位置,可以實現升檔或降檔的自動變換。
3)強制低檔閥
通常,只有車速降低一定數值時,自動變速器才能正常的回低檔。但在絕大多數自動變速器中都裝有強制低檔閥,其作用是:當汽車已在較高車速下行駛,而此時把發動機油門踩到底仍覺加速不夠強烈,則將自動變速器瞬時強制性的降低一檔,即“強制低檔”。由于此時的車速較高,液壓變矩器已在偶合器工況或者閉鎖工況工作,變矩比為1,無增矩作用,而發動機油門幾乎已踩到底,功率輸出接近最大。若將自動變速器降低一檔,則由于傳動比增加,輸出轉矩增大,在短暫的時間內,能起到極其強烈的加速作用,這是在非常情況下的迅速加速時所必需的。結合低一檔后,車速的下降可通過發動機轉速的增加得到彌補,因此可用于短時的超車。當加速的要求得到滿足后,應立即松開油門踏板,否則在加速到接近發動機最大轉速時再松油門升檔,會對高檔摩擦元件工作不利。
強制低檔閥的工作原理是,從閥輸出來自主油路的壓力油,作用于各換檔閥的與節氣門閥油壓作用相同的一端,其共同作用結果是將換檔閥閥芯向降檔方向移動,從而使自動變速器降檔。
5、緩沖安全系統
為防止自動變速器在換檔時出現沖擊,裝有許多起緩沖和安全作用的液壓閥和減振器。這類裝置統稱為緩沖安全系統。
1)緩沖閥
下面先從一個兩檔的自動變速器看緩沖閥的工作原理。該變速器在高檔時需結合離合器,松開制動器;而低檔時則制動器工作,離合器分離。
2)蓄壓減振器
自動變速器中也常用蓄壓減振器來緩沖換檔沖擊,蓄壓減振器也稱蓄能減振器或減振器,一般由減振活塞和彈簧組成。
3)倒檔離合器順序閥
在一些自動變速器中裝有倒檔離合器順序閥,它用于自動變速器換倒檔時減小換檔沖擊。
4)調整閥
換檔閥動作時,如主油路壓力被立即加至執行元件,將會產生較大的沖擊。為進行緩沖,油路中設置了一些調整閥,如中間調整閥、滑行調整閥等。其工作原理大體上相同。
6.液力變距器控制裝置
自動變速器在液力工況下工作時,其內部的工作油液要傳遞發動機的大部分功率,而由于液力變矩器效率不夠高,損失的功率轉化成熱的形式,使得油液的溫度升高,過高的油溫會加速油液的老化變質,破壞密封,甚至產生沸騰,影響正常工作。另外,變矩器工作輪中有些區域,工作液體的流速高,壓力低,往往出現氣蝕,使得傳遞的轉矩減小。因此,液力變矩器控制裝置的作用就是把變矩器中的高溫油引出加以冷卻,然后加壓送回到變矩器進行補償,如果是閉鎖式液力變矩器,控制裝置則還要控制變矩器中的閉鎖離合器。
液力變矩器控制裝置有壓力調節閥、鎖止信號閥、鎖止繼動閥(也稱鎖止中繼閥)等閥及響應的油路組成。
1).壓力調節閥
變矩器壓力調節閥的作用是將主油路的壓力減壓后送人變矩器,因為油泵輸出的油壓較高,而變矩器的補償油壓只需要0.2Mpa~0.5Mpa。不少自動變速器的壓力調節閥與主油路調壓閥做為一體,直接調節由主油路輸出的壓力油,然后送往變矩器。液力變矩器內的熱油從導輪與泵輪之間或導輪與渦輪之間的通道引出,經冷卻器冷卻后用于行星齒輪變速器齒輪和軸承的潤滑,然后流回油底殼。
2)鎖止信號閥及鎖止繼動閥
液力變矩器中閉鎖離合器的工作是由鎖止信號閥和鎖止繼動閥共同控制??刂崎_關
裝有自動變速器的汽車通常還提供了許多控制開關,用以控制汽車的行駛狀態。比較常見的控制開關如下:
超速檔開關(O/D):自動變速器的最高檔通常是超速檔。超速開關關閉后,D檔行駛時,自動變速器將無法換入超速檔。通常在上坡及路面狀況不良時應考慮將此開關關閉。
模式選擇開關:現在多數自動變速器都會提供模式選擇開關,在不同的模式下,自動變速器的換擋規律不同,因而其性能會有所差異。常見的模式有以下幾種:
經濟模式:在此模式下,自動變速器具有較高的燃油經濟性,節油性能佳。
動力模式:在此模式下,發動機常在大功率范圍內運轉,使汽車具有較高的動力性能和爬坡能力。
標準模式:亦稱普通模式。此模式兼顧經濟性和動力性。
強制降檔開關:當加速踏板的位置超過了節氣門全開的位置時,此開關接通,變速器自動下降一個檔位,以提高汽車的加速性能。
保持開關,亦稱檔位鎖定開關或手動換擋開關。部分裝有自動變速器的汽車提供此開關,選定后,變速器不能自動換擋,駕駛員通過操縱選檔桿(此時選檔桿成為換擋桿)手動選擇檔位??刂菩问?/p>
自動變速器根據汽車速度、發動機轉速、動力負荷等因素自動進行升降檔位,不需由駕駛者操作離合器換檔,使用很方便。特別在交通比較擁擠的城區馬路行駛,自動變速器體現出很好的便利性。自動變速器比手動變速器復雜得多,有很多方面不相同,但最大的區別在于控制方面。手動變速器由駕駛員操縱檔位,加檔或減檔由人工操作,而自動變速器是由機器自動控制檔位,變換檔位是由液壓控制裝置進行的。
以一個典型的自動變速器為例,液壓控制裝置根據節氣門(油門)開度和變速器輸出軸上輸送來的信號控制升降檔。根據節氣門開度變化,液壓控制裝置中的調節閥產生與加速踏板踏下量成正比的液壓,該液壓作為節氣門開度“信號”加到液壓控制裝置;另外有裝配在輸出軸上的速控液壓閥可產生與轉速(車速)成正比的液壓,作為車速“信號”加到液壓控制裝置。因此,就有節氣門開度“信號”和車速“信號”,液壓控制裝置根據這兩個“信號”自動調節變速器油量,從而控制換檔時機。
也就是說在汽車駕駛中,駕駛員踏下加速踏板(油門踏板),控制節氣門開度和汽車的行駛速度(變速器輸出軸轉速),就能自動控制變速器內的液壓控制裝置,液壓控制裝置會利用液力去控制行星齒輪系統的離合器和制動器,以改變行星齒輪的傳動狀態。
自動變速器的核心控制裝置是液壓控制裝置,液壓控制裝置由油泵、閥體、離合器、制動器以及連接所有這些部件的液體通路所組成。關鍵部件是閥體,因此它是自動變速器的控制中心。閥體的作用是根據發動機和底盤傳動系的負載狀況(節氣門開度和輸出軸轉速),對油泵輸出到各執行機構的油壓加以控制,以控制液力變矩器,控制各離合器和制動器的結合與分離實現自動換檔。
以上是自動變速器的基本控制形式,如果是電子控制自動變速器,就要在上述基礎上增加電磁閥,ECU(電控單元)借助電磁閥控制自動變速器工作過程。ECU輸入電路接受傳感器和其它裝置輸入的信號,對信號進行過濾處理和放大,然后轉換成電信號驅動被控的電磁閥工作。因此,電子控制自動變速器就要增加節氣門位置傳感器、車速傳感器、水溫傳感器、液壓溫度傳感器、發動機轉速傳感器、檔位開關、剎車燈開關等數字信號匯入ECU,從而使得ECU精確控制電磁閥,使換檔和鎖止時間準確,令汽車運行更加平穩和節省燃油
八、自動變速器使用注意事項
誤區1自動變速器車輛長時間停車時,換擋桿仍掛在D擋
裝備自動變速器的車輛在等待通過信號或堵車時,一些駕駛員常將換擋桿保持在D擋,同時踩下制動踏板,若時間很短,這樣做是允許的。但若停車時間長最好換入N擋(空擋),并拉緊駐車制動。因為換擋桿在D擋時,自動變速器汽車一般有微弱的前移,若長時間踩住制動踏板,等于強行制止這種前移,使得變速器油溫升高,油液容易變質,尤其在空調系統工作時,發動機怠速較高的情況下更為不利。
誤區2自動變速器車輛高速行駛或下坡時,把換擋桿撥在N擋位滑行
有些駕駛員為了節油,在高速行駛或下坡時,將換擋桿撥到N擋滑行,這很可能燒壞變速器。因為此時變速器輸出軸轉速很高,而發動機怠速運轉,變速器油泵供油不足,潤滑狀況惡化,而且對變速器內部的多片離合器來說,雖然動力已經切斷,但其被動片在車輪帶動下高速運轉,發動機驅動的主動片轉速很低,兩者間隙又很小,容易引起共振和打滑現象,產生不良后果。當下長坡確需滑行時,可將換擋桿保持在D擋滑行,但不可使發動機熄火。
誤區3在自動變速器P或N以外擋位起動發動機
有些駕駛員在P或N以外擋位起動發動機,雖然發動機不能運轉(因為連鎖機構保護,只能在P和N擋才能起動),但有可能燒壞變速器的空擋起動開關。因為自動變速器上裝有空擋啟動開關。使得變速器只能在P或N擋才能起動發動機,避免在其他擋位誤起動時使汽車立刻起步往前竄。因此,起動發動機前一定要確認換擋桿是否在P或N擋。
誤區4裝備自動變速器或三元催化轉換器的汽車用推動車輛法來起動發動機
裝備自動變速器和三元催化轉換器的汽車因蓄電池缺電不能起動,而采用人推或其他車輛拖動的方法起動,這是非常錯誤的。因為,采用上述方法是不能把動力傳遞到發動機上,反而會損壞三元催化轉換器。
誤區5自動變速器車輛坡道停車時不使用駐車制動
裝有自動變速器的汽車在坡上停車時,有些駕駛員只是使用P擋,而不使用駐車制動,這樣做極容易引發事故。因為雖然裝有自動變速器的汽車在P擋位設有的停車鎖止機構一般是很少失效的,但一旦失效就會造成意外事故。因此,在坡道停車時,還是應該使用駐車制動器。
誤區6自動變速器汽車只要D擋起步,一直加大油門就可以換到高速擋
有些駕駛員認為只要D擋起步,一直加大油門就可以換到高速擋,殊不知這種做法是錯誤的。因為換擋操作應是“收油門提前升擋,踩油門提前降擋”。也就是在D擋起步后,保持節氣門開度5%,加速到40km/h,快松油門,能提高到一個擋位,再加速到75km/h,松油門又能提高一個擋位。降低時按行車車速,稍踩油門,即回到低擋。但必須注意,油門不能踩到底。否則,會強行掛入低速擋,可能造成變速器損壞。
總之,自動變速器汽車相對于手動變速器汽車而言,省去了離合器踏板,不必頻繁地踩踏板,使汽車駕駛變得簡單、輕松。但若操作不當,會人為地增加自動變速器的故障發生率,降低其使用壽命。正確使用自動變速器,不僅可以避免或減少故障的發生,還會降低油耗,減少污染。
九、故障維修
自動變速器結構復雜,故障形式也較多。在沒有專用診斷設備時,可通過觀察和必要的試驗等手段進行簡易診斷。
1、汽車不能前進或倒退。
首先進行基本檢查,包括外表是否漏油、線路連接是否可靠、各操縱機購是否正常等,尤其要注意手動選檔機構有無脫落,工作是否可靠等。
無異常時,應進行時間滯后試驗,應有檔位結合感覺。若以上正常,則應檢查油量、油質顏色等。油質檢查,較準確的方法是卸下油店殼,若池底殼及濾網上粘有金屬屑、離合器碎片時,則應對變速器進行解體檢修。
2、自動變速器打滑。
即前進或倒車時有滑轉、起步或換檔時,發動機出現空轉現象。首先檢查油量、油質和顏色及節氣門等操縱機構有無異常。若正常,可進行時間滯后試驗,時間滯后過長,說明變速器內部磨損嚴重,應解體修理。解體前若能通過路試確定何種條件下有打滑現象,將使維修更具針對性??鄷r間滯后試驗正常,可進行失速試驗確診。失速試驗前應仔細檢查發動機的工作狀況,如節氣門能否全開、點火時刻等,防止將發動機無力誤診為變速器打滑。
3、自動變速器換檔規律不正確。
此故障原因很多,且故障率大,因此診斷和修理也較困難。首先進行基本檢查,特別應注意節氣門閥操縱機構是否正常,再進行路試,確定不能換入的檔位、換檔時的車速等是否符合規定。若四檔自動變速器不上四檔時,還應檢查超速檔控制是否符合規定。若四擋自動變速器換不上四檔時,還應檢查超速檔控制開關和水溫傳感器的工作狀況是否正常。
根據路試結果,再做油壓試驗。先檢測調速器油壓,油壓結果正常時,應通過失速試驗檢查液力變矩器。當油壓低于標準值時,說明故障不在變速器,只需拆下離心調速器修復。對于利用車速傳感器產生車速信號的(沒有離心調速器),應檢查傳感器和有關電路是否正常。若上述正常時,換檔規律仍不正常,一般是因為主油路壓力不正常引起的,可調整調壓閥或節氣門閥操縱機構。若調整后仍不正常時,應檢修或更換控制閥體。