電控機械式自動變速器

1、,電控機械式自動變速器,羅耀明,概述 組成及分類 ECU 執(zhí)行機構(gòu),1.概述,電控機械式自動變速器是在原有齒輪式機械變速器的基礎(chǔ)上加裝電腦控制系統(tǒng)，對油門、離合器、變速桿的控制均采用了電動機驅(qū)動或液壓驅(qū)動的執(zhí)行機構(gòu)，從而實現(xiàn)選擋、換擋的自動化控制，使汽車成為自動變速的汽車。它保持了原有的機械傳動結(jié)構(gòu)基本不變，所以齒轉(zhuǎn)傳動固有的傳動效率高、機構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點被很好的繼承下來。,AMT的基本結(jié)構(gòu),起步與換擋是控制功能的主要內(nèi)容，如上圖所示可知，駕駛員通過加速踏板 和操縱桿向計算機傳遞控制信號，大量的傳感器時刻掌握著車輛的行駛狀態(tài) 計算機按存儲于其中的最佳程序：動態(tài)三參數(shù)最佳換擋規(guī)律、離合器模

2、糊控 制規(guī)律、發(fā)動機供油自適應調(diào)節(jié)規(guī)律等，對發(fā)動機供油，離合器的分離與接 合以及變速器換擋三者的動作與時序?qū)崿F(xiàn)最佳匹配，從而獲得優(yōu)良的燃料經(jīng) 濟性與動力性能以及平穩(wěn)起步與迅速換擋的能力,2.電控機械式自動變速器的組成及分類,1. 電控機械式自動變速器的組成 電控機械式自動變速器系統(tǒng)主要由四大部分組成：被控制系統(tǒng)、電子控制器（ECU）、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器。 1）被控制系統(tǒng) 包括發(fā)動機、離合器、變速器。換檔時，發(fā)動機節(jié)氣門開度的調(diào)節(jié)、離合器的分離和接合、變速器的選換檔機構(gòu)都需要進行自動控制。 2)電子控制器（ECU） 包括各信號處理單元、微處理器、程序及數(shù)據(jù)存儲器、驅(qū)動電路、顯示單元、故障自診斷單元

3、及工作電源等。 3)執(zhí)行機構(gòu) 按駕駛員的意圖實現(xiàn)車輛運行狀況的改變。執(zhí)行機構(gòu)由選換檔執(zhí)行機構(gòu)、離合器分離接合執(zhí)行機構(gòu)和油門執(zhí)行機構(gòu)組成。 4)傳感器 用于實時監(jiān)測車輛運行狀態(tài)，采集ECU控制所需的各種信息，同時將采集到的信號轉(zhuǎn)換成ECU能識別的信息，便于ECU進行處理，并對車輛運行做出及時反應以調(diào)整行駛狀態(tài)。,2. 電控機械式自動變速器的類型 根據(jù)電控機械自動變速系統(tǒng)選換檔和離合器的操縱方式不同可分為液壓驅(qū)動式、氣壓驅(qū)動式和電機驅(qū)動式3種。 液壓驅(qū)動式電控機械自動變速系統(tǒng)中，選換檔和離合器的操縱靠油壓來實現(xiàn)，因此，必須建立一個液壓系統(tǒng)。因為節(jié)氣門的自動操縱可以獨立于自動變速系統(tǒng)，所以對節(jié)氣門的

4、操縱可以采用液壓、電機或者線形電磁鐵等多種驅(qū)動方式。 氣壓驅(qū)動式電控機械自動變速器中，選換檔和離合器的操縱靠氣壓來實現(xiàn)，因此，需要有一個氣壓系統(tǒng)。由于氣壓系統(tǒng)存在壓力波動較大，對離合器的精確控制不利。因此，這種方式目前應用較少。 電機驅(qū)動式電控機械自動變速器是采用直流電動機來驅(qū)動選換檔機構(gòu)和離合器，屬于電驅(qū)動方式。,3.電子控制單元ECU,一、組成：ECU由電源、CPU與存儲器、輸入電路與輸出電路幾部分構(gòu)成。 二、控制軟件： （1）變速控制。 各種最佳換擋規(guī)律存儲于計算機，然后根據(jù)兩參考數(shù)或三參考數(shù)控制換擋 （2）離合器控制。 為了補償離合器片的磨損，需查明離合器部分結(jié)合的起點，它是離合器控制

5、的重要參考點 車輛起步與換擋時離合器的接合控制 離合器的分離控制 二次離合控制,影響離合器控制的主要因素： 節(jié)氣門開度 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 輸入軸轉(zhuǎn)速 離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩特性 （3）發(fā)動機供油控制。電噴發(fā)動機用間斷供油與延遲點火實現(xiàn)對供油的控制，它可分為3個邏輯特性：發(fā)動機起動、加速控制和換擋時的控制,1.離合器的執(zhí)行機構(gòu) 離合器的執(zhí)行機構(gòu)有液動和氣動兩種。如果從使用性能來看，液動要優(yōu)于氣動，但對已有氣壓系統(tǒng)的汽車而言，使用氣動方案可降低成本。 如圖所示的液壓系統(tǒng)，操縱離合器動作的是一個單作用液壓缸，系統(tǒng)由電磁閥Y1、Y2、Y3、Y4控制，這些閥有直徑各不相同的節(jié)流孔，以滿足不同接合速度的要求。,圖機械

6、式自動變速器的液壓系統(tǒng) 1-液壓泵；2-壓力繼電器；3-蓄壓氣；4-電磁閥；5-離合器操縱液壓缸,1.系統(tǒng)的工作模式有四種： 1）分離 電磁閥Y1接通，Y2、Y3和Y4關(guān)閉，壓力油進入液壓缸，離合器分離，用于防止發(fā)動機熄火及換檔。 2）保持分離 保持分離 Y1、Y2、Y3和Y4均關(guān)閉，缸內(nèi)液壓油被封閉，活塞不動，離合器保持分離。 3）接合 Y1關(guān)閉，Y2、Y3和Y4由驅(qū)動電磁閥的脈沖電流的脈沖幅值控制，分別或同時接通，脈沖越寬，活塞運動速度越快。 4）保持接合 離合器接合后，除Y2外所有電磁閥全部關(guān)閉，汽車進入正常行駛。,2.變速器的執(zhí)行機構(gòu),有平行式和相互正交兩種。它們各有3個停止位置，組成矩陣方式。對5個前進擋1個倒檔的AMT而言，采用正交比平行式可節(jié)省兩個活塞缸，因而結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，對于插入了選檔動作的換擋，其時間會比平行式略長，其液壓缸是單杠型復動式，用二位三通控制油路，可使活塞正確可靠停于3個位置。換檔操縱與手動變速器相同 3、發(fā)動機執(zhí)行機構(gòu) 對于電噴發(fā)動機，AMT與其共享資源，用CAN總線通信使其在換擋時，按要求減油或加油，并使發(fā)動機點火延遲以提高換擋品質(zhì)與降低污染,平行軸式液力自動變速器,該自動變