1、第五章 汽車技術(shù)簡介第一節(jié) 概述一、計算機(jī)實現(xiàn)對汽車的全面控制二、汽車廣泛應(yīng)用的新型材料三、新能源在汽車上的應(yīng)用第二節(jié) 汽車電控基礎(chǔ)知識一、信號采集及輸入裝置二、信號處理及控制裝置三、信號指令及執(zhí)行裝置第三節(jié) 汽車電控系統(tǒng)一、汽油機(jī)電子燃油噴射系統(tǒng)二、汽車電子防抱死制動系統(tǒng)三、安全氣囊系統(tǒng)第四節(jié) 汽車自動變速器一、自動變速器概述二、自動變速器構(gòu)造、工作原理及使用要點第一節(jié) 概述 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車工業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，新技術(shù)，新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新能源在汽車上得到廣泛應(yīng)用。汽車已由過去的以機(jī)為主、以電為輔的傳統(tǒng)的運輸設(shè)備，發(fā)展到機(jī)械、液壓、電氣及電子并重、高度電氣化及自動化的一

2、代新型交通工具。專用的計算機(jī)實現(xiàn)了對汽車的全面控制，汽車工業(yè)已進(jìn)入了電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車的電子時代。一、 計算機(jī)實現(xiàn)對汽車的全面控制現(xiàn)代汽車已由計算機(jī)對其實現(xiàn)全面的控制，主要內(nèi)容包括：1、發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng) 電控燃油噴射（EFI）：控制燃油噴射的數(shù)量和時間； 電控點火系ESA(Electronic Spark Adwance)：控制點火的時刻和周期； 怠速控制ISC(Idle Speed Control)：控制怠速油量； 進(jìn)氣控制：控制進(jìn)氣量； 排放控制：根據(jù)不同工況控制排放的質(zhì)量； 增壓控制：控制增壓比例，克服爆燃； 故障自診斷：自動顯示故障碼發(fā)出報警信息； 失效保護(hù)：電控失效時，起動普通工作

3、模式； 備用系統(tǒng)：設(shè)有備用系統(tǒng)，一套系統(tǒng)失效后，備用系統(tǒng)起動運行；2、底盤控制系統(tǒng)自動變速器控制系統(tǒng)：實現(xiàn)自動控制變換相應(yīng)的檔位；防滑差速器（ASD）與加速防滑系統(tǒng)（ASR）：自動控制汽車差速行駛，提高車輛牽引能力； 牽引力控制（TRC）：制動防抱死控制（ABS）：自動實現(xiàn)最佳制動，提高汽車的制動能力及制動中的操縱穩(wěn)定性；電控懸架系統(tǒng)（TEMS）：提高汽車的行駛平順性及動力性及舒適性；定速控制系統(tǒng)：減輕駕駛?cè)藛T的勞動強(qiáng)度，提高舒適性；動力轉(zhuǎn)向車速感應(yīng)穩(wěn)定系統(tǒng)：提高車輛行駛穩(wěn)定性，避免車輛產(chǎn)生側(cè)滑或翻傾；3、安全保證及報警系統(tǒng)安全氣囊防碰撞系統(tǒng)（SRS）：提高汽車的被動安全性；防盜竊控制系統(tǒng)：倒

4、車監(jiān)視系統(tǒng)：改善駕駛條件，提高汽車的操縱性；雷達(dá)鑒控定距系統(tǒng)：改善駕駛條件，提高汽車的行駛安全性；4、輔助裝置控制系統(tǒng)門窗控制系統(tǒng)坐椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動空調(diào)系統(tǒng)汽車音響及通訊系統(tǒng)二、 汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用的新型材料 除常規(guī)的鋼鐵及金屬材料外，汽車上已經(jīng)廣泛應(yīng)用了多種新型的工程材料，降低了汽車的自重，提高了汽車的可靠性、燃油經(jīng)濟(jì)性，并且改善了汽車的制造工藝及加工成本。1、鋁合金材料：廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)、車身附件、裝飾板、蒙皮板、機(jī)件殼體等零、部件。2、工程塑料：廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)、底盤及車身附件、內(nèi)裝飾件。3、合成橡膠：廣泛應(yīng)用于汽車輪胎、液壓系統(tǒng)的密封件及起減震緩沖作用的零、部件。4、陶瓷材料：利用

5、其耐磨性及耐高溫性，用于制造發(fā)動機(jī)的活塞及燃燒室相應(yīng)的零、部件。三、新能源在汽車上的應(yīng)用1、新型有機(jī)燃料的開發(fā)與應(yīng)用為減小大氣污染、改善生態(tài)環(huán)境，除不斷地改進(jìn)傳統(tǒng)的以石油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，使其提高燃燒效率，減小尾氣排放外，新型的有機(jī)燃料也在不斷地開發(fā)和廣泛地應(yīng)用于汽車業(yè)，如：酒精、煤氣、天然氣等，特別是天然氣，由于其天然儲量豐富、燃燒熱值高、利于發(fā)動機(jī)的充分燃燒，目前得到了廣泛的應(yīng)用。2、電動汽車日趨成熟蓄電池的性能不斷地得到改善和提高，燃料電池向縱深研究使其技術(shù)日趨成熟，電動汽車技術(shù)正逐步推廣，主要表現(xiàn)在續(xù)行里程進(jìn)一步加大，已超過一百公里；最高時速也不斷地提高，已達(dá)到每小時180公里以上，為徹

6、底解決汽車排放問題開辟了新的道路。3、內(nèi)燃動力與電氣動力相結(jié)合的新車型進(jìn)一步改善了汽車的動力性及經(jīng)濟(jì)性內(nèi)燃機(jī)與電動機(jī)相結(jié)合的新型底盤，使汽車實現(xiàn)上坡時由內(nèi)燃機(jī)及電動機(jī)共同驅(qū)動；而下坡運行時，則可在關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)的同時將電動機(jī)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)，回收汽車的下坡能量并存儲起來，從而進(jìn)一步改善了汽車的動力性及經(jīng)濟(jì)性。 汽車的燃料電池簡介 早在1839年，英國人W.Grove就提出了氫和氧反應(yīng)可以發(fā)電的原理，這就是最早的氫-氧燃料電池(FC)。但直到20世紀(jì)60年代初，由于航天和國防的需要，才開發(fā)了液氫和液氧的小型燃料電池，應(yīng)用于空間飛行和潛水艇。近二三十年來，由于一次能源的匱乏和環(huán)境保護(hù)的突出，要求開發(fā)利用新

7、的清潔再生能源。燃料電池由于具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點而受到世界各國的普遍重視。美國礦物能源部長助理克.西格爾說：“燃料電池技術(shù)在21世紀(jì)上半葉在技術(shù)上的沖擊影響，會類似于20世紀(jì)上半葉內(nèi)燃機(jī)所起的作用。”福特汽車公司主管PNGV經(jīng)理鮑伯.默爾稱，燃料電池必會給汽車動力帶來一場革命，燃料電池是唯一同時兼?zhèn)錈o污染、高效率、適用廣、無噪聲和具有連續(xù)工作和積木化的動力裝置。預(yù)期燃料電池會在國防和民用的電力、汽車、通信等多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。美國Arthur D.Little公司最新估計，2000年燃料電池在能源系統(tǒng)市場將提供1 5002 000MW動力，價值超過30億美元，車輛市場將超過2

8、0億美元；2007年燃料電池在運輸方面的商業(yè)價值將達(dá)到90億美元。質(zhì)子交換膜燃料電池原理其工作原理是： 從正極處的氫氣中抽取電子（氫氣被電化學(xué)氧化掉，或稱“燃燒掉了”）。這些負(fù)電子流到導(dǎo)電的正極，同時，余下的正原子（氫離子）通過電解液被送到負(fù)極。 在負(fù)極，氫離子與氧氣發(fā)生反應(yīng)并從負(fù)極吸收電子。這一反應(yīng)的產(chǎn)品是電流、熱量和水。質(zhì)子交換膜燃料電池特點質(zhì)子交換膜燃料電池以磺酸型質(zhì)子交換膜為固體電解質(zhì),無電解質(zhì)腐蝕問題，能量轉(zhuǎn)換效率高，無污染，可室溫快速啟動。質(zhì)子交換膜燃料電池在固定電站、電動車、軍用特種電源、可移動電源等方面都有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是電動車的最佳驅(qū)動電源。它已成功地用于載人的公共汽車

9、和奔馳轎車上。 當(dāng)前科技發(fā)展?fàn)顩r： 燃料電池工程中心制備和小批量生產(chǎn)PEMFC的Pt/C 、Pt-Ru/C電催化劑、電極、膜電極三合一(EMAS)和電池雙極板等關(guān)鍵組件；研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的電池組；進(jìn)行PEMFC 電動車裝車試驗并研制以PEMFC為動力的電動車發(fā)動機(jī)。已掌握了一系列PEMFC 的關(guān)鍵技術(shù)，申請了十四項國家發(fā)明專利。成功地研制出100W 5KW的各種規(guī)格的電池組, 電池額定輸出功率密度0.35W/cm2 。目前千瓦級PEMFC技術(shù)已經(jīng)成熟，具備了商業(yè)開發(fā)的條件，同時在質(zhì)子交換膜燃料電池氫源開發(fā)方面取得了重大進(jìn)展。質(zhì)子交換膜燃料電池外形固體氧化物燃料電池固體氧化物燃料電池采用固體氧

10、化物作為電解質(zhì)，除了高效，環(huán)境友好的特點外，它無材料腐蝕和電解液腐蝕等問題；在高的工作溫度下電池排出的高質(zhì)量余熱可以充分利用，使其綜合效率可由50%提高到70%以上; 它的燃料適用范圍廣，不僅能用H2，還可直接用CO、天然氣（甲烷）、煤汽化氣，碳?xì)浠衔?、NH3、H2S等作燃料。這類電池最適合于分散和集中發(fā)電。 第二節(jié) 汽車電控基礎(chǔ)知識簡介 汽車是一個綜合復(fù)雜的計算機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由若干相對獨立、又具有一定聯(lián)系的子系統(tǒng)組成。但從邏輯結(jié)構(gòu)來看，各子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)類似，其均由信號采集及輸入裝置、信號處理及控制輸出裝置及信號指令執(zhí)行裝置組成。一、信號采集及輸入裝置 汽車的信號采集及輸入裝置的基本作用

11、是感知汽車瞬時的技術(shù)狀態(tài)參數(shù)及駕駛?cè)藛T的操作意志和指令，并把這些信息及時準(zhǔn)確地傳遞到信號處理及控制輸出裝置，該裝置也稱為電子控制單元（ECU）；汽車的信號采集及輸入裝置主要包括兩類：傳感器及控制開關(guān)。1、傳感器傳感器是將各種非電量信號，如壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、流量、位移等，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號的裝置。汽車上常用的傳感器有：進(jìn)氣壓力傳感器、水溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、空氣流量傳感器、節(jié)氣門位置傳感器等，其主要作用是及時準(zhǔn)確地感知汽車的技術(shù)狀態(tài)，將非電量信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后，把相應(yīng)的電信號傳輸?shù)叫盘柼幚硌b置，進(jìn)行處理。2、控制開關(guān) 控制開關(guān)主要是感知駕駛?cè)藛T的操作意志和指令信號的裝置。汽車上常用的控制開關(guān)有：剎車信

12、號開關(guān)（含手剎及腳剎）、檔位開關(guān)（含空檔及倒檔或前進(jìn)檔）、點火開關(guān)及起動開關(guān)、動力模式選擇開關(guān)、轉(zhuǎn)向開關(guān)、車燈開關(guān)及空調(diào)開關(guān)等。二、信號處理及控制裝置（電子控制單元ECU）1、信號處理及控制裝置（ECU）的基本功用接收信息：接收傳感器及控制開關(guān)的輸入信號，并將該信號進(jìn)行預(yù)處理，為后續(xù)對信號的利用作準(zhǔn)備；同時為傳感器的正常工作提供基準(zhǔn)電壓和測試條件。存儲信息：存儲汽車的相關(guān)信息和參數(shù)及運算的中間數(shù)據(jù)和運算程序與參考依據(jù)。運算分析：根據(jù)測試數(shù)據(jù)及存儲信息進(jìn)行運算分析，得出決策指令。輸出指令：將決策指令經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換及放大處理，轉(zhuǎn)換為汽車執(zhí)行器可接受的指令信息并輸出到相應(yīng)各執(zhí)行器，包括自身修正及故障顯

13、示。2、信號處理及控制裝置（電控單元ECU）的組成輸入回路：基本作用是接收輸入信號并進(jìn)行濾波及整形處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AD轉(zhuǎn)換器）：其作用是將接收到的傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便微機(jī)進(jìn)行處理。微機(jī)：其主要作用是按預(yù)置的程序?qū)邮盏降男畔?shù)據(jù)及時計算處理，并根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出對汽車的控制信號送往輸出回路。微機(jī)主要由中央處理器（CPU）、存儲器及輸入輸出器組成。輸出回路：其主要作用是將微機(jī)發(fā)出的較弱的信號轉(zhuǎn)換為執(zhí)行器所能接收的較強(qiáng)的執(zhí)行信號和指令，包括重新將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。三、信號指令執(zhí)行裝置（執(zhí)行器） 信號指令執(zhí)行裝置的基本功用是接受信號處理及控制裝置（ECU）的指令信號，并按照信號

14、指令的要求具體實現(xiàn)對汽車的控制功能，該裝置是控制汽車正常運行的最基礎(chǔ)的部件，一般由電器及機(jī)械部件的組合體構(gòu)成。由于對汽車的控制是復(fù)雜的、多方面的，所以信號指令執(zhí)行裝置也是多種多樣的，具體應(yīng)由汽車的設(shè)計水平來決定。一般現(xiàn)代的電噴汽車均設(shè)有燃油控制器、點火控制器、冷起動控制器、怠速控制器等裝置，通過這些裝置實現(xiàn)對燃油噴射、點火時刻、冷起動及怠速下運轉(zhuǎn)的調(diào)整和控制的具體執(zhí)行。第三節(jié) 汽車主要電控系統(tǒng)1、MPI（Multi Point Injection System）電噴系統(tǒng)（EFI）的組成電子控制汽油噴射系統(tǒng)（EFI）主要由汽油供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)及電子控制系統(tǒng)組成。汽油供給系統(tǒng)主要由電動汽油泵

15、18、油壓調(diào)節(jié)器7、燃料輸送管4及汽油噴射器3組成；汽油經(jīng)汽油泵18壓入油路后，受到油壓調(diào)節(jié)器7的控制，將多余的汽油直接泄回油箱，并將管路4中的油壓穩(wěn)定在一個固定數(shù)值（262kpa）左右，然后通過噴射器3按發(fā)動機(jī)工況噴入進(jìn)氣歧管?？諝夤┙o系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空氣流量計9、節(jié)氣門體11、氣壓傳感器1及怠速控制伐等部件組成；空氣經(jīng)濾清后，由空氣流量計9計量其流量后通過節(jié)氣門體11及進(jìn)氣歧管，分別進(jìn)入各氣缸；發(fā)動機(jī)在怠速下運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門關(guān)閉，空氣由怠速控制伐控制進(jìn)入氣缸。電子控制系統(tǒng)主要由電控單元12、加速傳感器10、氧傳感器17、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器16、控制開關(guān)5、廢氣循環(huán)控制器2、曲軸基準(zhǔn)位置傳感

16、器8、水溫傳感器14及頂置點火線圈6等部件組成；其中電控單元12是核心部件，其通過對傳感器及控制開關(guān)傳送的車況信息的判斷，發(fā)出指令到執(zhí)行器：汽油噴射器3、廢氣循環(huán)控制器2、怠速控制伐等部件，實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)相應(yīng)工況的科學(xué)控制。1-氣壓傳感器、2-廢氣循環(huán)控制器、3-汽油噴射器、4-燃料輸送管、5-控制開關(guān)、6-頂置點火線圈、7-油壓調(diào)節(jié)器、8-曲軸基準(zhǔn)位置傳感器、9-空氣流量計、10-加速度傳感器、11-節(jié)氣門體、12-電控單元、13-空轉(zhuǎn)速度控制伐、14-水溫傳感器、15-爆振傳感器、16-曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、17-氧傳感器、18-汽油泵、19-空氣伐2、電噴系統(tǒng)（EFI）對燃油噴射量的控制一般電噴

17、系統(tǒng)對噴油量的控制分為基本噴射量和補(bǔ)充噴射量來實現(xiàn)的； 基本噴射量：維持發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)的基本噴射量是由電控單元（ECU）根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號（由曲軸轉(zhuǎn)速傳感器16或由點火線圈6根據(jù)點火次數(shù)測得）和發(fā)動機(jī)負(fù)荷信號（由空氣流量計9和節(jié)氣門位置傳感器11測得）進(jìn)行決策控制汽油噴射器3供給的油量。補(bǔ)充噴射量：發(fā)動機(jī)電控單元（ECU）根據(jù)發(fā)動機(jī)特定的具體情況，供給發(fā)動機(jī)額外的噴射量稱為補(bǔ)充噴射量；其由冷卻水溫、空氣溫度、節(jié)氣門特定位置、點火開關(guān)起動位置等因素決定，通常包括：l 低水溫補(bǔ)充油量：水溫低于80C時，電控單元將控制汽油噴射器噴出一定的補(bǔ)充油量；水溫越低補(bǔ)充的油量越多；l 低氣溫補(bǔ)充的油量：空氣溫度低

18、于40C時，電控單元將控制汽油噴射器噴出一定的補(bǔ)充油量；氣溫越低補(bǔ)充的油量越多；l節(jié)氣門位置的補(bǔ)充油量：當(dāng)節(jié)氣門在大負(fù)荷時，電控單元將控制汽油噴射器噴出一定的大負(fù)荷補(bǔ)充油量；l點火開關(guān)起動位置的補(bǔ)充油量：當(dāng)點火開關(guān)在起動位置時，電控單元將控制汽油噴射器噴出一定的起動補(bǔ)充油量。電噴油量控制圖解總油量二、汽車的電子防抱死制動系統(tǒng)（ABS） 當(dāng)汽車處于緊急制動下，普通制動系統(tǒng)將各車輪抱死，使汽車失去方向控制能力，制動性能下降，很容易造成交通事故；為改進(jìn)汽車的制動性能，特在汽車上裝設(shè)電子防抱死裝置（Anti-lock brake system）, 以使汽車最大限度地利用地面的附著力而達(dá)到最佳的制動效果

19、。制動力與輪胎運動狀態(tài)的關(guān)系V汽車行駛速度；r驅(qū)動輪半徑；驅(qū)動輪角速度；制動滑移率；1、電子防抱死（ABS）系統(tǒng)基本組成車輪轉(zhuǎn)速傳感器及車輪轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子：該部件的主要作用是及時感知汽車各車輪的運動速度，并不斷地把車輪運動信息傳遞給ABS電腦；其中各車輪轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子是與汽車的車輪一同轉(zhuǎn)動的，該轉(zhuǎn)子的輪齒與傳感器之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)并發(fā)出與轉(zhuǎn)速成比例的脈沖信息。ABS電腦：該部件也是信號處理及控制裝置，其主要作用是接受各車輪的轉(zhuǎn)速傳感器信息，并對信息進(jìn)行加工運算，得出各車輪的瞬時轉(zhuǎn)速及制動減速度，然后通過與存儲器中的數(shù)據(jù)對比，判斷各車輪是否被抱死停轉(zhuǎn)，與此同時不斷地向ABS執(zhí)行器發(fā)出指令信息。AB

20、S執(zhí)行器：該部件接受由ABS電腦發(fā)來的信息，按電腦指令調(diào)整制動力，以保證最大制動效能。2、ABS執(zhí)行器工作原理ABS制動系統(tǒng)如圖10-3所示，其是在普通制動系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)電磁控制裝置來實現(xiàn)的，其中虛線框中的部分是ABS執(zhí)行部件。ABS執(zhí)行器工作原理：該部件是將受電腦控制的電磁伐串入制動液壓回路中，當(dāng)ABS電腦發(fā)出信息后直接控制電磁伐的通斷，使制動器處于最佳制動狀態(tài)下工作而不被抱死。ABS原理圖轉(zhuǎn)速傳感器ABS制動效果VNp0tVnpV行駛速度；n車輪轉(zhuǎn)速；P制動油壓；t制動持續(xù)時間；三、汽車安全氣囊系統(tǒng)（SRS）1、安全氣囊的功用 安全氣囊系統(tǒng)（SRSSupplemental Restrai

21、nt System）是汽車發(fā)生碰撞（一次碰撞）引起車速急劇變化后，為避免車內(nèi)乘員與車內(nèi)設(shè)施發(fā)生猛烈撞擊（二次碰撞）而遭受傷害所設(shè)置的一種被動安全裝置。安全氣囊（SRS）系統(tǒng)必須配合安全帶共同使用，才能充分發(fā)揮效能；其是在汽車產(chǎn)生一次碰撞與乘員和車內(nèi)設(shè)施發(fā)生二次碰撞之間的一剎那（約120ms之內(nèi)），在乘員與機(jī)件之間迅速產(chǎn)生一層氣墊（如圖10-4所示），使駕駛員與乘員免遭碰撞的創(chuàng)傷。2、安全氣囊系統(tǒng)構(gòu)造如圖10-5所示，安全氣囊系統(tǒng)主要由四部分組成：碰撞傳感器、SRS指示燈、安全氣囊組件、安全氣囊控制裝置（SRS電腦）。3、安全氣囊的工作原理安全氣囊組件基本構(gòu)造 安全氣囊組件包括：氣體發(fā)生器和氣囊

22、體；氣體發(fā)生器內(nèi)裝有點火器（電雷管）、點火劑、充氣劑；當(dāng)點火器接到指令后引爆點火劑，點火劑產(chǎn)生大量熱量使充氣劑受熱分解出大量氣體充入氣囊體。這一整個過程僅在短短的40ms內(nèi)完成。安全氣囊系統(tǒng)工作原理 安全氣囊系統(tǒng)工作過程如圖10-6所示：當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，安裝在車前端的碰撞傳感器與SRS電腦中裝的防護(hù)傳感器共同作用的信號促使SRS電腦對氣體發(fā)生器中的點火器發(fā)出指令，從而通過點火器引爆點火劑使充氣劑迅速反應(yīng)，將氣囊體充滿由充氣劑分解后產(chǎn)生的氣體。安全氣囊工作原理第四節(jié)自動變速器一、自動變速器概況介紹1、普通變速器的不足換檔操作復(fù)雜，分散駕駛?cè)藛T精力，增加行車不安全因素；換檔操作必須切斷功率流，增

23、加動載荷，影響傳動系使用壽命；換檔操作最佳時機(jī)不易把握，影響汽車的動力性及經(jīng)濟(jì)性；換檔操作不平穩(wěn)，影響乘員乘車的舒適性。2、自動變速器的發(fā)展情況 20世紀(jì)30年代，由美國通用公司首先研制出了由液力偶合器與行星輪式變速器組合的新型變速系統(tǒng)； 20世紀(jì)50年代，出現(xiàn)了由車速及節(jié)氣門開度綜合控制的液壓操縱自動換檔的變速器； 20世紀(jì)70年代，由日本豐田公司首先研制了電子控制的自動換檔變速器；3、自動變速器的主要優(yōu)點簡化操作、減輕駕駛?cè)藛T的勞動強(qiáng)度，提高了行車安全性；減小了汽車傳動部件的沖擊載荷，提高了車輛的使用壽命；實現(xiàn)了負(fù)載自動換檔，提高了汽車的動力性能和通過性，減少了誤車的可能性；避免了駕駛?cè)藛T

24、的異常操作，減少了發(fā)動機(jī)的異常燃燒，降低了尾氣排放的污染；4、自動變速器的主要類型 按自動換檔的控制方式分為液力控制式自動變速器及電子控制式自動變速器；液力控制式自動變速器液力控制式自動變速器是通過機(jī)械裝置將汽車的運行工況轉(zhuǎn)化為液壓信號，并使變速系統(tǒng)按照預(yù)定的變速規(guī)律通過液壓積成伐板的回路控制來實現(xiàn)換檔操作。電子控制式自動變速器電子控制式自動變速器是通過傳感器裝置將汽車的運行工況轉(zhuǎn)化為電信號，并通過自動變速器電腦對電信號處理，然后輸出控制指令給相應(yīng)的電磁伐，來實現(xiàn)變速器的換檔操作。自動變速器控制原理各開關(guān)狀態(tài)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變速器油溫發(fā)動機(jī)溫度汽車速度節(jié)氣門開度自動變速器控制原理自動變速器構(gòu)造1-變

25、扭器、2-油泵、3-輸入軸、4-行星輪變速器、5-變速控制伐體、6-輸出軸、7-油底殼 液力變矩器 液力變矩器通常由與發(fā)動機(jī)飛輪連接的泵輪、與變速器輸入軸連接的渦輪及與單向離合器連接的導(dǎo)輪組成，其主要作用是通過油液的運動傳遞動力并在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)降速增扭、無級變速。 行星輪變速器 行星輪變速器是由一系列的行星齒輪系、液壓離合器與制動器組成的有級式的變速器，該變速器易于通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動換檔，并且與液力變矩器配合可在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速。 電子控制系統(tǒng) 自動變速器電子控制系統(tǒng)由反應(yīng)汽車工況的傳感器、自動變速器控制電腦、變速電磁伐及換檔離合器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，其主要功用是由自動變速器控制電腦根據(jù)

26、傳感器反應(yīng)的車況信息進(jìn)行自動運算和判斷，發(fā)出科學(xué)的換檔指令到換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)以實現(xiàn)自動換檔變速。液力變矩器結(jié)構(gòu)原理飛輪渦輪泵輪導(dǎo)輪軸殼體 功率流傳遞路線 汽車發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率流通過液力變矩器的一次放大（可達(dá)到24倍）后，傳給行星輪變速器進(jìn)行有級變速，然后輸出到驅(qū)動橋；其中液力變矩器可在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，根據(jù)汽車的行駛阻力及車速自動調(diào)整負(fù)荷。 傳感器監(jiān)測的主要信息l 節(jié)氣門位置傳感器反應(yīng)節(jié)氣門的開度大小的比例，該信息與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車行駛速度等參數(shù)配合提供電腦換檔的決策依據(jù)；l 車速傳感器反應(yīng)汽車的行駛速度；l 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器反應(yīng)發(fā)動機(jī)實際運轉(zhuǎn)速度；l 冷卻水溫傳感器反應(yīng)發(fā)動機(jī)熱平衡狀況信息

27、，水溫較低時不適宜加檔，應(yīng)在低負(fù)荷下繼續(xù)預(yù)熱；l 變速器油溫傳感器反應(yīng)變速器潤滑油熱平衡狀況，其是控制散熱器的散熱強(qiáng)度的依據(jù)；l 檔位開關(guān)反應(yīng)駕駛?cè)藛T的意圖并間接反應(yīng)出道路情況，自動變速器仍然需要將變速手柄置于某一確定的位置（至少分為前進(jìn)、倒退、空位等）；l 模式選擇開關(guān)決定汽車行駛的基本模式：是以經(jīng)濟(jì)車速行駛還是以高動力性行駛；l 制動燈開關(guān)決定發(fā)動機(jī)工況及各傳動部件的工況； 自動變速系統(tǒng)的控制內(nèi)容l檔位控制：當(dāng)變速手柄在前進(jìn)檔時，自動變速器電腦根據(jù)汽車行駛情況選擇最佳的時刻換到最合適的檔位，以使汽車充分發(fā)揮動力性和經(jīng)濟(jì)性；l變速液壓系統(tǒng)的油壓控制：自動變速器電腦根據(jù)汽車的工況需要調(diào)整液壓系

28、統(tǒng)的壓力，以達(dá)到既減少能耗，又滿足傳遞功率流的需要，同時保證換檔平穩(wěn)無沖擊；l發(fā)動機(jī)控制：自動換檔過程中，自動變速器電腦通知發(fā)動機(jī)電腦適當(dāng)減小噴油量，保證換檔平穩(wěn)；特殊路況下需發(fā)動機(jī)制動汽車運行時，自動變速器電腦發(fā)出信號使發(fā)動機(jī)與變速器強(qiáng)制連接（通過強(qiáng)制離合器），以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的制動效果； 自動變速的控制原理l 自動換檔的決策模型：如圖10-10所示，汽車換檔的主要決定因素是節(jié)氣門開度和汽車行駛速度，當(dāng)汽車在某一節(jié)氣門開度下，車速上升達(dá)到升檔規(guī)律線時，則自動變速器電腦發(fā)出升檔指令使自動變速器實現(xiàn)升檔操作；反之，車速下降達(dá)到降檔規(guī)律線時，則自動變速器電腦發(fā)出降檔指令使自動變速器實現(xiàn)降檔操作，該模型

29、也稱為自動換檔圖；小油門加油中油門加檔l 自動換檔的控制過程：如圖10-11所示，自動變速電腦根據(jù)汽車檔位開關(guān)及換檔模式開關(guān)的信息決定選擇相應(yīng)的自動換檔圖，然后按節(jié)氣門位置傳感器及車速傳感器檢測到的信息進(jìn)行判斷得出結(jié)果，最后向換檔電磁伐發(fā)出換檔指令。三、電子控制自動變速器的使用1、自動變速器的檔位和控制開關(guān) 如圖10-12所示，自動變速器操縱機(jī)構(gòu)包括：1-操縱手柄、2-檔位（一般設(shè)有P、R、N、D、S、L各檔位）、3-超速檔開關(guān)或保持開關(guān)、4-鎖止按鈕；自動變速器操縱手柄的檔位l P檔（停車檔）：變速器輸入軸與輸出軸分離，其輸出軸被鎖止機(jī)構(gòu)鎖住，汽車不能移動；應(yīng)特別注意，汽車在運動中不能掛入P檔，若誤操作會損壞機(jī)件，故特設(shè)有鎖止按鈕，駕駛?cè)藛T應(yīng)在汽車停穩(wěn)后，按下鎖止按鈕4后方可掛入P檔；l R檔（倒車檔）：變速器輸入軸與輸出軸旋向相反，是倒車專用檔；掛倒檔也需在汽車停穩(wěn)后，按下鎖止按鈕方可掛入；l N檔（空檔）：變速器輸入、輸出軸脫離聯(lián)系，變速器齒輪可自由轉(zhuǎn)動，并且輸入軸及輸出軸均可自由轉(zhuǎn)動，對汽車無鎖止功能；l D檔（前進(jìn)檔）：在通常情況下運行均使用D檔，變速器可根據(jù)汽車工況自動加、減檔位；對4檔車，3檔為直接檔，4檔為超速檔，在不需要高速行駛的路段，可通過超速檔開關(guān)限制變速器自動升入超速檔；l S檔（前進(jìn)低速2檔）：汽車在直接檔及其以下各檔行駛，并且發(fā)動機(jī)在較高轉(zhuǎn)速下工作，以