1、汽車電子控制技術(shù)，汽車類專業(yè)應用型本科示范教材，機械工業(yè)出版社出版執(zhí)行主編京諾，第4章汽車汽車變速箱，學習目的知曉汽車變速箱的種類和組成。 掌握電控流體汽車變速箱的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。 掌握無級自動變速器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和工作原理。 掌握雙齒輪離合器汽車變速箱的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和工作原理。 掌握電控機械式自動變速器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理。 4.1概要、4.1.1汽車變速箱工作用1 .適時變速電控汽車變速箱的應用，對駕駛者的駕駛技術(shù)要求低，可自動及時變速，在一定程度上可提高汽車的動力性和燃油消耗率。 2、過載防止發(fā)動機與汽車變速箱的機械傳動系統(tǒng)之間利用液力變矩器傳遞動力，該流體傳動吸收振動和沖擊，防止發(fā)動機和傳

2、動系統(tǒng)過載，提高了零配件的壽命。 3、操作簡單、安全性高、裝備有汽車變速箱的汽車，只要駕駛員操作阿克賽踏板，就能實現(xiàn)自動變速，簡化駕駛操作，減輕勞動力，有利于汽車的安全。 4、提高汽車通過性能的汽車變速箱無需在變速中中斷電力傳動，行駛比較順暢，電子控制汽車變速箱具有駕駛模式選擇功能，因此能夠順暢地通過雪、柔軟等惡劣道路，使汽車具有良好的通過性。 5、配備降低機動車有害物質(zhì)排放汽車變速箱的機動車，發(fā)動機運行平穩(wěn)，不穩(wěn)定工況少，空燃比相對穩(wěn)定，機動車有害物質(zhì)排放下降。 4.1.2根據(jù)汽車變速箱的分類和特點，1 .不同汽車驅(qū)動方式的汽車變速箱汽車驅(qū)動方式，可分為后輪驅(qū)動汽車變速箱和前輪驅(qū)動汽車變速箱

3、。1-液力變矩器2-機油泵3-輸入軸4-行星齒輪機構(gòu)5-主體總成6-輸出軸7-油搖鏡頭、1-液力變矩器2-機油泵3-行星齒輪機構(gòu)4-輸入軸5-輸出軸6-差動丙二烯、前輪驅(qū)動車的發(fā)動機是有縱置和橫置的縱置發(fā)動機的前輪驅(qū)動2 .根據(jù)汽車變速箱的前進擋位數(shù)不同，分類汽車變速箱前進擋位的擋位數(shù)，可以分為2速汽車變速箱、3速汽車變速箱、4速汽車變速箱等。 現(xiàn)代轎車搭載的汽車變速箱基本設有4個前進檔，即超速檔。 這個設定雖然使汽車變速箱的構(gòu)造更加復雜，但由于設置了超速檔，大大改善了汽車的燃油消耗率。 在營運車輛，多采用5速和6速的汽車變速箱，一部分新型車也開始采用5速和6速的汽車變速箱。 3 .根據(jù)液力變

4、矩器的類型進行的分類和根據(jù)液力變矩器的類型而不同，汽車變速箱大致分為一般液力變矩器式、綜合液力變矩器式和帶搖滾樂止齒輪離合器的液力變矩器式汽車變速箱這三種一般齒輪式汽車變速箱體積大，最大傳動比小，應用少。 行星齒輪式汽車變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，適用于大多數(shù)轎車。 5 .按照控制方式可分為分類、全部液壓自動變速器和電子控制汽車變速箱兩種。 全液壓自動變速器通過機械手段，將汽車行駛的車速和節(jié)流閥開度這兩個殘奧表轉(zhuǎn)換為油壓控制信號的閥體的各控制閥，根據(jù)這些個的油壓控制信號的大小，按照設定的變速規(guī)則，控制變速執(zhí)行機構(gòu)的動作，實現(xiàn)自動變速。 電子控制式汽車變速箱利用各種傳感器將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、

5、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、自動變速器油溫等殘奧表轉(zhuǎn)換為電信號，按照設定的變速規(guī)則，向變速電磁閥、液壓電磁閥等發(fā)送電子控制信號，控制變速致動器的動作，實現(xiàn)自動變速6 .根據(jù)工作原理分類的分類和根據(jù)工作原理分類的汽車變速箱流體汽車變速箱(AT )、機械汽車變速箱(AMT )、無級汽車變速箱(continuouslyvaal )的流體汽車變速箱通常是指： 所謂包含液力變矩器的汽車變速箱的機械汽車變速箱，是在通常的手動機械變速器(MT )的基礎上追加自動速度變化控制系統(tǒng)而成的無級汽車變速箱是其傳遞比能夠連續(xù)變化的變速器，其種類多，有機械式、流體式、電動式等， 現(xiàn)在使用最多的是金屬帶式無級變速器的雙齒輪離

6、合器汽車變速箱，它采用了圓柱齒輪變速器，通過兩個齒輪離合器交互工作來實現(xiàn)自動變速。4.2電子控制流體汽車變速箱、4.2.1電子控制流體汽車變速箱(EAT )簡介由液力變矩器、輔助變速器和電液速度變化控制系統(tǒng)三大部分組成。 4.2.2液力變矩器1 .發(fā)揮液力變矩器的作用(1)作為齒輪離合器，傳遞或切斷發(fā)動機和汽車變速箱的傳動機構(gòu)間的電力傳動。 (2)在一定范圍內(nèi)無級變速、扭矩變化，可使發(fā)動機扭矩增加24倍后輸出。 (3)起飛輪的作用，使發(fā)動機運轉(zhuǎn)順暢。 (4)向液壓控制系統(tǒng)的機油泵傳遞發(fā)動機扭矩，啟動機油泵。 2 .液力變換器的結(jié)構(gòu)用于汽車的變換器由泵輪、透平機和導輪組成，被稱為三要素變換器。

7、(a )液力變矩器b )液力變矩器映像1-輸入軸2-輸出軸3-帶輪軸4-液力變矩器殼體B-泵葉輪W-透平機D-導向件，(1)泵葉輪與液力變矩器殼體連接為一體，在其內(nèi)部具有徑向扭曲的葉片有些汽車發(fā)動機的后端沒有飛輪，起動齒輪是直接安裝在變矩器上的。 (2)透平機和泵輪一樣，在透平機上也安裝了很多扭轉(zhuǎn)葉片。 但是，透平機葉片的扭轉(zhuǎn)方向與泵葉片的扭轉(zhuǎn)方向相反。 在透平機中心有花鍵孔，與變速器的輸入軸相關(guān)聯(lián)。 泵翼和汽輪機葉片相對安裝，中間有34mm的間隙。 (3)導輪位于泵輪和透平機之間，安裝在通過超越離合器與變速器箱連接的固定軸上。 導輪上也有很多扭轉(zhuǎn)葉片。 (4)由于汽車變速箱液(Automat

8、ic Transmission Fluid，簡稱ATF )液力轉(zhuǎn)換器通過液力傳遞動力，因此其內(nèi)部總是充滿ATF。 為了防止溫度過高，液力變矩器工作時，ATF始終與外部循環(huán)。 3 .液力變矩器的工作原理(1)產(chǎn)生環(huán)流的發(fā)動機使液力變矩器的泵葉輪旋轉(zhuǎn)時，液力變矩器內(nèi)的ATF與泵葉輪一起進行圓周運動，形成環(huán)流。 (2)當產(chǎn)生渦流的ATF進行環(huán)流運動時產(chǎn)生離心力，由于離心力，ATF從液力變矩器的內(nèi)側(cè)向外側(cè)流動，因為液力變矩器在電力傳動時泵葉輪旋轉(zhuǎn)速度總是比透平機內(nèi)ATF的離心力高，所以泵葉輪內(nèi)的油液借助離心力進入透平機，繞循環(huán)圓旋轉(zhuǎn)的渦流(3)螺旋流發(fā)生轉(zhuǎn)矩變換器工作時，環(huán)流和渦流存在于云同步，ATF

9、流動的實際方向是兩種液流的合成，形成一個首尾相接的螺旋傳遞油的流動即螺旋流。 當螺旋流從泵葉輪進入透平機時，作用于透平機葉片，使透平機旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)由導向葉輪轉(zhuǎn)向泵葉輪(參照圖4-6 )，這樣持續(xù)循環(huán)就是液力變矩器的電力傳動原理。圖4-6 ATF的液力變矩器中的循環(huán)風量、(4)如果液力變矩器中沒有導向裝置，則從透平機回流的流動方向與泵葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，泵葉輪的旋轉(zhuǎn)被阻止，導致能量損失。 為此，需要安裝導輪，改變液流方向，使逆流的液流方向與泵輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。由于存在引導輪，所以作用于透平機的扭矩MW等于，作為泵輪扭矩MB與作用于引導輪的反作用力扭矩MD之和的MW=MB MD，這是液力變矩器的可

10、變扭矩(增扭)的道理。 (5)當導向輪的超越離合器的作用液體轉(zhuǎn)換器工作時，來自泵輪的液流入射到透平機，與透平機旋轉(zhuǎn)沖撞而辦事兒。 在透平機轉(zhuǎn)速為零(汽車起步)或轉(zhuǎn)速低時，從透平機回流的液流速度方向是透平機運動(卷入運動)速度方向和由汽輪機葉片反射的液流相對于透平機的相對速度方向的合成，此時合成速度方向與引導輪的葉片正面(凹面)一致地旋轉(zhuǎn)， 隨著導向輪被超越離合器搖滾樂而不能旋轉(zhuǎn)的透平機轉(zhuǎn)速的上升，液流連動運動速度增加，合成運動速度方向從正對的導向輪的翼正面與翼平面平行轉(zhuǎn)向，此時，液流作用力不作用于導向輪。 此時的液力變矩器表現(xiàn)為液力聯(lián)軸器的特性，不扭轉(zhuǎn)，傳遞動力的透平機轉(zhuǎn)速進一步上升時，液流合

11、成運動速度方向轉(zhuǎn)向?qū)蛉~片的背面，此時，導向葉片的超越離合器被釋放而自由旋轉(zhuǎn)，防止液流方向的變更，向泵葉片逆流的液流方向成為泵葉片4 .液力變矩器的特性液力變矩器，在泵葉輪轉(zhuǎn)速nB和扭矩MB不變化的條件下，扭矩比k、傳動效率根據(jù)透平機轉(zhuǎn)速nW而變化，被稱為液力變矩器的特性。 參照圖4-7。 k被稱為變力矩比，是透平機輸出轉(zhuǎn)矩和泵葉輪輸入轉(zhuǎn)矩的比，其值通常為24。 其表達式將K=MW/MB (4-1) i稱為轉(zhuǎn)速比，是透平機轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速之比，其值一般為0.80.9，其表達式為i=nW/nB1 (4-2)。=NW/NB1 (4-3)根據(jù)變矩器特性曲線，(1)變矩比k隨著轉(zhuǎn)速比I變大而變小，即行駛阻力變大時，變矩器自動輸出大的扭矩，行駛阻力變小時，變矩器自動輸出小的扭矩。 該特性非常適合行駛阻力變化大的汽車，所謂適應性好。 例如，在怠速時，由于泵葉輪的轉(zhuǎn)速低，所以液流流速低。 由透平機得到的扭矩MW比與汽車起步對應的阻力扭矩小，透平機不能轉(zhuǎn)動，汽車不能行駛。 在起動時，因為泵葉輪的轉(zhuǎn)速上升，所以液流流速上升，在透平機得到的扭矩MW比汽車起動時所需的阻力扭矩大，透平機開始旋轉(zhuǎn)，汽車起動。 由圖可知，起步時i=0，