淺談液力自動變速器控制技術(shù)

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1、用心專注服務(wù)專業(yè)液力自動變速器的基本形式是液力變矩器與動力換檔的旋轉(zhuǎn)軸式機械變速器串聯(lián)。因它具有對外負載良好的自動調(diào)節(jié)和適應(yīng)性，使車輛起步平穩(wěn)，加速均勻，其減振作用降低了傳動系的動載和扭振，延長了傳動系的使用壽命，提高了乘坐舒適性、行駛安全性、通過性以及車輛的平均速度。自動變速器的效率低于機械變速器一直是困擾其發(fā)展的一個重要原因。為解決這個問題，液力自動變速器歷經(jīng)采用多元件工作輪液力變矩器、閉鎖離合器、增加行星齒輪變速器檔位、電子控制等多種方法，使之綜合經(jīng)濟性能得到了提高。其中最有效的是最近十年來，在控制方面大量應(yīng)用電子技術(shù)，使

2、液力自動變速器的性能上了一個新的臺階。這方面的主要工作有：換檔點控制，變矩器閉鎖離合器控制，換檔質(zhì)量控制等。一個典型的液力自動變速器控制系統(tǒng)如圖1所示，主要包括輸入信號傳感器及開關(guān)、電子控制單元和輸出執(zhí)行器件。傳感器有與電子燃油噴射發(fā)動機控制系統(tǒng)共用的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、溫度傳感器，測量變速器輸出轉(zhuǎn)速的傳感器以及選檔桿位置、換檔模式、強制低檔開關(guān)等。電子控制單元由I/O接口、CPU和存儲器(RAM/ROM)組成，其作用是決定最佳檔位及變矩器是否閉鎖。而動作的實現(xiàn)則依靠電磁液壓閥。(1)換檔點的控制換檔點是變速器輸出轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷

3、、選檔桿位置開關(guān)和換檔模式開關(guān)的函數(shù)。例如駕駛員可以將選檔桿置于“D”位置和選取“E(經(jīng)濟)”用心專注服務(wù)專業(yè)模式，則換檔點由圖2所示的換檔圖所決定。圖中橫坐標為變速器輸出軸轉(zhuǎn)速(相當于車速)，縱坐標為發(fā)動機節(jié)氣門開度(相當于負荷)，圖中曲線1-2，2-3，3-4對應(yīng)于升檔時的換檔點，而曲線4-3，3-2，2-l對應(yīng)于降檔時的換檔點。車速增加時，只要發(fā)動機負荷和變速器輸出轉(zhuǎn)速所決定的工況點向右越過了相應(yīng)的升檔曲線，變速器自動升一檔。而車速下降時，只要發(fā)動機負荷和變速器輸出轉(zhuǎn)速所決定的工況點向左越過了相應(yīng)的降檔曲線，變速器自動降一

4、檔。由曲線形狀可看出，發(fā)動機負荷大，升檔或降檔時的車速相應(yīng)就也越高，以保證汽車大負荷低檔行駛時的動力性。因控制單元存儲器空間的限制，換檔圖中的升降檔曲線不象過去液壓控制方式那樣，曲線呈連續(xù)光滑形狀，而往往呈階狀。(2)閉鎖離合器的控制為提高自動變速器的效率，可對液力變矩器實施閉鎖，閉鎖工作由閉鎖離合器來完成，它受發(fā)動機負荷、輸出軸轉(zhuǎn)速、檔位和換檔模式共同控制。用心專注服務(wù)專業(yè)對閉鎖離合器均采用電子控制的方法，即由電磁感應(yīng)式傳感器提供變速器輸出軸轉(zhuǎn)速信號，節(jié)氣門位置開關(guān)提供發(fā)動機負荷信號，再加上換檔桿位置和模式開關(guān)信號，一并傳給控

5、制單元進行處理和控制。執(zhí)行元件包括開關(guān)式電磁閥及脈沖式電磁閥，后者主要是控制閉鎖離合器活塞作用油壓大小，以改善由液力傳動轉(zhuǎn)到機械傳動的舒適性。閉鎖離合器的鎖止雖在各檔都可進行，實際上僅限于在三檔和四檔。圖2中的兩組虛線和點線即為閉鎖離合器鎖止和分離曲線。當發(fā)動機負荷和變速器輸出轉(zhuǎn)速所決定的工況點向右越過了虛線，閉鎖離合器鎖止，從液力傳動轉(zhuǎn)入機械傳動。而由于車速下降或發(fā)動機負荷增加的原因，當發(fā)動機負荷和變速輸出轉(zhuǎn)速所決定的工況點向左越過了點線，則閉鎖離合器分離，由機械傳動變?yōu)橐毫鲃印５趦煞N傳動工況轉(zhuǎn)變過程中，由于轉(zhuǎn)速比的變化引

6、起所傳遞轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生一個階躍，使得傳動系出現(xiàn)動載，影響乘坐舒適性。因此，閉鎖工況點的選取成為關(guān)鍵問題。采用脈沖式電磁閥可以很好地解決這個問題。脈沖式電磁閥由電磁線圈、銜鐵、閥芯等組成，其作用是控制油路中油壓的大小。與普通開關(guān)式電磁閥不同之處在于控制脈沖式電磁閥工作的電信號不是恒定不變的電壓信號，而是一個頻率固定的脈沖電信號。電磁閥在脈沖電信號的作用下不斷反復(fù)地開啟和關(guān)閉泄油孔，電腦通過改變脈沖的寬度，或者說每個脈沖周期內(nèi)電流接通和斷開的時間比例，即所謂占空比(定義為在一個脈沖周期內(nèi)，通電的時長為A，斷電的時長為B，則占空比=A/(A

7、+B)×100%，故其變化范圍為0-100%)來改變電磁閥開啟和關(guān)閉的時間比例，而達到控制油路壓力的目的。占空比越大，經(jīng)電磁閥泄出的液壓油就越多，油路壓力就越低；反之，占空比越小，油路壓力就越高。為了利用液力變矩器傳力柔和的特點，在換檔時也可短時間地分離閉鎖離合器，使液力變矩器起作用。(3)換檔質(zhì)量的控制用心專注服務(wù)專業(yè)換檔質(zhì)量主要取決于行星齒輪嚙合時的平順性。如所示的行星齒輪變速器簡圖，二檔是前行星排的高速檔與后行星排的一檔組合而得，需參加工作的操縱元件為C2、B0和F2。三檔是由前行星排的低速檔與后行星排的二檔組合而成，需參

8、加工作的操縱元件為C0、C1、B2、F0和F1。當二檔換至三檔時必須使兩個行星排在相反方向上保持同步，也就是說變速器由二檔換至三檔時，前行星排必須升檔，而后行星排必須降檔，兩者須同時進行，這里的關(guān)鍵是制動器B0的放松和B2的結(jié)合要同時進行，否則就造成換檔干涉或動