變速器和傳感器(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 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。 　　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，~。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。 編輯本段發展歷史　　世界上第一臺用于大規模生產的的全自動變速器是通用公司在1940年代生產的HydraMatic，這臺變速器使用液力耦合器（而不是液力變矩器）和三排行星齒輪提供四個前進檔和一個倒檔。HydraMatic最初被裝于奧茲莫比爾，而后凱迪拉克和龐蒂克也采用了這種變速器。 　　自動變速器最重要的改進是在二戰期間，別克公司為坦克開發了液力變矩器，到1948年，這種液力變矩器與其它部件結合成為液力變速器而定型成為現在通用的自動變速器。 　　1968年法國雷諾公司率先在自動變速器上使用了電子元件。 　　20世紀70年代，美國每年生產的600萬～800萬輛轎車中，自動變速器的裝備率已超過90%。 編輯本段常見類型　　汽車自動變速器常見的有三種型式：分別是液力自動變速器（AT)、機械無級自動變速器（CVT)、電控機械自動變速器（AMT)。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。 　　按傳動比變化形式可分為有級式、無級式和綜合式三種。 　　在無級式（和綜合式）中，按變速的種類可分為： 　　 　　 　　 　　按齒輪變速系統的控制方式分為： 　　 在手控制閥選定位置后，由反映節氣門開度的節氣門閥和反映車速的調速器閥把節氣門開度和車速轉變為液壓信號。在換檔點，這些液壓信號直接控制 換擋閥進行換檔。 　　 在手控制閥選定位置后，由反映節氣門開度的節氣門位置傳感器和反映車速的車速傳感器把節氣門開度和車速轉變為電信號。這些電信號輸入電子控制單元（ECU），由電子控制單元控制液壓閥和液壓執行機構進行換檔。 　　電子控制自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統、換擋執行器、液壓操縱系統、電子控制系統五部分組成。 編輯本段系統組成　　液力傳動系統：液力變矩器或液力耦合器連接發動機和齒輪變速系統，在功能上相當于機械式離合器。由于液力耦合器不能改變轉矩的大小，且不能使發動機與傳動系徹底分離，現在已基本被淘汰。 　　機械式齒輪變速系統：多數是行星齒輪機構，也有少數是固定軸線式齒輪機構。一般具有三、四個檔的自動變速器至少需要兩排行星齒輪機構。 　　液壓操縱系統：液壓油在油泵的驅動下，推動各種離合器和制動器，使變速器自動地換入各個檔位。 　　電子控制系統：傳感器測出車速、發動機負荷等參數，轉換為電信號。電子控制單元（ECU）根據這些信號做出是否需要換擋的判斷。 編輯本段工作原理　　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（PowertransmissionControlModule，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