第4章 汽车自动变速器(汽车电子控制技术)精品.ppt

4.5 电控机械式自动变速器 4.5.1 概述 1. 电控机械式自动变速器的组成与分类 电控机械式自动变速器（Automatic Mechanical Transmission，AMT），是在传统的固定轴式齿轮变速器基础上，增加一套汽车起步、换档自动控制机构而成的。用电子技术改造传统的手动机械式变速器使其自动化，不仅能保留原手动变速器效率高、成本低等优点，而且还具有自动换档带来的便利。 提示：目前的电子控制机械式自动变速器是在手动变速器和干式离合器基础上增加电控系统实现自动化而产生的，主要区别是将原来的手动变速操纵机构和离合器踏板式传动机构由电控执行机构所代替。 根据电控机械式自动变速器换档机构和离合器的操纵方式不同可分为液压驱动式、气压驱动式和电动机驱动式。 * 2. AMT的控制难度 与液力自动变速器相比，电子控制机械式自动变速器在控制上难度较大，主要体现在以下几个方面。 （1）由于没有液力变矩器在起步、换档过程中起缓冲和减振的作用，需切断动力换档，控制难度大。 （2）固定轴式变速器采用拨叉换档比用液压制动器和离合器换档冲击大。 （3）单、双片干式离合器与湿式多片离合器相比，不允许长时间打滑，否则会烧坏摩擦片，因此对起步、换档过程的控制要求更高。 （4）机械式自动变速器需在换档时变化节气门，而液力自动变速器是在定节气门状态下换档。 （5）液力变矩器具有自动适应性，坡上起步很容易，而机械式变速器要靠驾驶员使制动器、离合器和发动机节气门三者协调工作，才能实现起步，因此进行自动化改造时，需增加坡道起步辅助装置。 起步与换档是机械式自动变速器控制功能的关键。 * 4.5.2 电控机械式自动变速器的工作原理 驾驶员通过加速踏板和选档杆的操纵，选定变速器功能和节气门状态，传感器检测汽车的各工作参数，计算机根据存储器中储存的程序对离合器接合、节气门开度及换档进行控制，以实现最佳匹配，从而获得良好的行驶性能、平稳的起步性能和迅速的换档能力。 * 4.5.3 电控机械式自动变速器的控制机构组成 离合器最佳接合规律 （1）主要影响因素 ① 离合器接合行程。从离合器分离到接合为止，其行程大致可分为3个阶段，如图4-60所示。 第一阶段为零转矩传递阶段；第二阶段是转矩传递急速增长阶段；第三阶段是恒转矩传递阶段保留分离轴承与分离叉之间的间隙。 * ②节气门开度。节气门踏板的操纵反映了驾驶员的意图，被用于控制离合器的接合速度。在离合器接合的前阶段，其接合速度正比于节气门开度。但在踩下节气门踏板准备起动发动机时，离合器不接合，而需发动机达到目标转速ne（即发动机在该节气门开度下最大转矩对应的转速）后才平稳接合，以防熄火。 在离合器接合的后阶段，因发动机与变速器输入轴已接近同步，接合速度不需要再受节气门控制。 提示：汽车起步时离合器接合的速度分缓慢、正常和急速等不同程度，主要按节气门踏板的踏入量来控制。中、高车速范围时的离合器控制，除受节气门开度影响外，还与节气门开度的变化率有关。 ③ 发动机转速。离合器接合时，发动机转速ne会出现变化，接合的速度越快转速的波动越大。为防止发动机输出转矩小于离合器从动轴阻力转矩，使发动机转速ne下降过低而引起爆燃，甚至熄火，控制系统需先计算发动机的目标转速neo，如果发现该节气门开度下的neneo，则离合器停止接合或者分离。 * ④ 档位与车速。由于低档传动比大，后备牵引力就大，汽车能够产生的加速度也大，传动系统可能产生的动载荷也越大。因此，从提高离合器接合平顺性、乘坐舒适性及减小动载荷考虑，应放慢离合器的接合速度Vc，故低档时换档时间长。 （2）最佳接合规律 根据影响离合器接合的因素及使用性能对离合器提出的基本要求，经数学处理和优化后即能确定在各种节气门开度、发动机转速、道路坡度、传动比、车辆载荷及车速等条件下的离合器最佳接合规律，离合器就按此规律工作。 ⑤ 坡度和载荷。道路坡度和汽车载荷的增加，均会引起发动机转速的峰值及输出转矩的明显变化。为了降低动载荷与提高接合平稳性，离合器的接合速度宜适当放慢。 * 2. 离合器的操纵机构 由离合器、液压执行机构、离合器行程传感器和控制器构成的离合器闭环控制子系统如图4-62所示。 （1）离合器执行机构 离合器控制的核心是保证离合器接合过程迅速、平稳、可靠。由传感器检测发动机和变速器的转速以及节气门的位置以及档位等输入信号，电控单元发出输出信号，通过液压或电动执行机构