自动变速器（ Automatic Transmission)

自动变速器（Automatic Transmission)

目录 • 自动变速系统的概述 • 自动变速器的主要控制目标 • 电控机械式自动变速器 • 电控液力自动变速器 • 自动变速器最新进展

自动变速系统的概述 1.自动变速器：车驱动车轮的转速与转矩，使其适应汽车负载和道路条件变化的要求。 1，改变驱动车轮的转矩与转速 2，汽车倒退行驶（改变发动机输出轴的旋转方向 3，发动机运动条件下，使汽车停止行驶（中断动力传递） 2.自动变速系统的功用：

3.电子控制自动变速系统的组成： 1.液力变矩器 1.变速系统： 2.齿轮变速机构电控自动变速系统 3.换挡执行机构 1.液压传动装置（油泵、传动液ATF） 2.阀体（电磁阀、换挡阀、调压阀和控制阀等） 2.液压控制系统： 3.油道（连接液压装置） 1.传感器（包括控制开关） 3.电子控制系统： 2.电子控制器（ECT、ECU） 3.执行器通常将变速系统和液压控制系统组成的总成部件称为自动变速器

4.自动变速器的类型: 后轮驱动自动变速器 1.按汽车驱动方式分类：前轮驱动自动变速器 2.按前进挡的挡数分类：两挡、三挡、四挡三种自动变速器固定轴线齿轮机构式 3.按变速齿轮的类型分类：行星齿轮机构式（转动比较大）普通液力变矩器 4.按液力变矩器的类型分类：综合液力变矩器锁止液力变矩器液压控制式自动变速器A/T 5.按控制方式分类：电子控制式自动变速器ECT

自动变速器的主要控制目标 • 各种自动变速器的电控主要是换挡点（传动比）控制，用来根据行驶工况和驾驶员的意图，实现发动机与传动系统的有效匹配，以达到在发动机动力性或经济性最佳的工况下工作。

图为万有特性曲线，图中给出节气门全开时的发动机转矩曲线（JIDC）50%和100%发动机恒功率曲线以及等燃料消耗率曲线图为万有特性曲线，图中给出节气门全开时的发动机转矩曲线（JIDC）50%和100%发动机恒功率曲线以及等燃料消耗率曲线

电控机械式自动变速器 • 电控机械式自动变速器（AMT）根据自动化程度分为电控半自动变速器(SAMT)和全自动变速器。 • 半自动变速器通过电控离合器、发动机转速控制和遥控选挡实现不同程度的换挡操纵自动化；全自动变速器则通过电控离合器、发动机转速控制和电控选挡、换挡实现换挡过程的自动操纵。

(一)电控半自动变速器 • 1、电控离合器 • 2、电控离合器和发动机转速控制 • 3、遥控选挡

(二)AP Borg 和Beck ACTS半自动变速器 • ACTS实现了换挡过程中离合器和发动机转速的自动控制，它用传统手动变速器附加电控单元，采用了如下传感器和作动器： • 1、加速踏板位置传感器 • 2、节气门传感器和作动器 • 3、换挡杆载荷开关 • 4、挡位传感器 • 5、电磁式发动机转速传感器 • 6、电磁式变速器输入轴转速传感器 • 7、由储油池、电动泵、储能器和电液控制阀组成的可控油源 • 8、带有位置传感器的离合器分离油缸

液压系统用来操纵离合器分离油缸，通过传统分离杠杆的结合，分离离合器。液压系统用来操纵离合器分离油缸，通过传统分离杠杆的结合，分离离合器。 • 接器门马达和反馈点微机装在一起将接气门开度传给控制单元。

(三)LUK公司的Easytronic全自动变速器 • 在保持手动变速器结构基本不变的条件下，将换挡作动器作为一个模块来代替原来手动换挡机构，它采取以下重要改进措施。 • 1、作动器电机：它改善了动态响应特性，视作动器动作敏捷、准确，而且根据电机电子变换信号，由电机转角可以算出作动器的行程位置，因此能省去离合器行程传感器和挡位传感器

2.离合器作动器 • 采用电动-机械式同轴分离系统，电机的转动由螺杆变成螺母移动，再通过钢索拉动绕变速器输入轴转动的斜面，使转动变换成离合器分离轴承的轴向转动

3.换挡作动器 • 由一个无刷选挡电机通过螺杆带动换挡选择器轴移动进行选挡，另一个无刷换挡电机经过行星齿轮减速由齿扇带动换挡选择器轴转动进行换挡

电控液力自动变速器 • 电控液力自动变速器能对不同负荷和车速选择最佳速比，使发动机工作在相应最佳转速。所有换挡有变速器自行完成，驾驶员仅用加速踏板表达对车速变化的意图和通过选挡杆选择要求的运行状态。

(一)基本结构和工作原理 • 液力自动变速器由变距器、机械式（一般多采用行星齿轮）变速器和电子-液压控制系统三部分组成。

1.变矩器 • 发动机的动力通过变矩器传给自动变速器，变矩器允许发动机从停止到最高车速平顺地驱动变速器，吸收换挡冲击和减震。 • 泵轮（主动部分）与变矩器外壳一体由发动机直接带动，发动机转动是变矩器充满一定油压的变速器油液。当泵轮转动时，离心力将发动机动力变成油液动能，使油液从中心向外甩出撞击在涡轮（输出部分）叶片上，引起涡轮传动带动齿轮箱输入轴，油液离开涡轮叶片后，流入导轮（反作用元件）

2.锁止离合器的工作 • 它通过扭转减震弹簧与涡轮相连，有变速器ECU通过电磁阀控制油液流入变矩器腔。当变速器ECU确定变矩器可以锁止时，油从C流入，从D和E流出.

3.缓冲锁止变矩器 • 缓冲变矩器锁止离合器的结合，通过一直监视变矩器滑转由变速器ECU小心地控制。测量的滑转和存在变速器ECU内存中设定的值比较。根据比较的结果，变速器ECU命令锁止离合器油流电磁阀，已占空比调节模式在高频调节到变矩器油流的油压，以获得保持设定滑转要求的离合器结合压力。

4.行星齿轮变速器 • 按一定规范将油供给离合器和制动带，从而可以选择适当的速比。根据变速器ECU的信号，通过电液控制阀完成摩擦元件结合的控制并控制管压。

(二)GF4A-EL液力自动变速器电控系统 • GF4A-EL有四个前进挡，用以微机为基础的变速器ECU来控制，它与发动机控制单元通信，提供整个动力系统的管理。变速器ECU根据装在发动机和变速器上的各种传感器接收的电信号做出决定。 • 1.输入系统接受个传感器的信号和发动机ECU的通信

2.输出系统 • 换挡时，变速器ECU给装在变速器阀体上的七个电磁阀发出通电信号。电磁阀有通/断型或调节油压的调占空比型。三个换挡电磁阀（1-2，2-3，3-4挡）是ON/OFF型，它把管压通到换挡阀，变速器ECU根据换挡位置和测量的车速以及节气门开度选择程序的换挡规范。根据这些信号值计算的结果，ECU给相应的电磁阀通电，调整速比。

3.发动机和变速器一起控制 • 为降低换挡冲击，变速器和发动机ECU之间交换数据，以暂时在换挡时降低发动机输出扭矩。此特性成为“全面控制”或“发动机介入”。 • 发动机介入通常通过切断喷油或延迟点火时间（或二者综合）实现。

（1）断油控制 • 当变速器ECU确定要升挡时（1-2或2-3挡），将“降低扭矩信号1”发送到发动机ECU，当发动机状态允许断油时，发动机ECU通过发出“扭矩降低信号”反馈给变速器ECU确认它的动作，然后变速器ECU完成换挡并取消“降低扭矩信号1”，允许恢复喷油。

（2）延迟点火时间控制 • 当变速器ECU确定要降挡时（3-2或2-1挡），将“降低扭矩信号2”发送到发动机ECU，然后发动机ECU通过将点火提前角推迟几度来降低发动机扭矩，并发出“扭矩降低信号”进行确认。一旦变速器ECU完成降挡，取消“降低扭矩信号2”，且点火时间恢复正常。

（3）反馈控制 • 使换挡过程平稳的主要方法是对摩擦元件结合压力进行反馈控制。控制的目标参数可以装载变速器内的传感器直接检测各种油压。也可以用转速传感器检测变速器瞬时滑转。 • 换挡时，测量变速器输入轴并也输出轴转速比较，变速器ECU计算输入轴转速的斜率（即减速度）一旦计算值低于或超过预先设定值，就给管压电磁阀通电，使其升高或降低恢复到设定值，确保平顺和稳定的接合

自动变速器最新进展 一　是汽车自动变速器向多挡位方向发展，5挡或者6挡自动变速器将逐步取代4挡自动变速器的主导地位二　是采用多电磁阀方式控制换挡，明显改善换挡质量。以前的自动变速器的执行器只有一两个电磁阀，现在许多自动变速器已有多个电磁阀三是通过改造油泵、优化液压控制系统提高变速器传动效率。自动变速器在结构上主要由液力变矩器、油泵和机械齿轮传动机构组成四通过传动机构类型多样化设计，结构细部的设计改进，多排行星齿轮组合机构，优化齿轮特性参数和支承结构等技术改进

自动变速器组成

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