汽車電子自動變速器畢業(yè)論文.doc

汽車電子自動變速器 電信0901 陸大慶（2009011823）摘要:自動變速器能實現(xiàn)自動變速、連續(xù)變轉(zhuǎn)矩,且換擋時不中斷動力,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)狀況不良時診斷困難。文中結(jié)合維修實例,說明了自動變速器檢測、故障診斷的步驟和方法。關(guān)鍵詞：汽車 自動變速器 檢測 故障診斷1、 汽車電子自動變速器詳介汽車自動變速器常見的有四種型式：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)、雙離合器自動變速器（Dual Clutch Transmission-DCT）。目前轎車普遍使用的是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(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)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(dǎo)輪等構(gòu)件組成，兼有傳遞扭矩和離合的作用。二 、汽車電子自動變速器發(fā)展過程上個世紀(jì)應(yīng)用得比較多的全液壓控制式自動換檔系統(tǒng)，只能實現(xiàn)簡單的控制規(guī)律，難以實現(xiàn)完美的自動變速要求。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，法國雷諾R16TA轎車首先安裝于電子控制的液壓換檔機構(gòu)，它的最大特點是容易檢測汽車的各個狀態(tài)信號和實現(xiàn)復(fù)雜的控制。 日本豐田汽車公司研制成功世界上第一臺電子控制的變速器，安裝于COTONA牌轎車上，1976年便實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。但由于這種裝置的控制精度和自由度方面的效果較差，所以多國家又將主要精力轉(zhuǎn)向微處理機控制的變速器上，相繼開發(fā)出各種由微機控制的自動變速系統(tǒng)，諸如電子控制的液力變矩器式自動變速器、電子控制的多級齒輪變速器等。 電子技術(shù)的引入給汽車傳動系統(tǒng)帶來一場革命，大幅度改善了汽車的使用性能。1983年，日本五十鈴汽車公司研制成功世界第一臺電子控制的全機械式自動變速器NAVI-5，其安裝在ASKA轎車上投放市場，它比原液力機械自動變速器節(jié)油10%30%。德國的ZF公司日本的豐田公司等也相繼開展了這方面的研究，取得了不少成果。這種機電一體化的第三代變速器，集經(jīng)濟(jì)、安全、舒適于一體，是目前各國開發(fā)的熱點。最近，現(xiàn)代控制理論也被成功應(yīng)用于電子自動變速器中，如日本豐田公司的五檔液力機械自動變速器，A350E就是根據(jù)現(xiàn)代控制理論中線性二次型最優(yōu)控制理論來確定其控制規(guī)律的。三、自動變速器的基本知識(一)自動變速器的分類在自動變速器的發(fā)展過程中出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)形式。自動變速器的驅(qū)動方式、檔位數(shù)、變速齒輪的結(jié)構(gòu)形式、變矩器的結(jié)構(gòu)類型及換檔控制形式等都有不同之處。下面從不同角度對自動變速器進(jìn)行分類。1、按汽車驅(qū)動方式分類自動變速器按照汽車驅(qū)動方式的不同，可分為前輪驅(qū)動自動變速器和后輪驅(qū)動自動變速器兩種。后輪驅(qū)動自動變速器的變矩器和行星齒輪機構(gòu)的輸入軸及輸出軸在同一軸線上，因此軸向尺寸較大，閥體總成則布置在行星齒輪機構(gòu)下方的油底殼內(nèi)。前輪驅(qū)動自動變速器(又叫自動變速驅(qū)動橋)除了具有與后輪驅(qū)動自動變速器相同的組成外，在自動變速器的殼體內(nèi)還裝有差速器和主減速器。前輪驅(qū)動汽車的發(fā)動機有縱置和橫置兩種?？v置發(fā)動機的前輪驅(qū)動自動變速器的結(jié)構(gòu)和布置與后輪驅(qū)動自動變速器汽車基本相同，只是在后端增加了一個差速器。橫置發(fā)動機的前驅(qū)動自動變速器由于汽車橫向尺寸的限制，要求有較小的軸向尺寸，因此通常將輸入軸和輸出軸設(shè)計成兩個軸線的方式。變矩器和行星齒輪機構(gòu)輸入軸布置在上方，輸出軸則布置在下方。這樣的布置減少了變速器總體的軸向尺寸，但增加了變速器的高度，因此可將閥體總成布置在變速器的側(cè)面或上方，以保證汽車有足夠的最小離地間隙。 2、按自動變速器前進(jìn)檔位數(shù)分類自動變速器按前進(jìn)檔的檔數(shù)的不同，可分為2(前進(jìn))檔自動變速器、3檔自動變速器、4檔自動變速器等。早期的自動變速器通常為2個前進(jìn)檔或3個前進(jìn)檔。這兩種自動變速器都沒有超速檔，其最高檔為直接檔?，F(xiàn)代轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進(jìn)檔，即設(shè)有超速檔。這種設(shè)計雖然使自動變速器的構(gòu)造更加復(fù)雜，但由于設(shè)有超速檔，大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。在商用車上，大多采用5檔和6檔自動變速器，一些新型轎車上也開始采用5檔和6檔自動變速器。 3、按變矩器的類型分類 按液力變矩器的類型，自動變速器大致可分為普通液力變矩器式、綜合液力變矩器式和帶鎖止離合器的液力變矩器式自動變速器三種。普通液力變矩器是指由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個元件組成的液力變矩器。綜合式液力變矩器是指在導(dǎo)輪與固定導(dǎo)輪的套管之間裝有單向離合器的液力變矩器，它可以自動進(jìn)行變矩器工況與液力偶合器工況的轉(zhuǎn)換。新型轎車的自動變速器普遍采用帶鎖止離合器的液力變矩器。當(dāng)汽車達(dá)到一定車速時，控制系統(tǒng)使鎖止離合器接合，將液力變矩器的輸入部分和輸出部分連成一體，使發(fā)動機動力直接傳入齒輪變速器，從而提高了傳動效率，降低了油耗。4、按齒輪傳動機構(gòu)的類型分類 自動變速器按其齒輪傳動機構(gòu)的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動變速器體積大，最大傳動比小，只有少數(shù)幾種車型使用。行星齒輪式自動變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動比，為絕大多數(shù)轎車采用。5、按控制方式分類自動變速器按控制方式不同，可分為全液壓自動變速器和電子控制自動變速器兩種。全液壓自動變速器是通過機械的手段，將汽車行駛的車速及節(jié)氣門開度這兩個參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘枺婚y體中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號的大小，按照設(shè)定的換檔規(guī)律，通過控制換檔執(zhí)行機構(gòu)的動作，實現(xiàn)自動換檔。電子控制自動變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機冷卻液溫度、自動變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并輸入計算機；計算機根據(jù)這些信號，按照設(shè)定的換檔規(guī)律，向換檔電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號，換檔電磁閥和油壓電磁閥再將計算機的電子控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘枺y體中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換檔執(zhí)行機構(gòu)的動作，從而實現(xiàn)自動換檔，6、按工作原理分類按工作原理不同，自動變速器分為液力自動變速器(AT)、機械自動變速器 (AMT)和無級自動變速器(CVT)三種。液力自動變速器通常指含有液力變矩器的自動變速器；機械自動變速器是在普通手動機械變速器(MT)的基礎(chǔ)上增加了一套自動換檔控制系統(tǒng)構(gòu)成；無級自動變速器指無級控制速比變化的變速器，它的種類很多，有機械式、流體式和電動式，目前應(yīng)用最多的是金屬帶式機械無級變速器。 （二）自動變速器的基本構(gòu)造及工作原理電子控制自動變速器由液力變矩器、輔助變速器與電液換檔控制系統(tǒng)三大部分組成。液力變矩器多采用帶鎖止離合器的三元件綜合式結(jié)構(gòu)，可以自動調(diào)節(jié)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。輔助變速器普遍采用行星齒輪傳動，用來擴(kuò)大液力變矩器的傳動范圍并實現(xiàn)倒檔傳動。電液換檔控制系統(tǒng)是電子控制自動變速器的核心，電子控制裝置通過傳感器采集變速器及整車的相關(guān)信息，通過電磁閥來控制液壓執(zhí)行機構(gòu)，使整個自動變速器協(xié)調(diào)工作。1、自動變速器的基本構(gòu)造 1）液力變矩器液力變矩器位于自動變速器的最前端，安裝在發(fā)動機的飛輪上。它是通過工作輪葉片的相互作用，引起機械能與液體能的相互轉(zhuǎn)換來傳遞動力，通過液體動量矩的變化來改變轉(zhuǎn)矩的傳動元件，具有連續(xù)改變速度與轉(zhuǎn)矩的能力，它對外部負(fù)載有良好的自動調(diào)節(jié)和適應(yīng)性能，從根本上簡化了操作；它能使車輛平穩(wěn)起步，加速迅速、均勻、柔和；由于用液體來傳遞動力進(jìn)一步降低了尖峰載荷和扭轉(zhuǎn)振動，延長了動力傳動系統(tǒng)的使用壽命，提高了乘坐舒適性和車輛平均行駛速度及安全性和通過性。2）輔助變速器液力變矩器的無級變速性能雖然很好，但從經(jīng)濟(jì)性考慮它不能完全滿足車輛改變速度和變化動力兩方面的要求，故需與齒輪傳動串聯(lián)或并聯(lián)，以擴(kuò)大其傳動比與高效率工作范圍。齒輪傳動有行星齒輪式與定軸式兩種。雖然，人們熟悉的定軸式機械變速器工藝性好、成本低，但由于行星齒輪傳動易于實現(xiàn)自動化、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕，特別是其具有與液力變矩器可實現(xiàn)功率分流的長處，故目前AT中多為此型。行星齒輪變速器包括行星齒輪組和換檔執(zhí)行機構(gòu)。換檔執(zhí)行機構(gòu)可以使行星齒輪組處于不同的嚙合狀態(tài)，以實現(xiàn)不同的傳動比。大部分行星齒輪