汽車電子自動(dòng)變速器畢業(yè)論文

1、<p>　　摘　要:自動(dòng)變速器能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、連續(xù)變轉(zhuǎn)矩,且換擋時(shí)不中斷動(dòng)力,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)狀況不良時(shí)診斷困難。文中結(jié)合維修實(shí)例,說明了自動(dòng)變速器檢測(cè)、故障診斷的步驟和方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車 自動(dòng)變速器 檢測(cè) 故障診斷</p><p>　　一、汽車電子自動(dòng)變速器發(fā)展過程</p><p>　　60年代以前，應(yīng)用得比較多的全液壓控制式自

2、動(dòng)換檔系統(tǒng)，只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的控制規(guī)律，難以實(shí)現(xiàn)完美的自動(dòng)變速要求。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，1968年在法國(guó)雷諾R16TA轎車首先安裝于電子控制的液壓換檔機(jī)構(gòu)，它的最大特點(diǎn)是容易檢測(cè)汽車的各個(gè)狀態(tài)信號(hào)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。</p><p>　　1970年，日本豐田汽車公司研制成功世界上第一臺(tái)電子控制的變速器，安裝于COTONA牌轎車上，1976年便實(shí)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(guó)家又將

3、主要精力轉(zhuǎn)向微處理機(jī)控制的變速器上，相繼開發(fā)出各種由微機(jī)控制的自動(dòng)變速系統(tǒng)，諸如電子控制的液力變矩器式自動(dòng)變速器、電子控制的多級(jí)齒輪變速器等。 </p><p>　　電子技術(shù)的引入給汽車傳動(dòng)系統(tǒng)帶來一場(chǎng)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(tái)電子控制的全機(jī)械式自動(dòng)變速器NAVI-5，其安裝在ASKA轎車上投放市場(chǎng)，它比原液力機(jī)械自動(dòng)變速器節(jié)油10%～30%。德國(guó)的Z

4、F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(jī)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(guó)開發(fā)的熱點(diǎn)。</p><p>　　最近，現(xiàn)代控制理論也被成功應(yīng)用于電子自動(dòng)變速器中，如日本豐田公司的五檔液力機(jī)械自動(dòng)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。</p><p>　　二 、自動(dòng)變速器的基本知識(shí)</p&g

5、t;<p>　　(一)自動(dòng)變速器的分類</p><p>　　在自動(dòng)變速器的發(fā)展過程中出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)形式。自動(dòng)變速器的驅(qū)動(dòng)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(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行分類。</p><p>　　1、按汽車驅(qū)動(dòng)方式分類</p><p>　　自動(dòng)變速器按照汽車驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)

6、變速器 (如圖1)和后輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器(如圖2)所示兩種。后輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的變矩器和行星齒輪機(jī)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(jī)構(gòu)下方的油底殼內(nèi)。</p><p>　　圖1 前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2 后輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)</p><p>　　前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器(又叫自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋)除了具有與后

7、輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器相同的組成外，在自動(dòng)變速器的殼體內(nèi)還裝有差速器和主減速器。前輪驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)有縱置和橫置兩種?？v置發(fā)動(dòng)機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和布置與后輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器汽車基本相同，只是在后端增加了一個(gè)差速器。橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)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(jì)成兩個(gè)軸線的方式。變矩器和行星齒輪機(jī)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

8、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。</p><p>　　2、按自動(dòng)變速器前進(jìn)檔位數(shù)分類</p><p>　　自動(dòng)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(dòng)變速器、3檔自動(dòng)變速器、4檔自動(dòng)變速器等。早期的自動(dòng)變速器通常為2個(gè)前進(jìn)檔或3個(gè)前進(jìn)檔。這兩種自動(dòng)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(dòng)變速器基本上都是4個(gè)

9、前進(jìn)檔，即設(shè)有超速檔。這種設(shè)計(jì)雖然使自動(dòng)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(dòng)變速器，一些新型轎車上也開始采用5檔和6檔自動(dòng)變速器。</p><p>　　3、按變矩器的類型分類</p><p>　　按液力變矩器的類型，自動(dòng)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(dòng)變速器三種。普通液力變矩

10、器是指由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(dòng)機(jī)動(dòng)力直接傳入齒輪變速器，從而提高了傳動(dòng)效率，降低了油耗。</p><p>　　4、按齒輪傳動(dòng)

11、機(jī)構(gòu)的類型分類</p><p>　　自動(dòng)變速器按其齒輪傳動(dòng)機(jī)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(dòng)變速器體積大，最大傳動(dòng)比小，只有少數(shù)幾種車型使用。行星齒輪式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動(dòng)比，為絕大多數(shù)轎車采用。</p><p><b>　　5、按控制方式分類</b></p><p>　　自動(dòng)變速器按控制方式不同，

12、可分為全液壓自動(dòng)變速器和電子控制自動(dòng)變速器兩種。全液壓自動(dòng)變速器是通過機(jī)械的手段，將汽車行駛的車速及節(jié)氣門開度這兩個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)；閥體中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)的大小，按照設(shè)定的換檔規(guī)律，通過控制換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，如圖3所示。</p><p>　　圖3 液力控制自動(dòng)變速器控制過程原理</p><p>　　電子控制自動(dòng)變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、

13、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、自動(dòng)變速器油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)根據(jù)這些信號(hào)，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(hào)，換檔電磁閥和油壓電磁閥再將計(jì)算機(jī)的電子控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)，閥體中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)，控制換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，如圖4所示。</p><p>　　圖4 電子控制自動(dòng)變速器控制過程原理</p>&

14、lt;p><b>　　6、按工作原理分類</b></p><p>　　按工作原理不同，自動(dòng)變速器分為液力自動(dòng)變速器(AT)、機(jī)械自動(dòng)變速器 (AMT)和無級(jí)自動(dòng)變速器(CVT)三種。液力自動(dòng)變速器通常指含有液力變矩器的自動(dòng)變速器；機(jī)械自動(dòng)變速器是在普通手動(dòng)機(jī)械變速器(MT)的基礎(chǔ)上增加了一套自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)構(gòu)成；無級(jí)自動(dòng)變速器指無級(jí)控制速比變化的變速器，它的種類很多，有機(jī)械式、流體式和

15、電動(dòng)式，目前應(yīng)用最多的是金屬帶式機(jī)械無級(jí)變速器。 </p><p>　　（二）自動(dòng)變速器的基本構(gòu)造及工作原理</p><p>　　電子控制自動(dòng)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(dòng)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(dòng)，用來擴(kuò)大液力變矩器的傳動(dòng)范圍并實(shí)現(xiàn)倒檔傳動(dòng)。電液換檔控制系統(tǒng)是電子控制自動(dòng)變速器

16、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(jī)構(gòu)，使整個(gè)自動(dòng)變速器協(xié)調(diào)工作。</p><p>　　1、自動(dòng)變速器的基本構(gòu)造</p><p><b>　　1）液力變矩器</b></p><p>　　液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上。它是通過工作輪葉片的相互作用，引起機(jī)械能與液體能的相互轉(zhuǎn)

17、換來傳遞動(dòng)力，通過液體動(dòng)量矩的變化來改變轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)元件，具有連續(xù)改變速度與轉(zhuǎn)矩的能力，它對(duì)外部負(fù)載有良好的自動(dòng)調(diào)節(jié)和適應(yīng)性能，從根本上簡(jiǎn)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(dòng)力進(jìn)一步降低了尖峰載荷和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，延長(zhǎng)了動(dòng)力傳動(dòng)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。</p><p><b>　　2）輔助變速器</b></p>

18、<p>　　液力變矩器的無級(jí)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(dòng)力兩方面的要求，故需與齒輪傳動(dòng)串聯(lián)或并聯(lián)，以擴(kuò)大其傳動(dòng)比與高效率工作范圍。齒輪傳動(dòng)有行星齒輪式與定軸式兩種。雖然，人們熟悉的定軸式機(jī)械變速器工藝性好、成本低，但由于行星齒輪傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)功率分流的長(zhǎng)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(jī)構(gòu)。換檔執(zhí)行機(jī)

19、構(gòu)可以使行星齒輪組處于不同的嚙合狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比。大部分行星齒輪變速器有3～4個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔。顯然機(jī)械傳動(dòng)在AT中屬于輔助地位，故又稱其為輔助變速器。</p><p><b>　　3）控制系統(tǒng)</b></p><p>　　液力自動(dòng)變速器的控制系統(tǒng)有液壓式和電液式兩種。新型液力自動(dòng)變速器均采用了電液式控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱電子控制自動(dòng)變速器(ECT)。</p&

20、gt;<p>　　控制系統(tǒng)的組成如圖5所示。</p><p>　　圖5 自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)構(gòu)成圖</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)能源</b></p><p>　　它是各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，對(duì)早期的全液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，由油泵、調(diào)壓閥等組成；對(duì)目前廣泛采用的電液式控制系統(tǒng)，除上述外，還需直流電源為電控提供所需能源。</p&g