电控液力自动变速器---最全面
电控液力自动变速器的组成
电控液力自动变速器的组成
电控液力自动变速器是一种液力自动变速器，它通过电控系统控制变速器的变速、转向和换位等动作。
它由液力变速箱、电控系统和辅助系统等部分组成。
1、液力变速箱：液力变速箱主要由变速箱、变速操纵机构和恒速器等组成，这部分主要是变速操纵机构的作用，它是通过电控系统来控制它变速的。
2、电控系统：电控系统是控制变速器变速、转向和换位的系统，它由电子控制单元、传感器、节流阀、马达、传动器件等组成，它可以根据操纵台给定的不同工作状态，来控制变速器的变速、转向和换位等操作。
3、辅助系统：辅助系统是指由电控变速器滑罩、润滑油泵及水温表等组成，这些系统是用来保护变速器、润滑变速箱、液力传动系统及监测液力变速箱内润滑油的温度等。
电控液力自动变速器的组成部分可以根据使用环境和使用要求来定制，要想更好的提高变速器的使用效果，必须对各部分的组成清楚理解，以便对变速器的维护和维修等操作更加熟练。
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电控液力自动变速技术
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汽车变速器基本知识
汽车变速器基本知识一．汽车变速器的分类：1．手动变速器（Manual Transmission,简称MT），也叫手动档或机械式变速器，即必须用手拨动变速杆才能改变变速器的传动比，从而达到变速的目的。
在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。
2．自动变速器：目前在世界上使用最多的汽车自动变速器主要有3种类型：1）液力自动变速器（Automatic Transmission,简称AT），利用行星齿轮进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动的进行变速。
虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。
2）电控机械式变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)，它是在传统的机械变速器和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动变速理论，以电子控制单元（ECU）为核心，通过液压执行系统控制离合器的分离和接合，选档、换档操作以及发动机节气门的调节，来实现起步、换档的自动操纵。
齿轮传动固有的传动效率高，结构紧凑，工作可靠等优点被很好的继承下来，而且成本低易于制造。
3）金属带无级自动变速器（CVT），无级变速系统不像手动变速器式自动变速器那样用齿轮变速，而是用两个滑轮和一条钢带来变速，其传动比可以随意变化，没有换档的突跳感觉，并且它能克服普通自动变速器油门反应慢，油耗高等缺点。
3．手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。
二．机械式变速器1．设计要求：1）正确的选择变速器的档位数和传动比，并使之与发动机参数及主减速比作优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性与燃油经济性。
2）设置空挡，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；设置倒档，使汽车可以倒退行驶。
3）体积小、质量小、承载能力强，使用寿命长、工作可靠。
电控液动式自动变速器的结构控制原理
毕业论文论文题目：电控液动式自动变速器的结构控制原理与维修所属系别专业班级姓名学号指导教师撰写日期年月自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种发展方向。
装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。
汽车自动变速器常见的有三种，分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。
目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎成为自动变速器的代名词。
AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。
其中液力变扭器是最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。
采用液力自动变速器是汽车新技术的一个标志，它有许多其他变速器不可替代的优点：整车具有较好的驾驶性能，良好的行驶性能，较好的行车安全性，降低废气排放等。
汽车上加装液力自动变速器后，提高车的操纵稳定性、动力性、通过性、经济性和使用寿命等，从而使车整体性能得到改善。
液力自动变速器提高了车的作业性能和综合技术经济性。
关键词：自动变速器，液力变矩器，速比，效率Automatic transmission with easy to use，driving comfort，reduce driver fatigue strengths，has become a modern car configuration development. Vehicles equipped with automatic transmission automatic transmission according to road conditions change moment，the driver can give full attention to road traffic consistent manner will not be shifting Gaode rush. Automatic transmission，there are three common，namely，hydraulic automatic transmission (AT)，Mechanical Variable Transmission (CVT)，electronically controlled mechanical automatic transmission (AMT). Car is currently widely used AT，AT almost become synonymous with automatic transmission.AT is a hydraulic torque converter，planetary gears and hydraulic control system components，transmission and gear by hydraulic means to achieve the combination of speed and moment.Hydraulic torque converter which is the most important part，which consists of the pump wheel，wheels，turbines and components guide the composition of both the role of transmission torque and clutch. With hydraulic automatic transmission is a sign of new technology vehicles，it has many other advantages of transmission can not be replaced: the vehicle is driving better performance，good driving performance，better traffic safety，reduce exhaust emissions. Vehicle after the installation of hydraulic automatic transmission to improve vehicle handling and stability，power，by nature，economy and service life，so that overall performance is improved car.Automatic Transmission enhances the car's operating performance and comprehensive technical and economic aspects.Keywords: automatic transmission，torque converter，speed ratio，efficiency目录1 引言 (1)2 液力自动变速器的组成 (1)2.1 液力变矩器 (1)2.2 齿轮变速机构 (2)2.3 液压操纵系统 (2)2.3.1 换挡执行机构 (2)2.3.2 液压控制系统 (3)3 液力自动变速器的控制技术 (3)3.1 换档点的控制 (3)3.2 闭锁离合器的控制 (4)3.3 换档质量的控制 (5)3.4 其它控制技术的应用 (7)3.4.1 适应性控制 (7)3.4.2 模糊控制 (7)3.5 液力自动变速器的优点 (8)4自动变速器电子控制系统 (8)4.1 节气门位置传感器 (8)4.2 电磁感应式车速传感器 (9)4.3 输入轴转速传感器 (9)4.4 变速器油温度传感器 (9)4.5 超速档开关 (10)4.6 模式开关 (10)4.7 空档起动开关 (10)4.8 强制降档开关 (10)5 自动变速箱液力变矩器常见故障诊断与维修 (11)5.1液力变矩器内支撑导轮的单向离合器打滑 (11)5.2 液力变矩器内支撑导轮的单向离合器卡滞 (11)6总结 (12)参考文献： (13)致谢 (14)1 引言随着我国轿车的大量生产和使用，装有电控液力自动变速器的车辆越来越来多，其在工程车上有较好的运用前景，为掌握其核心技术，需从硬件和软件进行深入研究。
汽车液力自动变速器的优点及使用
汽车液力自动变速器的优点及使用液力自动变速器的优点：1、操作简单、省力，提高了行车安全性；2、自动适应行驶阻力变化，在一定范围内实现无级变速，提高汽车的动力性和平均车速；3、汽车起步加速更加平稳，提高乘座舒适性；4、提高燃油经济性，降低了排放污染，但是如何正确使用自动变速器对于充分发挥其优越性是至关重要的。
自动变速器的使用特性和正确的操作方法。
1、发动机启动及油门踏板的控制启动发动机时必须把换档手柄置于空档起动位置(N位)。
如果有停车档(P位)，必须把换档手柄置于停车档位置。
汽车起步时应先挂档后踩油门踏板，不许边踩油门边挂档，不许先踩油门后挂档，不许踩着制动踏板或者还未松开手制动就踩大油门。
换档手柄置于行驶档位，应慢慢踩下油门。
在升高档或降低档的瞬间，不应再猛烈地加踩油门，否则将使自动变速器尤其是换档离合器、制动器的摩擦元件受到严重损坏。
2、怠速爬行换档手柄置于前进档，不管在D位还是Z位或是L位，当发动机的油门在怠速位置时，允许汽车有行驶的趋势或极其轻微的向前“爬行”的感觉(蠕动)。
目前国外轿车或国内合资和引进生产的轿车只有在排量较小、液力变矩器的尺寸，其失速工况转速比较高(大于2000r/min)的时候，才能不“爬行”。
所谓失速工况就是踩住制动踏板，将油门踏板迅速踩到底，发动机达到最高稳定转速时的工况。
一些排量大的轿车，其发动机失速转速较低(小于1300r/min)，驱动为矩相对较大，“爬行”现象可能存在。
如Cadillac(凯迪拉克)，Merredes-Benz(麦赛德斯奔驰)，Rolls-Royce(罗尔斯-罗伊斯)，CA770(红旗)等大型高级轿车都有不同程度的爬行现象(前进档或倒档都有)。
3、强制低档强制低档旨在高速超车。
高速时，变速器的执行元件，主要是离合器和制动器在分离结合的过程中，磨损发热较大，摩擦片很容易碎裂或粘接，除非特殊需要，不宜经常使用。
超车后应立即松开油门踏板，否则发动机达到极限转速甚至超速后再松油门升挡，对摩擦元件同样不利。
电控液力自动变速器的结构与工作原理
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液力变矩器中三个元件的功用：
泵轮：将发动机的机械能转变 为自动变速器油的动能。
涡轮：将自动变速器油的动能转 变为涡轮轴上的机械能。
导轮：改变自动变速器油的流动 方向，从而达到增矩的作用。
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活塞为环状，另外活塞上有密封圈、回位弹簧。
壳体
主动盘
卡环
活塞
压盘
弹簧
从动盘
输入轴
花键毂
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(3)工作情况：
离合器接合：当压力油经油道进入活塞左面的 液压缸时，液压力克服弹簧力使活塞右移，将 所有离合器片压紧。
a.当nw﹤0.85 nb时，此时nb＞nw，油液速度
Vc流向导轮的正面， Md >0， Mw＝ Mb+Md ，可见Mw> Mb ，起变扭作用。
b．当nw=0.85 nb 时，油液速度Vc 与导轮叶 片相切， Md =0，Mw= Mb ，为偶合器(液力 联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。
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液力变矩器的工作特性分析
定义：当发动机的转速和转矩一定，泵轮 的转速和转矩也一定时，涡轮与泵轮之间 的转矩比、转速比、和传动效率三者的变 化规律。 转矩比=涡轮输出转矩/泵轮输出转矩 转速比=涡轮转速/泵轮转速 传动比=输入轴转速/输出轴转速
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液力变矩器的工作特性分析
分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩 （ Mw ）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)， 还有导轮的反作用力矩(Md)，即：Mw＝ Mb+Md。
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离合器片
关于变速箱——AT、DSG和CVT
关于变速箱——AT、DSG和CVT汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是，液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器（DCT，常见的DSG是其中的一种）。
液力自动变速器（AT）大致有2种结构原理，一个是行星齿轮式，占压倒性多数；另一个是平行轴式，本田独家技术。
常见的行星齿轮式变速器发展到4AT，再往上算是一个技术瓶颈了，造4AT和造6AT完全不是一个难度等级。
由于齿轮构造关系，没有办法再多设置一个与其他4挡同级的齿轮。
现在多于4AT的变速器，大致可以理解成把原4AT中的一个档再外接一个次级变速箱，其结构比4AT 复杂了一倍以上（想起80x86芯片系列的中断最早只是8个，后来就是靠这么个原理扩充的）。
本田变速器由于构造原理不同，可以到5档，但也是它的一个技术极限，再往上哪怕多一档，成本至少都是按几何倍数计算的。
以如果是一般家用，4AT就足够用了，不仅维修成本低，而且因为部件少，出故障的概率也低的多。
另外，变速器与发动机匹配及调校关系也很重要，丰田全系4AT的调校很好，顿挫很小，也很省油，比如卡罗拉、rav4等。
而通用在6AT 上调校一贯比较糟糕，档多反而比较费油不说，还故障多，最典型的例子就是克鲁兹。
6AT确实能省油，如大众的1.6发动机在3800转达到最大扭矩。
但对于在4500转以上才能达到最大扭矩的发动机来说，如丰田、现代的1.6发动机，6AT并不一定能省油，因为低速高档时发动机根本带不动，所以这里面匹配很重要，并不能笼统说6AT省油。
日本爱信的4AT，结构简单，成本低廉。
而且同样是4AT，其内部细分了很多型号。
有些4AT，是绝对不对外供货的。
而6AT，却是外销型号。
只要愿意花钱，就能买到。
所以一些没有掌握此技术的汽车厂商没办法，想要4AT，却买不到，只能一种6AT配多种的发动机、多种的车型。
而爱信仅仅4AT就有几十种细分型号，对应不同的发动机和车型。
电子控制自动变速器
3．参数调节部分：主要指节气门压力调节器，根据节气 门开度产生加速踏板控制液压，并将此控制液压加在1-2档、 2-3档、3-4档三个换档阀的一端。 4．换档时刻控制部分：由换档阀组成，换档阀根据电子 控制器确定的换档点及换档信号工作，进行自动换档。
2．自动变速器的分类 液力自动变速器(AT)：通过机械方式将车速和节气 门开度信号转换成控制油压→控制换档阀→改变离 合器接通和切断的状态、制动器的油路→控制升档 和降档。
电控液力自动变速器(ECAT)：采用传感器监测
车速和节气门开度，把信息转变为电信号输入到 ECU →电磁阀→控制油压回路→控制换档阀→打 开或关闭通往离合器和制动器的油路→控制换档时 机。
图：四档行星齿轮变速器超速传动原理图（FR车辆） C0—超速离合器；B0—超速制动器；F0—超速单向离合器
行星齿轮变速器的工作原理
图：红旗CA770轿车自动变速器各档传动路线a）空档b）低速档c）直接档d）倒档
• 液压控制系统 ：完成自动变速器的自动控制
根据变速杆的位置，将发动机载荷（油门开度）和汽车 的车速信号ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变为“信号”，根据这些信号，将液压施 加于行星齿轮离合器和制动器上，自动控制离合器的分 离或接合，制动器的制动或释放，以根据各种行驶条件 自动变换动力传动路线，变换传动比，自动变换档位。
2.选档手柄的正确使用； 3.装有自动变速器汽车的正确驾驶。
图：单排行星齿轮机构 1－齿圈；2－太阳轮；3－行星齿轮 轴；4－行星齿轮
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曲轴转动 变速器输 入轴转动 通电 未通电
液力偶合器简单工作原理
自动变速器油的 溢出方向
液力偶合器工作原理
液力偶合器只起传递转矩的作用，而不能改变转矩的大小。即输入扭矩＝输出扭矩 涡轮输出功率 涡轮转速 传动效率η＝ ＝ ＝转速比i 泵轮输入功率 泵轮转速
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
nB
nW
当nW升高到一定 程度，vW左转到与导 轮叶片相切时，MD＝ 0，于是MW＝MB。
nB
nW
MD MW vW
MW
vW1 vW
MB
vW2 MD
nB
nW MB
起步后，nW逐渐地升 高，因此vW1逐渐地增 大，于是合成流速vW逐 渐左转，逐渐降低了对 导轮的冲击力，故MD逐 渐减小，于是MW也逐 渐减小。
液力变矩器 Torque Converter
1、构造：由泵轮、涡轮和导轮组成。它们均由铝合金铸造或钢板冲压而成，
在环形壳体中径向排列着许多叶片。 泵轮：输入元件。将发动机动力变成油液动能。
涡轮：输出元件。将动力传至机械式变速器的输入轴。
导轮：反作用元件。它对油流起反作用，达到增扭作用。
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汽车底盘电控系统原理与维修
多片式离 合器盘
涡轮
泵轮
导轮 多片式锁止 离合器片 多片式锁止 离合器轴 单向离合器
活塞
变矩器锁止离合器TCC（Torque Converter Clutch）
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
当车辆低速行驶时，油液流 至锁止离合器片的前端。锁止 离合器片前端与后端的压力相 同，使锁止离合器分离，实现 增扭。
液力变矩器与齿轮变速器组合使 用，以扩大传动比的变化范围，从 而满足汽车行驶的要求。 自动变速器的齿轮变速系统有平 行轴齿轮系统和行星齿轮系统。
本田车：平行轴 式齿轮系统
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电控液力自动变速器
单排行星齿轮机构
行星齿轮系统由行星齿轮机构和执行 机构组成。
1、单排单级行星齿轮机构
vW1
MW vW vW2 MD
nW继续升高， vW 冲击导轮叶片的背面， MD反向，此时MW进 一步降低，为MW＝ MB －MD。
MB
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电控液力自动变速器
3、特性参数
转速比I ：涡轮转速nW（输出转速）与 泵轮转速nB（输入转速）之比。 扭 矩
失速点
MW MD
偶合点
i＝nW／nB
锁止离合器分离，液力传动
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
当车辆以中速至高速（通常 50km/h以上）行驶时，此时 不需要增扭，锁止离合器将变 矩器的泵轮和涡轮锁住，可以 提高传动效率，能节油5%左 右。
锁止离合器接合，刚性传动
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电控液力自动变速器
齿轮变速机构
电控液力自动变速器
2、液力变矩器工作原理
F1
泵 轮 导 轮
F2
F1
涡 轮
+
F2
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电控液力自动变速器
B：泵轮
D：导轮
W：涡轮
nB nW
MW
叶片展开示意图
vW MB
起步时，nW＝0，液流从涡轮叶片的边缘冲 出，冲击在导轮上，此时MW达到最大值。
MD
扭矩关系：MW=MB+MD
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在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中，任选两个作为主动件和从动件，而 另一个固定不动或使其运动受一定的约束，则整个轮系以一定的传动比传递动力。
由太阳轮、齿圈和行星架三个基本元 件组成。
行星架
齿圈
太阳轮
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电控液力自动变速器
单排单级行星齿轮机构的传动原理 n2
Z3 设： n1 ：太阳轮转速 n2 ：齿圈转速 n3 ：行星架转速 a： 齿圈齿数Z2/太阳轮齿数Z1 a = Z2 / Z1
n3
Z2
Z1
n1
特性方程式： n1 + an2 - (1+ a)n3=0
汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
电控液力自动变速器
主要内容：
液力传动装置
齿轮变速机构
液压控制系统
电子控制系统 小结
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
学习目标
了解液力偶合器的组成和工作过程。 掌握液力变矩器的组成，了解其工作过程。 掌握辛普森轮系和拉维娜轮系的组成和工作过程。 掌握液压控制系统各部分的结构及工作原理。 掌握电子控制系统各传感器、执行器的结构和工作原理。
2
汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
液力传动装置
液力偶合器 Fluid Coupling
液力偶合器由壳体、泵轮、涡轮 组成。泵轮和涡轮装合后，形成环 形空腔，其内充满工作油液。
发动机 泵轮 涡轮 变速器
3
汽车底盘电控系统原理与维修 发动机转动 泵轮
电控液力自动变速器
液力偶合器工作原理
涡轮
保持架
端盖
端盖
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
锁止 发动机
自由状态：内座圈固 定，外座圈可沿图示方 向转动
泵 轮
导轮
涡 轮
变速器
锁止状态：内座圈固 定，外座圈不能沿图示 方向转动
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
5、带锁止离合器的液力变矩器
由于泵轮和涡轮之间的转速差最少也 有4％～5％，也即泵轮和涡轮之间存在 滑转现象，因而达不到100％效率。为 了高转速下的机械效率和汽车行驶时的 燃油经济性，绝大部分液力变矩器增设 了锁止机构，使输入轴和输出轴刚性连 接，使机械效率达到100％。 常用的锁止机构有：由锁止离合器锁 止的液力变矩器、由离心式离合器锁止 的液力变矩器和由行星齿轮机构锁止的 液力变矩器。
（转矩比）变矩系数K ：涡轮转矩MW与 泵轮转矩MB 之比。
MB
MD
MB
K＝MW／MB K＞1，变矩工况
MB－MD
涡轮转速nW
液力变矩器外特性曲线
K＝1，偶合工况
一般：K＝2～2.3 效率η：涡轮轴输出功率PW与泵轮轴输入功率PB之比。
η＝PW／PB＝（MW ·nW）／（MB ·nB）＝Ｋ· i
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汽车底盘电控系统原理与维修
电控液力自动变速器
4、带单向离合器的液力变矩器
当涡轮转速nW增大到泵轮转速nB的 90％时，由涡轮流出的液流正好沿导轮 出口方向冲向导轮，此时处于偶合工作 状态。nW继续增大，涡轮流出的液流冲 击导轮的背面，此时涡轮转矩MW低于 泵轮转矩MB。
单向离合器
楔块
若在导轮机构中增设单向离合器，当 涡轮流出的液流冲击导轮的背面时，单 向离合器松脱，导轮随液流转动，此时 变矩器相当于偶合器，不能改变输出转 矩，液力变矩器进入偶合工作状态。