轿车自动变速器控制策略及发展

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1、轿车自动变速器控制策略及发展摘要:汽车变速器发展经历了100多年,从最初釆用侧链传动到手动变速器，到现在的液力自动变速器和电控机械式自动变速器，再向无级自动变速器方向发展。文中说明了各种变速器的结构与工作原理及优缺点，论述了变速器的发展趋势。同时简要的分析了AMT系统的控制策略。包括AMT系统在起步、换档和制动过程中的离合器的控制策略以及几种常用的AMT辅助控制策略。关键词:自动变速器，控制策略，AMT,发展和趋势一轿车自动变速器的概述汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车辆行驶性能的好

2、坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。由于自动变速器具有许多优点，因此在汽车上应用越来越广泛。目前,白动变速器在日本、美国、东南亚的装车率约为98%、95%和75%，中国的装车率不到10%。我国目前使用的汽车绝大多数仍为手动变速,手动变速汽车由于频繁换挡的操作，易使驾驶员疲劳，影响行驶安全;而不同的驾驶技术水平对车辆的燃料经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异，所以自动变速是人们长期追求的目标，是车辆向高级阶段发展的重要标志。目前我国自动变速器在轿车、城市客车、高级旅游客车、军用车、重型载货汽车及

3、矿用车上已呈现越来越旺盛的需求。1自动变速器的类型目前自动变速器技术的应用，主要有以下三种形式：液力自动变速器(AutomaticTransmission,简称"AT”)；电控机械式白动变速器(AutomaticMe2chanicalTransmission，简称"AMT”)；机械无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission,简称“CVT”)。其中,AMT和AT一样，是有级变速器的自动换档控制，而非无级变速器。二轿车自动变速器的历史和发展美国通用汽车公司在1939年首先研制成功了乂液力耦合器和行星齿轮变速

4、器组成的四挡液力自动变速器，并安装在Oldsmobile轿车上。这是批量生产的美国汽车上最早的全自动变速器，并在1941年凯迪拉克(Cadillac)轿车装用该变速器，1948年旁帝克(Pontiac)轿车也装用了口动变速器。美国生产的这种口动变速器是现代口动变速器的代表。它的传动件结构简单、成本低；缺点是传动部分不能变扭矩，只能起耦合作用，也就是起连轴节作用，而传递扭矩的改变完全由行星齿轮机构完成。而在1950年美国福特汽车公司成功地研制出使用液力变矩器的三挡液力自动变速器。这种液力自动变速器第一个釆用三元件液力变矩器结构，从此以后各

5、国生产的自动变速器均采用三元件液力变矩器结构，这三元件是导轮、泵轮和涡轮。液力变矩器可增大起步时扭矩、提高车辆的激素性能、降低传动系的冲击、对发动机曲轴的扭转振动具有隔振作用，但由于它的泵轮与涡轮间存在转速差，致使传动效率低。釆用锁定离合器机构，使泵轮和涡轮锁定，使发动机的动力直接传递给变速器的行星齿轮机构，从而解决了传动效率低的问题。为实现发动机和变速器之间的直接传动，目前轿车普遍使用液力操纵锁定离合器。最早釆用液力变矩器锁定离合器的是美国帕卡德三挡自动变速器。在矩器屮安装离心式离合器、液力操纵离合器和行星齿轮机构，可以实现发动机与变

6、速器的直接传动。当锁定离合器处于结合状态时，涡轮和变矩壳锁在一起，这时发动机动力进行直接传递。20世纪80年代中期，日本丰田汽车公司生产了具有超速挡的电控液力自动变速器。该变矩器采用三元件液力变矩器与多挡行星齿轮机构相结合的结构。液力变矩器不但在高档时能锁定，在其它挡位也能锁定。使该变速器扭矩比不但得到提高，并且使换挡润滑、传动效率高。在1990年以后，美国三大汽车公司先后都生产出了电控液力自动变速器，其变矩器都采用三元件结构。美国克莱斯勒汽车公司，最早采用了在液压阀体上使用电磁阀控制变矩器锁定离合器的结合和分离。由发动机电脑通过继电器

7、控制电磁阀的工作。电脑根据冷却液温度、进其真空度、午速和解气门开度信号决定变矩器锁定离合器的结合和分离，使离合器的锁定控制更为精确。如克莱斯勒汽车A-604/41TE自动变速器，它是电控四挡变速驱动桥，它利用液力操纵离合器，变速驱动桥传感器输入信息、通过继电器控制电磁阀组件的工作。电磁阀组建包括四个电磁阀、它们用于控制离合器和变矩器锁定离合器的液压、实现换挡和锁定。这种自动变速器在二挡、三挡和超速挡均能实现变矩器锁定。美国通用汽车公司生产的4T60-E及4T65・E变速驱动桥，在1991年被安装在别克轿车上。该自动变速器由电脑控制，实现

8、对变速器的换挡和变矩器锁定离合器的结合与分离。4T65-E是在4T60-E的基础上改进而成，它被安装使用在上海通用别克新世纪轿车上。福特汽车公司1991年在两种前轮驱动轿车上装用AXOD-E型四挡电控液力自