汽车电控理论_变速器_换挡策略.ppt

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1、第三章智能电控自动变速器换档策略研究一.　简介１．国内外的研究现状在国外，自动变速器的研究始于汽车。1985年，日本五十铃公司率先研制成功NAVI-5型全自动机械式变速器，并装于飞鸟(ASKA)轿车，投放市场获得成功。此后，美国的福特(FORD)公司、法国雷诺(RENAULT)公司、意大利的菲亚特(FIAT)公司都相继开发了这种变速器，全自动AMT已进入产品化和实用化阶段。由于自动换挡和起步时都受到环境、驾驶员驾驶水平和车况等因素的影响，日本的五十铃(ISUZU)、尼桑(NISSAN)等开始采用模糊推理的智能化方法进行此方面的研究，包括模糊换挡策

2、略和离合器接合速度的模糊控制。三菱公司新的自动变速车“FuzzyShift4AT”在自动变速系统中加入了“模糊控制”的概念。在工程机械领域，日本川崎重工公司开发的轮式装载机KLD97ZIII匹配15ZIII自动换挡变速器。意大利萨姆(SAME)公司Rubin系列拖拉机采用了全自动换挡变速箱，美国卡特彼勒(CATERPILLAR)公司的Challenger35/45/55橡胶履带拖拉机从第10挡至第16挡可以实现自动换挡。在国内，吉林大学、北京理工大学、重庆医疗机械工业公司等多家单位均在自动变速器的研究方面取得了科研成果。其中，吉林大学率先将智能控

3、制理论应用到工程机械中，对工程机械模糊神经网络档位控制进行了试验研究，研制出推土机的模糊换挡系统并进行了室内试验；对轮式装载机的模糊换挡策略也进行了研究。1998年8月吉林大学自主研制桑塔纳2000AMT样车通过了国家鉴定，目前正进一步加强系统可靠性等方面的研究。神龙公司也向市场投放了装备进口AL4智能型自动变速器的富康988“领导者”以及富康1.6L轿车，它们采用了模糊控制理论和动力传动系统综合控制技术，实现了智能化控制，电子控制单元有10种换挡规律，按需分别调用几种换挡规律或同时或交替工作，共同控制变速器的状态。2021/7/271哈尔滨工业

4、大学（威海）汽车工程学院２．自动换挡规律研究展望随着自动变速器换挡规律在使用中出现的问题和智能控制理论的迅速发展以及人们对车辆性能要求的提高，各种最新的监测、控制技术将不断引入车辆领域，以改善自动变速器的性能，使档位决策、换挡控制与车辆、环境和驾驶员意图相适应。在已有智能控制理论与车辆工程相结合的基础上，运用最新的智能控制理论修正传统的二参数、三参数换挡规律，使车辆换挡更加经济、可靠；将模糊控制、神经网络、专家系统及混沌理论等新学科单独或者结合使用，以扩大处理信息的范围和能力，进行综合控制，形成综合智能控制换挡规律。所有这些都将大大提高自动换挡的

5、稳定性和智能化水平，将成为未来研究的热点．二．自动变速器的基本组成与工作原理１．基本组成电子控制自动变速器一般由液力变矩器、行星轮变速器、电子控制系统3部分组成。液力变矩器通常由与发动机飞轮连接的泵轮、与变速器输入轴连接的涡轮及与单向离合器连接的导轮组成，其主要作用是通过油液的运动传递动力并在一定范围内实现降速增扭、无级变速。行星轮变速器是由一系列的行星齿轮系、液压离合器与制动器组成的有级式的变速器，该变速器易于通过控制系统实现自动换档，并且与液力变矩器配合可在更大范围内实现无级变速。电子控制系统由反应汽车工况的传感器、自动变速器控制电脑、变速电

6、磁阀及换档离合器等执行机构组成，其主要功用是由自动变速器控制电脑根据传感器反应的车况信息进行自动运算和判断，发出科学的换档指令到换档执行机构以实现自动换档变速。２．工作原理如图3.1所示，电子控制式自动变速器是通过传感器装置将汽车的运行工况转化为电信号，并通2021/7/272哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院过自动变速器电脑对电信号处理，然后输出控制指令给相应的电磁阀，来实现变速器的换档操作。发动机发动机电脑节气门位置传感器车速传感器冷却水温传感器变速器油温传感器发动机转速传感器档次开关制动灯开关模式选择开关自动变速阀体电磁阀自动变速器电脑行星

7、齿轮变速器液力变矩器图3.1电子控制式自动变速器的工作原理2021/7/273哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院（１）功率流传递路线汽车发动机发出的功率流通过液力变矩器的一次放大（可达到2-4倍）后，传给行星轮变速器进行有级变速，然后通过输出轴传到驱动桥；其中液力变矩器可在一定范围内实现无级变速，根据汽车的行驶阻力及车速自动调整负荷。（２）传感器监测的主要信息1）节气门位置传感器反应节气门的开度大小的比例，该信息与发动机转速汽车行驶速度等参数配合提供电脑换档的决策依据；2）车速传感器反应汽车的行驶速度；3）发动机转速传感器反应发动机实际运转速度；

8、4）冷却水温传感器反应发动机热平衡状况信息，水温较低时不适宜加档，应在低负荷下继续预热；5）变速器油温传感器反应变速器润滑油热平衡状况，