自动变速器模糊换挡及其控制理论研究_贾元华
２００５年１２月自动变速器模糊换挡及其控制理论研究
贾元华
１
周立元
２
（１．佳木斯大学机械工程学院，１５４００７；２．黑龙江农业工程职业学院，１５００８８）
摘要：以结构简单、传动效率高的电控机械自动变速器（ＡＭＴ）为研究对象，引入模糊控制技术，将经验知识和数学过程结合起来，根据专家经验建立模糊控制规则，依据自动变速器的实际工况确定输入和输出参数，并对输入量进行模糊化和模糊推理，对输出量进行解模得到模糊控制表，以实现对自动变速器的换挡决策控制。最后进行模糊控制仿真，仿真结果表明，基于模糊控制的机械自动变速器（ＡＭＴ）对于不同的驾驶条件和运行工况均具有较理想的换挡品质和较强的适应能力。
关键词：自动变速器；模糊控制；换挡中图分类号：Ｕ４６３．２
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３－３１４２（２００５）０４－００３３－０４
ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｕｚｚｙＧｅａｒ－ｓｈｉｆｔａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＴｈｅｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ＪｉａＹｕａｎｈｕａＺｈｏｕＬｉｙｕａｎ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１５４００７，Ｃｈｉｎａ；
２．ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，１５００８８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔａｋｅｓｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＭＴ）ｔｏｂｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ｇｅｔｓｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｖｏｌｖｅｄ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｓｅｔｓｕｐｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｒｕｌｅｖｉａｅｘｐｅｒｔ＇ｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｄｅｃｉｄｅｓｏｕｔｐｕｔａｎｄｉｎｐｕｔｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｖｉａａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＇ｓｒｅａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｔｆｕｚｚｉｆｉｅｓｔｈｅｉｎｐｕｔｖａｌｕｅａｎｄｍａｋｅｓａｆｕｚｚｙｉｎｆｅｒｅｎｃｅ，ｍａｋｅｓａｆｕｚｚｉｎｅｓｓ－ｓｏｌｖｅｄｐｒｏｃｅｓｓｔｏｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖａｌｕｅａｎｄｏｂｔａｉｎｓａｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｔａｂｌｅ，ｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｎａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｆｕｚｚｉｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙｉｔｍａｋｅｓａｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓ，ｔｈｅＡＭＴｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｈａｓｍｏｒｅｉｄｅａｌｇｅａｒ－ｓｈｉｆｔｑｕａｌｉｔｙａｎｄｍｏｒｅｓｔｒｏｎｇｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；Ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ；Ｇｅａｒ－ｓｈｉｆｔ
收稿日期：２００５－１０－２１
作者简介：贾元华（１９６５－），男，副教授，主要研究方向为内燃机排放控制。
０前言
随着汽车技术的不断发展和车辆保有量的迅速增加，人们对车辆的使用性能也不断提出更高、更新的要求，伴随着驾驶员尤其是非职业驾驶员数量越来越多。在实施换挡过程中，传统的手动换挡不仅需要驾驶员根据路面状况、交通状况、车辆实际运行状态选择合适的挡位和换挡时机，同时还需要驾驶员手、脚、眼并用，既要观察道路、车辆、行人状况，又要一手把握方向盘一手操纵变速杆，左脚操纵离合器，右脚操纵油门踏板，这些操作的同步进行对驾驶员提出了较高的要求。据不完全统计，在交通负荷大的市区中，如果使用传统的机械式手动变速器
（ＭＴ），汽车每行驶１００ｋｍ，驾驶员须换挡４００～６００
次，踏离合器６００～７００次，平均每分钟要连续完成１５～２０次手脚协调动作。繁重的操作，不仅分散驾驶员对行驶环境的注意力，而且是老人、残疾人等驾驶者的障碍。据交通部门统计分析，１／４～１／３的城市交通事故由此引起。此外，换挡时机的掌握需要一定的驾驶经验和技巧，不恰当的换挡还会产生换挡冲击、离合器（包括同步器）磨损增大、甚至起步熄火等问题，从而导致车辆损耗增加、故障率升高、油耗增大、排气污染加重和乘坐舒适性下降等问题的出现。
汽车自动变速器因其具有良好的驾驶性能、行驶性能、安全性能和乘坐舒适性能而受到人们的欢迎，装车率不断提高，但基于传统控制理论与技术的自动变速器在一些特殊运行工况下，其工作性能还有诸多不尽人意的地方，如换挡频繁、经济性差等。
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
２００５年第４期（总第１７３期
）Ｎｏ．４２００５
（Ｔｏｔａｌｌｙ１７３）
农业装备与车辆工程２００５年第４期
开发具有模拟实践经验丰富的驾驶员驾驶技术的控
制方式成为其技术发展的重要方向。本文以结构简
单、传动效率高的机械自动变速器为研究对象，在现
有控制系统的基础上，拟引入模糊控制方法，进一步
改善其控制策略、完善换档控制手段，以期改善换挡
效果。
１自动变速器模糊换挡策略
换挡过程实际上是一个很复杂的过程，采用单
一的换挡规律很难满足实际需要，为此本文提出了
模糊决策＋模糊修正的模糊换挡策略，其原理如图１
所示。
模糊换挡系统以车速Ｖ、油门踏板信号α二参数
的换挡规律为依据，并根据坡道、弯道道路条件、制动
信号，利用经验丰富驾驶员总结出的换挡规律进行模
糊推理，最后经换挡可行性分析后，输出换挡指令。
车辆模糊换挡问题实际上就是挡位的模糊决策
问题，其核心就是模糊控制器的设计。下面首先介
绍基本模糊换挡控制器的设计，然后再介绍模糊修
正模块的设计。
２模糊换挡控制器的设计
２．１输入输出变量及其隶属函数
选取车速和油门开度作为基本模糊换挡策略的
输入量，换挡位置为输出量，本系统为二输入单输出
结构。其输入、输出变量的语言集分别为：
车速Ｖ：｛ＶＳ，Ｓ，ＬＳ，Ｍ，ＬＢ，Ｂ，ＶＢ｝
油门开度α：｛ＶＳ，Ｓ，Ｍ，Ｂ，ＶＢ｝
挡位ＧＲ：取值分别为１、２、３、４、５、６挡。
选取各变量的论域Ｘ如下：
Ｘ
Ｖ：｛０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４｝
Ｘ
α
：｛０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０｝
车速和油门开度的取值范围分别为：［０，８０］、
［０，１００］。
２．２隶属函数的确定
此处仍采用正态型隶属函数，其表达形式参见
式（５）中参数σ的大小直接影响隶属函数的形状，而
隶属函数曲线的形状不同会导致不同的控制特性。
隶属函数曲线形状较尖的模糊子集其分辨率较高，
控制灵敏度也较高；相反，隶属函数曲线形状较缓，
控制特性也较平缓，系统稳定性好。
对车速Ｖ，各模糊子集｛ＶＳ，Ｓ，ＬＳ，Ｍ，ＬＢ，Ｂ，ＶＢ｝
的隶属函数如下：
μ
ＶＳ
Ｖ
＝
１０≤ｘ≤ａ
１
ｅｘｐ－（
ｘ－ａ
１
σ
１
）２
"#ｘ＞ａ１
$
&
&
&&
%
&
&
&&
’
（１）
μ
Ｓ
Ｖ
＝ｅｘｐ－（
ｘ－ａ
２
σ
２
）２
"(（２）
μ
Ｂ
Ｖ
＝ｅｘｐ－（
ｘ－ａ
６
σ
６
）２
"(（３）
μ
ＶＢ
Ｖ
＝
ｅｘｐ－（
ｘ－ａ
７
σ
７
）２
"(０＜ｘ＜ａ７
１ｘ≥ａ
７
$
&
&
&&
%
&
&
&&
’
（４）
如前所述，σ值的大小影响分辨率和系统的稳
定性。由于驾驶员对车速的敏感程度相差不大，所以
各模糊子集的形状不应有太大差别，为便于运算，取
σ
１
＝σ
２
＝Ｌ＝σ
６
＝σ
７
（５）
另外，各模糊子集之间也有相互影响，若用γ
值大小来描述两个模糊子集之间的影响程度，则当
γ值较小时控制灵敏度较高，而当γ值较大时模糊
控制器鲁棒性较好，即控制器具有较好的适应对象
特性参数变化的能力，γ值取得过小或过大都是不
利的，一般选取γ值为０．４～０．８。γ值过大时造成两
个模糊子集难于区分，使控制的灵敏度显著下降。为
此，取γ＝０．５，即有
ｍａｘ［μ
ＶＳ
Ｖ
（ｘ）∧μ
Ｓ
Ｖ
（ｘ）］＝０．５（６）
ｍａｘ［μ
Ｓ
Ｖ
（ｘ）∧μ
ＬＳ
Ｖ
（ｘ）］＝０．５（７）
ｍａｘ［μ
Ｂ
Ｖ
（ｘ）∧μ
ＶＢ
Ｖ
（ｘ）］＝０．５（８）
设ａ
１
＝０，ａ
７
＝１４，由以上各式可求得
σ
１
＝σ
２
＝Ｌ＝σ
６
＝σ
７
＝０．９９０９
ａ
２
＝２．３３３，ａ
３
＝４．６６７，ａ
４
＝７，ａ
５
＝９．３３３，ａ
６
＝１１．６７
由此可求得车速的各模糊子集的隶属函数曲
线，如图２所示。
应用相同的方法可以得到油门开度的隶属函数
曲线，如图３所示。
图１模糊换档策略原理图
?３４?
２００５年１２月贾元华等：自动变速器模糊换挡及其控制理论研究
２．３建立控制规则
模糊控制器的控制规则是基于驾驶员的手动控制策略，其建立过程实际上就是利用语言归纳手动控制策略。对于车辆的换挡过程，手动控制策略就是驾驶员操作经验的积累。根据这一经验并参照模糊换挡原则，可制定出如表１的挡位控制规则表。
表中的控制规则可以用以下３５条模糊条件语句来描述：
ＩＦα＝ＶＳａｎｄＶ＝ＶＳｔｈｅｎＧＲ＝１
ＩＦα＝ＳａｎｄＶ＝ＶＳｔｈｅｎＧＲ＝１
┇
ＩＦα＝ＶＢａｎｄＶ＝ＢｔｈｅｎＧＲ＝６
ＩＦα＝ＶＢａｎｄＶ＝ＶＢｔｈｅｎＧＲ＝６２．４模糊修正模块的建立
由于车辆运行过程中影响换挡的因素较多，仅仅依靠基本模糊换挡策略难以达到令人满意的控制效果，为此在基本模糊换挡策略的基础上增加模糊修正模块，用以处理在换挡过程中所遇到的其它信息。为简便起见，以在坡道上的油门开度变化率和制动踏板信息为例进行说明，因为此二者直接反映了驾驶员的驾驶意图。将上述变速器的六个挡位（ＧＲ）两两分为一组，即低挡（１、２挡）用Ｌ表示、中挡（３、４挡）用Ｍ表示、高挡（５、６挡）用Ｈ表示。
在模糊控制中一般有两种修正模式，即对输入变量加权修正或对输出变量加权修正。为使修正过程简单，在这里采用对输出变量即挡位直接修正的模式。
用Ｑ表示修正强度，即表示模糊修正模块的输出，其取值可为负（Ｎ）、零（Ｚ）和正（Ｐ）三个，当取值为零时，则不改变由基本模糊换挡策略所得到的挡位（当前挡）；当取值为正时，在当前挡的基础上增加一挡；当取值为负时，则降低一挡。
为便于说明，设油门开度变化率（α＆）与制动踏板累计制动时间（ＢＴ）的隶属函数曲线如图４和图５所示。
根据在坡道上一般的操作原则，结合熟练驾驶员的工作经验，得到如下挡位修正规则：
ＩＦα＆＝ＰＢａｎｄＧＲ＝ＨｔｈｅｎＱ＝Ｚ
ＩＦα＆＝ＰＢａｎｄＧＲ＝ＭｔｈｅｎＱ＝Ｚ
表１挡位控制规则表!α
ＶＳＳＭＢＶＢ
１
１
１
１
１
１
１
２
２
２
１
２
２
３
３
２
３
３
４
４
２
３
４
４
５
３
４
４
５
６
４
５
５
６
６
Ｖ
ＶＳＳＬＳＭＬＢＢＶＢ
图４油门开度变化率隶属函数曲线
图５累计制动时间隶属函数曲线图２车速隶属函数曲线
图３油门开度隶属函数曲线
?３５?
农业装备与车辆工程２００５年第４期
ＩＦα＆＝ＰＢａｎｄ
ＧＲ＝ＬｔｈｅｎＱ＝ＺＩＦα＆＝ＰＳａｎｄＢＴ＝ＳｔｈｅｎＱ＝ＺＩＦα＆＝ＰＳ
ａｎｄ
ＢＴ＝Ｂ
ｔｈｅｎ
Ｑ＝Ｎ
由于上坡时为克服坡道阻力一般要加大油门开度，根据传统换挡规律挡位就要降低，这与驾驶员的操作经验有差别，而基本模糊换挡策略对此也不能很好地做出响应，若应用上述修正原则，就可以维持当前挡位不变；下坡时，为利用发动机制动一般要减小油门开度，根据传统换挡规律，挡位就要升高，但驾驶员的实际操作却是降挡，说明这与实际的操作正好相反，这样会导致坡道行驶产生危险，若采用上述修正规则，就可以收到和实际操作相同的结果。由此可见，加入模糊修正模块后，可以使模糊换挡控制器的性能得到较好的改善。
３ＡＭＴ模糊换挡仿真
为验证所建立的模糊换挡策略的有效性，可进行模糊换挡策略的仿真。图６为车辆模糊换挡仿真程序框图，图７是采用二参数和采用上文阐述的模糊换挡策略爬坡换挡情况，图８是分别采用二参数和模糊策略弯道情况，从中可以看出模糊换挡策略可以避免在一段弯道和坡道的意外换挡，同时又能继承二参数换挡的优点。
从以上仿真结果可以看出，机械自动变速器引入模糊控制后，在特殊工况（弯道、坡道等）下其换挡性能得到明显改善，减少了不必要的频繁换挡，使得车辆运行的动力性、经济性和安全性得到进一步提高，实践说明：模糊控制技术应用于机械自动变速器
是可行的。
４结论
本文提出了模糊决策＋模糊修正的模糊换挡策略，即换挡系统以车速Ｖ、油门踏板信号α二参数换挡规律为依据，并根据坡道、弯道等道路条件、制动信号，参照经验丰富驾驶员的换挡进行模糊推理，并经可行性分析后，输出换挡指令。
经仿真分析可以得出，本文所设计的模糊控制器使得车辆在弯道和坡道的频繁换挡问题得以解决。ＡＭＴ车辆引入模糊控制技术后，其换挡性能可以得出较好改善。
参考文献
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［７］冯能莲．车辆综合传动换挡动态特性仿真及模糊控制研究．北京理
工大学博士学位论文．１９９５：５３～６１
图６车辆模糊换档仿真程序框图
图７坡道换档示意图
图８弯道换档示意图
?３６?
汽车自动变速器的发展现状解读
论文（设计）题目：汽车自动变速器的发展现状 摘要 液力传动于20世纪初发明于欧洲，最初用于船舶制造工业，在第一次世界大战后，便开始应用于陆用车辆。起先，液力传动主要应用于公共汽车，到第二次世界大战期间，又应用在许多军用汽车和专用汽车上。 起初液力传动直接采用船用变矩器。随后美国GM汽车公司采用这种变矩器用于内燃机车，此后，美国开始了ef研制工作，液力传动的研究中心从欧洲移到厂美国，并在美国得到筒反大的发展。作为最初批量生产的液力自动变速器是1938年推出的，它将行星齿轮式变速器与液力偶合器组合．用液压力进行自动变速，是现在自动变速器的原型。1950年期间，汽车液力传动进入一个新阶段，出现了可根据车速和加速踏板位置进行自动换档的自动变速器，此时液力自动变速器已基本定型，近40年自动变速器得到了空前的发展，装有自动变速器的车辆己越来越多，特别是高级轿车基本全部装用电控自动变速器。从发展趋势上来看，自动变速器是采用简单的液力传动与多档机械自动变速器组合，在控制方式上，由于动—半自动—全自动—电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的档位数从二速—三速—四速，五速自动变速器也即将出现，问时利用各种方法，扩大与改善液力传动的自动调节性能范围，以实现简化操纵的目的。 关键词：液力传动，变矩器，液力偶合器，行星齿轮式变速器
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学习任务九自动变速器电子控制系统的检修 任务要求 完成本学习任务后，你应能： 1.掌握自动变速器主要传感器的安装位置和作用。 2. 掌握自动变速器主要传感器的分类、结构和工作原理。 3.查阅维修手册完成主要传感器的检修。 4.查阅维修手册完成主要换挡电磁阀的检修。 5.选择合适的工具与仪器，实施教学计划。 建议课时：12课时 任务描述 一辆威驰轿车，出现有时不升挡故障，使用故障诊断仪检测，故障为偶发性故障。读取数据流发现自动变速器车速显示始终为0，判断为电子控制系统中车速传感器故障。检查线路并重新安装车速传感器后故障消失。
一、理论知识准备 (一)概述 在进行自动变速器故障诊断和维修时，通常要对电子控制系统的各个电控元件进行检测。电子控制系统是电控自动变速器的核心，主要由传感器、电子控制单元（ECU）、执行元件、自诊断接口、故障指示灯等组成。自动变速器的主要传感器有节气门位置传感器、车速传感器、油温传感器、发动机转速传感器。主要执行元件有换挡电磁阀、油压调节电磁阀、锁止离合器控制电磁阀，如图9-1所示。 图9-1 电子控制系统的主要元件 （二）节气门位置传感器 节气门位置传感器安装于节气门体上，随节气门轴的转动工作，通过接触式开关或电位计感知节气门位置，检测节气门的开度及开度变化，并将此信号输入ECU，控制燃油喷射及其他辅助控制。常见节气门位置传感器的类型有触点式、电位计式和综合式。 节气门位置传感器从发动机电控单元那里获得基准电压V C，调节为能够反映节气门开度的VTA 电压输出。VTA随着发动机节气门开度的变化而变化，节气门全开时VTA为5V，当节气门关闭时，怠速触点闭合，如图9-2所示。
自动变速器的结构和工作原理
自动变速器的结构和工作原 理 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第二章自动变速器的结构和工作原理 第一节液力变矩器的基本原理简介 液力变矩器是一种液力传动装置，它以液体为工作介质来进行能量转换。它的能量输入部件称为泵轮，以“B”表示；它和发动机的输出轴相连，并将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。能量输出部件为涡轮，以“T”表示；它将液体的动能又还原为机械能输出。 一、液力偶合器的工作原理 如图2-1所示为液力偶合器原理图。泵轮2固定在发动机曲轴上，为能量输入端，涡轮4固定在输出轴5上，为输出端。泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙，整个偶合器充满了液体工作介质。 1-发动机曲轴，2-泵轮，3-偶合器壳体，4-涡轮，5-偶合器输出轴 图2-1 液力偶合器 1、泵轮的运动 ⑴发动机启动后，曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转，这是工作液体绕传动轴的牵连运动。 ⑵在离心惯性力的作用下，工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时，它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动，这是流体和叶片间的相对运动，并于泵轮的外缘流入涡轮。 2、涡轮的运动 工作液体流入涡轮后，把从泵轮处获得的能量（动量）传递给涡轮，使涡轮旋转。从涡轮外缘（涡轮入口）流入的液体，既随涡轮旋转作牵连运动，又从外缘向内缘（涡轮出口）流动，这是涡轮叶片和流体的相对运动，最后，流体经涡轮内缘又流回泵轮。 二、液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理 1、液力偶合器的能量转换
流体在偶合器（变矩器）内的循环流动是一个相当复杂的三维流动，流体与工作叶片间的相互作用也相当复杂。因此，分析这类问题时，在流体力学方面作了一系列假定后，一般用一元流束理论来描述。对于专业性较强的一些描述方式和术语，由于篇幅有限，不作介绍，请读者参考有关著作。 当发动机转速（即为泵轮转速）不变时，下述效率公式（1-2）中的分母是一个常数；随着涡轮转速的升高，传动比变大，效率也高。反之，随着涡轮转速的降低，偶合器的效率也随之下降。需要指出的是，从理论上讲，当n1=n2时i=0，效率最高。这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现。而实际是，当n1=n2，偶合器的泵轮和涡轮之间没有速度差；泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反；偶合器内的液体不流动，也没有环流，偶合器也就失去了能量传递的作用。 2、变矩器的能量传递原理（见图2-2） 液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置——导轮。图2-2所示为最简单的液力变矩器的结构简图。它由泵轮 1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。 当泵轮1由发动机驱动旋转时，工作液体泵轮的外端出口b 甩出（R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径）而进入涡轮，然后自涡轮的C 端（R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径）流出而进入导轮，再经导轮a 端流入泵轮而形成环流。 偶合器的传动比偶合器的效率 ： 则液力偶合器的效率为，则：，输出扭矩为入扭矩为根据动量矩定理，设输:i :) 21()11(12120 0ηη-===-=i n n n M n M M M M M i i o i
液力自动变速器结构和原理(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 液力自动变速器结构和原理 液力自动变速器由变矩器、机械式变速器（一般多采用行星齿轮）和电子-液压控制系统三部分组成 变矩器 泵轮——主动部分，将发动机动力变成油液动能。 涡轮——输出部分，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。 导轮起增扭作用
导轮固定－液流改变方向 当汽车行驶阻力大时，涡轮转速低于泵轮转速，从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向相反，导轮对油流起反作用，达到增扭作用，克服增大的阻力。 导轮自由旋转 当汽车行驶阻力小时，涡轮转速提高与泵轮转速接近，此时从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致，导轮开始自由旋转以减少阻力。 锁止离合器的作用 当汽车行驶阻力小时 发动机转速较高，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。 在汽车行驶阻力大时 发动机转速降低，此时锁止离合器分离，实现增扭。
电子－液压控制系统 主要由传感器、电控单元、换档电磁阀、油压调节电磁阀等组成。 行星齿轮变速器 液力自动变速器多采用结构紧凑的行星齿轮变速器。它通常采用两排行星齿轮来实现各档变速比。行星齿轮组由齿圈、行星齿轮、太
阳轮３个元件组成。任一元件固定，其余两个作输入或输出用多片离合器和制动器分别对这些元件进行接合制动来实现换档装置。 行星齿轮变速器 液力自动变速器有两种 一种为前置后驱动液力自动变速器，另一种为前置前驱动液力自动变速器
液力自动变速器的电子控制 液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块（PCM）接收来自汽车上各种传感器的电子信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况，动力传动控制模块给执行机构发出指令控制下列功能： 变速器的升档和降档 一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通／断两种状态中转换。 变速器换档感觉 通过电控压力控制电磁阀（pcs-Pressure Control solenoid）用以调整管路油压。 变矩器锁止离合器（TCC-Torque Converter Clutch） 结合和分离时间，以及某些应用场合变矩器锁止离合器接合感觉：通过变矩器离合器控制电磁阀（按应用场合可能不止一个电磁阀）。 变速器的这些工作特性的电子控制，能按照汽车的运行工况提供稳定和精确的换档点（时间）和换档品质。
双离合器变速箱
双离合器变速箱(DCT)介绍 大多数人知道带传统变速箱的车是如何工作的： 手动变速箱，换档时要求驾驶员踩下离合器踏板，用 换档杆进行操作； 自动变速箱，换档时变速箱替代驾驶员进行所有的操 作，涉及的零件有离合器、变扭器和几组行星齿轮。 但也存在一种介于上述两者之间，又综合两者优点的 变速箱——双离合器变速箱，也被叫作半自动变速箱、 无离合器的手动变速箱或自动化的手动变速箱。 双离合器变速箱相当于将两个手动变速箱的功能集成 到一个变速箱中。为更好地理解这个意思，首先介绍一下传统手动变速箱是如何工作的是非常有益处的。在标准的装备换档杆的车辆中驾驶员想从某个档位切换到另一个档位时，他首先需要踩下离合器踏板。这将使一个单离合器开始工作，将发动机与变速箱脱开并中断传递到变速箱的动力。然后驾驶员用换档杆选择一个新档位，这是一个驱使齿套从一个齿轮移动另一个不同尺寸齿轮的过程。一个被叫做同步器在啮合前发挥作用，使齿面线速度一致，以防止发生齿面碰撞。一旦切入了新的档位，驾驶员松掉离合器踏板，这将重新使发动机和变速箱连接，将动力传递到车轮。 因此在传统的手动变速箱中，不存在从发动机到车轮的连续不断的动力传递。相反，在换档过程中，动力传递经历了传递—中断—传递的变化过程，这将引起被称作“换档冲击”或“扭矩中断”的现象。对一个不熟练的驾驶员来说，这可能导致换档时乘员一次次被推向前和抛向后。 与手动变速箱形成对照的是，双离合器变速箱使用两 个离合器，但没有离合器踏板。最新的电子系统和液 压系统控制着离合器，正如标准的自动变速箱中的一 样。在双离合器变速箱中，离合器是独立工作的。一 个离合器控制了奇数档位(如：1档、3档、5档和倒 档)，而另一个离合器控制了偶数档位(如：2档、4档 和6档)。使用了这个布局，由于变速箱控制器根据速 度变化，提前啮合了下一个顺序档位，因此换档时将 没有动力中断。 双离合器变速箱(DCT)主要由双离合器、机械部分变速箱、自动换档机构、电子控制液压控制系统组成。其中最具创意的核心部分是双离合器和机械部分变速箱中的两轴式的输入轴。这个精巧的两轴式结构分开了奇数档和偶数档。不象传统的手动变速箱将所有档位集中在一根输入轴上，双离合器变速箱(DCT)将奇数档和偶数档分布在两根输入轴上。外部输入轴被挖空，给内部输入轴留出嵌入的空间。以6档变速箱为例，内部输入轴上安装了1档、3档、5档和倒档的齿轮，外部输入轴上安装了2档、4档和6档的齿轮。这使得快速换档成为可能，维持了换档时的动力传递。标准的手动变速箱是做不到这点的，因为它必须使用一个离合器来控制所有的奇数档和偶数档。 传统的自动变速箱必须装备一个变扭器来将发动机扭矩传递到变速箱，然而双离合器变速箱
《汽车自动变速器结构原理与检修》A(张永坡)
连云港工贸高等职业技术学校 2012-2013 学年第一学期11 中技汽修1、2 班 《汽车自动变速器结构原理与检修》期末试卷A 班级姓名得分 题号一二三四五总分 得分 评阅人 一、填空题（每空 2 分，共 30 分） 1．液力变矩器中有 5 个元件：、、、单向离合器和。有些液力变矩器为了提高效率内部还设置 了，它起作用时液力变矩器的传动效率可达到。2．多数电控自动变速器采用个电磁阀控制所有的四个前进档的运作。3．在液力变矩器中的油流形式有和二种。4．一般自动变速箱有 6 个档位、、、以及L2、L1。5．自动变速器换挡的主要依据是和。 二、判断题（每题 2 分，共 20 分） 1．根据换档工况的需要，自动变速器由液压系统控制其自由或锁止。（）2．自动变速器中制动器的作用是把行星齿轮机构中的某二个元件连接起来形成一整 体共同旋转。（）3．自动变速器油液散热器的主要作用，是散发行星齿轮换档时所产生的大量热量。 （） 4．自动变速器的内啮合式齿轮泵是靠液力变矩器的输出轴驱动的。（）5．在自动变速器中使用数个多片湿式制动器，为使其停止运作时油缸排油迅速，其 油缸内设置单向阀钢珠。（）6．液力变矩器的导轮是通过单向离合器安装在涡轮轴上。（）7．涡轮是与泵轮同步转动的。（） 8．具有四个前进档的电控自动变速器，应该具有四个电磁阀。（）9．所谓超速档是汽车在超车时使用的档位。（） 10．油泵的压力越大，变速箱输出的扭矩就越大。（） 三、多项选择题：（每题 2 分，多选或错选时该小题不得分。共10 分） 1．在下列几个答案中，选出自动变速器油液的作用有（）A．使换档执行元件运作； B．在行星齿轮变速机构中作动力传递； C．在液力变矩器的锁止状态下作动动传输； D．在液力变矩器的非锁止状态下作动力传输。 2．液力变矩器内部油流的特点有（） A．既有圆周运动，又有环形运动，形成首尾相接的油流； B．只有环形流动，在环流冲击下，使输出轴的力矩增大； C．被泵轮加速的油流先到达较小的导轮，再冲击涡轮； D．被泵轮加速的油流先冲击涡轮，再流向导轮并改变方向。 3．当液力变矩器的锁止离合器结合后，能达到（）的效果。 A．增大输出转矩；B．减少发动机功率损耗，提高传动效率； C．增速降矩；D．降低ATF温度。 4．给自动变速器作失速试验，通过失速试验可检验（）A．液力变矩器的锁止离合器的性能；B．液力变矩器的单向离合器的性能； C．齿轮变速器中磨擦片的工作；D．发动机的输出功率。 5．在单行星齿系机构中，指出处于增矩状态的是哪些（）A．太阳齿输入、行星架自由、齿圈输出； 2—1
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理-详细版--
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理 1 大众01M型自动变速器内部总体结构 大众01M自动变速器由三部分组成。（图1） （1）液力元件：包括液力变扭器及油泵等，用于动力传递及提供液压元件(如各离合器和制动器)的动力源。 （图1）01M自动变速器结构图 由（图1）可知变速器内部有两个分隔的箱体，上部是变速器，内装ATF油；下部是差速器，内装齿轮油。在小齿轮轴3上有一个油封，把两种油分离开。 a. 液力变扭器 液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成，分解图见（2）。泵轮与壳体焊接为一体，由发动机飞轮驱动，工作时其内充满自动变速器油(ATF 油)，其动力传递路线是：发动机飞轮→变扭器壳体→泵轮→涡轮→变速器输入轴，导轮的作用是增大低转速时的输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的，两者之间有一定的转速差，不但使油温升高，还降低了传动效率，锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体，形成刚性连接。锁止离合器由电控单元控制，电控单元通过电磁阀控制A、B、C 3个油道的油压交替变化，按要求在锁止离合器的前、后面产生压力或卸压，控制锁止离合器接合或断开。锁止离合器接合时，因油压作用，其带有摩擦片的一面与变扭器壳体接合，另一面通过齿牙与涡轮连接为一体。
（图2） 液力变扭器结构图 b. 油泵 油泵位于变扭器和变速器之间，由变扭器壳体驱动，其作用是建立油压，并通过滑阀箱控制各离合器和制动器的动作。它采用转子齿轮泵，其结构见（图3）。 （2）控制机构：采用电子、液压混合控制，电控部分包括电子控制单元J217及其相应的传感器和执行元件；液压控制部分包括滑阀箱等。 （3）变速机构：采用拉维那式行星齿轮变速机构，2个太阳轮独立运动，齿圈输出动力，通过对大、小太阳轮及行星架的不同驱动、制动组合，实现4个前进档及一个倒档。 01M 型自动变速器采用拉维娜式行星轮式变速机构，基本的行星轮机构包括太阳轮、星轮、行星架和齿圈，其中星轮是惰轮，不能输入、输出动力。在太阳轮、行星架和齿圈三者中，驱动其中一个，制动另一个， 则第三个输出动力，
自动变速器换挡控制策略
浅谈自动变速器的换挡控制策略 摘要：车辆在道路上行驶时，换挡相当频繁。机械式自动变速器为非动力换挡，换挡过程中存在切断动力和恢复动力的阶段，故换挡过程的舒适性和离合器磨损是需要研究的问题。为了提高自动变速器的换挡品质，通过分析自动变速器的换挡过渡过程，提出了换挡机构自学习控制策略，分别由控制软件实现变速器装配完成后的（离线）位置初始化和变速器使用过程中的（在线位置修正）。 关键字：自动变速器换挡品质换挡控制自学习控制策略 [Abstract]When the vehicle runs on the road, the gearshift of the AMT is frequent and performed under cutting off the power. During the gearshifting, there exist the phases of cutting off the power and resuming the power, the shift comfort and the clutch abrasion need to study. The shift system of electronic transmission was analyzed, That could be directly for shifting process control, a self-learning control strategy is proposed for shift actuator .With this strategy, position initialization after AMT is just assembled and position amendment in the process of use are realized by respective control softw are. Key words AMT Shift quality Shifting control Self-learning control strategy 1940年通用公司生产了世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器Hydra-Matic，从此自动变速器得到了长足的发展和进步，自动变速器作为现代汽车的重要部件之一。一方面，它能协调发动机供应特性与汽车行驶需求特性的矛盾，满足汽车的行驶条件；另一方面，利用变速器的速比调节功能使发动机的工作点始终处于经济区域，使整车的油耗降到最低。 近年来，以先进的电子技术装备改造传统的机械传动系，使手动变速器和干式摩擦离合器实现操纵自动化已成为应用研究的热点。为实现自动换挡，必须以某种（或某些）参数作为控制的依据，而且这种参数应能用来描述车辆对动力传动装置各项性能和使用的要求，能够作为合理选挡的依据，同时，在结构上易于实现，便于准确可靠地获取。目前常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。由于机械式自动变速器（AMT）为非动力换挡，换挡前要先断开离合器切断动力，换挡完成后再结合离合器恢复动力，因而在保证动力传动系寿命的前提下，能迅速而平稳地换挡变速的性能就成为AMT换挡控制的关键。自动变速器的换挡工况分为：升档、降档、制动换挡等。换挡过程动作包括离合器分离、选换挡操作、离合器结合。 1.换挡品质的评价指标： 换挡品质是指换挡过程的平顺性，即换挡过程能平稳而无颠簸或冲击地进行。换挡品质控制是自动换挡液压控制系统中的基本组成部分之一。对换挡过程的具体要求有两个：一是换挡过程应尽量迅速地完成，以减少由于换挡时间过长而使摩擦元件的磨损增加和减少因换挡期间输入功率低或中断而引起的速度损失；其二是换挡过程应尽量缓慢平稳过渡，以使车速过渡圆滑，没有过高的瞬时加速度或瞬时减速度，避免颠簸和冲击，以提高乘坐舒适性，减小传动系的冲击载荷，延长机件寿命。 以上两个要求是互相矛盾的。换挡过程快，就不可避免地产生较大的冲击和动载荷，换挡过程的平稳性就不好。而如果为了提高换挡过程的平稳性而延长过渡时间，则摩擦元件的滑转时间延长，累计滑摩功增加，导至摩擦元件温度升高、磨损增加。所以，在一般情况下，根据经验，最小滑摩时间在0.4s~1s较为合适，在此前提下再设法提高换挡过程的平稳性。换挡过程品质控制的实质就是限制发生过于剧烈的扭矩
双离合器式自动变速器简介
双离合器式自动变速器简介 吉林大学牛铭奎葛安林金伦 杭州依维柯汽车变速器有限公司徐彩琪 【Abstract】In the paper, a type of automatic transmission with two wet clutches，that is based on the traditional parallel manual shift transmission，is introduced. It could shift without power off and improve the automobile’s power performance and fuel economy. This paper details its principle. 【摘要】本文介绍了一种由双湿式离合器构成的自动变速器，它是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的，可以实现不中断动力换档，极大的提高了车辆的动力性与经济性。本文在此详细的介绍了它的工作原理。 Topic words: Automatic transmission, Dual clutch, Wet clutch 主题词：自动变速器双离合器湿式离合器 1、前言 目前，随着车辆操纵自动化的快速发展，汽车自动变速器正呈现蓬勃发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器，即AT（Automatic Transmission）；无级变速器，即CVT（Continuously Variable Transmission）；以及近几年国内外正在花大力气研究的电控机械式自动变速器，即AMT （Automated Manual Transmission）。特别是电控机械式自动变速器的发展，由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点，正受到了各大汽车厂的重视。 电控机械式自动变速器的产生是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的，它研究的出发点是将现有的手动变速器自动化。其最典型的例证多在欧洲，由于手动变速器在欧洲汽车市场仍然占有80%的市场比例，因此欧洲对这种电控机械式自动变速器的研究也就倾注了更多的热情。目前世界上正在进行电控机械式自动变速器开发研究的主要有美国EATON公司、德国的LUK、SACHS、GETRAG 等公司以及英国的RICARDO公司等许多厂家，已经生产面世的车型也有德国BMW 公司的M3型车、大众公司的LUPO车，以及意大利菲亚特公司的阿尔法-罗密欧等诸多车型。 在对电控机械式自动变速器的开发研究过程之中，也逐渐的发现了它的一些缺点，它的工作原理决定了它在换档过程中首先要分离离合器，然后将变速器摘空挡，再选档、换档，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行，所以换档过程中产生了动力传递的中断，车辆必然产生减速度，换档时间长，给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。 为了解决中断动力换档给车辆性能带来的影响，需要对电控机械式自动变速器的换档过程进行精确的控制。特别是为了减少换档过程中的冲击度，需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、扭矩等方面进行精确匹配和控制，但是这些也只能在一定程度上改善其换档性能，并不能从根本上解决问题。而如果要进一步提高电控机械式自动变速器的性能，则需要增加发动机起停等一些其它控制手段，反而增加了车辆的复杂程度和成本，得不偿失。
关于自动变速器的电气检测(一)全解
第七节01V型自动变速器的电气检测 一、电气/电子部件安装位置 01V型自动变速器电气/电子部件见图2-121所示。 图2-121 01V型自动变速器电气/电子部件 1-自动变速器控制单元J217 2-发动机控制单元3-自诊断接口4-变速器内部带有一体的变速器机油温度传感器G93的线束5-滑阀箱6-多功能开关7-变速器输入转速传感器G182 8-变速器转速传感器-G38（同样变速器输出转速传感器G195也用它来标识）通过自诊断来检查，测量变速器输出轴转速9-Tiptronic变速器开关F189 10-变速杆锁死磁铁N110 11-节气门电位计G69（通过发动机控制单元把节气门信号传递给变速器控制单元，此信号只能在测量数据块内检查，如果自诊断时显示有故障，原则上还要对发动机控制单元进行自诊断）12-速度调节装置开关E45位于转向开关上13-起动锁死继电器J207 14-变速杆位置显示Y6 15-强制减档开关F8 16刹车开关F 1、控制单元J217的安装位置 自动变速器控器J217装在右座前脚部地毯下面，如图2-122所示。
图2-122 自动变速器控制单元J217 2、自动变速器控制单元J217的拆装 （1）自动变速器控制单元的拆卸 将A柱下部的护板和前右门入口区的胶条拆下。松开右前门坎处的地毯，抬高到20cm。把位于A处的盒子向上拉出，位于B处的盒子如图2-123所示拉出来。如图2-124所示，从盒中取出控制单元（箭头）。朝图2-125所示箭头方向按，拔下控制单元上的插头。 图2-123 拆卸控制单元 图2-124 取出控制单元
图2-125 拔下插头 （2）自动变速器控制单元J217的安装 自动变速器控制单元的安装和拆卸顺序相反。注意检查卡脚螺母1的固定位置（见图2-123）。安装自动变速器控制单元时应将发动机熄火并等30s后进行。 3、发动机控制单元的安装位置 发动机控制单元的安装位置，位于压力舱左侧电器盒内，如图2-126所示。 图2-126 发动机控制单元 4、自诊断接口的安装位置 自诊断接口安装位置位于方向盘左侧膝盖护板下部，如图2-127所示。 图2-127 自诊断接口位置 在自诊断接口接上V.A.S5051或者V.A.G1551之前应关闭点火开关，输入地址“02变速器电子系统”，接着按屏幕提示操作，直到显示“功能选择××”，然后进行相应的检测。
双离合器自动变速器设计(含cad)
完整论文，全套cad ，加qq466491953 双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计摘要：随着世界汽车对汽车的动力性、经济性、排放性和操纵性提出了更高要求,对于汽车的操纵性,汽车简单分为手动变速器和自动变速器,这次我要设计的是自动变速器DSG变速器齿轮。 本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础，针对湿式双离合器自动变速器的设计方法，对齿轮进行设计。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做
初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。 关键词：双离合器自动变速器传动比齿轮 Gear dual-clutch automatic transmission design design Abstract As the world of cars on the car's power, economy, emissions and handling a higher requirement for the handling of the car, the car simply divided into manual and automatic transmissions, this time I want to design a DSG automatic transmission transmission gear. The design of the structure and working principle of dual-clutch automatic transmission as the basis for a wet dual-clutch automatic transmission design, gear design. The main parts of the transmission gear, including the form, the form of the shift structure elaborated and range selection and the transmission ratio of the transmission, the center distance of the preliminary selection and design. Modulus of transmission in gear pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and on the gear check. Key words Dual-clutch automatic transmission gear ratios 双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计 第一章课题研究的目的和意义 (4) 第二章课题的研究现状 (6) 2.1 课题的研究现状 (6) 2.2 课题的研究内容及技术路线 (8) 第三章双离合器自动变速器传动方案的确定 (9) 第四章双离合器自动变速器的设计与计算 (10) 4.1 变速器主要参数的选择 (10)
换挡规律
自动变速器换挡规律的研究现状与展望 作者：倪忠北 摘要：分析了自动变速器换挡规律的原理、发展过程以及国内外的研究现状，预测智能控制将成为未来的研究热点。 关键词：车辆工程换挡规律控制 随着汽车技术的发展，人们对汽车的操纵的方便性和舒适性提出了更高的要求，车辆实现传动系统的自动化可以使操纵简单省力、提高安全性、减轻驾驶员的疲劳强度、提高汽车的动力性和经济性、降低传到系的动载荷、消除驾驶员换挡技术的差异性、改善汽车的排放性能等多方面优点。 自动变速器总体上可分为液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)、无级自动变速器(CVT)。 换挡和起步控制是自动变速器控制功能的关键。其中换挡规律是自动变速器的核心问题,它将直接影响车辆的动力性、燃油经济性、通过性及对环境的适应。换挡规律是挡位随控制参数变化的规律, 也就是换挡时刻挡位与控制参数之间的关系。换挡规律的研究方法一般是从车辆作业状况参数(如车速、牵引力、发动机油门开度及转速、扭矩、制动力等) 中找到影响其挡位变化的主要因素, 建立一包含各主要因素的数学模型,优化后确定最佳换挡点。 现代自动变速器多按照油门开度和行驶速度两个参数控制换挡。当油门开度及行驶速度变化到某一数值时，就自动换入新的档位。变换档位时，油门开度a和速度v的关系成为换挡规律。（见图1）。 一．自动变速器换挡规律的发展
选档控制参数是指在对自动变速器进行档位决策时起决定性作用的参数，即根据这些参数可以通过逻辑判断得到当前最佳档位状态。自动变速器换挡规律的发展经历了单参数、两参数、动态三参数换挡规律3个阶段。 1．单参数换挡规律 汽车用单参数换挡规律一般选择相对稳定的车速v作为控制参数。如图2所示, 当车速达到v2 时升入2 挡；反之, 当车速降至v1 时换回到1 挡。v 1 和v 2 之间是两挡均可能出现的工作区,视车辆原来的行驶状况而定。这种升、降档之间的交错现象称为换挡延迟或换挡重叠。其作用是: ①换入新挡后, 不会因油门的振动或车速引起的轻度变化, 而重新换回原来挡位, 保证换挡过程的稳定性。②有利于减小换挡循环, 防止控制系统元件的加速磨损,并防止乘坐舒适性的降低。 图2 单参数换挡规律 a——油门开度n——发动机转速v ——车速 单参数换挡规律结构简单, 但无论油门开度如何变化, 换挡点、换挡延迟大小都不变, 不能实现驾驶员干预换挡，而且噪声大，使换挡品质也大打折扣。为了保证动力性，升档点多设计在发动机最大转速。这就造成中小油门开度也要在发动机最大转速才换挡，导致燃油的经济性大大降低，不符合当今社会节能的理念。这种规律难于兼顾动力性、经济性要求, 故目前已很少采用，只有极少数公共汽车、军用越野车上有所应用，目的是减少换挡次数。 2.两参数换挡规律 两参数换挡规律克服了单参数换挡规律的缺点, 其控制参数类型有车速与油门开度、液力变矩器泵轮转速与涡轮转速、车速与发动机转矩等, 但当前采用最多的形式仍为车速与油门开度。根据降挡延迟的不同可划分为等延迟型(降挡延迟$v 的大小不随油门变化)、发散型(降挡延迟随油门开度增大而增大)、收敛型(降挡延迟随油门开度增大而减小)与组合型
自动变速箱工作原理
自动变速箱工作原理 虽然现在市场上车型繁多，配备的自动变速器种类也繁多，但其控制和使用方法都大同小异。早几年，在国产车中最常见的是4前速自动变速器，现在很多车型更新换代，配备了5前速自动变速，奥迪A4甚至还配备了6前速自动变速。 自动变速器看似复杂，事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘，那么在选购汽车时，自动变速器的好坏就可一目了然了。自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。这一点凡是开过车的人都能理解，谁都愿意开挡位多的车。如果挡位越多，变速器与发动机动力的配合就会越紧密，能够把发动机的性能发挥得更好。但光看挡位的个数是不够的。事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心，因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。象奔驰，沃尔沃的商用货车，有的挡位甚至多达20多个。自动变速器的技术核心在它的控制机构。因为一台好的自动变速器，它的换挡品质必须做到响应速度快，换挡冲击小等特点。而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同，出于成本考虑，经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。如图：
上图为自动变速器中最常用的制动机构。它通过制动带来限制行星齿轮的运动。制动带在杠杆的推动下能迅速包紧被制动的齿轮或轴，从而产生强大的制动力达到限制行星齿轮运动的目的。杠杆是直接被顶杆推动的，顶杆的动力又来自液压。所以行星齿轮的制动完全由液压来决定。这种制动带式的设计，结构非常简单，成本也很低，常用于经济型车的自动变速器当中。但由于制动带制动非常唐突，制动力来得很猛，所以换挡震动相对较大。在高挡车中很少用这种设计。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。如下图：