车辆自动变速器可以使驾驶员在不切断动力的情况下实现自动换档,世界汽车生产大国自30年代就开始不遗
余力地对此进行研究并提出许多方案。其中液力机械式
自动变速器(Automatic Transmission 简称AT)以其优越的动力性能、乘坐舒适性和操作简便的特点,在汽车工业中占据相当重要的地位。但与手动机械式变速器相比,其结构复杂,制造精度要求和成本较高,且传动效率较低。鉴于AT 所存在的缺点,人们开始尝试利用现代微计算机技术使机械式变速器实现自动化,从而开发出电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission,简称AMT)。
70年代中期,德国奔驰汽车公司采用由电子控制的半自动操纵方式实现换档,这是第一代AMT 。该产品没有实现完全的自动化,即换档时驾驶员仍要踩下离合器踏板,电子装置提示驾驶员何时为最佳的换档时刻,但它具有传动效率高、成本低、易制造等优点,从此成为自动变速器发展的一个重要方向。1984年日本五十铃公司生产出世界上第一种全自动电控机械式自动变速器NAVI-5,到80年代末,全自动AMT 进入实用化阶段。从90年代开始,美国、德国生产的重型汽车开始使用AMT,使在复杂多变条件下工作的车辆的换档品质和起步性能进一步提高。
1电控机械式自动变速器的工作原理
电控机械式自动变速器是在传统固定轴式齿轮变速箱的基础上,把选档、换档、离合器及相应发动机供油操纵用以微处理器为核心的控制器完成、实现的自动变速器[1]
。其基本功能:一是根据当前汽车运行状态、路面情况及驾驶者的意图,自动判断变速箱的最佳档位,即档位决策功能;二是自动控制发动机、变速箱、离合器完成换档过程,即换档、起步的自动操纵功
能。随着AMT 的发展,人们引入了各种最新的监测、控制技术以改善自动变速器的性能,使档位决策及换档控制对路面环境、使用者特点、使用者意图具有适应性。AMT 在离合器控制和档位决策方面采用模糊逻辑,模仿熟练司机驾驶车辆中的相应操纵以改善起步、换档、离合器结合控制特性和档位选择的适应性[2]。神经网络方法也被引入AMT 的档位决策和控制中,以获取更多路面特征信息,提高AMT 对路面的适应性。AMT 控制系统与发动机控制系统一体化以增加信息共享、协调控制能力,并实现整车控制系统网络化。AMT 使用性能的好坏和智能化程度的高低主要是由AMT 中的控制系统决定的。控制系统将传感器采集到的信号通过电控单元(ECU)进行处理,对相应的执行机构发出指令,完成一系列操作。
2电控机械式自动变速器控制系统的组成
AMT 根据驾驶员的意图(油门开度与选择开关)和车辆的运动状态(发动机转速、输入轴转速、车速及档位),依据从众多熟练驾驶员中提炼出的驾驶方法(换档规律、离合器接合规律),借助于相应的执行机构(油门执行机构、离合器执行机构和选换档执行机构),对车辆(发动机、离合器和变速器)进行自动操纵。AMT 控制系统由下列四部分组成:
a.被控对象
包括发动机、离合器和变速器;
b.执行机构包括步进电机、电磁阀(普通电磁阀和高速电磁阀)及液压缸(离合器作动缸和选、换档油缸)等;
c.传感器
包括速度传感器(发动机转速传感器、输入轴
转速传感器、车速传感器)、油门开度传感器和档位传感器等;
d.电控单元(ECU)
包括CPU 、ROM 和I/O 接口等。
AMT 的执行机构由选、换档执行机构、离合器执行机构和油门执行机构等组成。油门执行机构一般采用步进电机或磁电
摘要 AMT 是在机械式变速器的基础上发展起来的一种自动变速器,文章对其工作原理进行简要介绍,通过研究AMT 控制系统的组成和执行方式,对AMT 工作过程中可能发生的故障提出了相应的容错方法,从而提高了可靠性和安全性。
叙词:AMT
控制系统容错方法
同济大学
刘
岩
丁玉兰
重型汽车 H E A V Y T R U C K 2001.1.
12Y a n j i uf a zh a n
研究发展控制系统的研究
电控机械式自动变速器
图AMT 液压操纵系统图
2001.1.H E A V Y
T R U C K 重型汽车 13
Y a n j i u fa zh a n 研究发展
式电机驱动油门。选、换档和离合器执行机构有气动式和液动式两种,现在更常用的是液压操纵系统,如图所示。
3电控机械式自动变速器控制系统的容错方法
当重型汽车经常在恶劣条件下工作时,AMT 常受到这样或那样的干扰,AMT 控制系统中的ECU 、传感器和执行机构难免会发生故障[3]。如果某部件发生故障,汽车的性能会急剧下降,甚至需要立即停车,这对汽车整体性能的发挥和维修工作的进行是非常不利的。为提高AMT 系统的可靠性和安全性,在随车诊断系统中应增强容错控制功能,即当有些部件失效时,它们在系统中的功能可用系统中的其他部件完全或部分代替,使系统能够继续保持规定的性能或不丧失最基本的功能。
针对不同的故障,AMT 控制系统采用了相应的容错方法。主要包括如下几个子系统: ECU 容错系统; 选、换档机构容错系统; 油门操纵机构容错系统; 各转速传感器的容错; 离合器控制机构的容错。3.1ECU 容错系统
相对于传感器和执行机构来说,ECU 的可靠性较高,但一旦发生故障,后果将更加严重,会使整个系统瘫痪和失控。AMT 控制系统ECU 的容错措施有以下几种:
a.采用主从机结构,一旦主机出故障可以自动切换至从机进行控制,提高ECU 的可靠性;
b.采用双机结构,把对发动机与离合器、变速箱的控制分离出来单独控制,以改善性能和简化编程,同时降低工作负担,延长使用寿命;
c.采用机械应急系统,一旦ECU 失灵,启动机械应急系统,恢复手动操纵,以便使车辆驶回车库自检或到维修站检修。3.2选、换档机构容错系统
若档位传感器发生故障,则实施选、换档的开环控制,所显示的档位信号由选、换档电磁阀的驱动信号来决定。对于选、换档电磁阀,分下列两种情况: a.若升不到高档位,应保证能以低档位继续行驶,此时需牺牲经济性与动力性; b.若降不到低档和空档,应保证能控制油门,行驶到目的地。3.3油门操纵机构容错系统
对于加速踏板传感器和油门传感器,若系统可以对其故障大小进行诊断,则可采用动态补偿技术对故障信号进行修正,
此时不影响控制结果;若系统只能定性诊断出是否有故障,则无法实施动态补偿,此时只能实施简单的开环控制,同时发动机模型辨识无效。
对于步进电机,在中、小油门时若发生故障,则置于一档,缓慢行驶到目的地,安全停车;在大油门时若发生故障,也同样置于一档,行驶到马路边,安全停车。3.4各转速传感器的容错
各转速传感器的功能各不相同。发动机转速传感器主要用于起步和变速时离合器的接合控制;中间轴转速传感器用于离合器接合点的检测和档位脱离的判定;车速传感器用于检测车辆的运动状态,并确定换档时刻。
若某个传感器发生故障时,可根据诊断结果系统对其进行动态补偿,此种情况下并不影响各种控制性能;若系统不能对传感器进行动态补偿,则应采取如下降级措施:
a.当发动机转速传感器发生故障时,则变离合器起步控制为恒速接合控制,同时降低发动机控制级别,此时发动机模型辨识无效;
b.当中间轴转速传感器发生故障时,则降低离合器起步控制、离合器换档控制、变速箱换档同步控制功能;
c.当车速传感器发生故障时,则降低变速箱换档同步控制功能,整车模型辨识无效。3.5离合器控制机构的容错
离合器的控制是机械式自动变速器的难点,在选取优质元器件和实施先进控制的基础上,采用容错控制的方法,可以克服控制性能受使用时间的影响,以及在关键部件出现故障时采用相应的替代措施,提高离合器控制的适应性和可靠性。离合器控制机构的容错主要包括两方面的内容,即离合器接合用电磁阀的容错和离合器行程传感器的实时标定。
由于电源电压不稳、磨损和振动的影响,离合器行程传感器的基准值常发生变化,影响控制性能,采用实时标定的方法,即在每次分离和接合完成时都要记录相应的传感器标定值,以此实施动态标定。若离合器分离电磁阀发生故障,则维持目前档位,以尽可能小油门行驶至目的地,安全停车。
4结束语
AMT 技术保留了原齿轮变速箱传动效率高、成本低、易制造和维护的优点,且使用方便、简单安全、乘坐舒适,越来越受到人们的欢迎,成为开发适合我国国情的新型汽车自动变速器的热点。
参考文献
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2015年版中国电控机械式自动变速器市场专题研究分析与发展前景预测报告 报告编号：15A7679
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.doczj.com/doc/7b17533487.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：2015年版中国电控机械式自动变速器市场专题研究分析与发展前景预测报告报告编号：15A7679←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥6480 元可开具增值税专用发票 咨询电话：4006-128-668、、传真： Email： 网上阅读：_JiXieDianZi/79/DianKongJiXieShiZiDongBianSuQiShiChangJingZhengFen Xi.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 电控机械式自动变速器是建立在手动机械式自动变速器（MT）基础上发展起来的，而我国在手动变速器的设计与制造方面，经过几十年的技术积累，已经取得了长足的进步。Mn-Cr及CrNiMo系列高淬透性齿轮钢广泛用于汽车齿轮加工，硬齿面加工和少无屑加工工艺被广泛应用。 近几年，我国电控机械式自动变速器行业随着国内企业生产技术的不断提高，产量规模增长，行业产品价格呈现下降趋势，国外进口价格较贵。近几年我国电控机械式自动变速器产品价格情况如下图所示； 2009-2014年我国电控机械式自动变速器产品价格情况 中国产业调研网发布的2015年版中国电控机械式自动变速器市场专题研究分析与发展前景预测报告认为：近几年来汽车产业的超速发展，证明了我们的能力和智慧。但是要保持汽车产业长期平稳较快发展，则有赖于我们对世界汽车业的历史和现状的全面认识，对中国汽车产业有一个正确的战略规划和科学实施办法。提出对汽车产业发展的理性思考，目的就是以科学发展观审视汽车产业的现状和未来，加深对汽车业发展规律的认识，遵照规律、利用规律去正确引导产业发展。 《2015年版中国电控机械式自动变速器市场专题研究分析与发展前景预测报告》对电控机械式自动变速器行业相关因素进行具体调查、研究、分析，洞察电控机械式自动变速器行业今后的发展方向、电控机械式自动变速器行业竞争格局的演变趋势以及电控机械式自动变速器技术标准、电控机械式自动变速器市场规模、电控机械式自动变速器
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
Abstract Hydraulic transmission in the early 20th century, invented in Europe, initially for the shipbuilding industry after World War I, they began to be used for land use vehicles. At first, the hydraulic transmission is mainly used in the bus, during the Second World War, also used in many military vehicles and special vehicles. At first, direct use of marine hydraulic torque converter transmission. GM U.S. auto companies then use this converter for diesel, then, ef the United States began development work, hydraulic transmission plant research center to move from Europe to the United States, and in the United States against big development by tube. As the first mass-produced hydraulic automatic transmission is introduced in 1938, it will planetary gear transmission combined with fluid couplings. Fluid pressure with automatic transmission, automatic transmission is now the prototype. During 1950, cars entering a new phase of hydraulic transmission, there may be under the accelerator pedal position and vehicle speed automatic transmission automatic transmission, automatic transmission fluid at this time have been in shape, automatic transmission, nearly 40 years has been unprecedented development , equipped with automatic transmission has been more and more vehicles, especially all the basic equipment limousine automatic transmission power control. From the development trend point of view, automatic transmission is the use of a simple hydraulic transmission and multi-file combination of mechanical automatic transmission, the control, due to moving - Semi - Automatic - Electronic Steering Control System, to the intelligent direction, automatic transmission the number of stalls from the two-speed - three-speed - four speed, five-speed automatic transmission is also about to appear, asked when the use of various methods to expand and improve the performance of hydraulic transmission range of the automatic adjustment in order to achieve the purpose of simplifying manipulation. Key words:hydraulic transmission, torque converter, fluid coupling, planetary gear transmission
《汽车机械式自动变速器（AMT）总成技术条件和台架试验方法》 (征求意见稿）编制说明 1 工作简况 1.1 任务来源 本标准根据工业和信息化部下达的2016年第三批行业标准制修订计划进行制定。项目编号为2016-1453T-QC，项目名称为《汽车机械式自动变速器（AMT）总成技术条件和台架试验方法》。 1.2 主要起草单位和工作组成员 主要起草单位：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司、重庆青山工业有限责任公司、上海汽车变速器有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、綦江齿轮传动有限公司、北奔重型汽车集团有限公司、哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司、北京北齿有限公司、格特拉克（江西）传动系统有限公司。 工作组成员：严鉴铂、刘义、聂幸福、许明中、杨小辉、廖兴阳、陈中伟、罗光涛、吕学渊、姚书涛、邵明武、钟海生。 1.3 主要工作过程 标准计划下达后，标准起草牵头单位陕西法士特汽车传动集团有限责任公司立即根据全国汽车标准化技术委员会和变速器分技术委员会要求，组建了以陕西法士特汽车传动集团有限责任公司牵头，重庆青山工业有限责任公司、上海汽车变速器有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、綦江齿轮传动有限公司、北奔重型汽车集团有限公司、哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司、北京北齿有限公司、格特拉克（江西）传动系统有限公司参与的标准起草小组。 2015年9月，确认标准工作组各单位相关人员，成立标准工作组。在标准项目启动会议上，对标准制定工作计划进行了讨论，会议决定： 1）陕西法士特汽车传动集团有限责任公司严鉴铂董事长为项目总负责、刘义副总经理为技术总负责、科技处张慧处长为起草小组组长、全面协调标准起草工作，相关专业专家担任标准起草人。 2）成员单位：负责协助完成标准相关资料收集、进行相关的验证试验、以及标准相关文件的校审工作。 会议结束后，按会议讨论结果，向变速器分标委秘书处提交了标准制定计划。 2015年10月，编制标准草案，递交标准草案、申报项目的情况说明、行业标准项目建议书。 2015年11月，法士特公司召开内部评审会，对标准草案进行评审。 2015年12月-2016年1月，根据内部评审会要求，修改完善标准文本。 2016年9月，参加标准项目立项答辩并通过。 2017年2月，将标准草案稿发送给工作组成员单位进行内部意见征集，汇总形成意见表。 2017年3月，对工作组内部征集意见进行答复，并根据采纳的意见完善标准文本。 2017年4月，召开《汽车机械式自动变速器（AMT）总成技术条件和台架试验方法》汽车行业标准研讨会，会议首先对工作组讨论稿的技术条款进行讨论。随后，对工作组内部征集的意见进行逐条确认。 会议结束后，按照研讨会讨论结果，修改完善标准文本，与编制说明、征求意见表（工作组内部）、会议纪要等文件提交至汽标委变速器分委会秘书处。 2017年5月-2017年7月，根据研讨会要求修改完善标准并进行相关试验验证。 2 标准编制原则和主要内容 2.1 标准编制原则 标准编写格式按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》的要求和规定。 标准主要内容和技术要求，结合当前机械式自动变速器（AMT）的国际、国内行业发展水平和整车要求，按国内领先、国际通行水平的原则确定。 本标准在制定过程中应充分考虑汽车行业实施本标准的技术能力和可操作性，同时考虑国内相关机构依据本标准对该产品进行监督和检验的能力。
AMT机械式自动变速器 车辆自动变速器可以使驾驶员在不切断动力的情形下实现自动换档，世界汽车生产大国自30年代就开端不遗余力地对此进行研讨并提出很多计划。其中液力机械式主动变速器(Automatic Transmission简称AT)以其优胜的动力性能、乘坐舒适性和操作简便的特色，在汽车产业中盘踞相当主要的位置。但与手动机械式变速器相比，其构造庞杂，制作精度请求和本钱较高，且传动效力较低。鉴于AT所存在的毛病，人们开端尝试应用现代微盘算机技巧使机械式变速器实现自动化，从而开发出电控机械式自动变速器(Automated MechanicalTransmission，简称AMT)。 70年代中期，德国奔跑汽车公司采用由电子控制的半自动操纵方法实现换档，这是第一代AMT。该产品没有实现完整的自动化，即换档时驾驶员仍要踩下离合器踏板，电子装置提醒驾驶员何时为最佳的换档时刻，但它具有传动效力高、成本低、易制作等长处，从此成为自动变速器发展的一个主要方向。1984年日本五十铃公司生产降生界上第一种全自动电控机械式自动变速器NAVI-5，到80年代末，全自动AMT进入适用化阶段。从90年代开端，美国、德国生产的重型汽车开始使用AMT，使在复杂多变条件下工作的车辆的换档品质和起步性能进一步提高。 一、电控机械式自动变速器 电控机械式自动变速器是在传统固定轴式齿轮变速箱的基本上，把选档、换档、离合器及相应发动机供油操纵用以微处置器为核心的控制器完成、实现的自动变速器。其基础功能：一是依据当前汽车运行状况、路面情形及驾驶者的意图，自动断定变速箱的最佳档位，即档位决策功能；二是自动控制发动机、变速箱、离合器完成换档进程，即换档、起步的自动操纵功效。随着AMT的发展，人们引入了各种最新的监测、控制技巧以改良自动变速器的性能，使档位决策及换档控制对路面环境、使用者特色、使用者意图具有适应性。AMT在离合器控制和档位决策方面采用含混逻辑，模拟熟练司机驾驶车辆中的相应操纵以改良起步、换档、离合器联合控制特征和档位选择的适应性。神经网络办法也被引入AMT的档位决策和控制中，以获取更多路面特点信息，提高AMT对路面的适应性。AMT控制系统与发动机控制系同一体化以增添信息共享、和谐控制才能，并实现整车控制系统网络化。AMT使用性能的好坏和智能化水平的高下主要是由AMT中的控制系统决议的。控制系统将传感器采集到的信号通过电控单元(ECU)进行处置，对相应的执行机构发出指令，完成一系列操作。 二、三种电控机械式自动变速器的优缺陷 电控气动机械式自动变速器 电控液动AMT的换挡体系长处是：工作安稳、操作简便、易于实现安全维护、具有必定的吸振与吸冲击的才能、起步换挡品德好以及便于空间安排；毛病是：结构复杂，它包括液压油油箱，油泵及驱动电机，电磁换向阀（6-10个），油
第二部分电控液力自动变速器 一、教学目的和基本要求 通过此章内容的教学，让学生了解电控液力变速器的优、缺点，组成及分类；掌握电控液力变速器的结构和工作原理及典型轿车液力变速器的结构形式；了解电控液力自动变速器的使用注意事项，检查、试验的方法，分析常见故障的现象、原因及诊断排除方法。 二、教学内容及课时安排 第一节概述理论教学：1学时 第二节电控液力自动变速器的结构与工作原理理论教学：1学时；电控液力自动变速器的拆装实践技能：1学时。 第三节典型轿车电控液力自动变速器理论教学：1学时。 第四节电控液力自动变速器的使用与检修理论教学：1学时； 电控液力自动变速器的检测、诊断实践技能：1学时。 三、教学重点及难点 重点：电控液力自动变速器各机构和控制系统的分类、结构及工作原理；电控液力自动变速器的性能检查方法。 难点：组合式行星齿轮系统的动力传递路线；液压控制系统的原理；电子控制系统的电路及工作情况。 四、教学基本方法和教学过程 此内容采用理实一体化教学方法，在教学中对液力变速器的结构原理部分授课先理论后实践；性能检查授课理论实践同步进行。
第一节概述 一、电控液力变速器的优缺点 （一）优点 1.整车具有更好的驾驶性能。 2.良好的行驶性能。 3.较好的行车安全性。 4.降低废气排放。 （二）缺点 1.结构较复杂。 2.传动效率低。 二、电控液力自动变速器的组成 （一）液力变矩器 安装在发动机与变速器之间，将发动机转矩传给变速器输入轴。与普通离合器的区别是靠液力来传递力矩，可改变发动机转矩，并能
实现无级变速。 （二）齿轮变速机构 可形成不同的传动比，组合成电控自动变速器不同是挡位。绝大部分采用行星齿轮机构进行变速，也有采用普通齿轮机构变速的。 （三）换挡执行机构 其功用与同步器相似，但受液压系统控制。包括：离合器、制动器、单向离合器。 （四）液压控制系统
天津交通职业学院教案首页 第二章电控液力自动变速器 一、教学目的和基本要求 通过此章内容的教学，让学生了解电控液力变速器的优、缺点，组成及分类；掌握电控液力变速器的结构和工作原理及典型轿车液力变速器的结构形式；了解电控液力自动变速器的使用注意事项，检查、试验的方法，分析常见故障的现象、原因及诊断排除方法。 二、教学内容及课时安排 第一节概述理论教学：1学时 第二节电控液力自动变速器的结构与工作原理理论教学：5学时；电控液力自动变速器的拆装实践技能：12学时。 第三节典型轿车电控液力自动变速器理论教学：2学时。 第四节电控液力自动变速器的使用与检修理论教学：4学时；电控液力自动变速器的检测、诊断实践技能：8学时；考核：2学时。 三、教学重点及难点 重点：电控液力自动变速器各机构和控制系统的分类、结构及工作原理；电控液力自动变速器的性能检查方法。 难点：组合式行星齿轮系统的动力传递路线；液压控制系统的原理；电子控制系统的电路及工作情况。 四、教学基本方法和教学过程 此内容采用理实一体化教学方法，在教学中对液力变速器的结构原理部分授课先理论后实践；性能检查授课理论实践同步进行。
第二章电控液力自动变速器 第一节概述 一、电控液力变速器的优缺点 1．优点 （1）整车具有更好的驾驶性能。 （2）良好的行驶性能。 （3）较好的行车安全性。 （4）降低废气排放。 2．缺点 （1）结构较复杂。 （2）传动效率低。 二、电控液力自动变速器的组成 1．液力变矩器 安装在发动机与变速器之间，将发动机转矩传给变速器输入轴。
与普通离合器的区别是靠液力来传递力矩，可改变发动机转矩，并能实现无级变速。 2．齿轮变速机构 可形成不同的传动比，组合成电控自动变速器不同是挡位。绝大部分采用行星齿轮机构进行变速，也有采用普通齿轮机构变速的。 3.换挡执行机构 其功用与同步器相似，但受液压系统控制。包括：离合器、制动器、单向离合器。 4．液压控制系统
电控自动变速器之电控器件 目前，在汽车上安装的自动变速器，绝大多数都是电控自动变速器，只有极少数的早期车辆仍然装有液控自动变速器。电控自动变速器与液控自动变速器的主要区别，一般认为在于变速器档位转换的控制方法，前者是依靠电磁阀对换档阀进行控制，而后者是依靠调速阀和节气门阀对换档阀进行控制的。实际上，更深层次的问题在于其控制理论的区别。电控自动变速器实现着一机多参数多规律的控制，并在此基础上将电喷的控制“电脑”与自动变速器的控制“电脑”合并在一起，实现其综合控制。一机指电喷的控制“电脑”与自动变速器的控制“电脑”合二为一；多参数指电脑控制参数的多元化，即控制参数不仅有发动机转速、汽车速度、节气门位置等重要信号，而且有反映发动机和变速器工作环境、车辆行驶环境的信号，这些参数可以较为全面地反映汽车运行时的实际工况；多规律是指在控制电脑中同时储存了预先设定好的多种换档规律模式，如最佳经济性的换档规律、最佳动力性的换档规律、最佳变矩器锁止时机的规律模式等，驾驶员行车时可以随时根据需要转换和调用不同的规律模式，以实现最佳的换档控制。当然，储存在控制电脑中的这些规律模式，是经过大量的对自动变速器道路实验经验的积累，相当于有一个经验非常丰富的优秀驾驶员，在操纵着汽车档位的转换。所谓综合控制是指自动变速器的档位变换与发动机的动力输出是协调控制的，譬如自动变速器增档或减档的变速过程中，控制电脑便及时对发动机的点火时间进行延时控制，使发动机输出扭矩略有下降，从而减少变速时的换档冲
击。综上所述可以看出，电控自动变速器中的电控器件，对自动变速器的良好使用是至关重要的。因此，作为汽车维修人员，了解和掌握自动变速器电控器件的原理、结构和检验维修方法；迅速准确有效地排除电控系统的故障，是很有必要的。不同汽车自动变速器的电控器件略有不同，但其基本的构成形式相差无几。现以丰田佳美轿车上装备的A140E型自动变速器的电控系统为主，对自动变速器电控器件的有关问题进行分析，指出维修检验的方法，以期对自动变速器的使用和维修者提供一点帮助。 1.检测和提供信号的传感器件 自动变速器的信号检测和传感器件，简称为传感器，它反映着汽车运行时的实际工况，是电控自动变速器档位转换和变矩器锁止控制的依据。传感器提供信号的准确与否，直接影响着自动变速器性能的发挥，间接影响着汽车的动力性和经济性。 1.1 空挡启动开关型传感器 空挡启动开关传感器又称手动档位传感器，它安装在自动变速器的壳体上，是一个多功能复合开关，其功能有三，其一是给自动变速器电脑提供变速杆所处的变速档位，以便电脑对前进档进行不同的档位控制；其二是给电喷系统的电脑或发动机的启动继电器提供自动变速器的空挡信号，以保证变速杆不在“N”或“P”位时，发动机无法启动着车；其三是控制驾驶舱内仪表盘上档位指示灯的电路通断，以便驾驶员进一步对变速杆的位置有明显的确认，保证变速档位的正确。 空挡启动开关传感器受控于手动变速杆，变速杆在不同的位置，
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修所属系部：航空维修工程系 指导老师：郭晓辉职称：助教 学生姓名：刘文治班级、学号: 09506139 专业：汽车运用技术 西安航空职业技术学院制 年月日
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 题目：浅析A340E电控自动变速器工作原理及检修 任务与要求： 1. 搜集A340E电控自动变速器相关资料 2. （1）了解丰A340E电控自动变速器组成和工作原理 （2）熟悉A340E电控自动变速器常见故障 （3）分丰A340E电控自动变速器常见故障的排除方法及技巧 3. 提交进度计划表、论文（论文正文不少于8000字） 时间：年月日至年月日共周所属系部：航空维修工程系 学生姓名：刘文治学号：09506139 专业：汽车运用技术 指导单位或教研室： 指导教师：郭晓辉职称：助教 西安航空职业技术学院制 年月日
毕业设计(论文)进度计划表 日期工作内容执行情况指导教师 签字 教师对进 度计划实 施情况总 评 签名 年月日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。
摘要：本文首先对自动变速器工作原理及和手动变速器的区别，然后对丰田A340E自动变速器进行了概述，即丰田A340E型自动变速器系统结构和工作原理。然后介绍了丰田A340E型自动变速器其他的部件，分析自动变速器档位变换及各档位的控制油路。丰田A340E型自动变速器实际上是自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位。最后介绍了自动变速器的故障原因及维修方法，又介绍了自动变速器技术研究及发展趋势。 关键词：丰田，A340E型自动变速器，传动路线，故障检修，发展趋势 Abstract：This paper works on the automatic transmission and the difference with the manual transmission, followed by the Toyota A340E automatic transmission provides an overview, the Toyota A340E Automatic Transmission system structure and working principle. Then introduced the Toyota A340E automatic transmission parts in the alternative, of automatic transmission gear change control circuit and the stalls. Toyota A340E automatic transmission automatic transmission is actually based on vehicle speed, engine speed, power load automatically tick size and other factors. Finally, the reasons for the failure of the automatic transmission and maintenance methods, but also introduced the automatic transmission research and development trends. Key Words：Toyota, A340E type automatic transmission, transmission line, breakdown maintenance and development trend
电子控制系统 20世纪70年代末，电子控制技术开始应用于自动变速器，并随着电子技术发展而普及，现在几乎所有的轿车自动变速器都采用了电子控制系统。 电子控制系统能按汽车行驶的需要选择相应的档位，实现更复杂、更合理的控制，获得更理想的经济性和动力性，并可简化液压控制系统。提高控制精度和反应速度，容易实现整车控制。它由电子控制装置和阀板总成两部分组成。 一、电子控制装置 电子控制装置由传感器、控制开关、执行器及电子控制单元（ECU）等组成。 电子控制单元（ECU）根据传感器检测所得节气门开度、车速、油温等运转参数，以及各种控制开关来的当前状态信号，经运算比较和分析后按设定的程序，向各个执行器发出指令，以操纵阀板总成中各种控制阀的工作，从而最终实现对自动变速器的控制。如图 1、传感器结构与工作原理 节气门位置传感器用以检测发动机节气门开度的大小，是自动变速器档位控制的一个重要依据。如图
为自动变速器通常采用的线性节气门位置传感器。它由一个线性电位计和一个怠速开关组成。节气门轴带动线性电位计和怠速开关的滑动开关的滑动触点。节气门关闭时，怠速开关接通：节气门开启时，怠速开关断开。当节气门开度不同时。电位计电阻不同，这样节气门开度的变化被转变为电阻或电压信号输入电子控制单元（ECU），电子控制单元（ECU）就可获的节气门变化的信号和变化的速率，以此作为其控制不同行驶条件下的档位变换的重要依据。 （1）车速传感器用于检测自动变速器输出轴的转速，并换算成汽车行驶的速度，它也是自动变速器换档控制的一个重要依据， 图中是一种电磁感应式的车速传感器，它固定于自动变速器输出轴附近的壳体上，靠近安装在输出轴上的停车锁止齿轮或感应转子。当磁通连、输出轴转动时，停车锁止齿轮或感应转子的凸齿不断靠近或离开车速传感器，感应线圈内的磁通量发生变化，从而产生交流感应电压。如下图
中型货车变速器设计（三轴式） 摘要 三轴式变速器由于具有体积小、原理简单、工作可靠、操纵方便等优点，故在大多数汽车中广泛应用。本次设计的目的主要是基于对机械原理、机械设计、AutoCAD等知识的熟练运用和掌握，同时运用汽车构造、汽车设计、材料力学、互换性测量等学科知识，对三轴式变速器的各部件进行设计。 首先，本文将概述汽车变速器的现状和发展趋势，介绍变速器领域的最新发展状况。 其次，本文将对不同的变速器传动方案进行比较，选择合理的结构方案进行设计。 再次，本文重点对变速器的两种重要部件—轴和齿轮进行受力分析,强度、刚度的校核计算，以及为这些元件选择合适的工程材料及热处理方法。 最后，本文将对变速器换档过程中的重要部件—同步器以及操纵机构进行阐述，讲述同步器的类型、工作原理、设计方法以及重要参数。 在附录中，本文还将给出进行计算的必要公式、表格及图形，供参考之用。 关键词：变速器，同步器，轴，齿轮
Design Three-shaft Transmission for Medium-duty Truck Author: Li Bijun Tutor: Lei Zhengbao Abstract Three-shaft transmission is widely used most vehicle for its particular advantages ,such as small dimension ,simply theory ,good stability, conveniently operation .The purpose of my paper is based on the skillful of using mechanic theory ,mechanic design, AutoCAD. Meanwhile, my paper is incorporated structure of vehicle, design of vehicle, mechanic of materials, and survey of interchangeability. I will design the parts of three-shaft transmission. At first, I will give a summary of the current situation and the tendency of development of the vehicle transmission, and introduce the latest development state in the field of the transmission. The second, I will compare the transmitting scheme of different transmission, and choose a better structure scheme. Next, I will do some mechanic analyses, strength, stiffness check of the shafts and gears, which are the important parts of the transmission, and choose appropriate materials and heat treatment. At last, I will introduce the operation mechanism and the synchronizer, which plays an important role in changing gear. I will give an account of the type, operation, design procedure and major parameter of the synchronizer. At the supplement, I will write some thing like formula, tableau graph and so on. It may be helpful for the future design. Key words: Transmission, Synchronizer, Shaft, Gear
AMT机械自动变速器 车辆的自动变速箱可使驾驶员在不切断动力的情况下自动换档。自1930年代以来，世界汽车生产国一直不遗余力地对此进行讨论，并提出了许多计划。其中，水力机械主动变速箱（Automatic Transmission，缩写为AT）是基于其获胜它的动态性能，乘坐舒适性和易操作性在汽车行业中占有非常重要的地位。但是，与手动机械变速器相比，其结构复杂，对生产精度的要求和成本较高，且传动效率较低。鉴于AT的缺陷，人们开始尝试应用现代微型计算机技术使机械传动装置实现自动化，从而导致了电子控制机械传动装置（自动机械传动装置，AMT）的发展。 1970年代中期，德国跑车公司采用了一种由电子控制的半自动操作方法来实现变速。这是第一代AMT。该产品无法实现完全自动化，即驾驶员在换档时仍需踩下离合器踏板，电子设备在最佳换挡时间提醒驾驶员，但具有传动效率高，成本低的优点。，并且易于生产。从那时起，它已成为自动变速器发展的主要方向。 1984年，日本五十铃公司生产了世界上第一台全自动电控机械自动变速器NAVI-5。到1980年代末，全自动AMT进入了适用阶段。从1990年代开始，在美国和德国生产的重型车辆开始使用AMT来进一步改善在复杂多变的条件下工作的车辆的换挡质量和起步性能。 1.电控机械自动变速器 电控机械式自动变速器基于传统的固定轴变速箱。变速箱的选择，换挡，离合器和相应的发动机机油供应控制均由以微处理器为核心的控制器完成并实现。它的基本功能是：一是根据当前的汽车运行状况，道路状况和驾驶员的意图自动确定变速箱的最佳档位，即档位决定功能；另一种是自动控制发动机，变速箱和离合器来完成换档过程，即换档和启动的自动控制功能。随着AMT的发展，人们引入了各种最新的监视和控制技术，以改善自动变速器的性能，使档位决定和变速控制适应道路环境，用户特征和用户意图。 AMT在离合器控制和档位决策中使用模棱两可的逻辑，模拟熟练驾驶车辆的驾驶员的相应操作，以改善起步，换挡，离合器控制特性和档位选择的适应性。神经网络方法也被引入到AMT的齿轮选择和控制中，以获得更多的道路特征信息，并提高AMT对道路的适应性。 AMT 控制系统与发动机控制系统集成在一起，以增加信息共享，协调控制功能，并实现网络化的车辆控制系统。 AMT的性能和智能水平主要取决于AMT中的控制系统。控制系统通过电子控制单元（ECU）处理传感器收集的信号，并向相应的执行器发出指令以完成一系列操作。 二，三种电控机械式自动变速器的优缺点 电控气动机械式自动变速器 电控液压AMT变速系统的优点是：工作稳定，操作简单，易于实现安全维护，具有一定的吸收振动和冲击的能力，良好的起步换档质量和方便的空间布置；故障是：结构复杂，包括液压油箱，油泵和驱动马达，电磁换向阀（6-10），带有
机械控制工程 汽车自动变速器的控制系统 专业车辆工程 学号 0802020120 姓名冮地
自动变速器根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，使用很方便。特别在交通比较拥挤的城区马路行驶，自动变速器体现出很好的便利性。自动变速器比手动变速器复杂得多，有很多方面不相同，但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。 以一个典型的自动变速器为例，液压控制装置根据节气门（油门）开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。根据节气门开度变化，液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压，该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置；另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速（车速）成正比的液压，作为车速“信号”加到液压控制装置。因此，就有节气门开度“信号”和车速“信号”，液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量，从而控制换档时机。 下面具体分析一下该控制系统的结构和原理 自动变速器控制系统的结构与工作道理（一）液压控制系统 自动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的。液压系统由动力源、控制机构、执行机构三部门组成。 动力源是被液力变距器驱动的油泵，它除开向控制器提供冷却补偿油液，并使其内部具有一定压力，除此之外还向行星齿轮变速器供润滑油。 控制机构大体包括主油系统、换档信号系统，换档阀系统和缓冲安全系统。根据其换档信号系统和换档阀系统接纳的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。 执行机构包括各聚散器制动器的液压缸。 1、油泵 自动变速器中油泵是重要总成之一，它技术状况的好坏，对自变器的性能及使用寿命有很大影响。油泵通常装在变距器的后端，有的是在变速器的后端，但是不管何位都是变距器的泵通过轴套或轴来驱动，转速与发动机相同。 2.主油路系统 自动变速器油从油泵泵出，既进入主油路系统。由于油泵是发动机直接驱动的，因此它的输出流量和压力都受到发动机运转状况的影响。发动机运行过程中，转速从1000r/min变化，从而使得油泵的输出流量和压力变化很大。当主油路压力过高时，会引起换档冲击和增加功率耗损，当主油路压力过低时，又会引起聚散器制动器的打滑，二者都会影响液压系统的工作，因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。 主油路调压阀：效用是将油泵输出压力精确调节到所需的油压后再输入主油路，多余的油返回油底壳。是系统压力稳定在一定范围内。 主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况，不同档位时，具有不同油压的功能要求： 1）骨气门开度小时，自变器所传距较小，聚散器制动器不易打滑，主油路压力可以降低一些与之相反，应使油压升高。 2）自变器处于抵挡行驶，所需转距较大，主油压要高而在高档时，自变器所传距小，可降低主油压。 3）倒档使用时间较少，为减少自变器尺寸，倒档执行机构做得较小，为避免打滑应提高油压。
（情绪管理）机械式自动变 速器
机械式自动变速器 1电控机械式自动变速器的最佳换挡规律的提出 问题的提出：最佳换挡规律的制定有哪些方法？换挡、起步品质的评价采用了哪些最新手段？换挡、起步的控制到底采用了多少控制方式,最新的有哪些？离合器控制的详尽内容。执行单元,特别的电机的控制是怎样实现的。对发动机的控制能够满足要求不？ 换挡规律 电控机械式自动变速器的最佳换挡规律是车辆状态与最佳挡位间的一个非线性关系,往往以数据表的形式给出。用这些数据去训练一个神经网络,就可使表中反映的换挡规律存到网络中;在线应用时,就可用其计算最佳挡位。 [换挡规律是指两排挡间自动换挡时刻随控制参数变化的规律。 换挡特性是指相邻的两挡在换挡过程中油门的不同开度下,加速度与车速的关系牵引力与车速的关系、以及油耗与车速的关系。 最佳换挡动力特性曲线在某一油门开度下相邻挡的曲线交点就是确保最佳动力性的换挡点,把各油门开度下的最佳换挡点联接起来,便得到最佳换挡动力特性曲线。 液力机械式自动变速器技术及发展.CAJ] [换挡规律是指用什么参数来控制换挡,在何时换挡。换挡规律的好坏直接影响车辆的燃油经济性和动力性,是AMT开发的一个关键。 该规律是当前采用最多的形式[2],控制参数多为油门开度和车速。两参数换挡规律是以稳定行驶为前提的,它没有很好地解决在坡道等道路环境下的意外换挡问题。日本学者Sasaki[3]等采用模糊换挡策略,其实质是增加了模糊的坡道信息,以此修正两参数换挡规律,成功地解决了AMT车辆在坡道不能正确执行驾驶员意图的问题,但这种方法使得系统变得复杂。实际上起步、换挡时均处于非稳定状态,以反映真实动态过程的3参数(车速、油门和加速度控制)才能使车辆真正发挥出最佳性能;经试验,性能明显优于两参数控制[2]。 汽车自动变速器.CAJ] [自动变速器的逻辑控制模块相当于驾驶员的逻辑思维。通过速度传感器可以测得当前的车辆速度Vｔ,将这一速度与换挡点求取模块中所求得的升挡速度Vｕｐ及降挡速度Vｄｏｗｎ按照一定的逻辑相比较,从而决定升挡、降挡或保持。如果逻辑判断结果是升挡,则向换挡控制器发出升挡信号;如果逻辑判断结果是降挡,则向换挡控制器发出降挡信号;如果逻辑判断为保持,则不发出控制信号。图5为这一逻辑判断的原理图。 最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ] 电控机械式自动变速器能按给定的算法由车辆状态确定最佳挡位,并自动控制节气门、离合器、变速箱协调工作,完成换挡过程。它为解决自动变速,提高汽车经济性、动力性和减轻司机劳动强度提供了一条新途径。它的核心工作之一是得到最佳换挡规律,并转换为电控系统的挡位判别算法。 最佳换挡规律是描述当前车辆状态的参数(如油门、速度等)与最佳挡位之间关系的函数,它是分段非线性函数。现在一般是利用微机根据存入的换挡规律数据表求最佳挡位,但当模型复杂,参数增加时,使用这种方法会遇到一些困难。因为它没有对车辆参数改变的适应能力,不能在线修正,调整困难。人工神经网络在解决非线性问题和从数据中提取规律方
长安福特福克斯自动变速器电控系统特点与检修(图) 长安福特1.8L和2.0L福克斯装备的自动变速器都是4F27E型，其中4表示4个前进挡，F表示前轮驱动，27表示最大输入扭矩365N·m, E表示电子控制。 一、电控系统的组成 4F27E型自动变速器电子控制系统主要由涡轮轴转速传感器、输出轴转速传感器、变速器油温传感器、挡位开关、制动开关、手动模式开关、增/减挡开关、换挡电磁阀、压力控制电磁阀和变速器控制模块等组成。其他信号如：节气门位置信号、空气流量信号、发动机温度信号、发动机冷却液温度信号等都是通过网路线从发动机控制模块取得。 1.涡轮轴转速传感器(TSS) 涡轮轴转速传感器位于变速器外壳上，用于感知变速器涡轮轴的转速。涡轮轴转速传感器的类型是电磁感应式，其电阻为330～390Ω（在21℃时），如果它出现故障，变速器控制模块将用输出轴转速传感器的信号取代它，车载诊断系统会纪录相应的故障码，并点亮故障指示灯。 2.输出轴转速传感器（OSS） 输出轴转速传感器位于差速器处的变速器壳体上，用于感知变速器的输出轴转速。此信号不作为车辆速度信号使用，车辆速度信号来自ABS的轮速传感器。输出轴转速传感器的类型是电磁感应式，其电阻值800～900Ω（在21℃时），如果它出现故障，变速器控制模块将用涡轮轴转速传感器的信号取代它，车载诊断系统会纪录相应的故障码，并点亮故障指示灯。 3.变速器油温传感器（TFT） 变速器油温传感器位于变速器内，用于感知变速器油液温度。在极冷和极热的变速器油温下，变速器控制模块根据此信号控制管路压力、换挡和变矩器锁止离合器。传感器的类型是热敏电阻式，其电阻值如表1所示。