华南理工大学
硕士学位论文
汽车自动变速传动匹配研究
姓名：徐进军
申请学位级别：硕士
专业：车辆工程
指导教师：周锋
2002.3.1
ｉ汽车采用自动变速器有缎多优点：方便汽车的驾驶操作、有效减少汽车的
废气搀放、提高汽车的乘坐舒适性等。汽车舀动变速传动技术在国外处予成熟发展输段，丽在我国技术水平相对落蜃很多。不论是额型皂动变速爨的开发，还是
在新型汽车上匹配已有的自动变速器，都必须报据发动机特性、液力变矩器特性、
、、
以及整车参数对进彳亍匹配分板。尸一７一
本文分幸斤了自动变速器的发展、结构和原理，建立了用计算机进行汽车自动变速遥配分析和模拟汽车自动变这行驶的墼鲎蘧型，包括：（１）液力变矩器和发动机匹配的数学模型：（２）汽车自动变速的最佳动力性换档舰律数学模型：（３）汽车自动变速的最佳燃浊经济性换梧烦律的数学模型：（４）汽车按照挟档规律自动变速行驶的数学模型。在建立的数学模型中，发动机特性及液力变矩器原始特性用三次插值多项式表示，以保证计算和模拟的精度。逐介绍了报据前颟建立的数学模型设计的汽车自动变速蹉配程序（程序采用ＭＡＴＬＡＢ语言编写），并周该程序对富康轿车进行了匹配分析秘自动变速涣校循环的模拟研究。此外，对自动
，
换档测试装黉遥行了研剿。陔装蓠可实现对二参数（车速，油门开度）自动变速器的照动换档电予控制，并可以澄录换档状态，该装置将用于对汽车自动变速传
、
动匹配詹的台絮试验和道路试验。广７一
关键词：汽车自动变速器匹配
华南理【：大学硕士学位论文
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｗｉｔｈａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＴ）ｈａｖｅｍａｎｙｍｅｒｉｔｓ，ｓｕｃｈａｓｈｅｌｐｉｎｇｔｏｄｒｉｖｅｍｏｒｅｅａｓｉｌｙａｎｄｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅ
ｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＳＯｏｎ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｐｏｗｅｒ—ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｈａｓｂｅｅｎｉｎａｍａｔｕｒｅｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｉｅｌｄｉｎｆｏｒｅｉｇｎｃｏｕｎｔｒｉｅｓ，ｉｔｉｓｖｅｒｙ
ｐｏｏｒａｔｈｏｍｅ．Ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｄｏｔｈｅｍａｔｃｈｊｏｂａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｎｇｉｎｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄａｔａ，ｃｏｎｖｅｒｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄａｔａａｎｄｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｄａｔａｗｈｅｎａｎｅｗｍｏｄｅｌＡＴｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｏｒａｎｅｗｍｏｄｅｌａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｂｅｍｏｕｎｔｅｄｗｉｔｈ虹．
Ｉｔｉｓｆｉｒｓｔｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｔｈｉｓｐａｐｅＬｔｈｅｎｓｏｍｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｓａｒｅｂｕｉｌｔｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｓｈｉｆｔｍａｔｃｈｂｙｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｍａｔｃｈｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅａｎｄｃｏｎｖｅｒｔ；２．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｂｅｓｔｐｏｗｅｒｓｈｉｆｔｒｕｌｅ．３．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｂｅｓｔｆｕｅｌ—ｅｃｏｎｏｍｉｃｓｈｉｆｔｒｕｌｅ．４．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｓｈｉｆｔｒｕｎｎｉｎｇａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｈｉｆｔｒｕｌｅ．Ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄａｔａ，ｃｏｎｖｅｒｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄａｔａｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｃｕｂｉｃｓｐｌｉｎｅｄａｔａｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｅｎｓｕｒｅｓｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ａｐｒｏｇｒａｍｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｏｄｅｌｓｂｅｆｏｒｅ，ａｎｄｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈＭＡＴＬＡＢ．ＡＦｕｋａｎｇｃａｒｗｉｔｈＡＴｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｐｒｏｇｒａｍ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ａｄｅｖｉｃｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｓｈｉｆｔａｎｄｔｈｅｔｅｓｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｗｏ—ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｈｉｆｔｒｕｌｅ．Ｔｈｉｓｄｅｖｉｃｅｗｉｌｌｂｅｕｓｅｄｆｏｒｉｎｄｏｏｒｔｅｓｔａｎｄｒｏａｄｔｅｓｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍａｔｃｈ
玎
物理量名称和符号表
物理量名称和符号表
发动机油门开度（％）口
发动机转速（ｒ／ｍｉｎ）ｍ发动机输出转矩（Ｎ．ｍ）尬发动机输出净转矩（Ｎ．ｍ）Ｍｓ发动机每小时燃油量（ｋｇ／ｈ）Ｑ。发动机比燃油消耗（ｇ／ｋｗ．ｈ）ｂ
液力变矩器涡轮转速（ｆｆｍｉｎ）Ｍ液力变矩器泵轮转速（ｒ／ｍｉｎ）‰液力变矩器泵轮转矩（Ｎ．ｍ）眦液力变矩器涡轮转矩（Ｎ．ｍ）Ｍ
液力变矩器变矩系数Ｋ液力变矩器涡轮泵轮转速比ｆ
液力变矩器效率，７
液力变矩器能容系数Ｃ液力变矩器透穿系数丁
液力变矩器功率输出系数妒。液力变矩器单位消耗量系数ｐ。
汽车行驶速度（ｋｍ／ｈ）ｖ汽车行驶加速度（ｍ／ｓ２）ａ汽车的驱动力（Ｎ．ｍ）Ｒ
汽车附着力（Ｎ．ｍ）Ｆ∞
汽车行驶滚动阻力（Ｎ．ｍ）一汽车行驶加速阻力（Ｎ．ｍ）Ｒ坡度阻力（Ｎ．ｍ）厅空气阻力（Ｎ－ｍ）凡汽车的质量换算系数６空气阻力系数ｃＤ，汽车的整备质量ｍ
传动系机械效率仇
１１Ｉ
第一章绪论
第一章绪论
１．１自动变速器的发展㈣２】【３】
汽车作为生产生活的重要工具，其使用简便、高效、经济～直是汽车设计工作者的重要目标，也是使用者的迫切需求。汽车自动变速器的问世满足了人们的这～需求。１９３９年，美国通用汽车公司首先成功研制了有液力耦合器和行星齿轮变速器组成的四档液力自动变速器，并安装在Ｏｌｄｓｍｏｂｉｌｅ轿车上。这是批量生产的汽车上最早的全自动变速器，这种自动变速器是现代汽车自动变速器的代表。它的传动件使用液力耦合器，变速器部分使用行星齿轮机构，但是自动变速器直到２０世纪７０年代才在汽车发达国家普遍装备。１９５０年福特汽车公司成功研制了使用液力变矩器的三档液力自动变速器，这种液力变矩器第一个采用三元件（泵轮，涡轮，导轮）的变矩器结构，从此以后各国自动变速器均采用三元件的液力变矩器结构。液力变矩器闭锁能大大提高燃油效率，该技术１９５３年就有了专利，但当时的油价低廉，该技术没有得到有效的利用；１９７８年克莱斯勒公司首次在轿车上将液力变矩器闭锁成功，推动了该技术的发展，现代自动变速器都具有闭锁功能。最早的自动变速器自动变速控制部分是全液压结构，换档控制参数（如车速，油门开度）信号转换为液压大小，换档规律由换档阀的结构决定，换档规律只有一种。随着电子技术的发展，１９６９年法国雷诺公司首次在Ｒ１６ＴＡ轿车上装备了电子控制的液压自动换档系统，这种系统的换档控制参数（如车速，油门开度）信号转换为电信号，换档规律存储于微处理器中，换档时刻由微处理器判定，并发出换档电信号，控制换档电磁阀完成换档操作。电控换档系统能采用更多更合理的换档规律，汽车可以获得更为理想的动力性，燃料经济性，并能有效控制汽车的排放。汽车变速传动匹配技术是随自动变速技术的发展而发展的，近年来电控液力自动变速技术有如下的发展趋势：
１．自动变速器和发动机综合控制从而形成动力一传动系一体控制
２．开发综合巡航控制使牵引力和速度控制结合起来
３．手动和自动变速可变换变速控制
４．自动变速向多档化发展，出现五档，六档自动变速器。
第一章绪论
速不高，Ｐ。较小，而油门开度大，Ｐ口高，于是推动换档阀至右端，使高档离合器油缸泄油，而低档制动缸接通主油道而获低档，当车速足够高时，Ｒ增大到作用于换档阀右侧的力大于左侧的作用力，推动滑阀庄移，制动缸泄油，同时离合器油缸进油而获高档，这样自动换档系统靠油压作用实现了自动换档．何时换档取决于换档规律的设定。
当汽车在高档行驶而要超车时，驾驶员将加速踏板ｌ踩到底，强制降档阀４被打开，同时关闭泄油口，主油道压力油通过强制降档阀而作用在换档阀的左端附加阀的端面上，使其右移，并迫使换档阀移动至右侧，达到强制降档的目的。当踏板一抬起，由于弹簧作用，使强制降档阀恢复到原来的位置，换档阀上附加端面失去油压作用，滑阀又被推向左端，从而恢复高档行驶。
１．３本课题的工作内容
自动变速器从２０世纪７０年代在国外汽车发达国家开始大量装备于各类汽车，目前美国轿车自动变速器装车率达到９５％以上，城市大客车达到１００％。在我国，１９９８年以前只有红旗轿车等个别车型装备自动变速器，近年来国内汽车厂也陆续推出一些装备自动变速器的车型，这些汽车车型自动变速器的匹配都由国外完成。随着我国进入ＷＴＯ，由于市场的竞争，国内汽车制造厂已意识到，在自己的汽车产品上装备自动变速器是市场的要求，因此我国进行汽车自动变速传动的匹配研究，显得非常必要和紧迫。
本课题作为一个阶段性的研究，有以下几个方面的内容：
１．分析并建立液力变矩器和发动机匹配计算和匹配评价的数学模型，自动换档最佳动力性、最佳燃油经济性换档规律的数学模型，开发汽车自动变速传动匹配分析程序用于汽车自动变速匹配计算和匹配评价的预测评估。
２．对富康９８８ＥＬ－－１车型自动变速传动的匹配进行分析，对自动变速汽车在坡道行驶换档循环的问题进行分析，并提出解决方案。
３．研制汽车自动变速换档测试装置用于台架或道路试验。
第二章发动机和液力变矩器的匹配
２．１液力变矩器的性能
液力变矩器稳定牵引工况的性能常用变矩性能，效率性能，透穿性能表示。２．】．１变矩性能
液力变矩器是以液体的动能来传递能量的，在泵轮与涡轮之间的转速差大时，涡轮旋转所形成的反压力小，从泵轮处流入涡轮的流速高，循环圆中的流量大，则涡轮上的扭矩也随之增大。显然，涡轮不动时（ｎ，＝Ｄ），循环流量达到最
大（ｇ一），涡轮上扭矩也增至最大（Ａ霸。），此时的变矩系数杨也将达到最大，对轿车岛通常在１．６—２．４之例。变矩系数Ｋ的表达式如下：
Ｋ＝一Ｍｆ，Ｍｂ
为了可对比性一般用涡轮转速嘶与泵轮转速‰之比ｉ（称为速比，ｉ＝Ｗ／ｎ６）
来代替”，描述Ｋ的变化。对汽车上常用的向心涡轮式变矩器，随涡轮转速”，增加，如果泵轮以不变转速ｍ旋转，，ｄｎ＝”６一＂，越来越ｄ、，则流量ｑ也下降，所目，Ｋ，ｃ
图２．１液力变矩器原始特性曲线
以图２．１中Ｋ＝ｆ（ｆ）是单调下降函数，直至”，刊６时，，ｄｎ＝０，ｑ也随之为零，则变矩器传递的能量也停止，Ｋ－－－－Ｏ。故对液力变矩器，要订三向驱动，就应使ｇｔｂ＞吼，一般速比ｉ可以达到Ｏ．９８左右。
这种不需要控制，就能够根据外界负荷变化自动改变其转速和转矩的特性，非常接近于理想牵引特性，其良好的自动适应性，对于各种运输车辆都是十分重要的。
２．Ｉ．２效率性能，７
效率性能是指变矩器在传递能量的过程中损失的变化，用，７＝厂“ｊ来表示，
：一丝盟：Ｋｉ
＝一————二—』一＝
Ｍ
ｈＨｈ
它是具有极大值的抛物线：在失速点时，泵轮里有功率输入，但因／，／，＝Ｄ，而使７７＝Ｏ：随地增大，流量也逐渐下降，与其平方成正比的通流（摩擦）损失而随之不断下降，从而效率不断提高，在计算工况点ｆ＋（附近）各叶轮液流均无冲击地进入入口，从而使效率，７＋值达到最高：速比再增加时，虽然通流损失仍在下降，但是冲击损失又继续增加，使得，７下降。当达到最大速比‘。＝０时，ｇ＝Ｏ，无功率输出，玎再次为零，损失的分布见图２ｌ，由于汽车经常在大速比的工况下工作，为了克服这一缺陷，故将导轮通过单向离合器与壳体相联。设计中使速比ｆ大于变矩系数Ｋ＝Ｉ的速比ｉ，。点时，用液流的方向作用使导轮可以自由转动，使液力变矩器转速变为耦合器工况，故当ｉ＞ｉ。后的范围，理论上效率，７。＝ｆ，从而使最高效率可以达到Ｏ．９５一Ｏ．９７，提高了车辆的燃料经济性。这种不同的工作状态称为相，故其为二相；而置于泵轮与导轮或者导轮与导轮之间的涡轮数称为级，工作叶轮又称为元件，在现代轿车上采用最多的是单级三元件二相型式，对于二相或多相变矩器又称为综合式液力变矩器。
２．１．３透穿（负荷）性能Ｃ
透穿性能是指液力变矩器涡轮轴上转矩和转速变化时，是否影响泵轮轴上转矩和转速也相应变化的能力。通常以能容系数Ｃ－－－ｉ（ｆ）表示，Ｃ为
ｃ：堕
２
％
如果液力变矩器与发动机直接连接，液力变矩器可能传递的转矩为
５
＾，＾＝ｐｇ．，１６”＾２Ｄ
则ｃ＝ＡｂｐｇＤ５，其中Ｐ为液力变矩器传动液密度（ｋｇ／ｍ３），Ｄ是变矩器循环圆的有效直径（ｍ）。五ｂ越大，则Ｃ越大，即传递相同功率时，变矩器的尺寸越小，负荷能力越强。
９
．．一
兰塑翌：［：＿人竺堡主兰垡笙苎
一——Ｃ
Ｃ０
Ｃｍ
图２．２液力变矩器的各种透穿性能
ｌ一负透穿２一混合透穿３一非透穿４一一正透穿
而ｄＣ／ｄｉ值则反映透穿性能。ｄＣＡｆｉ＝Ｏ，变矩器为非透穿，即外部负荷Ｍ及速度肝，变化不会影响到泵轮与发动机的工况，发动机仅受油门开度的控制，显然，这可充分保护发动机，轿车上多用正透穿，即ｄＣ／ｄｉ＜Ｏ，起步时，Ｍ；ｏ工作在发动机大转矩处，随ｌｉｔ增加，协向发动机大功率工况移动，从而可以充分利用发动机的性能。透穿能力也可以用透穿系数ｒ表示：
ｒ：鱼
Ｃ。
式中Ｃｏ，厶分别为失速及转入耦合器工况时的能容系数。一般Ｔ＝０．９—１．１５时为正透穿，ｐ１．１５时为正透穿，Ｔ＜０．５时为负透穿。
２．２发动机和液力变矩器的匹配
液力变矩器对发动机的负荷分布特性（输入特性）和汽车的主要使用性能（输出特性）有很大的影响。汽车的动力性，经济性和排气污染在很大的程度上取决于发动机与液力变矩器的共同工作是否良好，汽车发动机和液力变矩器都有自己独立的工作特性，一台性能良好的发动机和一台性能良好的液力变矩器，如果匹配不佳，不能使汽车获得良好的燃料经济性，动力性和低的排气污染。２．’．１发动机特性的数学模型
发动机的性能常用速度特性来表示，发动机的速度特性是指发动机的功率Ｐ，转矩Ｍ和每小时燃油消耗量Ｑ随发动机的转速疗的变化关系。发动机的速度特性有外特性和部分负荷特性。外特性和部分负荷特性都是通过台架试验测得的离散试验数据形成的特性曲线来表示的。在发动机和液力变矩器匹配计算中，
１０
第二章发动机和液力变矩器的匹配
需要用函数表示发动机的特性数掘。根据离散的实验数据得到发动机的函数特性常用两种方法：多项式拟合法，插值法。
１、多项式拟合法
首先由发动机台架试验得到的外特性离散数据用数组对应表示如下：
转速‰（ｒ／ｍｉｎ）：［‰】＿［ｎｅｌｎｅ？……一ｗ∞］
转矩Ｍｅ（Ｎ．ｍ）：［Ｍｅ］＝［％，坛？………尬却
每小时燃油消耗量０ｅ（ｋｇ／１１）：【Ｏｅ】－［ｇ，Ｇ２………％】
用多项式拟合法表示发动机的外特性转矩为：
Ｍｅ＝ａｏ＋ａ／ｎ＋ａ２ｎ“”＋ａｌｃｎ“
系数ＥｌＤ口，Ｊａ３…ａｋ等用最小＿二乘法确定。用二次，五次多项式分别拟合神龙富康ＴＵ５ＪＰ／Ｋ电喷发动机的外特性曲线如图２．３，２．４：
爿，ｏ＼、
。ｆ／：．．．＋．、、
”５『／．．＋、？
”ｏ【／?Ｐ、惜ｆ弋
ｔ黼＃ｔ（ｔ／ｍｉｎｌ
图２３发动机外特性二次多项式拟合。ｆ．．．．．
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ｍ｝＋一．。“、、．，，０ｐ？’、＼
ｒ＼”５ｆ＼，喘旨＿盎广西旨—茹ｒ－ｉ南—葫ｒ１茹—茹ｒ矗蹦２４发动＊Ｊｉｌｌ－特性五次多项式拟合
多项式拟合的特点是，函数蓝线并不通过所有的试验数据点，拟合的多项式阶次太低，拟合就粗糙，阶次太高，拟合会“过头”。由图示对神龙富康ＴＵ５ＪＰ／Ｋ电喷发动机的多项式拟合可以看出这个特点。
２插值法：
插值法得到的数据函数曲线通过试验数据点，常用的有线性插值法，抛物线插值法，样条插值法等，其中样条插值法能够保证插值曲线在样条点过渡平滑，用三次样条插值法得到的函数描述神龙富康ＴＵ５ＪＰ／Ｋ电喷发动机的外特性曲线如图２．５：
一兰塑堡．！盔兰堡主堂生堡苎一——
蔗劫＂Ｌ精愿‘∥ｍｌｎ）
图２，５发动机外特性三次样条插值拟台
可见样条插值法能够很精确地反映发动机的数据特性。这对于准确获得液力变矩器和发动机的匹配特性是很重要的，特别在后面的自动变速器的换档规律制定，以及汽车自动变速行驶模拟上。后面的计算模型中发动机外特性的转矩特性，每小时燃油消耗特性都使用三次样条插值法计算。
发动机输出的净转矩Ｍｓ为发动机台架试验转矩和附件损失（如风扇，发电机等消耗转矩）的转矩之差，即Ｍｅ—Ａ拈。在缺乏资料的时候．一般可以按照附件损失为发动机台架试验转矩Ｍｅ的６～１０％考虑”ｌ。这样得到发动机的净输出转矩Ｍｓ，每小时燃油消耗函数：
Ｍｓ＝ｆｍＪ
Ｑｊ号∞０
发动机各部分负荷的转矩特性和每小时油耗特性函数同样可以采用以上方法得到。
２．２．２液力变矩器特性的数学模型
表示液力变矩器的变矩性能参数足，能容性能参数Ｃ也是在变矩器稳定工况台架试验得到的离散数据，不同工况的变矩性能参数【豳，能容性能参数【ｑ和液力变矩器的转速比［ｆ】是一一对应关系，用数组表示如下：
转速比：ｆｆ】＝ｆ，，如如……纠
转速比的最大值因为不同的液力变矩器而不同，有的能达到Ｏ．９８，神龙富康ＡＬ４自动变速器的为Ｏ．９６．
第二章发动机和液力变矩器的匹配
能容系数（Ｎ．ｍ．ｒａｉｎ２／ｒ２）：［ｑ＝［ｆ，Ｃ？Ｃ３…”＂Ｃｑ］
变矩系数［明＝（ＫｊＫ２Ｋ３……Ｋ口】
变矩性能参数Ｋ，能容性能参数Ｃ和液力变矩器速比ｉ的函数关系也用三次样条插值法得到：
Ｘ＝ｆ（ｉ）
ｃ＝ｆ（ｉ）
２．２．３发动机和液力变矩器的共同工作：
液力变矩器在某一工况ｉ下泵轮传递的转矩为
Ｍ＾＝Ｃｎ＾２
它和发动机的净转矩特性曲线
Ｍｓ＝｛（ｎｅ）
的交点（ｍｅ，％）就是该工况ｆＨ寸，发动机和液力变矩器共同工作发动机的输入点。在该工况下ｆ下，发动机和液力变矩器只有在共同工作点能够稳定工作。两曲线交点的计算采用两次逼近的方法求得。
该工况ｉ涡轮的工作输出Ｍ
Ｍ。－－－－ＫｌＶｌｂ
其中足为该工况对应的变矩器系数。
用上面的方法计算得到所有工况［ｆ】对应的发动机和液力变矩器的共同工作发动机输入点【尥胡（也是得到了变矩器泵轮的输入【Ａ如】）和【ｎ。６】）
［ＭＭ＝【必６，必＂………尥６。】
［肝Ｐ６】２［ｒｌｅｂｌｆｑｅｂ２……。。ｗｅｂ４】
共同工作涡轮的输出【堋为：
［尬】：嗽』Ｍ，２………心】
由于ｒ／ｔ＝ｉｎｂ，所以得到涡轮输出［Ｍ】对应的涡轮转速［月，】如下：
［月ｆ】２Ｉｎｔｌｎｔ２………，？坷］
这样计算得到了发动机和液力变矩器共同工作时发动机的输入特性，涡轮的输出数据。
２．３发动机和液力交矩器匹配评价
兰塑堡三查兰堡主兰垡堡奎一——————：一
发动机和液力变矩器匹配评价有两类：非积分指标和积分指标
２＿３．１非积分指标
用２．２介绍的方法计算液力变矩器典型工况点对应的发动机输入和涡轮输出。典型的工况点包括：起动工况ｉｏ＝Ｏ；高效工作区，一般取变矩效率１７＝０７５或者０．８０对应的转速比ｉ，和如，：最高效率工况点ｆ‘：偶合器工况ｉｍ：最大转速比工况ｆ，。。发动机和液力变矩器匹配后期望：
１．起动工况ｉｏ＝Ｏ时，发动机输入点伽在发动机最大转矩点附近，涡轮输出值尬。越大越好。
２．高效工作区涡轮转速工作范围：
ｄ１Ｆｎｔ２／ｎ【｛
式中ｍ，，”口为对应涡轮高效工作区ｉｌ和ｉ２的涡轮转速。以值越大越好。因为大些可以使匹配的辅助变速器的排挡少些。
３．高效工作区涡轮输出转矩工作范围：
ｄｍ＝Ｍ｜ＦＭｃｆ
式中％，，＾如分别为对应涡轮高效工作区ｆ，和ｉ２的涡轮输出转矩。厶越大越好，这样汽车的适应性好。
２．３．２积分指标：
１．功率输出系数妒。：它表示在一定工作范围内涡轮平均输出功率，对发动
机额定功率的比值，也表示发动机功率的平均利用程度。即：
ｐ月＝Ｎｔｐｉ／Ｎｅ
式中％，Ｍ分别为涡轮的平均输出功率，发动机的额定功率。涡轮的平均输出功率可以由下式计算：
‰＝ｆ２厂（／＇／ｔ）Ⅳ，（ｉ＇／ｔ）ａｎ，
式中励Ｊ为车辆实际使用中各种涡轮输出车速使用的分配规律，或者分布规律。在没有确切的统计数据时，一般用概率的方法，用均匀分布规律考虑，这样
ｆ（ｎａ２、７《Ｈｔ２一ｎ｝ｉ）
于是有
第一二章发动机和液力变矩器的匹配
旷志ＦＮｔ（ｎ，）ｄ。ｎ
‰２巧而Ｌ
期望舻。越大越好，这样汽车的动力性好。
２．单位消耗量系数妒ｇｅ：它表示在一定涡轮工作范围内ｔ平均单位燃料消耗量与额定工况下单位燃料消耗量的比值。即
９ｂｅ－－－－ｂｅｐＪ／ｂｅｎ
‰２志肛∽）ｄｎ，
与功率输出系数的算法相同可得：
期望单位燃料消耗量系数ｐ和越小越好，这样汽车运行的经济性好。
实际在发动机和液力变矩器的匹配中，以上匹配指标都反映了发动机与液力变矩器共同工作性能的不同侧面，并且它们之间有些是相互矛盾的，所以在匹配评价中需要根据汽车设计要求进行合理选择。
２３．３匹配程序
以上发动机和液力变矩器的匹配运用ＭＡＴＬＡＢ语言设计了匹配程序，用于匹配计算和匹配评价，程序框图如图２．６：
２．４本章小节
本章介绍了液力变矩器的性能，建立了发动机和液力变矩器匹配的数学模型，匹配评价指标。
华南理ｒ大学硕士学位论文
＿『『＝始
ｒ
原始数据输入
１．发动机外特性数组输入
２．液力变矩器特性数组输入
１ｒ
原始数据函数化
Ｉ
，
计算发动机共同工作输入点
土
计算涡轮输出
１ｒ
计算评价参数
Ｍｔｏ，１７０：ｄｎ，ｄｍ：妒ｎ；９ｂｅ
图２．６发动机和液力变矩器匹配程序框图
１６
第二章自动换档规律的制定
第三章自动换档规律的制定
３．１概述【１１【２１
１９６９年法国雷诺公司首先在Ｒ１６ＴＡ轿车上装备了电子控制的液压换档系统，它与全液压式的不同之处是，自动换档的控制系统（换档点的选择及其发生换档的信号等）都是由微处理器完成的，此时控制换档的信号（如车速，加速度，油门，选档范围，换档规律的选择等）也相应地变为电信号，与全液压系统相比较，由于计算机能够存储和处理多种换档规律，所以它可以按照汽车行驶的路况和驾驶员的要求对换档规律进行选择，可以实现更为合理，复杂的换档控制，及实现一机多能，突破液压阀结构的限制，获得更为理想的燃料经济性和动力性。３．１．１换档规律和换档类型
换档规律是指相邻两排挡间自动换档时刻随控制参数变化而变化的规律。确定换档规律首先要确定换档控制参数。车辆自动换档的控制参数有两类：
１．单参数自动换档规律
单参数自动换档规律常用的参数是车速ｖ，如图３．Ｉ所示，当车速达到ｖ２时升入２档，反之当车速降至ｖ，时换回ｌ档。ｖ，与ｖ？之间是两档都可能工作的区域，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档延迟，其作用为
Ａ．换入新档后不会因为油门踏板的振动或者车速稍有降低而重新换回原来的档位，保证了换档过程的稳定性。
Ｂ．有利于减少换档循环（不断地来回换档），防止了控制系统元件的加速磨损和降低乘坐舒适性。
单参数自动换档控制系统结构简单，但它不管油门开度如何变化，换档点和换档延迟．，ｄｒ＝ｖ２一ｖ，的大小都不变，不能实现驾驶员干预换档，为了保证动力性，升档点多设计在发动机的最大转速ｎ。，。，这样造成在小油门时也要在ｎ。—爿‘换档，故噪声大，这种规律也难以兼顾到动力性和经济性的要求。因此采用这种规律的车辆很少，只有少数城市公共汽车，军用越野车使用，目的是减少换档次数。２．两参数换档规律
华南理１．人学硕十学位论文
图３．１单参数换档规律图３．２西参数换档规律ａ图３．３两参数换档规律ｂ图３．４两参数换档规律ｃ
图３．５两参数换档规律ｄ
８
第二章自动换档规律的制定
这是当前采用最多的方式，控制参数多为：车速和油门开度，泵轮转速／＇／ｂ与涡轮转速Ｈ，，车速与发动机转矩等，最常用的两参数是车速和油门丌度。由于换档规律决定了控制参数和换档延迟，它又有：等延迟型，发散型，收敛型，组合型等四种。
Ａ、等延迟型等延迟就是换档延迟幼的大小不随油门的数值变化，所以单参数控制是等延迟，而两参数的等延迟与其相比，见图３．２，它的特点是：引入了驾驶员的干预，在小油门时可以提前换入高档，既减少发动机噪声，又可以延迟换回低档，改善了燃料经济性。
Ｂ、发散型它的概念是换档延迟随油门开度增大而增大，呈发散分布，放为发散型规律，也称增延迟换档规律，如图３．３它的特点是：驾驶员可以干预换档，快松油门时可提前换入高档，不仅降低噪声，而且改善了燃料经济性：大油门时升档的发动机转速高，接近发动机的最大功率点，动力性好：换档延迟增大，减少了换档次数，提高了舒适性。但因此大油门降档的发动机转速‰必须降得很低，矗，大功率利用差，故该型适用于后备功率大的轿车。
ｃ、带强制低档的发散型这是发散型的改进，目的是克服其缺点能提早降档，以便充分利用发动机大功率的潜力，满足超车，爬坡等工况的需要，如图３．４所示，当驾驶员猛踩油门踏板超过行程彳ａ时，车辆便各强迫换入低档，使小获得良好的功率和牵引力，它保留了发散型的优点，又克服了缺点，故得到广泛的应用，但是需要防止发动机超速。
Ｄ、收敛型收敛型的概念就是换档延迟随油门开度增大而减小，呈收敛状分布，故为收敛型规律，也称为减延迟换档规律。如图３．５，它大油门时降档速差最小，小所以升降档都有好的功率利用，动力性好。减小油门时，延迟增大，避免过多的换档，而且发动机可以在较低的转速工作，燃料经济性好，噪声低，行驶平稳舒适。该规律适用于比功率较低的货车。
Ｅ组合型组合型是由两段活更多段不同变化规律组成的规律。它便于在不同油门下，获得不同的车辆性能。通常小油门时以舒适，稳定，少污染为主；中油门时以保证最佳燃料经济性为主兼顾动力性；大油ｆ－ＪＮ以获得最佳动力性为佳。
１９
华南理工大学硕士学位论文
３．２换档规律的制定
换档规律是自动换档的核心，换档规律关系到车辆行驶具有良好的动力性经济性的保证，也影响车辆的乘坐舒适性，排放性。在所有的换档规律中最佳动力性规律，最佳经济性换档规律是最重要，也是最基本的规律。
３２．１汽车的牵引力和每小时燃油消耗计算数学模型：
同２．’的方法，由发动机台架试验整理得到部分负荷发动机输出的净转矩离散数组，每小时燃油消耗离散数值，及其对应的油门丌度和发动机转速。油门开度发动机转速净转矩［口】一（口厂［”翻＝＜Ｉ…ａ。）
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每小时油耗特性ｃＱ巾＜?圣，三ＩＩ｜）｜）！．：Ｉ：｝每小时油耗特性［Ｑｅ］＿＜…………?…产
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第二章自动换档规律的制定Ｋ２，（ｆ）．Ｃ可（ｆ）
某一油门开度下发动机和液力变矩器的共同工作点（Ｍｓ，心）由此时函数衄线Ａ拈＝，（，？。）和Ｍ。＝ｆ（ｎ＾）＝Ｃｎ。２的交点得到，如图３．６所示，计算机程序计算时用二次逼近的方法。这样得到部分负荷发动机和液力变矩器所有工况的共同工作输入点：
油门开度［口］＝（引口２………口。）
图３６共同工作点的求法
共同工作发动机转速点ｃ”ｗ，２＜：ｉ，，二‘ｊＩ?ｊＩ，｜｜｜三）
共同工作点发动机净转矩Ｍ／２………尬ｑ］
……………卜
Ｍ。………Ｍ。ｍｊ
由９可以）得到共同工作点对应的发动机每小时燃油消耗如下
每小时油耗特性变矩器泵轮转速和涡轮转速，变矩器泵轮转矩和涡轮转矩由如下关系
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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
论文（设计）题目：汽车自动变速器新技术的发展趋势 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
昌吉职业技术学院高等职业教育毕业论文作者：桑慧波学号：2008011192专业： 08高职汽车检测与维修 指导教师：李林（高级讲师） 评阅者：李林（高级讲师） 昌吉职业技术学院教务处制 二0一一年六月
摘要 本文主要针对汽车自动变速器常见的故障进行分析，把其故障原因、故障现象以及排除思路和方法等展现出来，并对自动变速器检修的注意事项进行强调，最后把自动变速器的最新技术和维修思路进行阐述。这些资料能使我们对自动变速器故障的发生及其过程有所深入的了解。 关键词：自动变速器；电控系统；分析、诊断故障
目录 引言………………………………………………………………………正文……………………………………………………………………… 一、自动变速器故障诊断方法………………………………………… 二、自动变速器检修注意事项…………………………………………… 三、自动变速器常见故障与诊断排除思路……………………………… 四、自动变速器的检修…………………………………………………… 五、自动变速器故障排除实例…………………………………………… 5.1丰田凯美瑞自动变速器不能自动换档的故障排除………………… 5.2高尔夫电控自动变速器升档困难的故障排除……………………… 5.3 本田雅阁自动变速器换档冲击的故障排除……………………… 六、自动变速器的最新技术和维修思路……………………………… 七、总结……………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………
引言 从1950期间，美国根据车速和加速踏板位置研制了自动换挡的自动变速器，从那以后自动变速器得到了空前的发展。至今，它还是一个很热门的技术。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挡机械自动变速器组合。在控制方式上，由手动——半自动——全自动——电子操纵控制系统，并向智能化方向发展，自动变速器的挡位数从二速——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，以实现建华操纵的目的。 汽车自动变速器由变矩器、齿轮传动机构、液压控制系统、电子控制系统及冷却润滑系统组成。其中，电控系统采用微机控制，提高了自动变速器的技术性能，同时，在进行自动变速器故障诊断与分析过程中，电控系统的检测成为一个重要因素。 自动变速器电控系统的功能组要包括：换挡控制，主油压控制，强制离合器控制，变矩器锁止离合器控制，缓冲控制等。
轿车机械式手动变速箱设计计算说明书 班级：车辆1001 组别： 02
目录 1.设计任务书 (2) 2.总体方案论证 (2) 3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5) 4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15) 4.1变速器齿轮 (15) 4.2变速器的轴 (19) 4.3变速器轴承 (24) 5.驱动桥（主减速器齿轮）部分参数的设计与校核 (31) 6.普通锥齿轮差速器的设计 (37) 7.设计参数汇总（优化后） (45) *参考文献 (48) 1设计任务书 根据给定汽车车型的性能参数，进行汽车变速箱总体传动方案设计，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数；详细计算指定总成的设计参数，
绘出指定总成的装配图和部分零件图。 表1-1 轿车传动系统的主要参数 组别发动机主要参数 第二组 2.0L横置 前驱 FF，MT 5挡，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。， 错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引 用源。 2 总体方案论证 变速器的基本功用是在不同的使用条件下，改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，使 汽车得到不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。此外，应保证汽 车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。需要时还应有动力输出的功能。 变速器设计应当满足如下基本要求： ?具有正确的档数和传动比，保证汽车有需要的动力性和经济性指标； ?有空档和倒档，使发动机可以与驱动轮长期分离，使汽车能倒车； ?换档迅速、省力，以便缩短加速时间并提高汽车动力性（自动、半自动和电子操纵机构）； ?工作可靠。汽车行驶中，变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生； ?应设置动力输出装置，以便必要时进行功率输出； ?效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同，变速箱有三、四、五 和多挡几种。根据轴的不同类型，分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、 中间轴式和多中间轴式变速箱。 在已经给出的设计条件中，具体的参数说明如下： 表2-1 汽车传动系统主要参数 发动机 2.0L横置变速器MT 5挡 发动机最大扭矩[错误！ 未找到引用源。] 170/4000 发动机最大功率[错 误！未找到引用源。] 85/5200 驱动形式FF 汽车装备质量（kg）1310 2.1 传动机构布置方案分析 （1）传动方案的选取 根据提供的参数及设计需求，变速器传动方案的选择如下：
自动变速器的新技术 姜申跃10汽修2 29 自动变速器的使用如今已经深入人心，让大家从手动中解放。 科技的创新已经让驾驶者从繁琐而疲倦的换档过程中解脱出来。时下装备自动变速箱的车型已经占据了轿车市场的半壁江山。然而传统的自动变速箱结构对动力方面的损失较大，发动机有相当一部分的动力在变速箱的动力传递过程中被吞噬掉了。与手动变速箱相比，自动变速箱在损失动力的同时也会相应的增加油耗。 如何能在便捷和性能方面找到更合理的解决方式呢？双离合自动变速箱也许是一条比较好的出路。 20世纪90年代末期，大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的双离合变速器。双离合DualTronic技术使得手动变速箱具备自动性能，同时大大改善了汽车的燃油经济性。应用该技术可以保证变速箱在换挡时消除汽车动力中断现象。 博格华纳为双离合自动变速箱开发的DualTronic双离合自动变速式离合器和控制系统已于2003年批量生产，配套于大众奥迪革新产品DSG(直接换档变速器) ，最先应用于2003款大众高尔夫R32和奥迪TT上。博格华纳的双离合自动变速器因其产品创新和加工精细而赢得了2005年度北美供应商超级大奖。
双离合自动变速器（简称DCT）基于手动变速箱基础之上。而与手动变速箱所不同的是，DCT中的两幅离合器与二根输入轴相连，换挡和离合操作都是通过集成电子和液压元件的机械电子模块来实现。而不再通过离合器踏板操作。就像tiptronic液力自动变速器一样，驾驶员可以手动换挡或将变速杆处于全自动D挡（舒适型，在发动机低速运行时换挡）或S挡（任务型，在发动机高速运行时换挡）模式。此种模式下的换挡通常由挡位和离合执行器实现。两幅离合器各自与不同的输入轴相连。如果离合器1通过实心轴与挡位1、3、5相连，那么离合器2则通过空心轴与挡位2、4、6和倒挡相连。 通俗的说就是，这种变速箱形式就有两个离合器，一个控制1、3、5档，一个控制2、4、6档。使用一档的时候二档已经准备好了，同理，所以换档时间大大缩短，没有延时。 市面上常见的几种双离合自动变速器介绍： 1.大众——DSG双离合器变速箱 很多国人对于双离合变速器的认识也是从DSG开始。当然，大众的“双离合”也是比较有代表性的，旗下大部分进口车也都配有DSG，如高尔夫GTI，EOS，迈腾和尚酷等。 大众EOS采用的就是DSG双离合变速箱。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e312147327.html, 关于现代汽车自动变速箱的研究 作者：宾胜海 来源：《科学与信息化》2020年第22期 摘要对于现代汽车来说，自动变速箱的应用发展是关键课题之一。随着时代的发展，变速箱技术的应用也面临着发展的新契机，因此，需要深入探讨未来的技术发展趋势，这是体现自动变速箱技术优势的前提条件。 关键词现代汽车技术;自动变速箱;技术研究 自动变速箱的技术发展趋势正在随着时代的发展而不断变化，为了推动技术进步，专业领域对于技术未来发展走向的展望意义重大。以下主要针对自动变速箱相关技术的发展趋势进行展望，这是未来技术发展的必然需求。 1 AT技术发展趋势 AT技术在未来的发展过程中，发展趋势主要体现在以下几点。其一是传动系统向多速发展。AT技术自七十年代中期开始普及，1989年日产汽车公司率先将5速AT系统安装在其出产的豪华轿车日产公爵王车中。宝马公司在2001年将6速AT系统安装7系列后轮驱动车中。如今AT系统已经升级到乘用车8速版本。挡位的增加对于动力传递及油耗的控制意义非凡。其二是液力变矩器部件结构的优化。AT系统当中，液力变矩器是将发动机转速转换为行驶转速的重要装置，是系统的重要构成部分而优化设计主要基于三位叶栅理论和模拟技术，通过仿真设计能使导轮及涡轮叶片形状、循环形状与泵轮的设计更加精确，提升系统运行效率。其三是轻量化发展。利用有限元分析软件，基于原零部件疲劳寿命试验信息，引入线性及非线性分析，能够使箱体部件轴向与厚度设计更加精准，进而达成轻量化目标。其四是噪声控制，国内外目前对降噪技术的研究主要集中在零部件的形位公差与表面质量提升，以及装配质量的优化等。此外利用有限元软件仿真技术的应用以及齿轮螺旋角及齿宽调整同样能控制噪音。其五是换挡控制的优化。主要从换挡过渡品质优化及换挡点控制智能化两个方面出发。换挡点控制的智能化上，基本控制主要以车速和油门开度参数为依据，利用鲁棒进行控制。而换挡过渡品质优化上则要控制元件的热负荷，同时提升过渡过程的平稳性[1]。 2 AMT的技术发展趋势 AMT技术未来的发展趋势主要体现在以下几点。其一是系统可靠性的提升。而稳定性优化的重点是对AMT系统中的电控部分进行改善，特别是要改革容错控制技术。通过自适应控制模式确保汽车的软硬件与执行机构能够适应不同的气候与路面。其二是向着协调化控制的方向发展。通过对离合器、发动机、换挡执行机构等部分的协调控制，在减少排放的同时优化性能，实现对汽车各关键总成部件的优化组合。其三是对换挡规律的掌控，要考虑坡道与弯道等
丰田车系自动变速器标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
丰田车系自动变速器 一、丰田车系自动变速器的型号及结构特点： （一）、变速箱型号 在丰田汽车上，采用的自动变速箱形式较多，其型号主要有：A130L、A131(L)、 A132(L)、A140E/L、A141E、A142E、A240E/L、A241E/L/H、A340E/H/F、A341E、A342E、A540E/H、A541E、A650E、A750E/F、A761E、A440F、A442F、U140E/F、U151E/F、U241E、A245E、A246E、U341E、U540E、U541E等。 丰田自动变速箱的型号与通用自动变速器的型号一样，都具有比较特定的含义，了解和掌握这些特定的含义，我们便可以先从型号上知道变速箱的一些特点，从而为我们后面的维修工作打下基础。下面以“A541E”为例，对丰田自动变速箱型号的含义进行说明： 特别说明：上述各型自动变速箱中，A340H、A340F、A540H型自动变速器，其后面均省略了“E”，它们都是电控自动变速器，并带锁止离合器；A241H、A440F、A442F型自动变速器，其后均省略了“L”，但均带有锁止离合器。对于改进后的自动变速器，只增加了锁止离合器或驱动轮的个数，其余未做改动，则只在原型号后加注“L”、“F”或“H”，原型号不变。 （二）结构特点 1、丰田自动变速器是最早采用电控系统的自动变速器之一，因此其纯液控变速器较少，现在运用较多的一般都是半电控或全电控自动变速器，半电控自动变速器都由一根节气门拉线调节主油压(图一)，这种拉线只调油压，不调换挡点。 2、在丰田汽车的自动变速器中，行星齿轮机构大多采用辛普森行星齿轮机构，其特点是共用太阳轮，整体结构比较简单，这有利于初学者理解和分析变速箱的传动路线，并掌握其维修方法。
一．填空题 1. 自动变速器中，按控制方式主要有液力和电控两种形式。 2. 电控自动变速器的组成：液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压搡纵系统和电子控制系统。 3. 液力机械变速器由液力传动(动液传动)装置、机械变速器及操纵系统组成。 4. 液力传动有动液传动和静液传动两大类。 5. 液力偶合器的工作轮包括泵轮和涡轮，其中泵轮是主动轮，涡轮是从动轮。 6. 液力偶合器和液力变矩器实现传动的必要条件是工作液在泵轮和涡轮之间有循环流动。 7. 液力变矩器的工作轮包括泵轮、涡轮和导轮。 8. 一般来说，液力变矩器的传动比越大，则其变矩系数越小。 9. 行星齿轮变速器的换档执行元件包括矩离合器、单向离合器及制动器。 10.液力机械变速器的总传动比是指变速器第二轴输出转矩与泵轮转矩之比。也等于液力变矩器的变矩系数x 与齿轮变速器的传动比的乘积。 11.液力机械变速器自动操纵系统由动力源、执行机构和控制机构三个部分构成。 12.在液控液动自动变速器中，参数调节部分主要有节气门阀及调速阀。 13.最简单的液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮三个工作轮和壳体组成。当涡轮转速升高到一定程度时，为了减少导轮对液流的阻力，在导轮上加装了单向离合器（也称自由轮）机构。 14.通过驱动太阳齿轮并使环形齿轮锁定不动就可以实现齿轮减速。 15.通过驱动太阳齿轮并使行星架锁定不动就可以实现倒档传动。 选择题： 1. 大部分自动变速器N-D换挡延时时间小于( A )s。 A、1.0～1.2 B、0.6～0.8 C、1.2～1.5 D、1.5～2.0 2. 目前，多数自动变速器有( C )个前进挡。 A、2 B、3 C、4 D、5 3. 电控自动变速器脉冲线性电磁阀电阻一般为( D )Ω。 A、10～15 B、15～20 C、8～10 D、2～6 4. 一般自动变速器离合器的自由间隙为( B )mm。 A、0.5～1.0 B、0.5～2.0 C、2.0～2.5 D、2.5～3.0 5. 变速器增加了超速挡可以( D )。 A、提高发动机转速 B、降低发动机负荷 C、提高动力性 D、提高经济性 6. 自动变速器的油泵，一般由（A ）驱动。 A、变矩器外壳 B、泵轮 C、变速器外壳 D、导轮 7. 自动变速器的制动器用于（D ）。 A、行车制动 B、驻车制动 C、发动机制动 D、其运动零件与壳体相连 8. （C ）是一个通过选档杆联动装置操纵的滑阀。 A、速度控制阀 B、节气门阀 C、手动控制阀 D、强制低档阀 9. 自动变速器中的（A ）是用来连接或脱开输入轴、中间轴、输出轴和行星齿轮机构，实现转矩的传递。
摘要 在具有广阔的发展前景和市场空间的汽车行业中，车辆技术也得到较快的发展。金属带式无级变速器是一种新型的机械摩擦式无级变速器，具有承载能力强、效率高、平稳性好、环保节能等优良的传动特性，特别适用于需要传递中大功率而又需无级调速的场合。 本设计是基于现代人们对汽车性能的更高要求，鉴于国内外专家对无级变速器的研究与分析，结合金属带式无级变速器的现状和发展趋势、基本结构、传动原理、性能特点，主要以其在轿车中的应用，设计金属带式无级变速器的传动机构，根据对设计参数的分析，对整个无级变速器的各级传动部分的传动方式进行详细的设计，包括主、从动带轮；主、从动锥盘；中间减速机构，使其与传统的变速器相比，耐用性能、加速性能、燃油性能以及排放性能都得到改善。 关键词：金属带；无级变速器；传动机构；机械摩擦式；主、从动锥盘；中间减速机构
ABSTRACT In a broad development prospects and market space in the auto industry, vehicle technology has also been developed quickly. Metal belt type variator is a new type of mechanical friction type variator, high bearing ability, high efficiency, energy saving and steadiness, good environment protection fine transmission characteristics, especially suitable for high power and in need to pass to stepless speed regulation occasion. This design is based on the modern people to an automobile performance higher request, in view of the fact that the domestic and foreign experts to variator's research and the analysis，combined with the metal belt type continuously variable transmission of the status and development trends, the basic structure, transmission principle, performance characteristics.According to its application in cars, completed the design of metal belt CVT transmission, based on the design variable's analysis, the transmission part at all levels of detail design transmission mode, , including master, driven pulleys; Lord, driven cone-disk; intermediate deceleration institutions and compared with the traditional transmission, durable performance, and accelerating performance, fuel performance and emission performance is improved. Keywords：Metal belt；Contiuously Variable Transmission；transmission；a type of mechanical friction; lord, driven cone-disk; ntermediate deceleration institutions
汽车自动变速器研究现状及展望 汽车自动变速器研究现状及展望 【摘要】本文介绍了国外已有的和正在研究的三种自动变速器的结构、原理、优缺及现状及发展前景，分析了我国对自动变速器的研究基础及现状，并对我国自动变速器的研发进行了展望。 【关键词】汽车，自动变速器，研究，展望 引言：汽车变速器的主要任务是传递动力，并在动力的传递过程中改变传动比，以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。手动变速器必须根据汽车运行条件的变化，由驾驶员随时变换挡位，要求驾驶员能对离合器踏板、油门踏板及变速操纵杆进行准确地协调配合，从而保证汽车具有良好的动力性和经济性，因此手动机械变速器换挡频繁、劳动强度大、会分散驾驶员的注意力，增加了不安全因素。自动变速器能根据路面状况自动变速、变矩，具有更好的驾驶性能、行驶性能、安全性能及排放性能。欧美在20世纪40年代就开始研制自动变速器，特别是20世纪90年代初，大量的电子技术应用使得自动变速器得到了飞速发展。现在我国生产的轿车和豪华大客车安装自动变速器也已呈普及之势，近年来随着政府和企业对自动变速器的重视程度提高和支持力度的加大，我国相关单位在自动变速器研发上取得了可喜的进展。本文将对其进行综述并对下一步的研究工作进行展望。 1、无极变速器 无极变速器（eontinuouslyvariabletransmis-sion，CVT）主要部件是具有V形槽的主动锥轮、从动锥轮和传动带，传动带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽中内，主动轮旋转时通过传动带将主动轮的扭矩传递给从动轮。传动带有金属带、金属链和橡胶带之分，金属带是以推的形式传递转矩，橡胶带是以拉的形式传递扭矩。早先用的是V形橡胶带，由于材料较差传递力矩小，效果不佳。1979年荷兰DAF的工程师改用金属带进行研究，并于1983年推向市场。 现在每个V形轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥
乘用车两轴式五挡变速器传动机构设计 摘要 变速器用来改变发动机到驱动轮上转矩和转速.目的是在原地起步.爬坡.转弯加速 等各种工况下.是汽车获得不同的牵引力和速度.同时是发动机在最有利的工况范围内下工作.变速器设有空挡.可启动发动机汽车滑行.或停车时发动机到驱动轮的动力传递..变速器宿舍有倒档.是汽车各获得倒退行驶的能力.需要时.变速器还有动力输出功能. 因为变速箱在低档工作时作用有较大的力，所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处， 然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性，又能保证装配容易。 变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数，来保证变速箱 有足够的刚性。 本文设计研究了两轴式五挡手动变速器，对变速器的工作原理做了阐述，变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算，并进行了强度校核，对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计并讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词挡数；传动比；齿轮；轴；强度校核 目录 第1章绪论 ................................... 错误!未定义书签。 1.1 概述 (3) 1.1.1 设计二轴五档变速器的目的和意义 (4) 1.1.2 汽车变速器设计要求 (4) 1.1.3 研究变速的现状 (5) 1.2 变速器的设计思想 (5) 第2章变速器传动机构与操纵机构的布置 (6) 2.1 变速器传动机构的布置方案 (6) 2.1.1 变速器传动方案分析与选择 (6) 2.1.2 倒档布置方案 (7) 2.2 操纵机构布置方案 (8) 2.2.1 概述 (8) 2.2.2 典型的操纵机构以与锁止装置 (8) 2.3 本章小结 (10) 第3章变速器设计的总体方案 (12) 3.1 变速器主要参数的选择 (12) 3.1.1 档数 (12)
福建工程学院 毕业设计（论文）开题报告 机械与汽车工程学院学院车辆工程专业设计（论文）题目： 某五档手动变速器传动机构逆向测绘与优化分析学生姓名学号 起迄日期2015年3月~6月 设计地点福建工程学院 指导教师洪亮 2015年3月05日
毕业设计（论文）开题报告 1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。 1.1课题研究背景 随着人们生活质量的不断提高，人们对汽车综合性能的要求也日益提高，对汽车的舒适性能和动力性能等要求更加高。现代汽车广泛使用活塞式内燃机作为动力源，其转矩和转速的变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，为解决这个矛盾在传动系统中设置了变速器。汽车变速器作为影响汽车性能的关键部件，其齿轮传动系统性能的好坏直接影响到汽车各项性能指标。而作为安装变速器各个部件的基础件，变速器内各齿轮副的强度和刚度对于保证传动系统的正常工作也起着十分重要的作用[3]。本课题以某车五档手动变速器为研究背景，考察对变速器的建模以及分析，一则考察了对三维建模软件的运用情况；二则在性能与噪声方面做出了研究。 变速器是车辆的核心部件、是重要的组成部件，它能实现增扭减速，降低发动机转速，增大扭矩；变扭变速，适应汽车在不同的工况下行驶[1]；毕业设计考察对变速器内部齿轮副的建模，要求设计者掌握变速器内部零部件的结构，并且对零部件的细节部位要了解其结构特征，建模时要体现该部位的特征结构。并且要了解各个零部件的主要工作面，熟悉对主要工作面的技术要求，熟悉主要工作面在变速器工作时的工作状态。同时，完成变速器内部的三维建模，符合我们的设计思维习惯，整个设计过程可以完成在三维模型上讨论，直观并且形象[2]。因为我们在进行机械设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，能够随意拆卸，能够让我们在平面显示器上构造出三维立体的设计模型，而且希望保留每个中间结果，以备反复的设计和优化设计。 1.2变速器的发展现状 汽车变速器的主要功用有改变传动比，扩大驱动轮的转速和转矩的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在最有利的工况下工作；二是在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车实现倒退行驶；三是利用空挡中断动力的传递，使得发动机能够更好的启动、怠速，同时方便变速器进行换挡[1]。 随着国内汽车技术和制造工艺的不断进步，我国在手动变速器方面已取得了较大进步，但在自动变速器的技术和发展路线上却相对发展缓慢。对于今后变速器技术发展趋势，新能源汽车传动技术以及变速器对于节能减排的作用等，都是国内汽车行业当前热议的话题[6]。
汽车自动变速器的发展历史及其最新技术进展 和在现有车型上的应用 摘要：汽车自动变速器即通常所说的自动操纵式变速器。随着汽车工业的快速发展，汽车自动变速越来越多地应用到中高级轿车上。自动变速器可以根据发动机的负荷和汽车行驶速度，自动地改变传动系的传动比，获得良好的汽车动力性，经济性及排放性。本文主要介绍了汽车自动变速器的发展历程、分类及其各自的特点以及近些年来汽车自动变速器新技术的发展和应用。 关键词：汽车，自动变速器，发展，应用 1．汽车自动变速器的发展历程 汽车自动变速器是随着车辆技术及其相关技术的发展而产生的。纵观汽车自动变速器的发展历史，大体上可以分为四个阶段：自动变速前期、液力自动变速阶段、电控自动变速阶段和智能变速阶段。 1.1自动变速前期 最早在1904年出现了离合器和制动器等摩擦元件操纵变速的行星齿轮机构，该机构首先用于英国Wilson Picher汽车上。1907年福特车上大量使用行星齿轮变速器，它的出现实现了不切断动力进行的“动力换挡”，并避免了固定轴式变速器中的“同步问题”。而液力耦合器的出现为自动操纵的实现提供了可能，1938年至1941年美国GM 和Chrysler公司采用液力耦合器代替离合器，省去了驾驶时的离合器踏板操作。随后出现了液力自动变速去的前身，开始了车速和油门两个参数信号，用液压逻辑油路控制的液力自动变速时代。 1.2液力自动变速阶段 该阶段以1939年的通用Oldsmobile车上的Hydromantic开始，以液力自动变速器的普遍应用和迅速推广为特征。这个阶段的液力自动变速由液力变矩器和行星齿轮变
速器组成，控制系统是通过液压系统来实现的，控制信号的产生，主要是通过反映油门开度大小的节气门阀和翻涌车速高低的速控阀来实现，其控制系统是由若干个复杂的液压阀和油路构成的逻辑控制系统，按照设定的换挡规律，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。代表性的产品有：丰田A40系列自动变速器、通用的4T60E、EF、CHPE9等系列产品。但液压系统的控制精度较低，难以适应车辆行驶状况的变化，无法按使用者愿望实现精确的换挡品质控制。 1.3电控自动变速阶段 1969年法国的雷诺R16TA轿车首先使用了电子控制自动变速器，与全液压的区别在于自动换挡的控制系统是由电脑来实现的，但当时电子技术不成熟，应用范围较窄，到20世纪80年代末，电子控制逐步实用化，越来越多的自动变速器采用了电子控制。 自动变速器的控制系统包括电控和液控两部分，电控系统由电脑，各种传感器、电磁阀及控制电路等组成，它将控制换挡的参数（如车速和油门开度等）通过传感器转换为电信号输送给电脑，电脑通过处理奖换挡的信号作用于换挡电磁阀。从而利用液压换挡执行机构实现自动换挡。由于电脑能存储和处理多种换挡规律，在改善换挡品质控制方面，由明显的优越性，并且与整车的其他控制系统的兼容性号，最终可以实现车辆电子控制系统一体化。 1.4智能自动变速阶段 随着车辆技术和自动变速技术的发展，人们不再满足于简单的功能实现，车辆自动变速技术即将进入智能化阶段，控制策略的不断改进成为车辆自动变速技术的特点。德国的宝马公司从1992年起，陆续推出用于四档和五档自动变速器的自适应控制系统，能够自动识别驾驶员的类型，环境条件和行驶状况，并对换挡规律作出适当调整。尼桑的E4N71B自动变速器，采用模糊推理对高速公路坡道进行识别，采取禁止升档的措施消除循环换挡，三菱新型四档自动变速器，将各种输入信息和驾驶员的换挡通过神经网络建立联系，利用神经网络的学习功能，使得车辆能够按照驾驶员的意图自动换挡。 我国应用液力传动始于五十年代，自行研制出了内燃机车和红旗CA770三排座高级轿车的液力传动系统，随后液力传动液在我国获得了一定发展，此外，部分均匀车辆上使用了液力自动变速器，但发展速度要落后于发达国家。
轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计目录 第一章前言 第二章轻型载货车主要参数的确定 2.1质量参数的确定 2.2发动机的选型 第三章变速器的设计与计算 3.1设计方案的确定 3.1.1两轴式 3.1.2三轴式 3.1.3液力机械式 3.1.4确定方案 3.2零部件的结构分析 3.3基本参数的确定 3.3.1变速器的档位数和传动比 3.3.2中心距 3.3.3变速器的轴向尺寸 3.3.4齿轮参数 3.3.5各档齿轮齿数的分配 3.4齿轮的设计计算 3.4.1几何尺寸计算 3.4.2齿轮的材料及热处理 3.4.3齿轮的弯曲强度 3.4.4齿轮的接触强度
第一章前言 本次设计的课题为轻型载货车五档变速器总成及变速传动机构设计，该课题来源于结合生产实际。 本次课题研究的主要内容是： 1.进行变速传动机构的设计<不包括同步器），完成标准件的选型。 2.完成强度计算。 3.对轴、齿轮等主要零件进行制造工艺分析。 4.对变速器装配工艺进行分析，包括装配顺序、轴承游隙调整、润滑等 关于变速器的设计，首先要确定变速器的各档位的传动比和中心距，然后计算出齿轮参数以选择合适的齿轮并且对其进行校核，接着是初选变速器轴与轴承并且完成对轴和轴承的校核，最终完成了变速器的零件图和装配图的绘制。 本课题所设计出的变速器可以解决如下问题： a.正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数匹配，以保证汽车具有良好的动力性与经济性； b.设置空档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； c.操纵简单、方便、迅速、省力； d.传动效率高，工作平稳、无噪声； e.体小、质轻、承载能力强，工作可靠； f.制造容易、成本低廉、维修方便、使用寿命长； g.贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定。 第二章轻型载货车主要参数确定 2.1 质量参数的确定 商用货车的总质量m a由整备质量m0、载质量m e和驾驶员以及随行人员质量三部分组成，即m a=m0+m e+65n1 1>整车整备质量m0 由m a= m0+m e+65n1,得： m0=m a-(m e+65n1> =3720-(1750+65×2） =1840kg m0=1840kg 2>质量系数ηm0 ηm0=m e/m0=1750/1840 =0.951 ηm0=0.951 2.2 发动机的选型 根据已知数据对发动机最大功率进行估算，由公式： 其中A≈B1H=1.414×2.023=2.8605m2 代入数据，得： =1/0.90<3720×9.8×0.02×100/3600+0.9×2.8605×1003/71640） = 58.5kw 参考数据，选用以下发动机，主要参数如下：