文档介绍：汽车电子控制技术
沈阳大学凌永成
第3章电子控制自动变速器
自动变速器概述
汽车自动变速器经过70多年的发展,使汽车传动系统发生了革命性的变化。
自动变速器的采用,使汽车的驾驶变得方便,乘着舒适性大大提高。
因此,自动变速器广泛用于轿车、客车、大型公共汽车、越野车及重型牵引车上,尤其轿车上。
轿车自动变速器的装车率,日本高达78%,美国为70%,德国为62%,中国为24%。
自动变速器的发展和应用
汽车自动变速器的研究和应用可以追溯到20世纪30年代。
1939年美国通用汽车公司首先在其生产的奥兹莫比尔(Oldsmobile)轿车上装用了液力变矩器——行星齿轮组成的液力变速器,可谓之现代自动变速器的雏形。
20世纪40年代末50年代初,出现了根据车速和节气门开度自动控制换挡的液力控制换挡自动变速器,使自动变速器进入了迅速发展时期。
到1975年,自动变速器在重型汽车及公共汽车上的应用已相当普及。
自动变速器采用电子控制系统始于20世纪60年代中期。
法国雷诺(Renault)公司于1968年率先在自动变速器上使用了电子元件。
70年代中期,电子控制技术开始应用于汽车变速器,日本丰田汽车公司首先研制成功了世界上第一台电子控制变速装置,并在1976年实现了批量生产。
但由于这种电子控制自动变速器在控制精度和自由度方面效果并不十分理想,因此,包
括日本在内的许多国家又把重要精力转向计算机控制变速器的研究和开发。
以计算机为控制核心的电子控制自动变速器迅速发展。
自1981年起,美国、日本等国家的一些汽车公司相继开发出各种微机控制的自动变速系统,如电子控制液力变矩式自动变速器、电子控制多级齿轮变速器等等。
电子控制自动变速器的真正飞跃发展是在1982年,这一年丰田公司将微机技术应用于电子控制变速器系统,实现了自动变速器的智能控制,首先应用于豪华型皇冠牌轿车上。
电子控制自动变速器有最佳的换挡规律,换挡精确性好,具有良好的燃料经济性、动力性,降低污染。
随后,德国Bosch公司于1983年研制成功发动机和自动变速器共用的电子控制单元。
电控自动变速器可实现与发动机最佳匹配,并可获得最佳的经济性、动力性、安全性,达到降低发动机排气污染的目的。
因此电子控制变速器广泛用于轿车、客车、大型公共汽车、越野车及重型牵引车上,并且装车率迅速提高,尤其在美、日、德等国生产的轿车上,采用电子控制器的比例越来越高。
国产轿车中采用自动变速器最早的车型当属中国第一汽车集团公司生产的红旗CA770型三排座高级轿车。
该型轿车在1965到1980年间共生产了1283辆,其所装用的自动变速器在结构上与美国克莱斯勒汽车公司生产的Power Flite自动变速器相似。
一汽大众1998年底在国内首家推出批量生产的装用电控自动变速器的轿车捷达AT,该车采用德国大众(VW)原厂生产的第三代95型01M电控4挡自动变速器。
神龙汽车公司亦于1999年初展示了其装备自动变速器的富康988轿车。
这种电控4挡自动变速器由法国的雪铁龙和雷诺公司共同研制,在意大利生产,1998年6月开始应用的。
近年来,随着我国轿车工业的快速发展,各轿车制造企业都推出了装有自动变速器的车型,可以断言,国产轿车普遍装用自动变速器的时代正在到来。
自动变速器的优点
相比于传统的机械式手动变速器,自动变速器具有如下优点。
(1) 汽车起步平稳,能吸收、衰减振动与冲击;提高乘坐的舒适性。
(2) 自动适应行驶阻力和发动机工况的变化,实现自动换挡,有利于提高汽车的动力性和平均车速。
(3) 液力变矩器使传动系的动载荷减小,提高了汽车的使用寿命。
(4) 驾驶操纵简单,实现换挡自动化,有利于行车安全。
(5) 能以较低的车速稳定行驶,提高车辆在坏路上的通过性。
(6) 减少了废气污染。
自动变速器的主要缺点是结构复杂、成本高,传动效率相对偏低,导致油耗要高于机械
变速器。
但是,现代汽车普遍采用的电子控制自动变速器,可按照最佳油耗规律控制自动换挡,加之采用了超速挡和变矩器闭锁控制等,从而使自动变速器的油耗有了明显的下降。
自动变速器类型
在自动变速器的发展过程中出现了多种结构形式。
自动变速器的驱动方式、挡位数、变速齿轮的结构形式、变矩器的结构类型及换挡控制形式等都有不同之处。