如何分析A/T系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞路線?

【專家解說(shuō)】：AT傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 AT傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與手動(dòng)檔相比，在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)檔主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩;而AT傳動(dòng)系統(tǒng)是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中，液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，它直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，并傳遞扭矩，同時(shí)具有離合作用。泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合，它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇，一臺(tái)風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介，泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來(lái)提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作的變化而自行操縱行星齒輪，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置(即手動(dòng)撥桿)，標(biāo)志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前進(jìn)位)，另在前進(jìn)位中還設(shè)有“2”和“1”的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個(gè)變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無(wú)級(jí)的，因此AT實(shí)際上是一種介于有級(jí)和無(wú)級(jí)之間的自動(dòng)變速器。 液力自動(dòng)變速器通常有兩種類型:一種為前置后驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器;另一種為前置前驅(qū)動(dòng)液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器電子控制通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊(Power-transmission ControlModule，PCM)接收來(lái)自汽車上各種傳感器的電信號(hào)輸入，根據(jù)汽車的使用工況對(duì)這些信息處理來(lái)決定液力自動(dòng)變速器運(yùn)行工況。按照這些工況，動(dòng)力傳動(dòng)控制模塊給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并實(shí)現(xiàn)下列功能:變速器的升檔和降檔;一般通過(guò)操縱一對(duì)電子換檔電磁閥在通/斷兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)換;通過(guò)電子控制壓力控制電磁閥(Pressure Control Solenoid，PCS)來(lái)調(diào)整管路油壓;變矩器離合器(Torque Converter Clutch，TCC)用以控制電磁閥的結(jié)合和分離時(shí)間。 自動(dòng)變速器主要是根據(jù)車速傳感器(Vehicle Speed Sensor，VSS)、節(jié)氣門位置傳感器(17hrottle Position Sensor，TPS)以及駕駛員踩下加速踏板的程度進(jìn)行升位和降位控制。2 AMT傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 AMT、傳動(dòng)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的固定軸式變速器和干式離合器的基礎(chǔ)上，應(yīng)用微電子駕駛和控制理論，以電子控制單元(ECU)為核心，通過(guò)電動(dòng)、液壓或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)選換檔機(jī)構(gòu)、離合器、節(jié)氣門進(jìn)行操縱，來(lái)實(shí)現(xiàn)起步和換檔的自動(dòng)操作。AMT傳動(dòng)系統(tǒng)的基本控制原理是:ECU根據(jù)駕駛員的操縱(節(jié)氣門踏板、制動(dòng)踏板、轉(zhuǎn)向盤、選檔器的操縱)和車輛的運(yùn)行狀態(tài)(車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器輸入軸轉(zhuǎn)速)綜合判斷，確定駕駛員的意圖以及路面情況，采用相應(yīng)的控制規(guī)律，發(fā)出控制指令，借助于相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合操縱。 AMT、傳動(dòng)系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器進(jìn)行電子控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，其控制過(guò)程基本是模擬駕駛員的操作。ECU的輸入有:加速踏板信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速等。ECU根據(jù)換檔規(guī)律、離合器控制規(guī)律、發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生的輸出，對(duì)節(jié)氣門開度、離合器、換檔操縱三者進(jìn)行綜合控制。 離合器的控制是通過(guò)三個(gè)電磁閥實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)油缸的活塞完成離合器的分離或接合。ECU根據(jù)離合器行程的信號(hào)判斷離合器接合的程度，調(diào)節(jié)接合速度，保證接合平順。 換檔控制一般是在變速器上交叉地安裝兩個(gè)控制油缸。選檔與換檔由四個(gè)電磁閥根據(jù)ECU發(fā)出指令進(jìn)行控制。 在正常行駛時(shí)，節(jié)氣門開度的控制由駕駛員直接控制加速踏板，其行程通過(guò)傳感器輸入到:ECU，ECU再根據(jù)行程大小，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度。在換檔過(guò)程，踏板行程與節(jié)氣門開度并非完全一致，按換檔規(guī)律要求先減小節(jié)氣門開度，進(jìn)入空檔，在掛上新的檔位后，接合離合器，隨著傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩增大的同時(shí)，節(jié)氣門開度按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律加到與加速踏板對(duì)應(yīng)的開度。3 CVT傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 CVT采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的帶輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)帶輪變化槽寬時(shí)，相應(yīng)地改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑而進(jìn)行變速，傳動(dòng)帶一般有橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正的無(wú)級(jí)變速，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、零件少。與AT比較，它具有較高的運(yùn)行效率，油耗也較低。但CVT的缺點(diǎn)也很明顯，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受過(guò)大的載荷，因此在自動(dòng)變速器中占有率較低。 CVT與AMT和AT相比，最主要的優(yōu)點(diǎn)是它的速比變化是無(wú)級(jí)的，在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比，其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放與AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能實(shí)現(xiàn)換空位，在倒位和起步時(shí)還得有一個(gè)自動(dòng)離合器，有的采用液力變矩器，有的采用模擬液力變矩器起步特性的電控濕式離合器或電磁離合器。CVT采用的金屬帶無(wú)級(jí)變速器與AT一般所用的行星齒輪有級(jí)變速器比較，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在批量生產(chǎn)時(shí)成本可能低些。