汽車電子重點

2、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域功能系統(tǒng)名稱控制項目動力控制電子控制燃油噴射(EFI)噴油量（噴油時間）；噴油時刻；燃油泵；燃油停供電子控制點火（ESA）點火時間；通電時間；爆震控制怠速轉(zhuǎn)速控制（ISC）空調(diào)通斷；變速器掛擋；動力轉(zhuǎn)向泵控制；電量負(fù)荷排放控制廢氣再循環(huán)（EGR）；空燃比控制；活性炭罐電磁閥控制；CO控制（VAF）；二次空氣噴射進(jìn)氣控制進(jìn)氣引導(dǎo)通路切換；渦流控制閥增壓控制泄壓閥；廢氣渦輪增壓器自診斷測試與失效保護(hù)控制故障警告；存貯故障代碼；部件功能測試；傳感器與執(zhí)行器失效保護(hù)電子控制變速（ECT）發(fā)動機輸出扭矩；液力變矩器鎖止時機；變速器換檔時機；電磁閥和傳感器失效保護(hù)2023/12/212、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域功能系統(tǒng)名稱控制項目底盤控制制動防抱死控制（ABS）車輪制動力；滑移率驅(qū)動防滑控制（ASR）包括防滑差速器（ASD）和加速防滑系統(tǒng)（ASR）；發(fā)動機輸出扭矩；驅(qū)動輪制動力；差速器鎖止?fàn)恳刂葡到y(tǒng)（TRC）同上電控懸架裝置（TEMS）車身高度；懸架剛度；懸架阻力；車身姿勢（點頭、側(cè)傾、俯仰）車輛穩(wěn)定性控制（ESP）校正循跡方向；控制車輛行駛狀態(tài)動力轉(zhuǎn)向控制（ECSP）控制助力油壓、氣壓或電動機電流巡航控制（CCS）電控加速/定速/怠速控制；車速；安全（解除巡航狀態(tài)）2023/12/222、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域功能系統(tǒng)名稱控制項目車身舒適性電子控制安全氣囊控制（SRS）與座椅安全帶收緊控制氣囊點火器點火時機；收緊器點火器點火時機雷達(dá)車距控制車距；報警；制動安全駕駛監(jiān)控駕駛時間；方向盤狀態(tài)；駕駛員腦電圖、體溫和心率前照燈燈光控制自動變光；光軸控制中央門鎖控制門鎖遙控；行駛自鎖玻璃升降；身份識別與無匙開門系統(tǒng)電子防盜系統(tǒng)安全防盜裝置與衛(wèi)星定位車輛保安監(jiān)視系統(tǒng)空調(diào)控制制冷；取暖；濕度；清潔電動座椅方向；高低；記憶；冷熱電動后視鏡控制系統(tǒng)后視鏡的角度調(diào)節(jié)；加熱控制；燈光控制自動雨刮與自動除霜根據(jù)天氣狀況自動啟動相應(yīng)功能2023/12/232、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域功能系統(tǒng)名稱控制項目娛樂信息控制車用導(dǎo)航智能交通系統(tǒng)輔助設(shè)備；衛(wèi)星定位與導(dǎo)航交通信息顯示交通信息；電子地圖電子儀表及工況報警汽車狀態(tài)顯示；輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)汽車音像與通訊VCD；DVD；車載電話；語音2023/12/24主要控制汽油噴射點火控制噴射量噴射時刻點火時刻閉合角控制爆震控制輔助控制怠速控制廢氣再循環(huán)控制發(fā)電機控制燃油泵控制加速踏板控制巡航控制極限轉(zhuǎn)速控制發(fā)動機閉缸工作變速控制自診斷控制發(fā)動機電子控制發(fā)動機電子控制的主要內(nèi)容2023/12/25電噴發(fā)動機---燃油噴射系統(tǒng)的分類2023/12/26電噴發(fā)動機---怠速控制系統(tǒng)2023/12/27ECU的組成：輸入回路、A/D轉(zhuǎn)換器、微型計算機和輸出回路4局部組成。電控單元〔ECU〕2023/12/28電噴發(fā)動機---電子控制單元

1、接受傳感器或其他裝置輸入的信息，給傳感器提供參考〔基準(zhǔn)〕電壓：2V、5V、9V、12V；將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C所能接受的信號。2、存儲、計算、分析處理信息；計算出輸出值所用的程序；存儲該車型的特點參數(shù)；存儲運算中的數(shù)據(jù)〔隨存隨取〕、存儲故障信息。3、運算分析。根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令數(shù)值；將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)值比照，查出故障。4、輸出執(zhí)行命令。把弱信號變成強的執(zhí)行命令；輸出故障信息。5、自我修正功能〔自適應(yīng)功能〕。2023/12/29電噴發(fā)動機---噴油控制程序2023/12/210冷起動時噴油量控制起動時噴油時間的確定過程去除溢油功能：為防止發(fā)動機屢次起動或起動時間過長，造成的火花塞“淹死〞，節(jié)氣門開度大于80%時，供入稀的混合氣。2023/12/211電噴發(fā)動機---噴油控制程序2023/12/212電噴發(fā)動機---噴油的反響控制反響控制的解除條件2023/12/213電噴發(fā)動機---發(fā)動機對點火系統(tǒng)的要求擊穿電壓不僅與火花塞電極間隙的大小、氣缸內(nèi)混合氣的壓力和溫度有關(guān)；此外還與電極的形狀、溫度和極性；以及發(fā)動機的工作情況相關(guān)。為了保證點火可靠，點火裝置必須有一定的高壓儲藏，使之在所有情況下送往火花塞電極間的電壓均大于該工況下火花塞的擊穿電壓值。但過高的次級電壓，將造成絕緣困難，使本錢提高。因此，次級電壓通常限制在30kV以內(nèi)。

⑴能產(chǎn)生足以擊穿火花塞電極間隙的電壓

火花塞電極之間產(chǎn)生火花的電壓稱為擊穿電壓，根據(jù)柏申的經(jīng)驗公式，均勻電場下的擊穿電壓：2023/12/214電噴發(fā)動機---ESA的恒流控制圖8-40爆震傳感器結(jié)構(gòu)圖2023/12/215電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制爆震是汽油機運行中最有害的一種故障現(xiàn)象。它是由于燃燒室內(nèi)的末端混合氣被壓縮點燃而引起的一種異常燃燒現(xiàn)象,故又稱爆燃。當(dāng)劇烈的爆燃發(fā)生時,由于末端混合氣在瞬間燃燒,壓力和溫度急劇升高,產(chǎn)生高頻壓力波。從而破壞了燃燒室壁的激冷層(該層起著隔熱膜的作用),導(dǎo)致散熱量增加,各局部的溫度上升。發(fā)動機工作如果持續(xù)產(chǎn)生爆震,其結(jié)果會引起活塞燒結(jié)、活塞環(huán)粘著、軸承破壞和氣門燒蝕等等,而且還因散熱增加而使輸出功率下降。因此必須防止爆震的產(chǎn)生。爆震和點火時刻有密切關(guān)系,同時還與汽油的辛烷值有關(guān)。以下圖為爆震與點火時刻、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。點火時刻提前,燃燒的最大壓力就高,因而容易產(chǎn)生爆震。發(fā)動機發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩的點火時刻ＭＢＴ是在開始產(chǎn)生爆震點火時刻(爆震界限)的附近。因此在設(shè)定點火時刻時,應(yīng)留有離開爆震界限的余量。無爆震控制時,所留余量就必須大一些,這時的點火時刻比發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩時的點火時刻滯后,故轉(zhuǎn)矩有所降低。假設(shè)用爆震傳感器就能檢測到爆震界限,可以把點火時刻控制在接近爆震極限的位置,以便能更有效地得到發(fā)動機的輸出功率。尤其是在裝有廢氣渦輪增壓器的發(fā)動機上,由于使用絕熱增壓的空氣燃燒,發(fā)生爆震的可能性增大,更需采用爆震控制。2023/12/216電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制爆震控制的方法如下圖。爆震傳感器安裝在氣缸體上,利用壓電晶體的壓電效應(yīng),把爆震傳到氣缸體上的機械振動轉(zhuǎn)換成電信號輸入ＥＣＵ,ＥＣＵ把爆震傳感器輸出的信號進(jìn)行濾波處理并判定有無爆震及爆震強度的強弱,推遲點火時間。爆震強,推遲點火角度大;爆震弱,推遲的角度小。每次調(diào)整都以一固定的角度遞減,直到爆震消失為止。而后又以一固定的角度提前,當(dāng)發(fā)動機再次出現(xiàn)爆震時,ＥＣＵ又使點火提前角再次推遲,調(diào)整過程如此反復(fù)進(jìn)行。2023/12/217電噴發(fā)動機---ESA的爆震傳感器爆震傳感器的功用是把爆震時傳到缸體上的機械振動轉(zhuǎn)換成電壓信號,輸入ＥＣＵ作為爆震控制信號。爆震傳感器大多安裝在氣缸體上。爆震傳感器分為共振型、非共振型和火花塞座金屬墊型3種。1、共振型爆震傳感器如圖16ａ所示,該類傳感器是由與爆震幾乎具有相同共振頻率的振子和能夠檢測振子振動壓力并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號的壓電元件構(gòu)成。2、非共振型爆震傳感器如圖16ｂ所示,該類傳感器是用壓電元件直接檢測爆震信號,并將振動壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。3、火花塞座金屬墊型爆震傳感器如圖16ｃ所示,該類傳感器是在火花塞的墊圈部位裝上壓電元件,根據(jù)燃燒壓力直接檢測爆震信號,并將振動壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。該類型爆震傳感器一般每缸火花塞都安裝一個。

2023/12/218電噴發(fā)動機---ESA的爆震傳感器爆震傳感器的輸出電壓波形如下圖。如果發(fā)生爆震現(xiàn)象,在燃燒期間的輸出振幅將增大,輸入ＥＣＵ后,經(jīng)過濾波處理,根據(jù)其值的大小判定有無爆震。2023/12/219電噴發(fā)動機---ESA的爆震傳感器2023/12/220電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制2023/12/221電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制由于爆震僅在燃燒期間發(fā)生,為了防止因其他原因產(chǎn)生的機械振動的干擾引起誤檢測,只在爆震判定期間進(jìn)行判定處理。也就是說只是在爆震判定圖爆震控制處理時間圖期間1(燃燒期間)內(nèi)檢測到爆震信號時,ＥＣＵ才會根據(jù)爆震的強弱,推遲點火時間,從而防止干擾產(chǎn)生的誤檢測。2023/12/222電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制2023/12/223電噴發(fā)動機---ESA的爆震控制2023/12/224智能交通系統(tǒng)1、汽車社會大系統(tǒng)

人-車-道路三位一體構(gòu)成了一個有機的完整的汽車交通系統(tǒng)，或稱其為汽車社會大系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要研究的問題是系統(tǒng)的“主動平安性〞。

廣泛的主動平安性應(yīng)該包括人、車、環(huán)境三個方面具備的平安性以及由此構(gòu)成的汽車大系統(tǒng)所具備的平安性。但是由于人體控制模型以及環(huán)境動態(tài)模型難以描述其控制的復(fù)雜性，所以，通常所說的性能包括車輛的動力性、操縱穩(wěn)定性、平順性、制動性能以及駕駛視野性能等。它主要包括車輛的“事故預(yù)防〞和“事故回避〞兩個方面。與此相應(yīng)的“被動平安性〞也分為“減少傷害〞、“防止傷害擴大〞、“減少接觸傷害〞等方面的內(nèi)容。2、智能汽車交通系統(tǒng)〔ITS〕

ITS是IntelligentTransportSystem的縮寫，就是使汽車及其使用環(huán)境智能化、高科技化。美國把這一研究作為大規(guī)模的國家綜合性開發(fā)工程；歐洲將其列為尤里卡高科技方案的組成局部；日本組織了警察、通產(chǎn)、運輸、郵政、建設(shè)五省廳綜合協(xié)力開發(fā)這一系統(tǒng)的體制。

ITS涉及到道路建設(shè)、交通管制、通信、電機、電子、汽車、汽車零部件、情報效勞、軟件等眾多的領(lǐng)域。它是產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益的未來新興產(chǎn)業(yè)群，也是未來多媒體技術(shù)投向可能性最大的行業(yè)。3、ITS的主要內(nèi)容

ITS主要包括以下系統(tǒng)?！?〕平安駕駛支援系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由汽車行駛、警報、防止碰撞等系統(tǒng)組成。它包括平安情報提供、警告、控制系統(tǒng)、前方障礙物警報系統(tǒng)、周圍車輛警報系統(tǒng)、視覺支援系統(tǒng)、車輛間距控制、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、防止逸出車道、路外和車道自動跟蹤系統(tǒng)，車輛和駕駛員平安監(jiān)視警報系統(tǒng)、物流專用車道和自動駕駛專用車道的車輛自動駕駛系統(tǒng)等。未來的開展目標(biāo)將是完全的自動駕駛。2023/12/225智能交通系統(tǒng)〔2〕道路交通、駕駛情報提供系統(tǒng)

這包括道路交通情報提供系統(tǒng)、綜合交通情報系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航動態(tài)路線引導(dǎo)系統(tǒng)等。例如，提供交通道路情報和最正確目標(biāo)路線指南以及旅館、餐廳、車站、公路入口指南等?！?〕交通管理、管制系統(tǒng)

這一系統(tǒng)包括交通信號智能控制系統(tǒng)、交通流向引導(dǎo)分配系統(tǒng)、公共車輛優(yōu)先通過控制、交通事故智能管理系統(tǒng)等。例如，通過對行駛所需時間的精確測量、交通狀況的顯示智能化、更精細(xì)的交通信號控制等，確保道路交通的高效利用和暢通無阻。為防止交通流量的偏重，設(shè)置道路交通動態(tài)指示板，并通過衛(wèi)星導(dǎo)航等進(jìn)行交通流向引導(dǎo)?！?〕交通需求管理系統(tǒng)

這一系統(tǒng)包括高速公路通行預(yù)約和道路評估系統(tǒng)，即包括收集和提供路面情況、道路施工、特殊車輛通行許可、特許通過線路以及載荷量的自動測定等，以此提供道路交通利用率，降低物流本錢?！?〕自動收費、收稅管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括電子卡自動費用轉(zhuǎn)帳系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使汽車不用停車就可以通過，以減少收費處的堵車現(xiàn)象和減少交通事故、降低管理本錢，確保道路的暢通無阻。美國、日本已開始采用這一系統(tǒng)?！?〕停車場動態(tài)管理系統(tǒng)

高效率運輸系統(tǒng)包括車輛運輸管理、智能后勤效勞系統(tǒng)、新物流系統(tǒng)等。通過掌握車輛的現(xiàn)在地和運行管理，減少空載和不滿載車輛的運行，保證道路的空閑和交通的暢通?！?〕災(zāi)害危機管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)能迅速地收集受災(zāi)〔如洪水、地震〕狀況的情況，對于一般車輛行駛進(jìn)行限制和對救援車輛進(jìn)行引導(dǎo)，即使在災(zāi)害地情況通訊設(shè)施完全受到破壞情況下也能確保管理系統(tǒng)發(fā)揮備用的功能作用。〔8〕步行者支援系統(tǒng)

對步行者進(jìn)行路徑和設(shè)施的引導(dǎo)及對視覺障礙者進(jìn)行道路引導(dǎo)，災(zāi)害發(fā)生時進(jìn)行避難引導(dǎo)等。2023/12/226汽車導(dǎo)航系統(tǒng)2023/12/227自動變速器的主要特點

1．駕駛性能優(yōu)良汽車駕駛性能的好壞，除與汽車本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還取決于正確的控制和操縱。自動變速器可以按照預(yù)先設(shè)定的最正確換檔規(guī)律自動變換檔位，讓汽車在不同的運行條件下都能同時兼顧發(fā)動機的最低油耗和變速器的最高效率，因而特別適合于非職業(yè)駕駛。2．自適應(yīng)能力強自動變速裝置的檔位變換不但快，而且平穩(wěn)，提高了汽車的乘坐舒適性。通過液體傳動或微電腦控制換檔，一方面能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，大大減少了行駛過程中的換檔次數(shù)，另一方面可以消除或降低動力傳動系統(tǒng)中的沖擊和動載。試驗結(jié)果說明，在壞路段行駛時，自動變速的車輛傳動軸上，最大動載轉(zhuǎn)矩的峰值只有手動變速器的20％～40％。原地起步時最大動載轉(zhuǎn)矩的峰值只有手動變速的50％～70％。從而延長發(fā)動機和傳動系統(tǒng)零部件的壽命。3．行車平安性高在車輛行駛過程中，駕駛員必須根據(jù)道路、交通條件的變化，對車輛的行駛方向和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。以城市大客車為例，平均每分鐘換檔3～5次，而每次換檔有4～6個手腳協(xié)同動作。正是由于這種連續(xù)不斷的頻繁操作，使駕駛員的注意力被分散，而且易產(chǎn)生疲勞，造成交通事故增加。裝用自動變速器的車輛，取消了離合器踏板，只要控制油門踏板，就能自動變速。從而改善了駕駛員的勞動強度，使行車事故率降低，平均車速提高。4．廢氣排放低手動換檔變速器由于經(jīng)常換檔，需要切斷動力，使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化較大，節(jié)氣門開度變化急劇，非穩(wěn)定工況強烈，從而導(dǎo)致排放中的污染物多。而自動變速器的應(yīng)用，可使發(fā)動機經(jīng)常處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運轉(zhuǎn)，也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而降低了排氣污染。5．經(jīng)濟性較好自動變速器能自動適應(yīng)行駛阻力的變化，選擇最正確的換檔時刻，從而提高了汽車的動力性和經(jīng)濟性。通過實驗可知，裝備四檔自動變速器時，城市行駛的百公里油耗小于同車裝備五檔手動機械變速器。當(dāng)然，與手動變速器相比，自動變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件加工難度較大，生產(chǎn)本錢較高，此外，變速器的維護(hù)和修理也較麻煩。2023/12/228自動變速器的分類

1、按其自動化程度：可分半自動變速器和全自動變速器，假設(shè)汽車駕駛中離合器操作和換檔操作均實現(xiàn)了自動化，那么稱為全自動變速器，假設(shè)僅其中之一實現(xiàn)了自動化，那么稱為半自動變速器。2、按變速器控制方式：可分為液控、電控液動式和電控電動式。3、按工作原理：可分為液力自動變速器〔ＡＴ〕、電控液動式自動變速器〔ＥＣ－ＡＴ〕和電控機械變速器〔ＡＭＴ〕。2023/12/229自動變速器的類別

1．液力自動變速器〔AT〕液力自動變速器(AutomaticTransmission，簡稱AT)的根本形式是以液力變矩器和行星齒輪變速器串聯(lián)為特征，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、換檔沖擊小等特點。AT誕生于20世紀(jì)30年代，一直是汽車自動變速器產(chǎn)品中的主流結(jié)構(gòu)，國內(nèi)捷達(dá)“都市先鋒〞、富康988“領(lǐng)導(dǎo)者〞等自動變速車采用的都是AT傳動系統(tǒng)。2．機械式自動變速器〔AMT〕機械式自動變速器〔AutomaticMechanicalTransmission，簡稱AMT〕是一種由普通齒輪式機械變速器組成的有級式機械自動變速器。這種自動變速器主要有三個局部：自動離合器、齒輪式機械變速器和電子控制系統(tǒng)。由于機械式自動變速器不僅保存了原手動變速器傳動效率高、本錢低的優(yōu)點，而且還具有液力自動變速器自動換檔所帶來的全部優(yōu)點，AMT成為各國研究開發(fā)的熱點，裝車率不斷上升。3．機械無級式自動變速器〔CVT〕上述兩種自動變速器都是有級或分段無級自動變速，機械無級傳動變速器(ContinuouslyVariableTransmission，簡稱CVT)，即常稱的機械自動無級變速器，它克服了前面兩種自動變速器固有的齒輪傳動比不連續(xù)和零件數(shù)量過多的缺點，具有傳動比連續(xù)、傳遞動力平穩(wěn)、操縱方便等特點，真正實現(xiàn)了無級變速，從理論上說，CVT可以使發(fā)動機始終在其經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運行，從而大幅度改善燃油經(jīng)濟性。但由于CVT是摩擦傳動，與齒輪傳動相比效率并不高，從目前的情況來看，節(jié)省燃油10%～20%是可能實現(xiàn)的。此外，CVT在加速時不需切斷動力，因此，裝備CVT的汽車乘坐舒適，超車加速性能好。2023/12/230自動變速器

圖9-2微機控制液力自動變速器組成簡化方框圖2023/12/231電控－液動式自動變速器

2023/12/232電控－液動式自動變速器2023/12/233液力變矩器——簡介

液力偶合器由殼體、泵輪、渦輪組成。泵輪與殼體連成密封的一體，并隨曲軸轉(zhuǎn)動；渦輪連接輸出軸，為從動件。泵輪與渦輪的殼體中沿徑向排列著平直的葉片?？涨恢谐錆M工作液。發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，泵輪帶開工作液一同旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，工作液沿泵輪葉片通道向外緣流動，沖入渦輪的邊緣，并沿渦輪葉片向內(nèi)緣流動，又重新返回泵輪內(nèi)緣。如此，工作液在泵輪與渦輪之間作循環(huán)流動，把在泵輪內(nèi)獲得的動能傳給渦輪，驅(qū)動輸出軸做功。渦輪與泵輪的轉(zhuǎn)速差越大，傳遞的扭矩就越大。當(dāng)兩者轉(zhuǎn)速相等時，工作液停止流動，液力偶合器不再傳遞扭矩。特點：⑴彈性連接，減少傳動系沖擊載荷；⑵傳動系負(fù)荷過大時，起過載保護(hù)；⑶通過調(diào)整偶合器內(nèi)油量，可連續(xù)改變輸出軸轉(zhuǎn)速。液力變矩器利用液體流動，把來自發(fā)動機的扭矩增大后傳給行星齒輪機構(gòu)。同時液壓控制裝置根據(jù)行駛的需要〔節(jié)氣門開度、車速〕操縱行星齒輪系統(tǒng)，使其獲得相應(yīng)的傳動比和旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)變檔、前進(jìn)與后退。2023/12/234液力變矩器——功能

液力變矩器是以液體為介質(zhì)的液力傳動機械。它利用液體的相互作用引起機械能與液體動能之間的相互轉(zhuǎn)換，通過液體動量矩的變化來改變傳遞的轉(zhuǎn)矩。它具有無級連續(xù)變化的能力。它可使汽車起步平穩(wěn)、加速迅速、柔和，有優(yōu)良的減振性能，從而能延長動力傳動系統(tǒng)的壽命，提高乘坐舒適性、汽車的平均速度和行駛平安性；失速時有最大的變矩比，不僅有防止發(fā)動機熄火的功能，更主要的是能大大提高汽車的通過性。它的缺乏之處是效率不高，高效率范圍窄，使其燃油經(jīng)濟性不良。2023/12/235液力變矩器——組成

液力變矩器的主要組成元件為泵輪、渦輪與導(dǎo)輪。泵輪由發(fā)動機驅(qū)動；渦輪與變速器輸入軸相連，導(dǎo)輪那么通過單向離合器安裝在變速器殼體上。工作液〔又稱為自動變速器液簡稱ＡＴＦ〕在各工作輪組成的閉合循環(huán)道內(nèi)流動，通過動能的變化來傳遞扭矩。因液力變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成，故稱為三元件變矩器。拆去渦輪與導(dǎo)輪后，只剩下泵輪。左邊驅(qū)動盤是相當(dāng)于飛輪的驅(qū)動盤，由于驅(qū)動盤較重，可當(dāng)作飛輪使用，裝在外圈的齒圈與驅(qū)動盤形成一體。驅(qū)動盤用螺栓與泵輪連接，變矩器左邊凸起局部與發(fā)動機曲軸的凹部相連接。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，驅(qū)動盤隨曲軸轉(zhuǎn)動，變矩器內(nèi)部的自動變速器油由于離心力的作用向外側(cè)甩出，形成驅(qū)動力。渦輪是一個具有很多葉片的圓盤，可以在變矩器內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。渦輪輪部的花鍵與輸出軸的花鍵相嚙合。輸出軸的頂端與變矩器內(nèi)部軸套相配合?？梢宰杂赊D(zhuǎn)動。假設(shè)將變矩器比作離合器，渦輪就相當(dāng)于離合器的從動盤。導(dǎo)輪是一個具有葉片的小圓輪，導(dǎo)輪與導(dǎo)輪軸之間裝有單向離合器，導(dǎo)輪裝在渦輪與泵輪之間。液力變矩器除以上三元件外，還有油泵、單向離合器和鎖止機構(gòu)等。變矩器內(nèi)的ＡＴＦ油其循環(huán)過程是從油泵經(jīng)過進(jìn)油口及變矩器軸與導(dǎo)軸之間的間隙油道，進(jìn)入變矩器內(nèi)，循環(huán)后再經(jīng)過導(dǎo)輪軸上的排油道〔亦即導(dǎo)輪軸與輸出軸之間的間隙〕返回油泵。2023/12/236液力變矩器——特性曲線

2023/12/237自動變速器——行星齒輪〔運行規(guī)律〕在行星齒輪機構(gòu)中,如將不是齒輪的行星架虛擬成一個具有明確齒數(shù)的齒輪(齒數(shù)=太陽輪齒數(shù)+內(nèi)齒圈齒數(shù))之后,其傳動比也可按平行軸式齒輪變速機構(gòu)傳動比的計算公式來計算。由于行星齒輪的軸線是轉(zhuǎn)動的,且虛擬齒輪及其齒數(shù)來源不便于理解,因此需要利用行星齒輪機構(gòu)運動規(guī)律方程式來計算其傳動比。此外,通過分析單排行星齒輪機構(gòu)的運動規(guī)律,便可了解雙排、多排與其他形式組合的行星齒輪自動變速器的變速原理。單排行星齒輪機構(gòu)的受力情況如下圖。2023/12/238自動變速器——行星齒輪〔運行規(guī)律〕作用在太陽輪1上的力矩Ｍ1=Ｆ1Ｒ1,作用在內(nèi)齒圈2上的力矩Ｍ2=Ｆ2Ｒ2,作用在行星架3上的力矩Ｍ3=Ｆ3Ｒ3。其中,Ｒ1、Ｒ2分別為太陽輪和內(nèi)齒圈的節(jié)圓半徑;Ｒ3為太陽輪與行星輪的中心距;Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3分別為作用在太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架上的力。設(shè)內(nèi)齒圈齒數(shù)Ｚ2與太陽輪齒數(shù)Ｚ1之比為α,那么有α=Ｚ2/Ｚ1=Ｒ2/Ｒ1或Ｒ2=αＲ1。Ｒ3=〔Ｒ1+Ｒ2〕/2=(1+α)Ｒ1/2。(3)式即為單排行星齒輪機構(gòu)運動規(guī)律方程式,簡稱運動規(guī)律方程式或運動特性方程式。由運動規(guī)律方程式可見,將太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架3個部件中的任意元件與主動軸相連作為輸入主動件(以下稱主動件),第2元件與被動軸相連作為輸出從動件(以下稱從動件),再將第3元件強制固定(稱為制動)使其轉(zhuǎn)速為0或約束其運動使其轉(zhuǎn)速為某一定值,那么整個輪系就能以一定的傳動比傳遞動力,實現(xiàn)不同檔位速度的變化。2023/12/239自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/240自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/241自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/242自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

由液力變矩器、行星齒輪裝置、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成⑴液力變矩器：鎖止離合器由3號電磁閥控制。⑵行星齒輪裝置：4檔3套行星齒輪組、3個離合器、4個制動器、3個單向離合器以及超速輸入軸、輸入軸、輸出軸：①超速輸入軸與超速行星齒輪架直接離合器轂為旋轉(zhuǎn)件；②超速太陽輪、超速直接離合器轂和超速制動器轂連成一體；③超速單向離合器外圈與超速行星輪齒架嚙合，而內(nèi)圈那么與超速太陽輪成一體；④輸入軸與超速成行星內(nèi)齒圈花鍵相連，并與直接離合器轂和前進(jìn)離合器轂一體旋轉(zhuǎn)；⑤前進(jìn)離合器轂與前行星齒輪一體旋轉(zhuǎn)；⑥前后太陽輪為一體，且與直接離合器鼓嚙合；⑦二檔制動器也是一號單向離合器的外圈，一號單向離合器的內(nèi)圈與前后太陽輪組合成一體；⑧二號單向離合器的內(nèi)圈固定在變速器殼體上，外圈與后行星齒輪架成一體旋轉(zhuǎn)；⑨前行星齒輪、后行星內(nèi)齒圈與輸出軸一體旋轉(zhuǎn)。2023/12/243自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

⑶液壓控制系統(tǒng)由液壓泵、閥體、電磁閥、離合器和制動器以及連接所有這些元件的液壓通道組成。液壓控制系統(tǒng)以液壓泵產(chǎn)生的液壓為根底，根據(jù)車輛的行駛工況來控制作用在液力變矩器、各離合器和制動器上的液壓。由三個電磁閥根據(jù)ECU的信號操縱各變速閥。變速閥對各油道進(jìn)行輪換，使工作液通向液力變矩器以及各離合器和制動器，以控制液力變矩器和行星齒輪裝置。12檔變速閥；23檔變速閥；超速檔變速閥；鎖止中繼閥。電控液力變速器的變速閥和鎖止中繼閥上只作用有管路壓力，閥的位置〔即變速器所處的檔位與鎖止離合器是否接合〕只由管路壓力的通斷決定；而管路壓力的通斷又由3個電磁閥的開閉決定，電磁閥的開閉是由ECU控制。2023/12/244自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

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2023/12/246自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/247自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/248自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

其中，前、后太陽輪轉(zhuǎn)速相同前行星架與后行星齒圈轉(zhuǎn)速相同后行星架受阻得到，所以，2023/12/249自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/250自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

其中，所以，2023/12/251自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/252自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/253自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/254自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

其中，所以，2023/12/255自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/256自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/257自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/258自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/259自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/260自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

其中，所以，2023/12/261自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/262自動變速器傳動路線分析——豐田A340E型

2023/12/263自動變速器電控系統(tǒng)——自動換檔控制系統(tǒng)

2023/12/264自動變速器液壓控制系統(tǒng)——電控系統(tǒng)

2023/12/265自動變速器電控系統(tǒng)——電控單元

1、換檔正時控制利用換檔模式選擇開關(guān),便可在兩種既定的