汽车电子控制技术114课件

1、汽车电子控制技术114课件汽车电子控制技术114课件第四章 自动变速系统的电子控制概述：第四章 自动变速系统的电子控制概述：行车性能图:汽车一定速度时的全部行驶阻力，及发动机所能发出的最大驱动能力计算出的变速器在每挡位的驱动力，绘成曲线，即是行车性能曲线。行车性能图:汽车一定速度时的全部行驶阻力，及发动机所能发出的最高车速和最大爬坡能力:最高车速和最大爬坡能力:概述：发动机所能提供的与汽车驱动轮所需的转速和转矩有较大差别，需要传动系统来改变发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮。停车，倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况，发挥动力传动系统的潜

2、力，使其达到最佳匹配，这是变速控制系统的根本任务。能根据动力传动系统内部和外部的状态以及行驶工况的需求，自动选择传动比的变速箱称为自动变速箱。概述：发动机所能提供的与汽车驱动轮所需的转速和转矩有较大差别第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展发动机所能提供的与汽车驱动轮所需的转速和转矩有较大差别，需要传动系统来改变发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮。停车，倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况，发挥动力传动系统的潜力，使其达到最佳匹配，这是

3、变速控制系统的根本任务。能根据动力传动系统内部和外部的状态以及行驶工况的需求，自动选择传动比的变速箱称为自动变速箱。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述对有级变速箱，变速控制称为换档控制。通过改变汽车变速箱的传动比，适应道路负载的变化。汽车动力性要求能充分发挥发动机的功率潜力，以获得最优的速性、爬坡能力和平均行驶速度；经济性要求发动机百公里燃油消耗最少。自动变速箱通常都设有以经济性或动力性为主要目标的可供选样的变速方式。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目

4、标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述对有级变速箱，变速控制称换档控制的研究进展第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律最经济油耗曲线最大转矩输出线减小传动比，进行升档操作50%等功率线100%等功率线负载特性曲线换档控制的研究进展第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自第四章 自动变速系统的电子控制概述技术要求高、结构复杂加工难度大，成本高加速性能和燃油消耗不如技术熟练的专业驾驶员操纵手动换档；电液

5、自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律简化操作，对驾驶技术要求降低，提高了行车安全性 能按最佳动力性或经济性选择最佳的换挡规律。换档过程较手动换档平稳，提高了舒适性和方便性，减少了动力传动系统的冲击。第四章 自动变速系统的电子控制概述技术要求高、结构复杂加工第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律自动变

6、速的类型主要有：液压自动变速(AT)，电液自动变速(EAT)、手动换档变速箱自动变速(EMT)、无级变速(CVT、ECVT)。EAT、EMT、ECVT类型都采用电子控制技术。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述自动变速控制系统的输入信号，应用最为广泛的是油门信号与车速信号。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的

7、电子控制概述自动变速控制系统的输入信第四章 自动变速系统的电子控制概述在油门路板的下方设置有Kickdown开关，当油门踏板踩到“全油门”(即油门全开)位置后再向下时，触发该开关，向变速控制系统发出强制降档控制信号。传感器上有“全油门”和“怠速”位置限制挡块，传感器所产生的油门信号一般是连续变化的，也有在“怠速”和“全油门”之间设几个电压信号点，例如以4.5V代表“全油门”，0.5V代表“怠速”。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号

8、换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述在油门路板的下方设置有K第四章 自动变速系统的电子控制概述车速信号通常由电磁转速传感器产生，布置在变速箱的输出轴上。整形处理后，可以得到随着转速变化而变化频率的脉冲电压信号。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述车速信号通常由电磁转速传第四章 自动变速系统的电子控制概述换档

9、电磁阀(简称电磁阀) 是一种电控液压换向阀。电磁阀接收换档电控单元(ECU)的指令，通过其电磁铁的“开”(通电)与“关”(断电)，驱动液压换向阀，实现液压油路的“通”与“断”，控制自动变速箱中换档离合器或制动器的结合或分离，完成升档或降档操作。常用的汽车换档控制电磁阀有二位二通电磁阀和二位三通电磁阀。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述换档电磁阀(简称

10、电磁阀)第四章 自动变速系统的电子控制概述二位二通电磁阀在电磁铁末通电时，其阀芯在弹簧力的作用下，将进油口(压力油口)打开，系统油压不能输入到换档阀；当向电磁铁通电后，弹簧在电磁力的作用下压缩，将进油口关闭，系统油压输入到换档阀实现换档操作。一般进油口的油压为主压力油压，因而需要和节流孔一起使用，以保证主压力油压不会降低。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控

11、制概述二位二通电磁阀在电磁铁末第四章 自动变速系统的电子控制概述二位三通电磁阀末通电时，阀芯在弹簧力的作用下堵住压力油口，使控制油口与回油口连通；电磁阀通电后，电磁力压缩弹簧，切断控制油口与回油路，打开进油口，实现换档操作。换档用电磁阀响应时间要求较低，约5070ms，供电电压12VDC或24VDC，驱动功率约13W。控制压力不超过3MPa，控制的流量每分钟只有几升。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉

12、宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述二位三通电磁阀末通电时，第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀比例电磁铁控制一双边节流阀，输出的控制压力与输入的控制电流成比例关系，最大控制压力通常在3MPa以下，控制电流小于100mA，电压为24VDC或12VDC。通过比例电磁铁的开关信号“占空比” 控制电流大小。占空比越大，相应于通过电磁铁线圈的电

13、流越大，控制输出的压力也就越大。比例电磁铁在其工作行程内，电磁力与通入其线圈的电流成正比。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀占空比采用脉宽调制(PWM) 原理调整的。为改善响应性能，通常在控制信号中加入100200Hz小幅值的颤振信号。用比较器和锯齿波发生器产生，如果控制信号大于锯齿波信号，比

14、较器输出正常数A，否则输出0。因此，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀福持公司AOD-E自动变速箱用的控制阀。大控制电流时，控制阀进油口关闭，产生最小的控制压力；控制电流为0时，控制阀的进油口开度最大，回油口关闭，产生最大的控制压力。随控制电流增大，电

15、磁铁施加到控制阀芯上的作用力减小，回油口逐渐被打开，进油口逐渐减小，输出的控制压力也减小，达到调节控制压力的目的。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀变速档位和发动机油门不同时，所需要的离合器最大供油压力不同；低挡、大油门时需要的压力较大，高档、小油门时需要的压力则较小。利用电液比例压力控制阀，

16、可根据不同工况时对液压系统不同的压力需求进行调节，减小液压油泵所需的平均驱动功率，提高使用寿命，降低变速箱铺助系统的动力损失。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述脉宽调制电磁阀实是一高速响应的二位二通电液换向阀，响应时间34ms左右，只具有开关功能，控制压力小于3MPa。当通过控制阀的流量较小时，可以利用该阀直接控制离合器(或制动器)；当控制的流量较大时，可以利用该阀与换档阀组合进行控制。控制输出的压力，随控制输入与电磁铁电信号的占空比成比例变化。占空比为0时，球阀将进油口全关闭，实现=压输出；当占空比为100时，球阀全打开不动，压力输出

17、最大。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述脉宽调制电磁阀实是一高速第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章

18、 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述自动变速箱通过控制离合器或制动器等摩擦元件的结合与分离，实现升档或降档操作。离合器有液力变矩器的闭锁离合器和换档离合器两种类型，制动器也有片式制动器和带式制动器两种类型。片式制动器与离合器的结构相同，但其被动边是固定不动的，主要用于重型汽车；带式制动器主要用于轻型汽车。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电

19、磁阀第四章 自动变速系统的电子控制概述自动变速箱通过控制离合器第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀离合器压在油缸外缘，为消除旋转时产生的离心油压对离合器分离造成的阻碍，设置卸荷阀。卸荷阀有单向阀型和常通孔型两种，单向阀型结构复杂，当向油缸内充油时没有压力油损失；常通孔型结构简单，但向油缸内充油时总有少量的压力油损失，因而常通孔的直径不能过大，一般=12

20、mm。向油缸充油控制离合器结合时，油压使钢球堵住卸荷口。油缸卸油分离离合器时，离心力的作用，钢球将卸油口打开，将离心油压卸掉，消除了阻止迅速分离的不利影响。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀重型汽车用液力变矩器，采用片式闭锁离合器，并使用常通孔式卸荷阀。轿车上的液力变矩器，它的闭锁离合器没有专

21、门的闭锁油缸和分离弹簧，闭锁与解锁都靠控制进入变矩器的压力油的方向来实现。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀带式制动器，向控制油缸充油时，压缩分离弹簧而实现制动；当控制油缸卸油时，在弹簧力的作用下实现分离。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制

22、概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律是衡量换档品质好坏的重要指标。良好的换档品质要求换档过程平稳而无冲击；评价换档平稳性的指标是冲击度，定义为汽车纵向加速度的变化率：加速度车轮角速度车轮运动半径传动比冲击度第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进

23、展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律变速器输出转矩道路阻力矩，换档时认为不变变速器输出轴上的当量惯量冲击度为变速箱输出轴上的扭矩变化率；对有级变速器，换档时由于不同转动惯量的旋转角速度的变化带来冲击过程。转矩冲击越小，换档品质越好。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓

24、冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律由4档换入5档时的换挡过程：换档前的4档，变速箱通过离合器C1与制动器B4的结合传递动力。换档时：通过换档阀将制动器B4的进油通道切断，并使其立即开始卸油，制动器分离；同时也开始向离合器C2供油，随着充油过程中油压的不断升高，C2各摩擦片之间的间隙被消除并开始逐渐压紧，产生的摩擦力矩也逐渐增大，直到摩擦力矩能足以传递输入到C2的转矩而停止打滑为止，完成升档。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述引起换档冲击的原因电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换

25、档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律 换档动作的时序匹配惯性能量所引起的冲击摩擦力矩的变化换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律理论上要求换档过程中制动器分离的同时离合器正好结合，两者动作同时发生。不出现分离与结合时序上的重叠或间断。当出现换档重叠时，其效果如同挂上双档，产生急剧的转矩扰动而形成换档冲击；当出现换档间断时，其效果如同挂上了空档，先导致动力中断，然后结合挂档，产生换档冲击。即使换档重叠或间断的时间很短，也会形成冲击。第四章 自动变速系统的电子控制概述引起换档冲击的原因电液自第四章 自动变速系统的电子控制概述引起换档冲击

26、的原因电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律 换档动作的时序匹配惯性能量所引起的冲击摩擦力矩的变化换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律不同档位传动比不同，如果液力变矩器处于闭锁状态，表现为机械传动。由于惯性，换档瞬间车速基本不变，则发动机的转速就有较大变化，导致旋转件的惯性能量变化，转换成为转矩扰动传给车体，形成较大的换档冲击。发动机的转动惯量越大，则冲击越大。第四章 自动变速系统的电子控制概述引起换档冲击的原因电液自第四章 自动变速系统的电

27、子控制引起换档冲击的原因变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律 换档动作的时序匹配惯性能量所引起的冲击摩擦力矩的变化换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律扭矩传递靠摩擦力；摩擦力矩取决于摩擦系数和油压，这二者在离合器结合过程中都是变化的。从换档阀接通油道到离合器主、被动边转速同步，油压的变化反映了传递转矩变化，油压的波动会产生转矩的扰动，形成换档冲击。动摩擦系数随着滑磨速度的减小而增加，停止打滑时静摩擦系数急剧加大；在离合器结合过程末尾，随着滑转的消失摩擦力矩出现急剧变化。油缸活塞上压强油缸承压面积摩擦系数摩擦片平均半径摩擦副数第四章 自动变速系统的

28、电子控制引起换档冲击的原因变速控制的第四章 自动变速系统的电子控制概述换档冲击集中表现为变速箱输出轴上转矩的扰动；控制离合器油缸的充油压力，使换档离合器缓慢平稳地结合，所产生的摩擦力矩平稳地增长，从而达到控制变速箱输出轴上转矩扰动的目的。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述换档冲击集中表现为变速箱第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的

29、电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律充油结束充油开始初始升压自由行程升压结合换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律换档开始，快速向离合器油缸充油并迅速消除油道和离合器油缸的自由空间。离合器由于分离弹簧的作用，不产生摩擦力矩。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律

30、充油结束充油开始初始升压自由行程升压结合换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律自由空间充满油后，油压陡然上升，直到压力能够推动离合器油缸活塞克服回位弹簧的预压力，使其开始移动。由于无流量的变化，时间极短，通常忽略不计。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律充油结束充油开始初始升压自由行程升压结合换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律油缸

31、活塞克服回位弹簧的预压力而开始移动，直到消除摩擦片之间的间隙为止，此时摩擦片刚刚开始产生摩擦力矩。这段时间也较短。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律充油结束充油开始初始升压自由行程升压结合换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律摩擦片产生滑磨。随充油压力升高，摩擦片压紧程度增加，摩擦力矩增加，离合器主被动边的转速差减小，直到达到同步。该阶段只有充油压力

32、的变化，无流量变化，如不进行控制，升压过程将极其急促，产生转矩冲击，换档平稳性变差。若这段时间过长，又会因滑磨而导致发热，动力损失增加。一般这段时间控制在0.51.5s左右。发动机低负荷(相对于小油门开度时)的压力控制线。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律充油结束充油开始初始升压自由行程升压结合换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律当离合器的主被动边

33、转速达到同步，完成结合时，急剧升压不会影响换档平稳性。此该阶段以极短的时间升压，直至主压力值，完成整个充油过程。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律从向离合器油缸充油到消除摩擦片之间的间隙，所历时间比较短，可将其统称为快速充油阶段。使整个充油过程简化为三个主要阶段。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制

34、(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律图为一种重型车用，由电磁阀控制液压阀达到控制离合器结合时油压缓慢升高的缓冲控制阀。油门信号以液压信号的形式作用到缓冲调压阀的左端，油门越大，离合器的结合压力越高，可以传递的转矩越大。换挡前，离合器油缸的供油油路与液压系统回油油路相通，结合压力为0，离合器在分离弹簧的作用下处于分

35、离状态。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律在主压力的作用下，使继动阀芯换到左端的工作位置。换档时，系统主油压通向换挡先导阀的右端，推动该阀阀芯左移。将换档继动阀的左端与回油路接通。缓冲弹簧将双边节流主阀芯推到左端，离合器进油通道与主压力油通道相通，离合器结合压力的缓冲控制开始。消除充油空间及离合器摩擦片之间的间隙，进行快速充油。第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲

36、控制阀电液比例压力控制油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律双边节流主阀芯左端的压力能克服缓冲弹簧压力和发动机油门信号压力在右端所引起的作用力时，开始向右移动到双边节流位置。进、回油口都处在节流状态。离合器油缸充油阶段进入缓慢升压结合阶段。缓冲调压阀能克服缓冲弹簧的预压力和发动机油门信号压力所引起的作用力时，缓冲调压阀开始向左移动；充油压力上升，作用于双边节流主阀芯的左端和缓冲调压阀芯右端的压力也上升。第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律

37、离合器油缸的压力大小与缓冲弹簧和发动机油门信号压力所引起的作用力相平衡。升压过程中，若外界干扰使升压偏高，双边节流主阀芯左端的反馈油压使进油口减小，回油口增大，油压下降；若升压偏低，缓冲弹簧使进油口增大，回油口减小，油压升高。随缓冲调压阀左移，压缩缓冲弹簧，与弹簧力相平衡的离合器充油压力增大。第四章 自动变速系统的电子控制脉宽调制电磁阀压力控制液压缓第四章 自动变速系统的电子控制概述缓冲调压阀与双边节流主阀芯右端贴合后，缓冲弹簧不再起作用，缓慢升压结合阶段结束。由于缓冲调压阀的右端承压面积大于双边节流主阀芯左端的承压面积，在压力油的作用下，将缓冲调压阀和双边节流主阀芯一起推向左端，通向离合器油

38、缸的节流口完全打开，油缸充油压力急剧升至主压力，完成换档过程。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述缓冲调压阀与双边节流主阀第四章 自动变速系统的电子控制概述这种压力缓冲控制方法简单、成本低，控制压力的大小由结构来保证，工作可靠，在重型汽车自动变速箱上得到了广泛的应用。缺点是不能实现闭环控制，油压上升过程中油压的大小不能根

39、据需要任意地进行调节，控制灵活性相对较差。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述这种压力缓冲控制方法简单第四章 自动变速系统的电子控制概述电液比例压力控制阀通过调节输入比例电磁铁的开关电信号占空比实现输出压力值的任意调节，控制离合器平稳结合与分离：可构成闲环控制系统，根据需要对所控制的压力进行任意调节，达到最佳的换档平稳性

40、；结构和控制方法相对复杂，成本较高。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述电液比例压力控制阀通过调第四章 自动变速系统的电子控制概述脉宽调制电磁阀可以实现离合器压力的闭环控制，增强控制能力和控制系统的灵活性。通过控制占空比在0100之间变化，控制电磁铁的快速开和关的周期，可得到不同的控制压力。实现图示的离合器的结合与分离过

41、程。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述脉宽调制电磁阀可以实现离第四章 自动变速系统的电子控制概述通过转速反馈来控制离合器主、被动边的转速差，相当于通过控制离合器的结合与分离的压力来控制滑磨速度，从而得到良好的换档品质。利用这种控制方法，低功耗、长寿命高速响应阀是关键。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(

42、EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律脉宽调制电磁阀压力控制液压缓冲控制阀电液比例压力控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述通过转速反馈来控制离合器第四章 自动变速系统的电子控制概述自动变速是根据汽车的行驶参数来控制的，目前应用最多的是车速和发动机油门两个参数信号。自动换档点随控制参数的变化规律，称换档规律。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机

43、构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律第四章 自动变速系统的电子控制概述自动变速是根据汽车的行驶第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律按照参与换档控制的参数，主要有单参数和双参数两种类型。单参数换档规律通过一个参数进行控制。当控制参数达到预定值时，ECU发出换档控制指令。控制参数可选油门开度、发动机转速或车速等。这种单参数控制方法，系统

44、结构最为简单，但动力性和经济性的要求难以兼顾。为保证良好的动力性能，升档点多设计在发动机最高转速点。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律双参数换档规律应用最多。当具有一定比例关系的两个控制参数达到一定值时发出换档指令。控制参数常用的是车速和发动机油门。驾驶员可以通过控制油门干预换档，如快速松开油门时可提前换入高档，

45、猛踩油门则可以强制换入低档。这种控制方法相对复杂，但可以选择最优的动力性或经济性或两者兼顾。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律自动变速的降档点比升档点晚，称换档延迟(降档速差)，其主要作用是：保证换档控制的相对稳定性。换入新档位后，不会因为油门踏板振动或车速稍有升降又换回原档。利于减少循环换档，避免对汽车行驶性能

46、的影响。驾驶员通过油门改变换档点，提前升档或降档。改变换档延迟可以改变换档点，以适应动力性、经济性等方面的不同需要。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律换档延迟随油门信号的增加而成小。大油门时换档延迟小因而有利于换入高档，动力性好；小油门时换档延迟大，有利于减少换档次数，可改善经济性；用于经常在大油门工作的重型汽车上。不管油门信号大小，换档延迟都相等。在单参数换档规律中常用，换档次数最少。主要用于城市公共交通车辆。第四章 自动变速系统的电子控制换档油压的换档缓冲自动换档换第四章 自动变速

47、系统的电子控制换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律换档延迟随着油门信号的增大而增大。小油门时换档延迟小有利于换入高档，燃油经济性好；大油门时换档延迟大有利于减少换档次数。适用于行驶阻力变化不大，常在小油门下工作的轻型车。由两种以上换档规律组成。可在不同油门开度下得到不同的换档规律。一般在小油门时以减少油耗和污染、提高舒适性为主；大油门时提高动力性为主。汽车实际上采用的都是组合型换档规律。第四章 自动变速系统的电子控制换档油压的换档缓冲自动换档换第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制

48、的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律丰田A130轻型汽车上3档自动变速箱采用发散型换档规律所组合而成的组合型换档规律曲线。换档控制器上共有两种选择，选择从1档到3档范围内自动换档，或在l档与2档之间自动换档。液力变矩器的闭锁与解锁采用单参数等延迟型换档规率，闭锁与解锁点只与车速(变速箱的输出轴转速)有关。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展

49、变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档平稳性油压的缓冲过程换档缓冲控制方法自动换档控制规律换挡规律分动力型换档规律和经济型换档规律(液压自动变速箱中只能兼顾动力性与经济性的要求)。通常在换档控制器上有这两种控制模式的选择。动力型换档规律一般标记为P或S，以汽车在行驶当中充分发挥发动机的功率潜力 (最大车速、爬坡性能、加速性能等) 为目标而设计的;经济型换档规律一般标记为E，是以汽车发动机的燃油消耗为最低而设计的换档规律。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述汽车自动变速箱应用得最广泛的是电液自动变速控制。图为Z

50、F公司用于重型汽车和客车上的电液自动变速控制系统。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制第四章 自动变速系统的电子控制概述汽车自动变速箱应用得最广第四章 自动变速系统的电子控制概述离合器、制动器取代了手动换档变速箱中的滑动齿套和同步器；电液换档控制机构取带手动连杆操作机构。具有闭锁离合器的液力变矩器，配以电子控制系统后实现自动换挡以及液力变短器的闭锁与解锁操作。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变

51、矩器的闭锁控制第四章 自动变速系统的电子控制概述离合器、制动器取代了手动第四章 自动变速系统的电子控制概述ECU据油门信号和车速信号，及选档控制器的位置，进行档位选择及换档控制。 液压传动装置作为变速控制系统的执行机构，电磁阀带动换档阀完成档位选择，缓冲阀控制换档过程品质。不同发动机、变速箱或车型，以及不同的使用方式，所需控制程序不同，由台架试验或道路试验确定后，存于存储器中。系统采用车载蓄电瓶供电，使用电压12VDC或24VDC。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制第四章 自动变速系统

52、的电子控制概述ECU据油门信号和车速信第四章 自动变速系统的电子控制用变速箱输出轴上的电磁传感器产生。若该传感器故障，则变速系统将保持在发生故障之前的档位。反映液力变矩器涡轮转速大小，由电磁传感器产生选档控制器将选择的档位转成电信号送ECU，发动机启动时只能选空档。由前进档转倒档，或由倒档转前进档时，必须经过空档位置。若发动机转速高于怠速转速或是踩下油门踏板，或发动机点火开关处于“开”，不能从空档位置开始结合档位。ECU中具有防止选档的联锁，油门踏板处于怠速位置且发动机转速低于设定转速，才能选择档位。也称加速踏板位置信号，该信号影响换档点的位置由制动踏板产生，有该信号输入时，不能升档。第四章

53、自动变速系统的电子控制用变速箱输出轴上的电磁传感器第四章 自动变速系统的电子控制选择按动力型还是按经济型换档规律进行自动变速。只有两个位置的通/断开关信号，也称超车开关信号。该开关放在油门踏板底下，油门踏板踩到底时触发，ECU发送信号，变速箱先自动降挡，再沿最大的发动机动力持性曲线升挡，产生尽可能大的功率进行加速。超车时猛踩油门踏板到底，压下该开关后即可达加速超车目的。第四章 自动变速系统的电子控制选择按动力型还是按经济型换档第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的

54、闭锁控制电液换档控制换档阀逻辑控制通过电磁阀控制液压油驱动换档阀，实现换档操作。图为用二位二通电磁阀控制一二位三通换档阀的换档控制原理，它可控制一个离合器。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制电液换档控制换档阀逻辑控制电磁阀接受换档控制信号之前，离台器C1结合，C2分离电磁阀接受换档控制信号之后，离合器C2结合，C1分离。如果要求控制多个档位的多个不同离合器或制动器时，则需要有多个电磁阀和换档阀来

55、组成控制系统。由二位三通电磁阀控制换档阀同时控制两个离合器第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制电液换档控制换档阀逻辑控制一个换档电磁阀控制一个档位的换档阀，所控制离合器的操作不受其它档位的影响。控制逻辑通用性较强，增加或减少档方便；要由ECU来保证防止挂双档和“顺续换档”(即由低到高或由高到低按顺序升降)。同时只能结合一个离合器，从油路逻辑上防止了挂双挡的可能;增加或减少档位时，需要重新设计换档阀，通用性差。仍需要ECU保证顺续换档。第四章 自动变速系统的电子控制系统组成电液换档阀一个换档电第四章 自动变速

56、系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制 EAT中采用带闭锁离合器的液力变矩器，有“解锁工况”(液力传动)和“闭锁工况”(机械传动)两种工作状态。完成 “解锁”和“闭锁”操作称之为“解锁控制”和“闭锁控制”。液力变矩器解锁-液力传动 液力变矩器闭锁-机械传动闭锁、解锁过程与换档过程类似第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的

57、研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制主动部分，将发动机动力变成油液动能。输出部分，将动力传至机械式变速器的输入轴。反作用元件，它对油流起反作用，达到增扭作用。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制汽车行驶阻力小时，涡轮转速提高与泵轮转速接近，此时从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致，导轮开始自由旋转以减少阻力。汽车行驶阻力大时，涡轮转速低于泵轮转速，从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向相反，导轮对油流起反作用，达到增扭作用。第四章 自动变速系统的电子控制系统组成汽车行驶阻力小时，涡第四章

58、自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制液力传动用于起步、爬坡和换档过程，发挥液力变矩器的增大转矩和“柔性”传动作用。高档行驶或液力变矩器进入到偶合器工况(导轮自由转动)时，为了提高传动效率，减少散热功耗，进行闭锁控制。系统利用安装在液力变矩器泵轮与涡轮之间的闭锁离合器，将泵轮与涡轮锁止成一体，液力变矩器呈刚性机械传动，由液力传动到机械传动的转换，实质上也是一种换档控制。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液

59、自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制发动机转速较高，此时不需要增扭，锁止离合器将变矩器的泵轮和涡轮锁住，可以提高传动效率，能节油5%左右。发动机转速降低，此时锁止离合器分离，实现增扭。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制闭锁点设计在液力变矩器的偶合器工况点附近，以保证得到较高的传动效率和牵引力。

60、闭锁点随油门的开度大小而变，油门开度越大则闭锁点的转速越低。在闭锁点与解锁点之间有一定的转速差(称为解锁速差)，避免过于频繁的闭锁解锁。带闭锁离合器的液力变矩器，由二位二通电磁阀、闭锁阀、离合器压力调节阀组合完成解锁与闭锁控制过程。第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT第四章 自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展系统组成换档方法液力变矩器的闭锁控制输入脉宽调制电磁阀电磁铁的信号占空比最大时，脉宽调制压力最大，闭锁离合器解锁压力最小，实现闭锁(全结合)；信号占空比最小时，脉宽调制