自動(dòng)變速器換檔控制原理

自動(dòng)變速器換檔控制原理自動(dòng)變速器的換檔由ECU主要根據(jù)節(jié)氣門開度和車速?zèng)Q定。車速傳感器是一電磁感應(yīng)式傳感器，將與車速相關(guān)的信息傳遞給ECU。節(jié)氣門位置傳感器用來測(cè)量駕駛員踩下加速踏板的程度，ECU根據(jù)該信息來調(diào)整換檔規(guī)律、管路油壓、換檔感覺和變矩器鎖止離合器的控制。ECU可在給定車速的情況下，根據(jù)節(jié)氣門開度決定升檔或降檔的時(shí)間。自動(dòng)變速器換檔控制原理自動(dòng)變速器換檔控制原理在80％節(jié)氣門以上的負(fù)荷時(shí)，由于混合氣加濃使燃油消耗增大，經(jīng)濟(jì)性較差。在40－80％節(jié)氣門負(fù)荷時(shí)，經(jīng)濟(jì)性較好，其中60％節(jié)氣門負(fù)荷、2000rpm時(shí)經(jīng)濟(jì)性最佳。在20％節(jié)氣門以下負(fù)荷時(shí)，變速器的機(jī)械摩擦損失幾乎等于發(fā)

有效輸出功率，經(jīng)濟(jì)性差，車輛不宜工作在該范圍。轉(zhuǎn)速低于1200rpm時(shí)，為惡劣工況，發(fā)作不穩(wěn)定，會(huì)熄火。工節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)，發(fā)

輸出功率為負(fù)值，說明可用于發(fā)

制動(dòng)。常規(guī)換檔特性曲線升檔降檔3－44－3車速節(jié)氣門開度常規(guī)換檔特性曲線兩檔位之間的換檔是由ECU根據(jù)換檔特性曲線控制的。它考慮了車速和節(jié)氣門開度等因素。相同車速情況下，升檔曲線和降檔曲線之間存在一個(gè)延遲，即兩曲線所對(duì)應(yīng)的節(jié)氣門開度值不同，因此掛入高檔時(shí)所需的節(jié)氣門開度較大，而掛入低檔時(shí)節(jié)氣門開度較小。其作用是：不會(huì)因油門踏板的振動(dòng)或車速稍有降低而重新回到原來的檔位，保證了換檔過程的穩(wěn)定性。有利于減少換檔循環(huán)，防止控制系統(tǒng)元件的加速磨損與降低乘坐舒適性。先進(jìn)換檔特性曲線運(yùn)動(dòng)型經(jīng)濟(jì)型4－33－43－44－3節(jié)氣門開度車速先進(jìn)換檔特性曲線由運(yùn)動(dòng)型和經(jīng)濟(jì)型特性曲線組成。在檔位手柄上的切換開關(guān)使得駕駛員可任意選擇。運(yùn)動(dòng)型換檔曲線兩檔位之間的延遲較短，而且掛入高檔時(shí)的節(jié)氣門開度較大，這樣車輛低檔加速時(shí)間長，可充分發(fā)揮動(dòng)力性。經(jīng)濟(jì)型換檔曲線兩檔位之間的延遲較長，特別是掛入低檔的節(jié)氣門開度小，這樣車輛可較長時(shí)間工作在高檔位，發(fā)的工作點(diǎn)接近最佳油耗區(qū)，經(jīng)濟(jì)性好。具有自適應(yīng)功能，根據(jù)駕駛員的駕駛風(fēng)格確定換檔特性曲線，如偏運(yùn)動(dòng)性或偏經(jīng)濟(jì)性。為更好地適應(yīng)車輛不同的行駛工況，如上下坡、牽引及不同風(fēng)力。變速器的換檔程序能識(shí)別行駛中的阻力，并根據(jù)它來確定換檔點(diǎn)。先進(jìn)換檔特性曲線傳感器節(jié)氣門位置傳感器車速傳感器變速器轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)轉(zhuǎn)速傳感器ATF溫度傳感器換檔手柄位置傳感器ABS傳感器Kickdown開關(guān)控制單元執(zhí)行元件選檔閥變矩器鎖止離合器閥主調(diào)壓閥換檔電磁閥和換檔閥發(fā)轉(zhuǎn)矩減少怠速提高換檔手柄鎖空調(diào)換檔手柄位置顯示自自動(dòng)變速器換檔機(jī)構(gòu)自動(dòng)變速器換檔

機(jī)構(gòu)XE-program

自適應(yīng)換檔模式：該模式

有多種行駛程序，可根據(jù)不同的行駛工況確定換檔，如：牽引工況、上下坡工況、

滑行（恒速）、城市工況和

路工況等。

S-program運(yùn)動(dòng)模式：運(yùn)動(dòng)模式是一性能導(dǎo)向型換檔模式，換檔點(diǎn)處于發(fā)

較高轉(zhuǎn)速下，因此可充分利用發(fā)

高轉(zhuǎn)矩和高功率的區(qū)域，動(dòng)力性好。M-program

手動(dòng)模式：在該模式下，駕駛員可手動(dòng)換檔。通常為降低油耗，將部分低檔鎖住，即切換倒手動(dòng)模式后，變速器僅能在幾個(gè)高速檔位之間換檔。通過手柄每次升降1檔。自動(dòng)換檔規(guī)律自動(dòng)換檔按油門、車速中的一個(gè)或二個(gè)參數(shù)來控制。這些參數(shù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的換檔時(shí)刻自動(dòng)控制換檔，才能保證車輛獲得良好的牽引性能和經(jīng)濟(jì)性。相鄰兩排擋間自動(dòng)換檔點(diǎn)的諸控制參數(shù)之間的關(guān)系稱為換檔規(guī)律。這個(gè)規(guī)律是按車輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)自動(dòng)換檔系統(tǒng)的要求來設(shè)計(jì)的。換檔延遲的作用

保證換檔自動(dòng)控制的穩(wěn)定性。當(dāng)自動(dòng)換上新檔后，不會(huì)由于油門踏板振動(dòng)或車速稍降而重新?lián)Q回原來排位。有利于減小換檔循環(huán)對(duì)車輛行駛的不良影響。

駕駛員可以對(duì)自動(dòng)換檔進(jìn)行干預(yù)。可以提前升檔或強(qiáng)制降檔。

變化換檔延遲可改變換檔規(guī)律，以適應(yīng)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、使用性等方面的要求。換檔特性圖自動(dòng)換檔的牽引力變化過程設(shè)車輛在節(jié)氣門a2時(shí)以I檔行駛。這時(shí)車輛加速，當(dāng)車速增至V3時(shí)，在A2點(diǎn)換入II檔。于是按II擋牽引特性工作。如節(jié)氣門開度仍為a2，則換入II檔時(shí)應(yīng)在

a2點(diǎn)工作。由于牽引力大于行駛阻力，牽引力應(yīng)a2c2變化。如果車輛

行駛，節(jié)氣門開度為a2

時(shí)以II檔行駛，由于牽引力小于行駛阻力，車速下降，這時(shí)牽引力沿c2a2B2變化。當(dāng)車速降至V1時(shí)，在B2點(diǎn)開始換入I檔。牽引力改為沿b2A2曲線變化。自動(dòng)換檔的牽引力變化過程換檔特性對(duì)車輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)件有重要影響。圖中陰影部分就是牽引力不能利用的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域愈大，動(dòng)力性愈差。牽引力不能利用的區(qū)域可分為兩種情況。升檔時(shí)不能利用牽引力的區(qū)域?yàn)閷?shí)線陰影區(qū)。行駛降檔時(shí)，不能利用的牽引力的區(qū)域?yàn)閷?shí)線陰影區(qū)加虛線陰影區(qū)。降檔行駛時(shí)不能利用的牽引力區(qū)域更大、動(dòng)力性更差。換檔特性對(duì)車輛性能的影響從提高動(dòng)力性方面考慮，換檔點(diǎn)應(yīng)按

c1c2c3c4曲線進(jìn)行。如換檔點(diǎn)比該曲線提前(即在較小車速下)，或較晚(在較大車速下)進(jìn)行，都會(huì)出現(xiàn)末被利用的牽引力區(qū)域。換檔特性對(duì)車輛性能的影響如果換檔時(shí)刻離曲線c1c4相近，則車輛動(dòng)力性良好但

經(jīng)濟(jì)性差。反之，如果換檔時(shí)刻曲線位于低速范圍內(nèi)，即離c1c4曲線遠(yuǎn)些，則

經(jīng)濟(jì)性好而動(dòng)力性差。一般提高換擋時(shí)的車速，能改善動(dòng)力性，降低換檔時(shí)的車速，能改善

經(jīng)濟(jì)性。換檔特性對(duì)車輛性能的影響自動(dòng)變速器的換檔規(guī)律經(jīng)濟(jì)性：希望車輛能盡早掛入高檔位。動(dòng)力性：希望能在發(fā)

最大轉(zhuǎn)矩附近換檔，動(dòng)力性好。舒適性：希望減少換檔次數(shù)。等延遲型2－33－23檔2檔ΔnΔn′nvαv2'

v3'v2

v3等延遲型相對(duì)于節(jié)氣門開度α而言，2換3和3換2曲線的斜率是相同的。換檔的主要依據(jù)是車速。當(dāng)車輛以2

檔行駛時(shí)，車速和發(fā)轉(zhuǎn)速工作在藍(lán)色直線上，當(dāng)節(jié)氣門α達(dá)到預(yù)定值后，變速器即沿紅色箭頭換入3檔,此時(shí)車速為v3。若行駛阻力增大，當(dāng)車速降至v2時(shí)，又換入2檔。駕駛員可在小節(jié)氣門的情況下，在v3′點(diǎn)換入

3檔，以改善油耗。該型換檔規(guī)律常用在城市公共車輛上，通過駕駛員的操作，使車輛以小節(jié)氣門高檔位運(yùn)行。增延遲型3－22－33檔2檔ΔnΔn′nvαv2'

v3'v2v3增延遲型換檔延遲隨節(jié)氣門開度的增加而增加。相對(duì)于節(jié)氣門開度α而言，2換3和3換2曲線的斜率是不同。駕駛員在松開節(jié)氣門時(shí)，可提前換入高檔，此時(shí)v3′點(diǎn)低于等延遲型的v3′。降低了油耗和噪聲。在大節(jié)氣門換高檔時(shí)，發(fā)轉(zhuǎn)速接近最大功率點(diǎn)，動(dòng)力性好，換檔延遲增大，減少換檔次數(shù)，提高了舒適性。但在大節(jié)氣門情況下?lián)Q低檔必須大幅度減小發(fā)轉(zhuǎn)速才能實(shí)現(xiàn)，換檔間隔過大，加速性較差。該型換檔規(guī)律常用于后備功率大的轎車上。帶強(qiáng)制低檔的增延遲型2－33－23檔2檔ΔnΔn′v50%α100%0nΔαv2'v3'v2v3帶強(qiáng)制低檔的增延遲型增延遲型的改進(jìn)，目的是能在大節(jié)氣門開度時(shí)迅速掛入低檔，以充分發(fā)揮發(fā)大功率的潛力，滿足超車、爬坡等需要。駕駛員猛踩節(jié)氣門獲得一個(gè)?α的超大行程后，在發(fā)

轉(zhuǎn)速降低不大的情況下車輛被迫換入低檔，因此具有良好的加速性。在駕駛員正常操作時(shí)，其換檔規(guī)律同增延遲型。它既保留了增延遲型的優(yōu)點(diǎn)，又克服了其缺

點(diǎn)，故應(yīng)用廣泛。減延遲型2－33－23

檔2

檔ΔnΔn′nvαv3'v2'v2v3減延遲型換檔延遲隨節(jié)氣門開度的增加而減少，其節(jié)氣門曲線呈收斂型。在大節(jié)氣門開度的情況下，換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)