當前位置:广西快乐双彩开奖果 > 論文寶庫 > 工程技術類 > 汽車 > 正文

广西快乐双彩历史开奖号码:汽車自動變速器新技術聚焦

广西快乐双彩开奖果 www.kkuwu.com 來源:UC論文網2019-04-19 10:07

摘要:

  隨著全球汽車工業的快速發展,汽車發展經歷了三大革命性階段,即動力革命階段、傳動革命階段和控制革命階段。目前各發達國家汽車正處于控制革命的階段??刂聘錈錐蔚謀局示褪鞘迪摯刂頻淖遠橢悄芑???刂聘錈錐蔚奶氐閌怯篩髯艸傻牡ザ攬刂?,向著??榛?、一體化綜合集成控制方式邁進,從一般化控制向智能化、網絡化控制方向發展。其中汽車自動變速器技術的發展,在控制革命中又占據了重要地位。特別是在機械結構、液壓控...

  隨著全球汽車工業的快速發展,汽車發展經歷了三大革命性階段,即動力革命階段、傳動革命階段和控制革命階段。目前各發達國家汽車正處于控制革命的階段??刂聘錈錐蔚謀局示褪鞘迪摯刂頻淖遠橢悄芑???刂聘錈錐蔚奶氐閌怯篩髯艸傻牡ザ攬刂?,向著??榛?、一體化綜合集成控制方式邁進,從一般化控制向智能化、網絡化控制方向發展。其中汽車自動變速器技術的發展,在控制革命中又占據了重要地位。特別是在機械結構、液壓控制以及電子控制等方面也不斷從傳統控制型逐漸朝著人性化控制類型邁進。


  一、整體機械結構逐步簡化


  從近幾年新型自動變速器整體結構上看,機械和液壓方面的結構設計似乎越來越簡化,行星排數量沒有增加、換擋執行元件和液壓閥門數量的減少,導致錯綜復雜的油路變得更加簡單,但擋位傳動比的數量卻增多了,因此在其電子控制方面就要求越來越精確。


  全球著名自動變速器供應商ZF公司,不久前推出了8前速變速器,并應用在了寶馬、奧迪等車系上。在其機械結構上,8擋變速器使用了帶4個行星齒輪組和5個換擋元件的全新齒輪組概念(見圖1)。由于每個擋位只需要3個換擋元件控制,因此變速器內部的能量損失大大地降低,傳動簡圖見圖2。


  二、機械元件的改進


  1液力變扭器在結構上的新改進


  2006年后新款寶馬車系上所選用的新型GA6HPTU型6速自動變速器,使用了一種新型結構的液力變扭器。該種液力變扭器內裝有高效扭轉減振系統。裝有汽油發動機的車輛上用的是一個所謂的渦輪扭轉減振器(TTD),見圖3;柴油發動機車輛上則用的是一個雙減振器液力變扭器(ZDW),見圖4。


  (1)渦輪扭轉減振器(TTD)


  渦輪扭轉減振器是一種經典的扭轉減振器,其初級側(發動機側)與液力變扭器的渦輪以固定方式連接。因此提高了初級側的飛輪質量,從而明顯改善了減振特性。變扭器鎖止離合器分離時,即處于變扭器運行模式時來自渦輪的動力不像通常那樣傳輸到變速器輸入軸上。渦輪將動力傳輸到扭轉減振器的初級側。渦輪扭轉減振器的次級側與變速器輸入軸連接在一起。因為液力變扭器不傳輸振動,所以扭矩減振器不必承擔減振功能。在這種情況下,其工作方式與一個鋼性傳動元件非常相似。變扭器鎖止離合器接合時,動力直接從離合器傳輸到渦輪扭轉減振器的初級側。由于此時與變扭器渦輪之間為鋼性連接,因此提高了初級側的飛輪質量。動力通過渦輪扭轉減振器傳輸到變速器輸入軸上。扭轉振動可以非常有效地過濾掉。通過這個系統可以在不降低舒適性的情況下,使變扭器鎖止離合器的接合時間明顯提前。這樣可以使變速器與發動機之問的連接更直接,從而提高動力性且降低了耗油量和尾氣排放量。


  (2)雙減振器液力變矩器(ZDW)


  雙減振器液力變扭器主要由一個前置減振器和一個渦輪扭轉減振器組成。第一個減振器的初級側與變扭器鎖止離合器連接,次級側與第二個減振器的初級側連接,后者的連接方式像帶有變扭器渦輪的TTD一樣為鋼性連接。變扭器鎖止離合器分離時動力傳輸與TTD相同。動力從渦輪經過雙減振器(未經過減振)傳輸給變速器輸入軸。變扭器鎖止離合器接合時,動力通過由一個環形彈簧組成的第一個減振器傳輸。動力從此處傳輸給第二個減振器,該減振器的功能與TTD相當,也由兩個環形彈簧組成。整個鎖止控制過程也就是相當于兩次減振處理。由于進一步改善了減振特性,因此變速器更適應柴油發動機的轉動不均勻性。


  2換擋執行元件一離合器在結構上的改進


  現在一些新式自動變速器的離合器活塞在設計時加入了一個靜態的壓蓋,用一油封封住其外邊緣,見圖5。該壓蓋在離合器的工作側與回位側(彈簧力)形成一個壓力平衡腔(主、副活塞之間)。工作腔內的ATF離心力與平衡腔的離心力一樣,兩種離心力抵消活塞在彈簧力的作用下與離合器片分離,主動片和從動片之間就有足夠的間隙,就不會產生不必要的摩擦。工作時主活塞從靜態平衡壓蓋的外油封滑過。在過去傳統型離合器中只有一個主活塞,為了消除因轉動而造成的殘余壓力,在離合器結構設計時,活塞上加裝一個單向球。有些車型將此單向球安裝在離合器鼓上,起密封作用,離合器壓力釋放時單向球打開將離合器因轉動形成的殘余壓力盡快的釋放掉。


  3油泵的改進


  除了機械液壓離合器以外,油泵也得到了很大的改進。(大眾途銳09D型自動變速器)在一些新款車型自動變速器上,新式油泵不再采用銅套與變扭器驅動勃頸相配合,而是采用滾針軸承,見圖6。這樣就大大減少了因磨損而損壞油泵的問題。也就是說這種結構的更新將使油泵的使用壽命大大提高。


  三、液壓控制系統的更新


  新型自動變速器液壓系統中,機械閥門的數量越來越少,有些變速器機械閥門數量甚至已不到10個。新型自動變速器中線性占空比控制式電磁閥越來越多,同時這些電磁閥需要一個比較穩定的供油壓力,減壓閥(也叫電磁壓力調節閥)便應運而生。減壓閥是一個調節式閥門,其主要作用就是為全部電磁閥提供約500kPa左右的衡壓。不論外界壓力如何變化,該閥門輸出壓力永遠都是一個恒壓(彈簧力不變的情況下),所以當該閥門出現故障時(正常磨損或動作不靈敏),其輸出壓力不再是規定的恒壓而變為錯誤壓力,但電腦并不知道此錯誤的壓力,仍按固有的指令程序進行控制,因此就會導致出現換擋質量的故障。


  四、傳感器逐步走向數字化


  過去傳統型變速器的傳感器大部分都是模擬信號的磁電型傳感器以及開關觸點型傳感器為主,而現在大部分新型自動變速器的傳感器則被數字信號的霍爾型傳感器所替代。自動變速器電腦只識別數字信號,模擬信號則需要轉換為數字信號后才被采納,這樣信息傳遞更加可靠控制越發精確。目前,一些高端車型的自動變速器不但在速度傳感器上采用數字信號,而且在位置信號和溫度信號上也采用霍爾形式的數字傳感器,比如奧迪的09E或09L變速器等同時部分車型電腦與傳感器采用集成控制。


  五、執行器控制類型逐步走向頻率化


  過去傳統型電子控制自動變速器中換擋油路的切換是靠開關型電磁閥來控制的,該油路只是一個開關型的切換油路(為使換擋執行元件接合時不必產生過大的振動,油路的緩沖控制中通常采用節流和儲能裝置實現減緩控制),而在6擋系列變速器中的執行器多采用6個具有高流量特點、高頻率的脈寬調制電磁閥,見圖7,其中EDS5主要用來完成系統壓力調節功能,EDS6用來完成發動機與變速器的機械連接功能(TCC),EDS1-A、EDS2-B、EDS3-C、EDS4-E/D則分別控制著5個換擋執行元件的接合與分離,也就是說換擋油路控制由原來的開關型轉變為調節型,這樣就大大改善了其換擋質量。目前這款變速器主要廣泛應用在寶馬、奧迪、捷豹等高級轎車上。


  六、電子控制上的更新


  1智能型控制


  新式電子控制自動變速器中的智能化控制新技術,將使駕駛汽車變得更加輕松,其實施將帶來機械傳動領域的數字革命。因為智能化控制新技術具有一定的“智慧”,而且具有模仿人體大腦功能及決策功能,其傳感器能夠自動感知不同駕駛員的駕駛性情、不同路況,識別出行駛阻力、上坡、下坡等路況信息。并將相關信息告訴“大腦”――中央控制器,中央控制器則根據傳感器提供的信息自動地在最佳時間進行換擋變速,并同步控制發動機輸出恰當的扭矩和轉速。駕駛員只需任意操作加速踏板,就可實現自動換擋變速。新型智能化自動變速器的實施將帶來機械傳動領域的數字革命,將把傳統的汽車升華成騎在輪子上的“計算機”。


  2自適應控制


  就新型自動變速器而言,除一些其它新式控制類型外,大部分自動變速器的“適應性控制”意義都比較大。適應性控制功能根據其控制類型大致分為動態控制和穩態控制。


  動態控制主要用于監控換擋時的傳動比的變化,這種反饋式控制主要用于精確的控制換擋油壓。而穩態控制主要是考慮換擋執行元件摩擦片材料的摩擦系數發生變化時帶來的影響。一是溫度的影響,計算機通過變速器內部的油溫傳感器感知ATF溫度的變化,使材料的摩擦系數隨油溫升高而變化的因素能在計算機控制程序中加以修正。二是摩擦系數降低的影響,摩擦系數降低有兩方面的原因,首先是可能的泄漏,離合器的泄漏會造成容量下降,引起摩擦片打滑、發熱,進而使摩擦系數進一步降低最終導致變速器摩擦片燒損;其次是自然磨損,離合器、制動器中的摩擦片長時間摩擦必然形成磨損。磨損后導致元件沖油時間加長繼而使摩擦系數降低。通用公司大部分自動變速器所采用的控制方法是:當一個擋位狀態確定后,計算機通過輸入及輸出軸轉速傳感器監控齒輪傳動比,如果不是所要求的傳動比(與計算機內部存儲數據進行比較得到),比如說離合器或制動器打滑即會得到錯誤的傳動比,這樣為了維持換擋壓力通過微電腦控制電磁閥使油壓進一步升高,直至得到該正確傳動比。這個調節程序對傳動比的偏離非常靈敏,可以起到?;ぷ遠淥倨韉淖饔?,也使得油泵能在最小所需壓力下工作,有利于提高經濟性。這就是一些美國車系的自動變速器閉環控制。


  3模糊邏輯控制


  對于模糊控制它不依賴于系統精確的數學模型,它采用的探索式控制規則本質上是線性的,而且模糊控制對過程參數改變不敏感,這對于經常在不同工況下工作的自動變速器來說是非常重要的。運用模糊理論進行控制的關鍵是模糊控制器的設計。模糊控制器是模擬人類控制特征的一種語言控制器,其設計主要包括模糊控制器的結構選擇、模糊規則的選取、確定模糊控制器模糊化和解模糊方法及模糊控制器輸入和輸出變量的論域等,核心是模糊規則的選取,總結一下模糊控制的功能說白了就是微電腦具有模仿人體大腦的功能。能夠預測到駕駛者的下一個動作,并最終實現最佳換擋時間控制等。


  自動變速器本身結構比較復雜,維修工藝和成本高,是集機、電、液一體化的高技術產品,其故障率較手動變速器要高,也是汽車維修中的難點和熱點。新型自動變速器整體結構技術及控制技術的變革,定將對變速器的維修帶來一定的困難。而且需要大量專業設備和專業技師才能完成診斷和修復作業。因此學習和掌握新型自動變速器新技術對其故障診斷及維修要領勢在必行。作者: 薛慶文

核心期刊推薦