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《车辆自动变速器构造原理与设计方法》第9章 电控机械式自动变速器

AMT车辆的巡航控制系统是一个复杂的变参数非线性系统, 很难建立其精确的数学模型。因此,运用模糊理论和神经 网络理论建立了AMT车辆巡航模糊神经网络控制系统。
2)最佳接合规律
2.离合器的执行机构
离合器的执行机构有液动和气动两种。如果从使用性能来 看,液动要优于气动,但对已有气压系统的汽车而言,使 用气动方案可降低成本。
图9.11所示的液压系统,操纵离合器动作的是一个单作用 液压缸,系统由电磁阀Y1、Y2、Y3、Y4控制,这些阀有
直径各不相同的节流孔,以满足不同接合速度的要求。
3)接合
Y1关闭,Y2、Y3和Y4由驱动电磁阀的脉冲电流的脉冲幅 值控制,分别或同时接通,脉冲越宽,活塞运动速度越快。
4)保持接合
离合器接合后,除Y2外所有电磁阀全部关闭,汽车进入正 常行驶。
2.变速器换档的自动控制
变速器换档自动控制有换档和换位两种执行机构,如图 9.11所示,采用的是双作用液压缸,分别由电磁阀Y5、Y6 和Y7、Y8操纵。液压缸在空间的布置相互正交,故称x-y 换档器,它们各自有三个工作位置,运动范围组成“王” 字型。活塞工作的三个位置,两端的两个由缸壁或档板限 位,中间位置由液压压力差自动定位。换档操纵与手动变 速器相同。
示单元、故障自诊断单元及工作电源等。 3)执行机构 按驾驶员的意图实现车辆运行状况的改变。执行机构由选换档执行机
构、离合器分离接合执行机构和油门执行机构组成。 4)传感器 用于实时监测车辆运行状态,采集ECU控制所需的各种信息,同时将
采集到的信号转换成ECU能识别的信息,便于ECU进行处理,并对车 辆运行做出及时反应以调整行驶状态。表9-1给出了AMT变速器常用 传感器的种类和主要功能。
9.4 电控机械式自动变速器的控制方法介绍
AMT的最大问题在于其控制难度较AT和CVT大。自AMT问 世以来,人们就一直不断地对其控制方法进行研究。
在控制软件结构上,把整个控制任务按优先级别分为3组: 低级任务、中级任务和高级任务。低级任务在执行的过程 中可以被高级任务中断.
在换档控制决策上,国外无论在AMT上还是在AT上均采用
图9.2 电控机械式自动变速器系统原理图
9.1 电控机械式自动变速器的组成及分类
1. 电控机械式自动变速器的组成
电控机械式自动变速器系统主要由四大部分组成:被控制系统、电子 控制器(ECU)、执行机构、传感器。
1)被控制系统 包括发动机、离合器、变速器。换档时,发动机节气门开度的调节、
离合器的分离和接合、变速器的选换档机构都需要进行自动控制。 2)电子控制器(ECU) 包括各信号处理单元、微处理器、程序及数据存储器、驱动电路、显
3.发动机节气门开度的自动控制
节气门控制的方法通常是用步进电动机代替机械传动,节 气门踏板的行程通过传感器传至微电脑,电脑再按对应的 开度控制步进电动机。在正常行驶时,加速踏板踩下行程 与步进电动机驱动的节气门开度是一致的。但在换档过程 中,步进电动机按换档规律要求先松节气门,以便挂空档, 在挂上新档并接合离合器的同时,按微电脑中设置的自适 应调节规律供油。然后再回到的正常节气门开度。
图9.11 机械式自动变速 器的液压系统
1-液压泵;2-压力继电 器;3-蓄压气;4-电磁阀;
5-离合器操纵液压缸
1.系统的工作模式有四种:
1)分离
电磁阀Y1接通,Y2、Y3和Y4关闭,压力油进入液压缸, 离合器分离,用于防止发动机熄火及换档。
2)保持分离
保Байду номын сангаас分离 Y1、Y2、Y3和Y4均关闭,缸内液压油被封闭, 活塞不动,离合器保持分离。
第9章 电控机械式自动变速器
汽车自动换档系统是在手动变速器和干式 离合器的基础上,应用自动变速理论,由电控 单元(ECU)控制执行机构实现车辆起步、换 档自动操纵。其工作原理如图9.2所示
机械式自动变速 器除自动变速功 能外,还具有自 动巡航控制、故 障自诊断、手动 变速、坡上辅助 起步等功能。
气压驱动式电控机械自动变速器中,选换档和离合器的操 纵靠气压来实现,因此,需要有一个气压系统。由于气压 系统存在压力波动较大,对离合器的精确控制不利。因此, 这种方式目前应用较少。
电机驱动式电控机械自动变速器是采用直流电动机来驱动 选换档机构和离合器,属于电驱动方式。
9.2 电控机械式自动变速器的工作原理
表9-1 电控机械式自动变速器变速器传感器方式与主要功能
2. 电控机械式自动变速器的类型
根据电控机械自动变速系统选换档和离合器的操纵方式不 同可分为液压驱动式、气压驱动式和电机驱动式3种。
液压驱动式电控机械自动变速系统中,选换档和离合器的 操纵靠油压来实现,因此,必须建立一个液压系统。因为 节气门的自动操纵可以独立于自动变速系统,所以对节气 门的操纵可以采用液压、电机或者线形电磁铁等多种驱动 方式。
两参数(即车速V和节气门开度)法。
自20世纪90年代以来,由于智能控制理论的兴起和发展, AMT控制技术中也逐渐渗入了智能控制的思想和方法。
二参数换档控制方法中没有考虑坡道和弯道等环境因素的 影响,从而导致车辆在坡道和弯道上频繁换档和意外换档 的问题,引入了坡道和弯道等环境信息和模糊推理技术在 线修正二参数换档规律,使电控机械式自动变速车辆能够 在坡道、弯道等特殊环境条件下按驾驶员意图正确换档。
电控机械式自动变速器系统的功能包含车辆所有的工作情 况,其工作过程与非自动变速车辆是相同的,程序软件控 制过程应包括:
1)起步控制 2)换档控制 3)离合器控制
1. 离合器的自动控制
1.1离合器的最佳接合规律
1)主要影响因素 (1)离合器接合行程 (2)节气门开度 (3)发动机转速 (4)档位与车速 (5)坡度与载荷
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