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汽车自动变速器模拟运行系统的电控设计
转载 :  zaoche168.com   2009年05月04日

1 概述   

随着自动变速器技术的发展, 自动变速器越来越广泛用于车辆。自动变速器同传统的手动档变速器相比,其结构较为复杂、精密度高、由计算机控制、零部件多和成本高,所以自动变速器若出现故·障,可能会涉及发动机、液压控制系统、变速器内部的机械部分以及电子控制系统等诸多因素,这就造成自动变速器故障诊断及维修的困难。但随着世界汽车工业的发展,尤其我国近年来汽车业飞速发展,不难发现我国汽车维修从业人员的水平已完全跟不上汽车技术发展的步伐,特别是自动变速器的维修。目前在我国汽车维修业仍是以小家小户为多,在严重缺乏良好的检测设备和相应资料的情况下,只能凭借经验,也就无从准确地确定自动变速器故障所在。因此,普遍存在摸着石头过河,反复拆卸自动变速器的现象,这种做法的结果是既耗尽人力、物力,又损害机器寿命。所以市场上迫切需要能够方便快捷地对自动变速器进行检测和故障分析的综合检测设备。国外同类产品价格昂贵,非一般维修企业所可以接受。为此,根据对我国汽车维修市场的分析,大连威尔汽车电子公司提出了研制汽车自动变速器检测实验装置。目前所研制的检测实验台已投入使用,运行情况良好。 自动变速器的结构及其运作过程。自动变速器通常由液力变矩器[4)、行星齿轮变速器凹、液压控制系统、变速器油冷却系统和变速器壳体组成。  

(1)液力变矩器  

液力变矩器通常由泵轮、涡轮、导轮三元件与闭锁离合器组成。其输入端与发动机飞轮相连,其输出端与行星齿轮变速器输入轴连接,发动机的输出动力经由液力变矩器传入行星齿轮变速器,实现发动机与变速器的软连接。从而大大减少了传动机构的动载荷,延长了发动机与变速器的寿命,同时在一定范围内实现无级变速。  

(2)行星齿轮变速器机构  

行星变速器是液力自动变速器的变速机构,它由行星排机构及必要的操纵元件构成。行星排的多少因档数的多少而异,操纵元件是指行星齿轮变速器中用于改变传动路线的多片摩擦离合器凹、制动器和单向离合器m机构。  

(3)液压控制系统  

液压控制系统是液力自动变速器的控制核心部分,它根据变速杆的位置、节气门的开度和车速自动控制离合器的分离和结合、制动器的制动或释放,从而实现改变动力传动路线和自动变换档位。此外它还向液力变矩器和润滑油路供油。  

(4)变速油冷却系统  

变速油冷却系统是液力自动变速器必不可少的部分,这是因为变速器在工作时,油温会急剧上升,油温是影响自动变速器使用寿命的主要因素之一。为保证一定的油温,从液力变矩器出来的变速油经冷却后回到油底壳。  

(5)自动变速器的工作过程  

由计算机控制的液力自动变速器,能够使自动变速器以最低的油耗、按最佳换档理论进行自动换档,使汽车液力自动变速器性能达到综合优化,对外部负载有良好的自动调节和适应能力,且具有无级连续变速能力。液力自动控制变速器自动换档变速的实现是依靠三个基本控制信息:变速杆位置(档位)、节气门开度和车速。当驾驶人员选定了手动变速杆的位置后,变速器的控制系统根据节气门的开度和车速实现自动换档变速。在车辆行驶中,驾驶人员会随时根据行车状况变动节气门的开度,控制系统将节气门阀的节气门开度大小变换为控制液压的信号。液压和油路的控制具体是通过微控制器控制自动变速器内部的               液压控制阀体上的各类电磁阀[1)来实现的。

 3 自动变速器的检测实验台方案  

根据对自动变速器结构与工作原理的分析,要在车下检测自动变速器工作是否正常,首先要有一套供自动变速器模拟运行的环境—自动变速器实验台,我们设计的自动变速器检测实验台结构。整个实验台主要由台架部分、拖动电机及其控制部分、吸功电机及其负载控制                部分、微处理器部分、PC机监控部分、变速器辅助机构部分及电源部分组成。  

(1)实验台架:由支撑拖动电机的三维台架、支撑吸功电机的二自由度台架和支撑变速器的台架组成。电机台架的三维设计是为了使中间传动机构的输出轴与变速器的液力变矩器同心联结,吸功电机台架的二自由度设计充分考虑到吸功电机与不同种形式和尺寸的自动变速器的连接,变速器台架的设计考虑了各种自动变速器的固定。

(2)拖动电机及其控制:拖动电机采用的是一台四极三相交流电动机,电机的转速由微控制器通过变频调速器调整。  

(3)吸功电机及负载控制:吸功电机由两台交流同步发电机组成,设计两台机组,是考虑前驱自动变速器的测试,它们可为变速器提供负载,负载的大小通过微控制器控制电机的励磁大小来改变。

 

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