自動變速箱結(jié)構(gòu)及控制探討

李文明（江蘇歐瑞格傳動部件有限公司，江蘇泰州 225321）

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自動變速箱結(jié)構(gòu)及控制探討

李文明
（江蘇歐瑞格傳動部件有限公司，江蘇泰州 225321）

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們在吃穿住行上的講究也越來越多，對于代步工具的要求也是逐漸增高，其中，也提高了對燃油經(jīng)濟(jì)、換檔品質(zhì)等方面的要求，更是提高了自動變速器的裝車率。本文主要介紹變速箱的結(jié)構(gòu)組成和自動檔的結(jié)構(gòu)原理，并總結(jié)分析自動變速箱的相應(yīng)控制技術(shù)，以形成自動控制的變速箱，提高車輛乘坐的舒適度和換檔平順性。

【關(guān)鍵詞】控制器 自動變速箱 變矩器 結(jié)構(gòu)組成

伴隨著我國的汽車維修量和擁有量的增加，我國國內(nèi)自動變速箱的再制造業(yè)也日益發(fā)展壯大。從2000年開始，裝有自動變速箱的汽車被大量的引進(jìn)和制造，近日調(diào)查，我國國內(nèi)的汽車裝著自動變速箱的保有量已經(jīng)超過了400萬輛。因?yàn)槲覈鴩鴥?nèi)使用裝著自動變速箱的汽車中，新多舊少，按照1.5%的保有量計(jì)算其再制造需求的話，需求量超過了6萬臺。自動變速箱的需求量很大，說明該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿σ卜浅４蟆０l(fā)展壯大自動變速箱的制造產(chǎn)業(yè)是打破國外相同種類產(chǎn)品的有利方式，降低國民貨幣外流的可能性，有利于減少汽車成本，提高產(chǎn)品和企業(yè)市場競爭能力。自動變速箱（即傳動結(jié)構(gòu)）一般是采用定軸式的動力換檔結(jié)構(gòu)，有倒退檔和前進(jìn)檔。通常有負(fù)荷的時(shí)候，由液壓控制松開或結(jié)合多片式離合器使換檔變速箱里的所有齒輪正常嚙合，所有的齒輪、離合器摩擦片、軸承利用液力傳動油的循環(huán)達(dá)到冷卻潤滑的作用，在變速箱里有多片濕式的摩擦離合器分布在根平行軸上，而且每一個(gè)換檔離合器都是由摩擦片支撐、離合器鼓、定位軸承、復(fù)位彈簧、內(nèi)外摩擦片、活塞等零件組成，在換檔的時(shí)候，離合器摩擦片由于受到因軸向油壓力作用而推動的活塞的擠壓而結(jié)合，而離合器摩擦片的歸位便是由螺旋彈簧利用其復(fù)位而產(chǎn)生的作用力使活塞回到原位。

1 變速箱的組成和結(jié)構(gòu)

通常情況下，變速箱主要是由機(jī)械換檔機(jī)構(gòu)、液力換檔機(jī)構(gòu)和液力變矩器組成。其中，機(jī)械換檔機(jī)構(gòu)是由嚙合套、手柄、嚙合齒座、換檔撥叉、齒輪組組成；液力換檔機(jī)構(gòu)的組成是手柄、控制閥、液力離合器和齒輪組；液力變矩器是連接供油泵的。液力離合器的軸跟液力變矩器的軸連接在一起，而機(jī)械換檔機(jī)構(gòu)與液力換檔機(jī)構(gòu)是利用齒輪接合在一起。變速箱的組件既可以相互協(xié)作一起完成整體任務(wù)，使變速箱表現(xiàn)整體功能；又可以各自獨(dú)立完成任務(wù)，表現(xiàn)其個(gè)體功能。在使用過程中，只要有控制閥手柄可以利用，則既可以實(shí)現(xiàn)汽車的前進(jìn)或者倒退，與換檔交叉手柄相配合使用又可以滿足汽車的加速、減速功能的需求。平常變速箱的低高檔的換檔操作需要操作人員手動將檔位手柄歸至空檔處才可以換檔，操作相當(dāng)繁瑣，不能自動控制操作。所以，我們引用了微型計(jì)算機(jī)和相關(guān)的輔助電路以及功率驅(qū)動模塊共同組成的自動控制裝置，控制器可以分別連著低高速液力換檔機(jī)構(gòu)和控制后退和前進(jìn)的液力換檔機(jī)構(gòu)。

2 自動變速箱的組成結(jié)構(gòu)和控制原理

汽車的自動變速器的換檔和傳動比選擇均是自動進(jìn)行的。這里所說的自動，就是說機(jī)械變速器的各個(gè)檔位均是通過車速和發(fā)動機(jī)負(fù)荷綜合得出信號，再由這種信號經(jīng)過設(shè)備處理進(jìn)而控制換檔系統(tǒng)執(zhí)行操作。駕駛員僅僅需要控制加速踏板控制車輛的行駛速度即可。汽車的自動變速箱最常見的有AT、CVT、AMT三種，（AT是指液力的自動變速箱，CVT是指機(jī)械無極的自動變速箱，AMT是指電控機(jī)械的自動變速箱。）

（1）AT（液力的自動變速箱）。它是由行星齒輪、液壓的操縱系統(tǒng)和液力變扭器構(gòu)成，利用齒輪組合和液力傳遞的方式方法來控制變矩變速。然而，因?yàn)樗炎兯賲^(qū)域分出了許多個(gè)變速比的區(qū)段，所以僅僅是在有限的限定變速區(qū)段里才沒有級段，稱無極；所以說其實(shí)液力的自動變速箱是處于無極和有極間的可以自動控制的變速器。它的優(yōu)點(diǎn)在于檔位少而且變化大，它不需要使用離合器來控制變換檔位，連接比較平穩(wěn)，所以操作起來比較容易，開車的時(shí)候，既方便又舒適。

但是，它也有缺點(diǎn)，就是它的速度變化較慢，喜歡玩車的人士一般不選擇它。并且，它很費(fèi)油，變矩范圍有限效率低；再者，它本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不好修理，在液力變扭器里，高速循環(huán)的液壓油產(chǎn)生高溫，因此，要使用耐高溫的液壓油。

（2）CVT（無極機(jī)械的自動變速箱）。它的優(yōu)點(diǎn)是零件少、體積小、重量輕、耗油量比較低，而且比液力的自動變速箱的運(yùn)行速率高；它的缺點(diǎn)是不能承受太大的載荷，而且傳送帶比較容易損壞，所以現(xiàn)在還不可以用在排量較大汽車上。

（3）AMT（電控機(jī)械的自動變速箱）。它是由智能設(shè)備控制選檔和離合器的兩個(gè)動作。并且，在傳動結(jié)構(gòu)總體不變的時(shí)候，利用微機(jī)控制自動操控系統(tǒng)以達(dá)到換檔自動化。

通常，自動變速箱中的自動控制器里面的微型計(jì)算機(jī)收集了駕駛員駕駛時(shí)的換檔信號，經(jīng)過邏輯運(yùn)算信息處理以后把執(zhí)行換檔的指令傳送給放大功率模塊，放大功率模塊再把信號指令放大來驅(qū)動電磁閥再然后進(jìn)行自動操作換檔。變換低高檔的時(shí)候，首先自動切斷后檔和前檔的液力離合器，等到離合器完全分開以后，再自動將低檔和高檔的電磁閥斷電或者通電來控制操作低檔齒輪或者高檔齒輪和換檔嚙合套接合。這當(dāng)中，變速箱后檔、前檔換檔利用后檔、前檔的換檔電磁閥控制操作液力離合器。高檔、低檔換檔利用高檔、低檔換檔的電磁閥來控制操作換檔油缸使換檔撥叉來撥動嚙合套以達(dá)到換檔的目的。

3 結(jié)語

自動控制的汽車變速箱提高了燃料的經(jīng)濟(jì)型，是汽車變速器的新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)得到很好的應(yīng)用的有效體現(xiàn)。發(fā)展壯大自動變速箱的制造產(chǎn)業(yè)有利于減少汽車成本，是打破國外相同種類產(chǎn)品的有利方式，降低國民貨幣外流的可能性，提高產(chǎn)品和企業(yè)市場競爭能力。汽車的一體化的電子控制系統(tǒng)是發(fā)展汽車控制的最可能的方向，從個(gè)別控制向整體綜合控制不斷發(fā)展，汽車智能自動將再也不是天方夜譚。

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