(1)功用与组成ECU根据车速、节气门开启度和变速杆位置,自动变换齿轮传动比。
自动变速器按传动比的变化规律可分为有级式和无级式(CVT)两种,具有几个传动比的是有级式,传动比连续可变的是无级式。有级式又可分为行星齿轮式(AT)、平行轴斜齿轮式(AMT)、双离合器式(DSG)自动变速器。
FF车辆的自动变速器和差速器组合称为自动驱动桥(图4-18),它由液力变矩器,驱动桥壳、齿轮变速机构、液压控制装置、电子控制系统和驱动轴等组成。
图4-18 自动驱动桥
1—变矩器 2—油泵 3—齿轮变速机构 4—车速传感器 5—中间轴齿轮转速传感器(输出轴) 6—涡轮转速传感器(输入轴) 7—传感器 8—ECU 9—电磁阀 10—液压控制装置 11—变速杆
(2)液力变矩器 液力变矩器利用液体的力把发动机的动力传送给驱动桥。液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成,称三元件变矩器,内部还装有锁止离合器(图4-19)。泵轮的转动将离心力施加在液体上,液体再将此力传送给涡轮。其原理相当于两个面对的风扇,一个风扇吹出空气,另一个风扇在空气推动下旋转。变矩器内部的锁止离合器,可以机械地传送动力而不用液体传送,这是通过变矩器前盖直接连接涡轮而完成的。
图4-19 液力变矩器
1—泵轮(动力自发动机) 2—涡轮(输出动力给驱动桥) 3—导轮 4—前盖 5—锁止离合器
(3)行星齿轮机构 齿轮变速机构由两个或三个行星排组成,行星排由太阳轮、行星轮架和齿圈三个元件组成(图4-20)。ECU通过液压控制装置,使太阳轮、行星轮架和齿圈三者有一个保持不转动,一个输入转矩,一个输出转矩,就可以实现需要的减速、增速和反向转动。如果对两个元件同时输入转矩,另一个输出转矩,则实现直接档。
1)超速档。太阳轮固定,齿圈主动,行星架从动。行星轮自转和公转,行星架与齿圈转动方向相同,但是转速按比例增加(图4-21)。
2)直接档。太阳轮、齿圈刚性连接并主动,行星架从动,三个元件则以同样转速转动(图4-22)。
3)倒档。行星架固定,太阳轮主动,齿圈从动,齿圈与太阳轮转动方向相反,转速按比例降低(图4-23)。
图4-20 行星齿轮机构
1—中间轴 2—行星架 3—前太阳轮 4—后太阳轮 5—齿圈 6—短行星轮 7—长行星轮
图4-21 超速档
图4-22 直接档
图4-23 倒档
(4)液压控制装置 该装置由油泵、阀体、油路等组成。油泵由变矩器外壳驱动(图4-24),提供自动变速器运转所需的液压力。
液压控制装置(图4-25)的调压阀调节来自油泵的液压力,以产生管路压力;换档阀控制换档;手动阀根据变速杆的移动切换管路的压力路径;电磁阀通过接收ECU的信号切换液压路径,以变换齿轮传动。
笔 记
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图4-24 油泵
1—泵体 2—从动齿轮 3—主动齿轮
图4-25 液压控制装置
1—调压阀 2—换档阀 3—手动阀 4—电磁阀 5—油泵 6—ECU 7—变速杆(www.xing528.com)
(5)电子控制系统 该系统由电控单元、传感器和执行器组成,有些车型将发动机和电子控制自动变速器(ECT)的电脑集成一体(图4-26)。空档起动开关检测变速杆的位置,只有在“P”位和“N”位才允许起动机转动;节气门位置传感器检测节气门开度;车速传感器检测车速;输入轴转速传感器检测输入轴转速。ECU接收这些传感器的电信号,将其传送给液压控制装置中的电磁阀,电磁阀驱动液压阀动作,控制齿轮变速机构中的离合器、制动器接通或断开,实现行星轮机构不同的传动比。
图4-26 电子控制系统
1—空档起动开关 2—节气门位置传感器 3—车速传感器 4—输入轴转速传感器 5—发动机 6—自动驱动桥 7—电磁阀 8—变速杆
(6)AMT、DSG、CVT
1)AMT自动变速器采用平行轴斜齿轮传动,特点是齿轮变速机构简单,制造和维修成本较低。齿轮变速机构大致与手动变速器相同(图4-27),驾驶员将变速杆放置“D”位,ECU根据车速、节气门位置等信号,自动操作离合器和换档机构进行传动比改换。
2)DSG直接换档变速器具有7个前进档和1个倒档(图4-28)。它由干式离合器K1和K2、驱动轴1和驱动轴2、输出轴1和输出轴2、输出轴3以及P位锁齿轮等组成。
飞轮通过K1与驱动轴1接合,再通过1/3、5/7换档拨叉拨动同步器(图4-29),挂上1、3、5、7档。飞轮通过K2与驱动轴2接合,再通过2/4、6/R换档拨叉拨动同步器,挂上2、4、6、倒档。P位锁齿轮被锁止后,通过输出轴3可将差速器圆柱齿轮锁住。
图4-27 AMT自动变速器
1—变速杆 2—传感器3—ECU 4—油泵 5—执行器 6—发动机 7—离合器 8—变速器
图4-287 速DSG变速器
1~7—前进档齿轮 R1—倒档中间齿轮 R2—倒档齿轮
3)CVT无级变速器采用链式传动,在最小传动比和最大传动比之间可以连续控制(图4-30)。根据发动机输出功率,发动机转矩通过飞轮减振装置传递给变速器,前进档和倒档各有一个湿式离合器,倒档旋转方向通过行星齿轮系改变。转矩再通过辅助减速齿轮传递到主动链轮,然后通过传动链传给从动齿轮,最后传给主减速器从动齿轮。
主动链轮与从动链轮的宽度由液压控制单元同步调整,主动链轮调宽,从动链轮调窄,传动比增大(图4-31);主动链轮调窄,从动链轮调宽,传动比减小(图4-32)。液压控制单元又受控于变速器控制单元。
当踩下制动踏板,制动踏板指示灯点亮,可将变速杆由P位换到R、N、D位(图4-33)。Tiptronic功能提供有级6档手动模式,推向“+”升档,拉向“-”降档,此时还要由控制单元根据车速来确定。
笔 记
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图4-29 共有四个换档拨叉
图4-30 CVT无级变速器
1—飞轮减速装置 2—倒档离合器 3—辅助减速齿轮 4—主动链轮 5—传动链 6—从动链轮 7—变速器控制单元 8—液压控制单元 9—前进档离合器 10—行星齿轮系
图4-31 传动比增大
1—主动链轮 2—从动链轮
图4-32 传动比减小
图4-33 变速杆
1—制动踏板指示灯 2—自动模式(P/R/N/D) 3—手动模式(+/-) 4—档位指示灯
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