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1、黄 冈 职 业 技 术 学 院毕业设计(论文)课题名称: 浅析自动变速器的发展及应用系 别 交通学院 专 业 汽车检测与维修技术 班 级 09汽修2班 姓 名 郭文迪 学 号 2009070312 指导教师 曾鑫 摘 要汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。由于自动变速器具有许多优点，因此在汽车上应用越来越广泛。目前，自动变速器在日本、美国、东南亚的装车率约为98%、95%和75%，中国的装车率不到10%。我国目前使用的汽车绝大多数仍为手动变速，手动变速
2、汽车由于频繁换挡的操作，易使驾驶员疲劳，影响行驶安全;而不同的驾驶技术水平对车辆的燃料经济性、动力性、乘坐舒适性造成极大差异，所以自动变速是人们长期追求的目标，是车辆向高级阶段发展的重要标志。目前我国自动变速器在轿车、城市客车、高级旅游客车、军用车、重型载货汽车及矿用车上已呈现越来越旺盛的需求。本文概述了自动变速器的发展进程,介绍了其典型结构;根据汽车行驶中常见的几种工况,分别说明了自动变速器的使用方法。关键词: 汽车 自动变速器 结构 使用方法 AbstractAuto transmission is to address the engine output speed and torque
3、 with the vehicle driving speed and torque required to set up the conflict between. Vehicle performance is good or bad, depends not only on the engine, but to a great extent dependent on the transmission and the transmission and engine match.The automatic transmission has many advantages, it is wide
4、ly applied in the car. Currently, the automatic transmission in Japan, the United States, Southeast Asia, the loading rate is about 98%, 95% and 75%, Chinas loading rate of less than 10%. The vast majority of vehicles currently in use is still manual transmission, manual transmission cars due to the
5、 frequent shift operation, easy to make the driver fatigue, affect driving safety; and different levels of driving skills, vehicle fuel economy, power, ride cause great difference in comfort, so the automatic transmission is that people long-term goal is the development of the advanced stage of the
6、vehicle to an important symbol. At present, China automatic transmission in the car, city bus, senior tour buses, military vehicles, heavy trucks and mining vehicles have been rendered increasingly strong demand. This article outlines the development process of automatic transmission, introduced its
7、 typical structure; car driving under several common conditions, namely that the automatic transmission is used.Keywords: Car automatic transmission structure use目 录摘 要2Abstract3引 言5一、自动变速器的发展历程6(一)、自动变速前期6(二)、液力自动变速阶段7(三)、电控自动变速阶段7(四)、智能自动变速阶段7二、自动变速器的结构特点及工作原理9(一)、自动变速器的特点9(二)、自动变速器的类型10(三)、自动变速器的
8、结构12(四)、自动变速器的工作原理13三、自动变速器共性关键技术18四、现代汽车自动变速器的应用20(一)、电控机械自动变速器（AMT）20(二)、液力机械自动变速器（AT）21(三)、无级自动变速器（CVT）22(四)、双离合自动变速器（DCT）23结论26致谢27参考文献28引 言现代轿车装用电子控制自动变速器越来越多。据统计，在美国的90年代新车型上，作为标准件的自动变速器装车率已经超过90%，日本为73%，欧洲为25%。随着洫产业国际化的逐步形成，装有国产自动变速器的轿车面世已为期不远。一、自动变速器的发展历程汽车自动变速器是随着车辆技术及其相关技术的发展而产生的。纵观汽车自动变速器
9、的发展历史，大体上可以分为四个阶段：自动变速前期、液力自动变速阶段、电控自动变速阶段和智能变速阶段，各阶段的技术应用情况见表1。图1 自动变速器的发展历程(一)、自动变速前期最早在1904年出现了离合器和制动器等摩擦元件操纵变速的行星齿轮机构，该机构首先用于英国Wilson Picher 汽车上。1907年福特车上大量使用行星齿轮变速器，它的出现实现了不切断动力进行的“动力换档”，并避免了固定轴式变速器中的“同步问题”。而液力偶合器的出现为自动操纵的实现提供了可能，1938年至1941年美国General Motors 和Chrysler 公司采用液力偶合器代替离合器，省去了驾驶时的离合器踏板
10、操作。随后出现了液力自动变速器的前身，开始了车速和油门两个参数信号，用液压逻辑油路控制的液力自动变速时代。(二)、液力自动变速阶段 该阶段以1938年的通用Oldsmobile 车上的Hydromantic 开始，以液力自动变速器的普遍应用和迅速推广为特征。这个阶段的液力自动变速器由液力变矩器和行星齿轮变速器组成，控制系统是通过液压系统来实现的，控制信号的产生，主要是通过反应油门开度大小的节气门阀和反应车速高低的速控阀实现，其控制系统是由若干个复杂的液压阀和油路构成的逻辑控制系统，按照设定的换档规律，控制换档执行机构的动作，从而实现自动换档。代表性的产品有：丰田的A40系列自动变速器、通用的4
11、T60E、EF、CHPE9 等系列产品。但液压系统的控制精度较低，难以适应车辆行驶状况的变化，无法按使用者愿望实现精确的换档品质控制。(三)、电控自动变速阶段 1969年法国的雷诺R16TA轿车首先使用了电子控制自动变速器，与全液压的区别在于自动换档的控制系统是由电脑来实现的，但当时电子技术不成熟，应用范围较窄，到20世纪80年代末，电子控制逐步实用化，越来越多的自动变速器采用了电子控制。自动变速器的控制系统包括电控和液控两部分，电控系统由电脑、各种传感器、电磁阀及控制电路等组成，它将控制换档的参数（如车速和油门开度等）通过传感器转换为电信号输送给电脑，电脑通过处理将换档的信号作用于换档电磁阀
12、，从而利用液压换档执行机构实现自动换档。由于电脑能存贮和处理多种换档规律，在改善换档品质控制方面，有明显的优越性，并且与整车的其他控制系统兼容性好，最终可以实现车辆电子控制系统一体化。(四)、智能自动变速阶段随着车辆技术和自动变速技术的发展，人们不再满足于简单的功能实现，车辆自动变速技术即将进入智能化阶段，控制策略的不断改进成为车辆自动变速技术的特点。德国的宝马公司从1992年起，陆续推出用于四档和五档自动变速器的自适应控制系统，能够自动识别驾驶员的类型、环境条件和行驶状况，并对换档规律作出适当调整。尼桑的E4N71B 自动变速器，采用模糊推理对高速公路坡道进行识别，采取禁止升档的措施消除循环
13、换档，三菱新型四档自动变速器，将各种输入信息和驾驶员的换档通过神经网络建立联系，利用神经网络的学习功能，使得车辆能够按照驾驶员意图自动换档 1 。我国应用液力传动始于五十年代，自行研制出了内燃机车和红旗CA770 三排座高级轿车的液力传动系统，随后液力传动也在我国获得了一定发展，此外，部分军用车辆上使用了液力自动变速器，但发展速度要落后于发达国家 2 。由于对自动变速器良好性能的逐渐认识，用户的需求量也越来越大，使国内汽车企业加快了自动变速器的发展步伐。并且在液力自动变速器的研究、生产、修理等方面都有一定的基础。近年来发展速度较快，如1998年，一汽大众的新捷达王装备了AG4自动变速器，199
14、9年神龙富康推出智能型AL4自动变速器，上海别克装备了4T65-E自动变速器，此外广州本田、天津夏利、重庆奥拓等也先后加入其中，尤其是上海帕萨特B5还装备了具有模糊控制功能的自动变速器。不仅轿车，深圳华海公司还为深圳市大型公共汽车改装了进口的艾里逊液压自动变速器。因此，在国产车上选装自动变速器已成为必然之势 3 。二、自动变速器的结构特点及工作原理变速器是传统汽车和混合动力电动汽车动力传动系统的重要部件。变速器的性能对整车的动力性、经济性、舒适性等有着重要的影响。近年来, 随着汽车保有量的大幅上升, 驾驶经验欠缺的司机数量的急剧增加以及石油价格的不断上涨, 能源危机似乎一触即发, 人们迫切需要一种操纵简便、节能环保的汽车。装载自动变速器的车辆, 使驾驶员不再像驾驶手动变速器( manual transmission, MT ) 汽车那样频繁地使用离合器踏板, 且具有操纵方便、起步平稳、乘坐舒适性好等诸多优点, 因此, 其市场占有率在逐步提高 4 。(一)、自动变速器的特点自动变速器的主要特点表现在以下几个方面：1、驾驶性能优良汽车驾驶性能的好坏，除与汽车本身的结构有关外，还取决于正确的控制和操纵。自动变速器可以按照预先设定的最佳换档规律自动变换档位，让汽车在不同的运行条件下都能同时兼顾发动机的最低油耗和变速器的最高效率，因而特别适合于非职业驾驶 5 。2、自适应能力强自动变
