1. 1认识自动变速器(课件）-高二《自动变速器与控制系统故障诊断与检测》同步教学（北京理工大学出版社）

课题一 汽车自动变速器的基础知识 1. 了解自动变速器的分类； 2. 熟悉自动变速器的组成结构； 3. 掌握自动变速器的工作原理； 4. 了解自动变速器的发展史。 学习任务 1. 能够正确使用自动变速器； 2. 能够正确描述自动变速器的工作原理。 技能要求 任务一 认识自动变速器 自动变速器的发展史 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自动变速阶段，各阶段的技术应用情况如图所示。 自动变速器的发展历程 1．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“动力换挡”，并避免了固定轴式变速器中的“同步问题”。而液力耦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 公司采用液力耦合器代替离合器，省去了驾驶时的离合器踏板操作。随后出现了液力自动变速器的前身，开始有了车速和油门两个参数信号，即用液压逻辑油路控制的液力自动变速时代。 2．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，控制是通过液压系统来实现的；控制信号的产生，主要是通过反映油门开度大小的节气门阀和反映车速高低的速控阀来实现的；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，按照设定的换挡规律，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。代表性的产品有：丰田的A40系列自动变速器，通用的4T60E、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，无法按使用者的愿望实现精确的换挡品质控制。 3．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挡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，电控系统由计算机、各种传感器、电磁阀及控制电路等组成，它将控制换挡的参数（如车速和油门开度等）通过传感器转换为电信号输送给计算机，计算机通过处理将换挡的信号作用于换挡电磁阀，从而利用液压换挡执行机构实现自动换挡。由于计算机能存储和处理多种换挡 规律，在改善换挡品质控制方面，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。 4．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，陆续推出用于四挡和五挡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，并对换挡规律作出适当调整。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，采取禁止升挡的措施消除 循环换挡；三菱新型四挡自动变速器，将各种输入信息和驾驶员的换挡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挡。 我国应用液力传动始于20 世纪50 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的发展。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。 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研究自动变速器的步伐，并且在液力自动变速器的研究、生产、修理等方面都有了一定的基础。例如，1998 年，一汽大众的新捷达王装备了AG4 自动变速器；1999 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。不仅是轿车，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。 自动变速器的类型 自动变速器是指汽车驾驶中离合器的操纵和变速器的操纵都实现自动化的变速器，简称AT，是英文Automatic Transmission 的缩写。目前，自动变速器的自动换挡等过程都是由自动变速器的电子控制单元（英文缩写为ECU，