【康正汽车•钟祥店】汽车为什么会自动换档?自动变速器换档控制原理

世界酒网 2019-12-05


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首先,自动变速器的换档由ECU主要根据节气门开度和车速决定。ECU通过车速传感器(一电磁感应式传感器)接收与车速相关的信息。并且,ECU根据该信息来调整换档规律、管路油压、换档感觉和变矩器锁止离合器的控制(节气门位置传感器用来测量驾驶员踩下加速踏板的程度)。同时,ECU可在给定车速的情况下,根据节气门开度决定升档或降档的时间。


发动机特性曲线


1.在80%节气门以上的负荷时,由于混合气加浓使燃油消耗增大,经济性较差。


2.在40-80%节气门负荷时,经济性较好,其中60%节气门负荷、2000rpm时经济性最佳。


3.在20%节气门以下负荷时,变速器的机械摩擦损失几乎等于发动机有效输出功率,经济性差车辆不宜工作在该范围。


4.转速低于1200rpm时,为恶劣工况,发动机工作不稳定,会熄火。


5.节气门关闭时,发动机输出功率为负值,说明可用于发动机制动。


常规换档特性曲线


两档位之间的换档是由ECU根据换档特性曲线控制的。它考虑了车速和节气门开度等因素。相同车速情况下,升档曲线和降档曲线之间存在一个延迟,即两曲线所对应的节气门开度值不同,因此挂入高档时所需的节气门开度较大,而挂入低档时节气门开度较小。其作用是:不会因油门踏板的振动或车速稍有降低而重新回到原来的档位,保证了换档过程的稳定性。有利于减少换档循环,防止控制系统元件的加速磨损与降低乘坐舒适性。


先进换档特性曲线


由运动型和经济型特性曲线组成。在档位操纵手柄上的切换开关使得驾驶员可任意选择。运动型换档曲线两档位之间的延迟较短,而且挂入高档时的节气门开度较大,这样车辆低档加速时间长,可充分发挥动力性。经济型换档曲线两档位之间的延迟较长,特别是挂入低档的节气门开度小,这样车辆可较长时间工作在高档位,发动机的工作点接近最佳油耗区,经济性好。具有自适应功能,根据驾驶员的驾驶风格确定换档特性曲线,如偏运动性或偏经济性。为更好地适应车辆不同的行驶工况,如上下坡、牵引及不同风力。变速器的换档程序能识别行驶中的阻力,并根据它来确定换档点。


自动变速器换档操纵机构


XE-program 自适应换档模式:该模式储存有多种行驶程序,可根据不同的行驶工况确定换档,如:牵引工况、上下坡工况、自由滑行(恒速)、城市工况和扭曲路工况等。


S-program 运动模式:运动模式是一性能导向型换档模式,换档点处于发动机较高转速下,因此可充分利用发动机高转矩和高功率的区域,动力性好。


M-program 手动模式:在该模式下,驾驶员可手动换档。通常为降低油耗,将部分低档锁住,即切换倒手动模式后,变速器仅能在几个高速档位之间换档。通过手柄每次升降1档。


自动换档规律:


自动换档按油门、车速中的一个或二个参数来控制。这些参数应按照设计要求的换档时刻自动控制换档,才能保证车辆获得良好的牵引性能和燃料经济性。


相邻两排挡间自动换档点的诸控制参数之间的关系称为换档规律。这个规律是按车辆动力性和经济性对自动换档系统的要求来设计的。


换档延迟的作用:


保证换档自动控制的稳定性。当自动换上新档后,不会由于油门踏板振动或车速稍降而重新换回原来排位。有利于减小换档循环对车辆行驶的不良影响。驾驶员可以对自动换档进行干预。可以提前升档或强制降档。变化换档延迟可改变换档规律,以适应动力性、经济性、使用性等方面的要求。


换档特性图


自动换档的牵引力变化过程:


设车辆在节气门a2时以I档行驶。这时车辆加速,当车速增至V3时,在A2点换入II档。于是按II挡牵引特性工作。


如节气门开度仍为a2,则换入II档时应在a2点工作。由于牵引力大于行驶阻力,牵引力应a2c2变化。


如果车辆减速行驶,节气门开度为a2 时以II档行驶,由于牵引力小于行驶阻力,车速下降,这时牵引力沿c2a2B2变化。


当车速降至V1时,在B2点开始换入I档。牵引力改为沿b2A2曲线变化。


换档特性对车辆性能的影响:


换档特性对车辆动力性和经济件有重要影响。图中阴影部分就是牵引力不能利用的区域,这个区域愈大,动力性愈差。牵引力不能利用的区域可分为两种情况。升档时不能利用牵引力的区域为实线阴影区。减速行驶降档时,不能利用的牵引力的区域为实线阴影区加虚线阴影区。减速降档行驶时不能利用的牵引力区域更大、动力性更差。从提高动力性方面考虑,换档点应按c1c2c3c4曲线进行。如换档点比该曲线提前(即在较小车速下),或较晚(在较大车速下)进行,都会出现末被利用的牵引力区域。如果换档时刻离曲线c1c4相近,则车辆动力性良好但燃料经济性差。反之,如果换档时刻曲线位于低速范围内,即离c1c4曲线远些,则燃料经济性好而动力性差。一般提高换挡时的车速,能改善动力性,降低换档时的车速,能改善燃料经济性。


自动变速器的换档规律:


经济性:希望车辆能尽早挂入高档位。

动力性:希望能在发动机最大转矩附近换档,动力性好。

舒适性:希望减少换档次数。


等延迟型


相对于节气门开度α而言,2换3和3换2曲线的斜率是相同的。


换档的主要依据是车速。当车辆以2档行驶时,车速和发动机转速工作在蓝色直线上,当节气门α达到预定值后,变速器即沿红色箭头。


换入3档,此时车速为v3。若行驶阻力增大,当车速降至v2时,又换入2档。驾驶员可在小节气门的情况下,在v3′点换入3档,以改善油耗。该型换档规律常用在城市公共车辆上,通过驾驶员的操作,使车辆以小节气门高档位运行。


增延迟型


换档延迟随节气门开度的增加而增加。相对于节气门开度α而言,2换3和3换2曲线的斜率是不同。驾驶员在松开节气门时,可提前换入高档,此时v3′点低于等延迟型的v3′。降低了油耗和噪声。在大节气门换高档时,发动机转速接近最大功率点,动力性好,换档延迟增大,减少换档次数,提高了舒适性。但在大节气门情况下换低档必须大幅度减小发动机转速才能实现,换档间隔过大,加速性较差。该型换档规律常用于后备功率大的轿车上。


带强制低档的增延迟型


增延迟型的改进,目的是能在大节气门开度时迅速挂入低档,以充分发挥发动机大功率的潜力,满足超车、爬坡等需要。驾驶员猛踩节气门获得一个∆α的超大行程后,在发动机转速降低不大的情况下车辆被迫换入低档,因此具有良好的加速性。在驾驶员正常操作时,其换档规律同增延迟型。它既保留了增延迟型的优点,又克服了其缺点,故应用广泛。


减延迟型


换档延迟随节气门开度的增加而减少,其节气门曲线呈收敛型。在大节气门开度的情况下,换档时发动机转速差最小,动力性好。在小节气门开度时,换档延迟增大,避免了换档过多,发动机可在较低的转速下运行,燃油经济性好,噪声低。该型换档规律常用于比功率较低的货车。


丰田A140E四档自动变速器E档换档曲线

丰田A140E四档自动变速器D档换档曲线

现代索纳塔KM175自动变速器D档换档曲线

现代索纳塔KM175自动变速器E档换档曲线


自动变速箱其实是一种非常复杂的机械,且对于双离合变速箱来说,AT的换挡速度会比较慢,效率损失也比较高。但随着新一代AT变速箱的投入使用,我们已经能看见在corvette C7上那具换挡速度甚至比双离合还要快的AT变速箱。相信AT的未来方向,必定是更高效的。



康正汽车集团成立于2012年,顺应国家政策号召,匠心独运的提出在全国范围内销售多种品牌汽车的创新汽车超市模式。以“买车修车到康正 全国联保万里行”为服务理念,承诺为消费者提供高性价比的汽车一站式综合服务。


康正汽车全国连锁钟祥店于20159月开始筹备,于20167月开始装修,2017年元月1日开始试营业。公司占地2000多个平方,其中一楼展厅800多个平方,二楼售后1200多个平方。经过一年多的运营,得到了客户的好评和认可,经钟祥公司申请,康正汽车集团批准,于2017618日正式开业



康正汽车超市全国连锁钟祥店
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