电控自动变速器性能试验方案设计

本文分析了4T65E电控自动变速器的结构和工作原理,主要介绍了该变速器的电子控制系统,并对自动变速器各档位的动力传动路线进行了分析。根据4T65E变速器的工作原理特性,设计了油压试验、时滞试验、档位传动比试验、电控系统性能试验,使用试验台架对4T65E变速器进行了上述性能测试,将试验结果以图表的方式表示并分析试验数据。试验台架主要组成部件为可调电涡流负载、变频调速动力系统、液压油路系统和电控检测装置等。测试结果表明,该试验台架可对4T65E变速器进行换挡、加载操控、并将液压系统的工作状况显示出来,以此判定4T65E变速箱的各档位工作状况、电子控制系统中各传感器的工作状况以及液压控制系统各阀体的工作状况。关键词 自动变速器,电子控制系统,设计,试验台架,性能目录
1 绪论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 2
2 4T65E电控自动变速器的结构和工作原理 2
2.1 4T65E变速器简介 2
2.2 4T65E变速器控制原理 2
2.3 4T65E变速器基本结构 3
2.3.1液力变矩器 4
2.3.2机械传动系统 5
2.3.3液压控制系统 5
2.3.4电子控制系统 5
2.4 4T65E变速器动力传递路线及各档传动比 7
3 自动变速箱试验台简介 11
3.1自动变速器试验台测试原理概述 11
3.2试验台架的基本组成 11
3.2.1 驱动设备 12
3.2.2 负载设备 12
3.2.3控制系统 13
3.2.4数据采集和信号处理系统 13
3.2.5试验台的安装、支承以及调整装置 13
3.3试验台总体组成框图 14
4.1 油压试验 14
4.2 时滞试验 17
4.3 挡位传动比试验 18
4.4电控系统性能试验 20
结论 22
致谢 22
参考文献 24
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> 3.2.4数据采集和信号处理系统 13
3.2.5试验台的安装、支承以及调整装置 13
3.3试验台总体组成框图 14
4.1 油压试验 14
4.2 时滞试验 17
4.3 挡位传动比试验 18
4.4电控系统性能试验 20
结论 22
致谢 22
参考文献 24 1 绪论
1.1研究目的及意义
几十年前,汽车对于人们来说是一件奢侈品,而现在,汽车已几乎家家都有。而这些汽车中,绝大部分采用的是自动变速器。装用自动变速器的车辆操作控制简单,无需人力操作换挡,对驾驶人员的操作能力要求不高。特别是在交通繁忙路段行驶,有利于行车安全。因此, 国内外新生产的乘用汽车越来越多地使用自动变速器[1]。目前汽车普遍采用的是自动变速器是电控自动变速器,俗称AT,这类变速器的特点是通过电控系统的电子元件控制液压元件,自动变速器ECU可以通过接受车速传感器和节气门位置传感器的信号来进行自动换档。
近年来,大量中国的进口和合资生产的高档轿车,价格14万以上的汽车绝大多数装有自动变速器,所以在我国有巨大的维修自动变速器市场。但自动变速器结构复杂,维护技术要求高,仅仅依靠传统的维护方法不能保证维修的质量,需要一个合适的维修企业使用的自动变速器性能测试设备,以此来提高自动变速器的维修质量和使用寿命。
随着电子控制系统在发动机和自动变速器上的广泛应用,电控发动机和自动变速器的检测诊断与维修人员十分短缺。为了研制具有自主知识产权的,而且适合我国国情的发动机变速器综合实验台,对各种汽车发动机和自动变速器的基本性能和常见故障进行台架测试与分析[2]。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
上世纪30年代,美国通用汽车公司的第一个自动变速箱成功运用在了汽车上,迄今为止,国外自动变速器的发展历史已经七八十年了,自动变速器总成技术的产业化关键部件已经非常成熟,包自动变速器包括柔性自动装配线检测,在线检测技术和离合器,行星排,制造和测试技术等关键零部件的核心技术,已形成了完整的产业链配套,积累了丰富的行业经验,树立了完善的开发流程和标准。
跨国汽车公司和自动变速器公司有自动变速器测试试验设备为核心技术的垄断,是AVL,GIF,FEV,霍夫曼弗劳德和其他几家公司手中。最典型的如美国ENTON和德国的ZF,传动装置装配,检测技术和设备的发展,国外的技术封锁和垄断的实施,核心技术和软件是严格保密的,核心设备,控制软件有过相关标准的不卖;比如德国和奥地利的两家自动变速器动态综合试验台制造企业,2000万高昂的售价已严重限制了我国自动变速器试验台架的产业化过程[3]。
1.2.2国内研究现状
我国在汽车自动变速器方面的研究由于与较德、美、日等汽车大国相比起步较晚,相对应的自动变速器试验台架方面的研发也才刚刚起步,所以我国还没有树立起一个比较规范的测试方法和技术标准,并且国内汽车行业在自动变速器性能检测这个方面的台架试验的几乎是一片空白。而国外对这方面设备又采取严格保密的措施,并且对外售价高昂,所以研发自动变速器测试台架成为了我国汽车企业的当务之急。
有很多企业,高校和科研机构大胆探索自动变速器,积累了很多宝贵经验的领域,也取得了一定的研究和开发成果。在理论研究方面,包括清华大学和北京理工大学,吉林大学和北京航空航天大学等很多高校的北大。在这些方面也做了很多的理论研究和实践工作,例如AT 自动变速器阀板设计与实验、换挡特性、TCU 软硬件开发以及整车匹配标定等,许多研究成果已发表;在装备制造业,安徽巨一自动化装备有限公司在自动变速器测试装备方面生产的部分产品已经得到运用。
2 4T65E电控自动变速器的结构和工作原理
2.1 4T65E变速器简介
4T65E自动变速器是用于由上海别克汽车的自动变速器。该变速器是前轮驱动的电控自动变速器。4T65E变速器是4档手自一体变速器。这种类型的液力变矩器由泵轮,导轮,涡轮和锁止离合器组成。除了通过可变叶片泵变速驱动桥以提供所需的工作油的压力。链轮通过传动链将液力变矩器的输出扭矩传递到变速驱动桥和。4T65E型变速驱动桥内部由1个串联行星齿轮机构、4个多片离合器、3个制动带和3个单向离合器组成。主减速器、差速器以及变速驱动桥是一个整体特[4]。
2.2 4T65E变速器控制原理
电子控制自动变速器的原理是电子控制系统接收发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、变速器油液温度等信号,输入命令到电磁阀,采用电磁阀控制液压回路。电磁阀将这些电信号转变为液压控制,从而操纵换档执行机构进行换档。信号由于电子控制自动变速器使用速度传感器可以更准确地确定由计算机控制的速度和换档时间,也可以很好地控制速度,因此电子控制的自动变速器得到了广泛的传播,而液压控制自动变速器则再被慢慢被时代淘汰。
4T65E型自动变速器电子控制系统以动力系统控制模块PCM (Powe

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