魏東

摘? 要：液力自動(dòng)變速器是車(chē)輛變速裝置中非常重要的一種，也是一種比較傳統(tǒng)的變速器裝置。文章對(duì)液力自動(dòng)變速器車(chē)輛坡道行駛換擋的措施進(jìn)行了分析研究，在文章中對(duì)車(chē)輛自動(dòng)變速器進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并提出了液力自動(dòng)變速器的工作原理，根據(jù)坡道換擋的主要問(wèn)題，提出了液力自動(dòng)變速器車(chē)輛坡道行駛換檔的主要措施。

關(guān)鍵詞：液力自動(dòng)變速器;車(chē)輛;行駛換擋;措施

中圖分類(lèi)號(hào)：U463? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）34-0113-02

Abstract： Hydraulic automatic transmission is a very important kind of vehicle transmission， and it is also a traditional transmission device. In this paper， the measures of vehicle ramp shift of hydraulic automatic transmission are analyzed and studied， the vehicle automatic transmission is briefly introduced， and the working principle of hydraulic automatic transmission is put forward. According to the main problems of the ramp shift， this paper puts forward the main measures of the hydraulic automatic transmission vehicle ramp driving shift.

Keywords： hydraulic automatic transmission; vehicle; driving shift; measures

1 車(chē)輛自動(dòng)變速器

自動(dòng)變速器與傳統(tǒng)手動(dòng)變速器相比，具有自動(dòng)化和簡(jiǎn)易性的特點(diǎn)，很大程度上提高了車(chē)輛變速運(yùn)行的控制，對(duì)于車(chē)輛運(yùn)行的安全穩(wěn)定也起到了非常關(guān)鍵的作用。當(dāng)前，根據(jù)自動(dòng)變速器的工作原理不同，將自動(dòng)變速器分為機(jī)械式無(wú)極變速器、電控機(jī)械式自動(dòng)變速、雙離合器變速箱以及液力自動(dòng)變速器等四種形式。

首先，機(jī)械變速器在具體變速工作中，主要是利用了變速器中的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪以及V型帶來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)輛運(yùn)行速度。在車(chē)輛行駛過(guò)程中，齒輪轉(zhuǎn)速變化和轉(zhuǎn)矩變化引起車(chē)輛變速運(yùn)動(dòng)。所以，其他變速器主要是針對(duì)齒輪變速調(diào)整而進(jìn)行車(chē)輛變速，而機(jī)械變速器則是采用主動(dòng)輪、從動(dòng)輪控制實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速。機(jī)械變速器是當(dāng)前變速系統(tǒng)中最受歡迎的變速器系統(tǒng)。

其次，電控機(jī)械式自動(dòng)變速器。電控機(jī)械式自動(dòng)變速器是傳統(tǒng)手動(dòng)變速控制器的改進(jìn)版，其主要變速原理與手動(dòng)控制變速原理相同，其主要的革新內(nèi)容就是采用電控系統(tǒng)對(duì)變速器進(jìn)行控制。在電控機(jī)械式自動(dòng)變速器具體實(shí)施變速中，電控系統(tǒng)帶動(dòng)液壓操縱機(jī)械對(duì)變速結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛變速。

第三，雙離合器變速箱。雙離合器變速箱與傳統(tǒng)的單離合變速裝置的根本區(qū)別就是采用了兩個(gè)離合變速裝置，通過(guò)離合裝置的增加，有效的消除了動(dòng)力中斷間隙，從而實(shí)現(xiàn)了離合變速設(shè)備的無(wú)動(dòng)力中斷變速。在傳統(tǒng)變速換擋裝置中，車(chē)輛行駛中發(fā)生變速問(wèn)題，將會(huì)給駕駛員帶來(lái)頓挫的感覺(jué)，影響汽車(chē)體驗(yàn)度。所以，采用雙離合器變速箱，能夠在很大程度上提高車(chē)輛變速的體驗(yàn)感。

最后，液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器在實(shí)現(xiàn)車(chē)輛行駛變速換擋的過(guò)程中主要依靠液力變矩器與行星齒輪結(jié)構(gòu)。在液力自動(dòng)變速器實(shí)施機(jī)械變速時(shí)，電控中心控制液力變矩器實(shí)施變速，在不對(duì)車(chē)輛動(dòng)力性能造成影響的情況下實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛行駛的變速換擋。液力自動(dòng)變速器與機(jī)械自動(dòng)變速器都是傳統(tǒng)的變速器裝置，在現(xiàn)代車(chē)輛變速換擋中應(yīng)用也比較廣泛。在當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)工藝中，液力自動(dòng)變速器的應(yīng)用占據(jù)主流地位。但是，液力自動(dòng)變速器也有其自身的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在油耗大的問(wèn)題。所以，在解決了液力自動(dòng)變速器油耗大的問(wèn)題之后，液力自動(dòng)變速器還能夠有良好的應(yīng)用。

2 液力自動(dòng)變速器的簡(jiǎn)要介紹

2.1 液力自動(dòng)變速器的工作原理

液力自動(dòng)變速器在具體車(chē)輛行駛中可以自動(dòng)實(shí)施變速換擋，其主要工作原理包括以下幾方面內(nèi)容：（1）在液力自動(dòng)變速器實(shí)施自動(dòng)換擋中首要工作單位就是電子控制單元的傳感裝置，其主要工作內(nèi)容就是收集駕駛員的行駛車(chē)速信息以及油門(mén)開(kāi)合信息。（2）在電子控制單元開(kāi)合信息完成后，控制單元與儲(chǔ)存信息進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，通過(guò)對(duì)比分析確定是否實(shí)施變速換擋。（3）控制信息信號(hào)發(fā)布后首先作用于自動(dòng)變速裝置電磁閥，電磁閥對(duì)變速執(zhí)行結(jié)構(gòu)提供變速指令。最終液壓裝置分別控制自動(dòng)變速器的離合裝置與制動(dòng)裝置，從而實(shí)現(xiàn)變速換擋。

2.2 液力自動(dòng)變速器的組成結(jié)構(gòu)

如圖1為液力變速器的結(jié)構(gòu)組成圖，組成部分包括液力變矩器、齒輪變速結(jié)構(gòu)以及電子控制單元等三大部分組成，其中齒輪變速結(jié)構(gòu)her液力變矩器結(jié)構(gòu)都是同時(shí)位于液力自動(dòng)變速裝置之上，而電力控制單元?jiǎng)t在汽車(chē)操作系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)施中央控制功能[1]。

首先，車(chē)輛變速液力變矩器結(jié)構(gòu)包括泵論、導(dǎo)輪、渦輪以及鎖止離合器共同組成。在車(chē)輛變速換擋中，液力變矩器的主要工作動(dòng)能來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備將動(dòng)力能源傳遞給了驅(qū)動(dòng)液，驅(qū)動(dòng)液動(dòng)力將動(dòng)力由渦輪輸出給齒輪變速結(jié)構(gòu)。

其次，齒輪變速結(jié)構(gòu)。在車(chē)輛變速的過(guò)程中，液力變速結(jié)構(gòu)提供了汽車(chē)扭轉(zhuǎn)變速的主要?jiǎng)恿?，而齒輪變速結(jié)構(gòu)也是汽車(chē)變速的重要輔助結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的變速工作中，齒輪變速結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部齒輪完成副工作，從而實(shí)現(xiàn)齒輪變速。

最后，電子控制系統(tǒng)是液力變速系統(tǒng)的核心模塊，其主要組成部分包括中央處理器、CAN總線(xiàn)以及傳感器和控制閥等工作。在電子控制系統(tǒng)具體工作的過(guò)程中，CAN總線(xiàn)作為數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸系統(tǒng)、中央處理器作為數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)、而控制閥則是電子控制法的執(zhí)行系統(tǒng)，直接關(guān)系到電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行功能實(shí)現(xiàn)。

3 車(chē)輛坡道行駛換擋的規(guī)律

當(dāng)前，車(chē)輛坡道行駛換擋規(guī)律主要包括單參數(shù)換擋、兩參數(shù)換擋以及動(dòng)態(tài)三參數(shù)換擋等三種換擋方式。

首先，單參數(shù)換擋規(guī)律在車(chē)輛變速行駛中包括車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及油門(mén)開(kāi)度三方面因素影響汽車(chē)變速換擋。而在實(shí)際的變檔規(guī)律中，僅有油門(mén)開(kāi)度對(duì)于汽車(chē)變檔的影響相對(duì)比較大。所以，汽車(chē)變檔規(guī)律中單參數(shù)是指汽車(chē)油門(mén)開(kāi)度因素。油門(mén)開(kāi)度越大代表油門(mén)輸入小，車(chē)輛進(jìn)入低檔位運(yùn)行。汽車(chē)車(chē)輛油門(mén)開(kāi)度小，汽車(chē)油門(mén)輸出大，車(chē)輛進(jìn)行高檔位運(yùn)行。

其次，兩參數(shù)換擋規(guī)律是指在車(chē)輛變速形式中遵循兩個(gè)參數(shù)變化控制車(chē)輛變檔。其主要參數(shù)因素包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與車(chē)速或者車(chē)速與油門(mén)開(kāi)度參數(shù)。在汽車(chē)變速換擋中，輸入兩個(gè)參數(shù)作為換擋依據(jù)，有利于汽車(chē)換擋精準(zhǔn)性提高。另外，兩參數(shù)換擋規(guī)律中也要分為等延遲型換檔規(guī)律、發(fā)散型換檔規(guī)律、收斂型換檔規(guī)律及等集中換擋規(guī)律[2]。

第三，動(dòng)態(tài)參數(shù)換擋規(guī)律。與前兩種換擋規(guī)律不同，動(dòng)態(tài)換擋參數(shù)規(guī)律是指對(duì)汽車(chē)運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)因素進(jìn)行考慮從而完成換擋。在車(chē)輛正常行駛的過(guò)程中，會(huì)遇到不同的道路環(huán)境、包括上坡、下坡等工況。所以，在車(chē)輛動(dòng)態(tài)參數(shù)變換中，要考慮到動(dòng)態(tài)變化因素。而當(dāng)前汽車(chē)換擋動(dòng)態(tài)因素中，主要包括汽車(chē)運(yùn)行速度、汽車(chē)油門(mén)開(kāi)度以及加速度等方面動(dòng)態(tài)因素。動(dòng)態(tài)參數(shù)換擋規(guī)律考慮到汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化因素，所以是最為合理準(zhǔn)確的換擋規(guī)律。

4 液力自動(dòng)變速器車(chē)輛坡道行駛換擋措施構(gòu)建

在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，汽車(chē)變速是非常重要的內(nèi)容，而對(duì)于車(chē)輛變速而言，包括三種變速規(guī)律，其中三參數(shù)動(dòng)態(tài)變速規(guī)律是最為合理的變速規(guī)律。三參數(shù)動(dòng)態(tài)變速規(guī)律考慮到了車(chē)輛運(yùn)行工況問(wèn)題，而在車(chē)輛運(yùn)行時(shí)，坡道運(yùn)行是非常常見(jiàn)的運(yùn)行狀態(tài)，坡道運(yùn)行與直線(xiàn)運(yùn)行有所不同，坡道運(yùn)行對(duì)于車(chē)輛變速換擋的影響更為復(fù)雜。所以，當(dāng)前對(duì)于液力自動(dòng)變速車(chē)輛坡道行駛換擋措施的有效研究非常關(guān)鍵。

首先，液力自動(dòng)變速器車(chē)輛上坡工況的換擋優(yōu)化具體包括以下幾方面內(nèi)容：在車(chē)輛進(jìn)行上坡運(yùn)行中，車(chē)輛向上運(yùn)動(dòng)勢(shì)必會(huì)形成動(dòng)力能轉(zhuǎn)化，并且車(chē)輛向上運(yùn)行，也會(huì)受到坡向向下方向的阻力影響。所以，在車(chē)輛上坡工況換擋規(guī)律中，應(yīng)該保證車(chē)輛換擋后的速度滿(mǎn)足車(chē)輛爬坡動(dòng)力，并且爬坡動(dòng)力能增加要與坡向下阻力相等或者大于阻力，以提升車(chē)輛的動(dòng)力能[3]。而在爬坡運(yùn)動(dòng)中，駕駛員通過(guò)加大油門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)速度提升，從而實(shí)現(xiàn)換擋并給予汽車(chē)一定的爬坡力。通過(guò)液力自動(dòng)變速車(chē)輛上坡運(yùn)行的具體工況，可以確定車(chē)輛變速換擋的主要影響因素包括油門(mén)開(kāi)度、汽車(chē)速度、汽車(chē)加速度以及坡道坡度值等多方面因素。所以，根據(jù)液力自動(dòng)變速器的變速換擋規(guī)律，可以選擇基于以油門(mén)開(kāi)度與車(chē)速為輸入?yún)?shù)的基本二參數(shù)換檔規(guī)律作為上坡坡道換擋規(guī)律。二參數(shù)換擋規(guī)律中，車(chē)速和汽油門(mén)開(kāi)度是主要的輸入?yún)?shù)，而在上坡形式中車(chē)速要受到加速度影響，所以對(duì)于升降檔的速度輸入值進(jìn)行合理設(shè)置，就能夠有效的保證上坡工況中汽車(chē)換擋規(guī)律良好。

其次，液力自動(dòng)變速車(chē)輛下坡工況中的變速換擋規(guī)律主要包括以下幾方面內(nèi)容：下坡工況下汽車(chē)車(chē)輛運(yùn)行所受的外力不同，其中包括方向不同、受力值也有所不同，所以液力自動(dòng)變速車(chē)輛中變速換擋規(guī)律也要有所變化，以免造成車(chē)輛運(yùn)行事故。在下坡工況車(chē)輛行駛中，由于坡道沿力方向向下，與車(chē)輛運(yùn)行方向正好相同，導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)行中的阻力降低，車(chē)輛的加速度值也會(huì)增大，所以需要做好汽車(chē)制動(dòng)才能夠保證汽車(chē)安全運(yùn)行。在車(chē)輛下坡工況變速換擋規(guī)律中，油門(mén)開(kāi)度參數(shù)和速度參數(shù)依舊是影響汽車(chē)變速換擋的主要參數(shù)，而下坡坡度和汽車(chē)制動(dòng)強(qiáng)度對(duì)換擋的影響非常大，所以應(yīng)該建立制動(dòng)強(qiáng)度因素基礎(chǔ)之上的變速換擋規(guī)律。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，總結(jié)了液力變速器車(chē)輛坡道換擋規(guī)律。希望能夠?qū)σ毫ψ兯贀Q擋規(guī)律的優(yōu)化以及車(chē)輛坡道安全行駛有所幫助。

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