3.1.1　自动变速器的组成

与传统的简单机械——液力控制自动变速器相比，现代意义的汽车自动变速系统发展成为运用计算机与电子自动控制，并结合机械——液力传动技术完成传动变速过程的全自动控制系统，由机械变速系统、换挡执行机构、液压控制系统、电子控制系统和冷却装置组成。

汽车自动变速系统的工作原理是，首先由电子控制系统接收反映汽车运行状况和驾驶员意愿的车速和节气门开度等传感器的信号，分析确定挡位和换挡点，输出换挡指令，通过电磁阀将电信号转换为液压信号，由液压控制装置控制各种液压阀的动作，进而控制换挡执行元件，使得机械变速系统组成不同传动比的动力传递路线，实现自动换挡过程。

1.自动变速器的组成

1）机械变速系统

机械变速系统的两种表现形式为齿轮式有级变速机构和带轮式无级变速机构。不同类型的自动变速器，它的基本内容和基本形式还是有所区别的。对AT而言，机械变速系统往往是指液力变矩器和行星齿轮机构。对AMT和DCT而言，机械变速系统往往是指圆柱齿轮机构，齿轮和轴系。随着人们对行星轮系和圆柱齿轮多样化组合技术的探讨，也存在行星轮系和直齿轮系组合应用的现象。对CVT而言，机械变速系统往往是指带轮传动机构。

2）换挡执行机构

不同类型的自动变速器，各个组成部分的基本内容还是有所区别的。对AT而言，机械变速系统是指液力变矩器和行星齿轮机构，换挡执行机构是指换挡离合器、制动器和单向离合器等。对AMT而言，机械变速系统是指平行轴式齿轮机构，换挡执行机构是指自动离合器和同步器等。对DCT而言，机械变速系统是指平行轴式齿轮机构，换挡执行机构是指双离合器和同步器等。对CVT而言，机械变速系统是指带轮传动机构，换挡执行机构是指换挡离合器。

3）液压控制系统

自动变速器液压控制系统的作用是通过电磁阀接收电子控制系统的指令并将其转化为液压信号，来控制液压阀阀芯的运动，从而控制换挡执行元件和闭锁离合器的动作，实现自动换挡。根据实现的功能的不同，自动变速器液压控制主要由以下4个部分组成。

（1）供油调压和流量控制系统。该系统主要由油泵和主油路调压系统两部分组成，它的作用是为变速器整个液压系统提供具有一定压力和流量的油液。现代自动变速器只有一个油泵，为所有的液压系统供油。

（2）换挡操纵系统。该系统应该由电子自动控制换挡电磁阀、防止结合元件干涉的互锁阀、人工操纵的手动阀和一些特殊要求的液压阀等组成。它必须具备三个功能：换挡功能、互锁功能和失效保障功能。

现代自动变速器都必须具有自动换挡和人工换挡两种功能，以满足汽车各种复杂工况的使用要求。除了在电子控制失效时仍能保持部分挡位之外，人工换挡还可以对自动换挡进行干预使得换挡更符合要求。人工干预主要体现在换挡杆的位置上，一般的自动变速器换挡杆的位置除了驻车P、空挡N、倒挡R、前进挡D之外，还设置了D1，D2或者D3等挡位用于雪地、上下坡等特殊行驶工况。

在自动变速器中有些接合元件相互间存在矛盾关系，不能同时接合，否则，会产生结构干涉。尽管在TCU电控系统内已有措施（电控互锁），但是为了安全起见，往往在油路上设计机械互锁阀，称之为机械互锁。

自动变速器的液压系统还必须具有失效保障措施。当电子控制系统出现故障或者电磁阀失效时，汽车必须能够用手动换挡，保证具有基本行驶挡位仍可以开车行驶。

（3）换挡品质控制系统。对有级式自动变速器，换挡过程实际上是接合元件的分离和接合的转换过程，由于存在速比差，传动系运动状况发生突变，如果接合元件分离和接合交替过程搭接不当，以及接合元件的摩擦接合力矩变化，会引起换挡冲击，给人不舒服的感觉。因此，在现代乘用车自动变速器中都设有电液控制的换挡品质控制油路，主要实现两个方面的油压控制：

①换挡搭接控制，进行换挡时接合元件分离和接合转换精确的定时控制。

②换挡时接合元件的油压变化曲线，包含将要分离的接合元件的油压下降曲线和将要接合的接合元件的油压上升曲线。

另外，为了控制接合元件的油压平稳增长，还需要并联或者串联调压阀（例如溢流阀、减压阀和节流阀）。

（4）闭锁离合器控制系统和冷却润滑系统。该系统是针对AT而言的，用于液力变矩器的闭锁离合器的接合、分离和打滑控制，该系统由压力阀、滤油器、冷却散热器和管路等组成。压力阀一般设置在入口处，防止进入液力变矩器的油压过高，使作用在叶轮上的轴向力过大，损坏变矩器。背压阀设置在出口处，保证变矩器内具有一定的油压，防止产生气蚀。冷却器一般设置在出口，液压油从变矩器流出，经散热器至变速器润滑冷却，然后回油箱。

自1977年开始采用变矩器液体流动方向的改变使闭锁离合器接合和分离的方案后，该结构方案就成为闭锁离合器的主流。液体从泵轮入口进入变矩器，从泵轮出口流出至闭锁离合器摩擦片，将它压紧在泵轮壳体上，使闭锁离合器接合；反之，闭锁离合器分离。打滑控制是由通过改变闭锁离合器摩擦片上的压紧油压来实现的。首先，根据车速、节气门开度等传感器信号，由电子控制系统计算出实际打滑率，并与存储在控制器中的目标打滑率比较来控制闭锁离合器的压紧油压。为了精确控制压紧油压，采用电子控制，其控制方式有电子控制电液比例阀和电子控制高速电磁阀两种。打滑的控制方法最早采用简单的PID反馈控制，但由于情况复杂，影响因素多，且控制过程要求响应快、稳定性好，因此，很难满足要求。目前，主要是采用模糊控制、学习控制和鲁棒控制等复杂的控制方法。

4）电子控制系统

自动变速器的电子控制系统（Transmission Control Unit，简称TCU）的作用是根据车速、节气门开度等传感器信号，分析确定挡位和换挡点，输出换挡指令，通过电磁阀产生液压信号来控制换挡元件的动作，从而实现自动换挡过程。

自动变速器电控系统由传感器、电控单元TCU（包括控制软件）和执行组件三部分组成，如图3-1所示。传感器组件一般包括车速传感器、节气门位置传感器、发动机冷却液温度传感器、空挡起动开关、制动灯开关、超速开关、模式选择开关等，用于感知车速、节气门开度、冷却液温度和其他工作情况，并将这些信息转变成电信号输入电控单元。自动变速器的电控单元TCU可以是独立的，也可以与发动机的电控单元ECU集成于一体，TCU和ECU集成为动力总成控制器是发展趋势。电控单元根据传感器输送的信号确定换挡和锁止时机，通过控制相应的电磁阀而达到控制液压系统。执行组件主要指电磁阀，包括换挡电磁阀、调压电磁阀、变矩器锁止电磁阀、加力电磁阀、冬天驾驶防滑阀等，它们控制作用于液压阀门上的油压从而控制换挡和锁止时机。

图3-1　自动变速器电子控制框图

电控系统精确控制自动变速器的换挡时刻和闭锁离合器的工作情况，同时要求使换挡更加平顺。

（1）换挡点控制。这是最基本的控制项目。在自动变速器中，传动速比进行自动切换的位置称为换挡点（变速点）。换挡点通常是由发动机节气门开度和车速决定的，车速提高时的换挡点和车速下降时的换挡点之间设有“滞后性”，以防止在换挡点附近频繁变速引起的不稳定性。实际上，降挡线设置在比升挡线低速的一侧。换挡点文件位置存储在TCU中，在行驶中通过切换“特性工况选择开关”，能够选择任意的换挡位置。

（2）闭锁控制。利用闭锁电磁线圈的开或关特性控制液力变矩器闭锁阀。为了防止在液力变矩器内的液体空转引起发动机功率损失，应尽可能使液力变矩器的闭锁离合器闭锁。在闭锁状态，车辆燃油经济性提高，但是液力变矩器不能发挥增大转矩和减少转矩冲击的作用，降低了车辆的加速性能。一般而言，在加速工况重视行驶性时，闭锁点的车速高一些；在经济工况重视燃油经济性时，闭锁点的车速低一些。

（3）变速时过渡特性控制。变速器行星齿轮的各组件在变速过程中，由于离合器与制动器的作用，需要频繁的啮合和分离，这时，由于各组件的转矩变化及旋转部件的惯性力的影响，引起输出轴转矩的变动。这种转矩变化导致车辆的加速度变化（变速冲击），使乘员感到极其不舒适。为了缓和变速冲击，要求进行变速控制以减少转矩变化。与此同时，作为转矩传动系统，也必须考虑车身整体的振动系统。

（4）发动机转矩控制。发动机转矩控制是指在离合器工作时所传递的转矩发生下降，限制变速时的转矩变动，通过变速时发动机的点火时间滞后，使发动机的输出转矩临时下降，以使离合器接合平缓，在加速升挡变速时，输出变速信号，输入轴转速（发动机转速来自变速器输入轴速度传感器）降低到某一数值时，向发动机ECU提出滞后控制的要求，以使点火时间比标准时间推迟，降低发动机的转矩输出。

（5）离合器油压控制。离合器油压控制是指调整离合器接合时的工作油压，控制接合力，以减少转矩的变动。TCU把理想的离合器接合动作的状态，作为输入轴转速的变化状态（目标转速）进行存储，按照输入转速与目标转速差控制作用于电磁线圈电压的占空比，控制离合器的接合过程，减少变速时的转矩变动，直至离合器接合终了。

2.液力变矩器

液力传动分为动液传动和静液传动两大类。动液传动是靠液体在循环流动过程中动能的变化而传递动力，静液传动是利用液体在密闭工作容积内压能的变化而传递动力。液力变矩器属于动液传动装置，是广泛应用于汽车自动变速器和工程机械的液力传动装置。

汽车从静止状态起步，发动机与变速器接合时，发动机曲轴和变速器输入轴之间有一个转速差，会产生冲击，此时需要一个连接元件来缓解冲击，在安装自动变速器的车辆上，液力变矩器就是一个标准的缓解冲击的连接元件，连接在发动机和自动变速器之间。液力变矩器的作用不仅能使汽车舒适和平顺的起动，降低发动机输出转速的波动，同时还可以在一定范围内改变发动机的输出转矩，从而提高汽车的起步加速能力。

在现代自动变速器中，液力变矩器是其核心组成部件之一。其主要作用是利用液体的循环流动来改变动能从而传递动力。液力变矩器是为了改变液力耦合器的性能而在其基础上发展起来的，它与液力耦合器的最大区别是在泵轮和涡轮之间增加了导轮，正是因为增加了导轮这一部件，自动变速器从此进入了高速发展的阶段，汽车传动系统在真正意义上得到了革新。

液力变矩器导轮的结构、数量以及固定方式可以有不同的形式，据此可以将液力变矩器分为三种主要形式，如图3-2所示。德国工程师Fottinger Wandler首先发明了导轮固定在变矩器壳体上的液力变矩器，但随着对液力变矩器传动效率要求的提高，并使发动机在较宽的区域内稳定工作，又先后出现了导轮固定在单向离合器上的液力变矩器和带锁止离合器的液力变矩器。另外，在此三种基本的液力变矩器基础上又逐渐发展了多种形式的液力变矩器，如双泵轮液力变矩器、导轮反转液力变矩器以及双涡轮液力变矩器等。

现代汽车上广泛采用带锁止离合器的液力变矩器，如图3-2（c）所示。

图3-2　液力变矩器主要类型

（a）导轮固定在壳体上　（b）导轮固定在单向离合器上　（c）带锁止离合器且导轮固定在单向离合器上

1）液力变矩器的基本结构

普通液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳四个部件组成。导轮由固定套固定在变速器壳体上，并且与泵轮和涡轮保持一定的轴向间隙，装配后，所有工作轮形成的环形断面称为液力变矩器循环圆，其基本结构如图3-3所示。目前，汽车用液力变矩器的工作轮一般由钢板焊接冲压而成，而工程机械和一些军用车辆的液力变矩器工作轮则由铝合金精密铸造而成。

图3-3　液力变矩器结构示意

（1）泵轮。泵轮与变矩器壳体刚性连接，然后用螺栓固定安装在发动机飞轮上并与曲轴一起旋转。泵轮内部沿径向安装有许多较平直的叶片，叶片内缘安装有导环，其作用是让工作液平滑流动，基本结构如图3-4所示。发动机工作时，泵轮内的工作液在离心力的作用下由外缘甩出而冲击涡轮，发动机转速越高，工作液的流速越大，对涡轮的冲击力越大，涡轮转速越高。

图3-4　泵轮结构示意

（2）涡轮。涡轮与变速器输入轴用花键连接，内部安装有许多叶片，与泵轮不同的是叶片呈曲线形状，方向与泵轮叶片的弯曲方向相反（相对安装时的方向相反），如图3-5所示。涡轮叶片与泵轮叶片相对放置，中间留有很小的间隙。

图3-5　涡轮结构示意

图3-6　导轮结构示意

（3）导轮。导轮安装在泵轮和涡轮之间，通过单向离合器安装并固定在变速器壳体的导轮轴上。导轮叶片与涡轮叶片方向相反，对离开涡轮的工作液产生阻力，使工作液改变方向冲击泵轮叶片背面，给泵轮一个额外的“作用力”，如图3-6所示。

（4）单向离合器。单向离合器也称超越离合器或自由轮机构，其作用是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。液力变矩器的单向离合器主要有滚柱式和楔块式两种，单向离合器主要由外座圈、内座圈、楔块及叠片弹簧组成。外座圈与导轮叶片用铆钉或花键固定连接在一起，内座圈用花键（或铆钉）与导轮固定套连接，而固定套被固定在变速器的壳体上，因而内座圈是固定不动的，如图3-7～图3-9所示。

图3-7　单向离合器的结构

图3-8　楔块式单向离合器的工作原理

图3-9　楔块工作原理

习惯上，我们把这种可以转为耦合器工况的变矩器称为综合式液力变矩器，因为它具有变矩器和耦合器两种工作状态，故称为“双相”；又因为安装在泵轮与导轮间的涡轮数为1，称为“单级”；所以上述变矩器的全称应为“单级双相三元件综合式液力变矩器”，“元件数”是指泵轮、涡轮和导轮等工作轮的个数。

2）液力变矩器的工作原理

如前所述变矩器不仅能传递转矩，而且能够在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮转速（反映汽车行驶速度）的不同而改变涡轮输出的转矩。变矩器之所以具有变矩作用，是因为结构上比耦合器多了导轮机构，在液体循环流动的过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩。

现以工作轮的展开示意图3-10来说明液力变矩器的工作原理。依据液流方向将循环圆上的中间流线在同一平面上展开成一直线，按泵轮→涡轮→导轮展开，工作轮的叶片角度也清晰地表示出来，如图3-11所示。

为便于说明问题，假定发动机转速和负荷不变，即变矩器泵轮的转速nB和泵轮转矩TB为常数。

图3-10　液力变矩器工作轮展开示意

B-泵轮；W-涡轮；D-导轮

图3-11　液力变矩器工作原理

（a）nw＝0　（b）nw≠0

（1）汽车起步工况[涡轮转速nw＝0，如图3-11（a）所示]。工作液在泵轮叶片的带动下以一定的速度沿箭头1方向冲击涡轮叶片，对涡轮有一个作用力，产生绕涡轮轴的转矩TW。由于此时涡轮是静止的，所以工作液沿着叶片切线方向流动并冲向导轮，其方向如图3-11中箭头2所示，并对导轮产生作用力矩，因导轮固定不动，所以工作液又沿导轮叶片的切线方向3回到泵轮。工作液流过叶片时受到叶片的作用力，其方向发生变化。根据作用力与反作用力定律，工作液也会受到叶片的反作用力矩，其大小与作用力矩相等、方向相反。设泵轮、涡轮和导轮对工作液的作用力矩分别是和TD，根据平衡条件有TW＝TB＋TD，即涡轮转矩等于泵轮转矩与导轮转矩之和。容易看出，此时的涡轮转矩大于泵轮转矩，也就是说，液力变矩器起到了增大转矩的作用。随着发动机转速的升高，涡轮转矩逐渐增大，当涡轮转矩经传动系统传递到驱动轮上的转矩足以克服汽车的起步阻力矩时，汽车起步并开始加速，相应的涡轮转速也从零逐渐升高。

（2）汽车正常行驶[涡轮转速nw≠0，如图3-11（b）所示]。汽车起步后，涡轮出口处的工作液不仅具有沿叶片方向的相对速度w，而且还具有沿圆周方向的牵连速度u，冲击导轮叶片的液流速度应该是此二者的合成速度v。因假设泵轮转速nB不变，仅nw变化，故涡轮出口处相对速度不变，只是牵连速度发生变化。由图3-11（b）容易看出，随着nw的增大，牵连速度u，合成速度（绝对速度）v随之增大，且v的方向也发生变化（随着nw的增大而逐渐向左倾斜），作用于导轮的转矩逐渐减小。

当涡轮转速nw，增大到某一数值时，液流的方向正好沿导轮出口方向冲向导轮，液流方向不改变，如图3-11（b）所示。

若涡轮转速nw继续增大，液流绝对速度的方向继续向左倾斜。此时液流冲击导轮叶片的背面，如图3-11（b）中的3所示。由于导轮与泵轮的转矩方向相反，故涡轮转矩为泵轮和导轮转矩之差，即TW＝TB-TD，故TW＜TB，即液力变矩器的输出转矩小于其输入转矩。

若涡轮转速增大到与泵轮转速相等，即nW＝nB。时，工作液在循环圆中的循环流动停止，液力变矩器不再传递动力，此时TW＝0。

3）液力变矩器的特点

由于液力变矩器与液力耦合器均属于动液传动机械，所以液力变矩器同样具有液力耦合器起步平稳、减振、过载保护等特点；同时，液力变矩器能够改变转矩的大小。此外，液力变矩器还具有以下两个特点：

（1）输出轴的转速总是小于输入轴的转速，两轴的转速差随传递转矩的变化而变化。

（2）较强的自适应性。载荷增加时输出转速自动下降，反之自动上升，有良好的自动变速性能。

液力变矩器结构复杂，精度要求较高，制造维修成本亦较高。由于其内部存在液流损失，因此，与机械传动相比传动效率较低，最高效率只有85%～90%。

4）带锁止离合器的液力变矩器

如前所述，液力变矩器的传动效率较低，故采用液力变矩器的汽车在正常行驶时燃油经济性较差，且液流损失的能量转换为热能需要进行强制冷却，从而增大了自动变速器的体积和质量。考虑到汽车（尤其是轿车）经常在良好的路面上行驶，液力传动的优势发挥不明显，如果高速时采用机械传动，则能够提高效率并改善经济性。因此，出现了带锁止离合器的液力变矩器。

早在1949年，Packard公司就已经在其Ultramatic型自动变速器中采用了能够将泵轮与涡轮锁止在一起以形成直接传动的锁止离合器LC（Lockup Clutch）。但由于该结构增加了汽车的生产成本，再加上当时的汽油价格很低，对这一结构的要求并不是非常迫切，所以长时间内锁止离合器没有得到发展和应用。直到1978年，迫于石油危机的压力，美国克莱斯勒（Chrysler）汽车公司才又带头重新研发装用锁止离合器的液力变矩器。

目前，汽车上使用的液力变矩器锁止离合器主要有液压锁止型、离心锁止型和粘性锁止型三大类，其中以液压锁止型最为常见，它利用自动变速器液压系统中的油压产生接合，将液力变矩器泵轮与涡轮锁止在一起。

图3-12　带锁止离合器的液力变矩器结构

带锁止离合器的液力变矩器有如下特点：当汽车在变工况下行驶（如起步、加减速）时，锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力直接经机械系统传递，此时变矩器的传动效率为1。

锁止离合器位于液力变矩器的涡轮前端，由油缸活塞、传力盘和离合器从动盘等组成。在液压系统的控制下，能够在适当的时刻进行锁止切换。现代汽车上常用的带锁止离合器的液力变矩器结构如图3-12所示。

锁止离合器的主动部分是油缸活塞（即压盘）和传力盘，传力盘通过花键与泵轮连接并一起旋转。从动部分是装在涡轮轮毂花键上的离合器从动盘，离合器从动盘与涡轮输出轴一起旋转，并可以沿轴向移动。为了减小锁止离合器接合或分离瞬间的冲击力（即动载荷），通常离合器从动盘的内圈上安装有减振元件。压盘右侧的油液与泵轮、涡轮中的工作液相通，而左侧的油液通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。压力油经油道进入后，推动油缸活塞右移，压紧离合器从动盘，锁止离合器接合，泵轮与涡轮接合成一体旋转，变矩器不起作用；当油压撤除时，锁止离合器分离，变矩器正常工作。

3.1.2　自动变速器的换挡规律

当变速杆放在D位置时，自动变速器会按照一定的规则进行自动换挡，这一规则就是自动变速器的换挡规律。自动变速器的换挡规律是根据合适的控制参数得到当前最佳的挡位，从而决定是否换挡和换到哪一挡。换挡规律的好坏直接影响汽车的动力性、燃油经济性、排放特性、安全性和舒适性等的优劣，是自动变速器的关键技术之一。

根据换挡规律作用的不同，可以分为4类。

（1）经济性和动力性换挡规律。基于发动机的稳态特性获得最佳动力性和最佳经济性换挡规律，适用于良好的直、平路况。

（2）弯路及坡路换挡规律。采用模糊逻辑的控制方法来获得换挡规律。

（3）液力变矩器闭锁换挡规律。适用于带闭锁离合器的液力变矩器的自动变速器。

（4）效率换挡规律。基于液力变矩器的原始特性曲线获得的换挡规律，仅针对液力变矩器而言，目标使其效率大于某一特定值，从而保证液力变矩器始终工作在高效区。

1.经济性和动力性换挡规律

为了使汽车具有最佳的行驶性能，制定自动变速器的换挡规律时，需要根据发动机的工作状态来选择最佳的变速器挡位。根据优化计算时选用的目标函数的不同，可以分为两种最佳换挡规律：最佳燃油经济性换挡规律和最佳动力性换挡规律。最佳燃油经济性换挡规律，是驾驶员以最小的燃油消耗工况来进行换挡的规律。最佳动力性换挡规律，是汽车牵引力得到最充分的利用而发动机功率获得最大的发挥来进行换挡的规律。如果节气门开度较小，表示驾驶员希望获得最佳的燃油经济性，此时驾驶员换挡车速较低，使发动机运行在该节气门开度下燃油消耗较低的转速范围。如果驾驶员迅速踏下加速踏板，表示驾驶员想获得最大的加速度，此时换挡点对应着发动机的转速为该节气门开度下最大功率点的转速。(www.daowen.com)

根据控制参数的选择不同，可以将换挡规律分为三类：单参数、两参数和三参数。目前，自动变速器中应用最为广泛的是后两类换挡规律，因此，本节只介绍后两类换挡规律的基本原理。

（1）两参数换挡规律。目前，广泛采用的两个控制参数为：节气门开度和车速，如图3-13所示，实线为升挡曲线，虚线是降挡曲线。在一定节气门开度下，当车速位于实线右侧，升入3挡；反之当车速降低到虚线左侧时则换回到2挡，虚线右侧和实线左侧的区域为两挡的可能工作区，视汽车原来的行驶状况而定。这种升降挡之间的交错现象，称为换挡延迟或换挡重叠，主要是为了避免循环换挡。

图3-13　两参数换挡规律

2，3-挡位序号

根据换挡延迟的变化，可以将两参数换挡规律分为四种：等延迟型[见图3-13（a）]、收敛型[见图3-13（b）]、发散型[见图3-13（c）]和组合型[见图3-13（d）]。

①等延迟型。在等延迟型两参数换挡规律中，换挡延迟不随着节气门开度的变化而变化。主要特点是：在小节气门开度时换入高挡的车速较低，发动机噪声低，燃油经济性好。

②收敛型。在收敛型两参数换挡规律中，换挡延迟随着节气门开度的增大而减小，呈收敛状分布。主要特点是：在大节气门开度时，换挡延迟较小，升降挡发动机的功率利用率高，动力性好；在小节气门开度时，换挡延迟较大，可以避免过多的换挡，发动机可以在较低转速工作，燃油经济性好，发动机噪声低，行驶平稳舒适。

③发散型。在发散型两参数换挡规律中，换挡延迟随着节气门开度的增大而增大，呈发散状分布。主要特点是：当快速松抬加速踏板时，可以提前换入高挡，发动机噪声低，燃油经济性好；在大节气门开度时，升挡的发动机转速高，接近最大功率点，动力性好，减少了换挡次数，但降挡时发动机转速低，功率利用率差。

④组合型。为了便于在不同节气门开度下获得不同的汽车性能，在组合型两参数换挡规律中，换挡规律由两段或者多段不同变化规律组成。通常，小节气门开度下，以舒适、稳定、少排放为主；中开气门开度下，以保证最佳燃油经济性为主，兼顾动力性；在大开气门开度下，以获得最佳动力性为主。

（2）三参数换挡规律。在两参数换挡规律中，换挡点都是基于发动机稳态特性进行制定的，但是汽车的起步、加速、制动减速和换挡等过程是动态变化的。因此，在三参数换挡规律中，除了开气门开度和车速之外，还引入反映动态过程的加速度dv/dt，作为选挡控制参数。与两参数换挡规律相比，三参数换挡规律进一步反映了汽车的实际操纵规律，能够改善汽车的加速性、燃油经济性、舒适性。由于该换挡规律需要通过试验获得发动机非稳定特性，因此目前工程上应用较少。

2.弯路及坡路换挡规律

弯路及坡路换挡规律用于解决汽车行驶过程中的特殊问题：弯路和爬坡。汽车在转弯时，因为短时间车速下降，按照动力性或经济性换挡规律会产生频繁换挡。汽车在爬坡时，也会由于牵引力不足而引起车速快速下降造成频繁换挡。频繁地换挡操纵会大大增加换挡元件的使用频率，从而降低其寿命。为了避免频繁换挡，在经济性和动力性换挡规律中，引入弯路和坡路信息，利用模糊控制技术进行实时修正，即为弯路及坡路换挡规律。

弯路及坡路换挡规律主要是利用驾驶员经验及其他专家知识形成的，使换挡在其决策过程中考虑更多的因素和指标，力求使自动变速器的挡位选择与人的操纵过程相似。这种换挡规律的优劣对驾驶员及有关专家的水平和设计人员对这些问题的理解程度等诸多因素的依赖程度很高，很可能无法形成一个完备的换挡规律。另外，无论是经济性指标还是动力性指标，这种换挡规律都无法达到最优。

3.液力变矩器闭锁换挡规律

为了提高液力变矩器的传动效率，需要在自动变速器控制系统中设定液力变矩器的闭锁规律。液力变矩器闭锁规律规定的是液力换挡和机械换挡之间的转换问题，因此，它是换挡控制的一部分。

闭锁规律主要包括闭锁控制参数与闭锁点等两个方面。根据闭锁控制参数的不同，闭锁规律可以分为两类：单参数控制（涡轮转速、车速）、双参数控制（速比、涡轮转速与节气门开度、车速与节气门开度）。

从理论上讲，闭锁点应该设在耦合器工况点附近，即转矩比等于或接近1的点。

4.效率换挡规律

效率换挡规律是针对液力变矩器的传动效率较低的问题提出的，其目的是通过变速器换挡来控制液力变矩器在高效区工作。高效区就是系统在某挡下能够达到某效率指标的转速区间，是人为规定的包含最大效率点的转速区间。

效率换挡规律是以控制液力变矩器的效率高于某一特定值（一般取为0.75～0.8）为目标，通过自动变速控制系统计算变速器的传动比，来获得下一时刻变速器挡位的决策方法。控制中的关键问题是如何识别换挡点。

效率换挡规律需要借助于自动变速器的试验手段获得。根据试验结果，做出发动机与变速器共同工作的变速器效率与输出动力的特性曲线，当发动机节气门开度一定时，即发动机输出转速一定时，变速器各个挡位效率和车速的统计特性如图3-14所示。相邻两挡动力曲线的交点为换挡点，如图3-14所示B和C点。从图3-14中可以发现，相邻两个换挡点之间的输出转速范围与效率曲线上该挡的高效区近似对应。改变节气门开度，发动机工作点变化，传动效率与动力特性也发生变化；但这种近似对应关系仍然存在。因此，如果工作点经过某换挡点时但没有换挡，系统势必进入低效区，所以可以认为换挡点之间的区域为近似高效区，这样可以直接利用以上换挡动力曲线作为换挡控制策略。

图3-14　效率换挡规律的原理

3.1.3　自动变速器电子控制系统

自动变速器电子控制系统（Transmission Control Unit，简称TCU）是指在自动变速器运行过程中，通过微控制器对各种能够描述当前车辆行驶状态的传感器信号（发动机负荷、汽车速度等）的处理，分析判断出驾驶员的意愿，进而主动调整自动变速器运转状态的智能换挡控制系统，其工作目标使自动变速器在各种工况下都能按照预定的最优控制规律工作。本项目中的自动变速器电子控制系统是一个综合的概念，不仅是指自动变速器控制器硬件本身，它还包含自动变速器的控制软件、传感器、电磁阀等所有与自动变速器控制相关的软硬件。由于自动变速器电子控制系统代替了部分驾驶员的换挡操作，有效降低了驾驶员工作疲劳，简化了驾驶操作、提高了安全性，从一定程度解决了非熟练驾驶员的驾驶安全问题。

目前，自动变速器电子控制系统的结构和控制方法日趋复杂，其控制精度的不断提高和控制范围的不断扩展，使自动变速器的控制正朝着综合控制和智能控制的方向发展。可以说自动变速器电子控制系统的软硬件设计，包含了自动变速器的基本工作原理和动力传动系统各部分的协同工作及匹配需求。因此自动变速器电子控制技术是本专业学生和工程人员必不可少的专业基础，对深入理解现代车辆传动系统的特性具有重要意义。

1.电子控制系统硬件组成

自动变速器按控制方式可分为液压控制和电液控制两种，随着电子控制技术的进步，电液控制自动变速器综合性能更加优良，因此目前流行的自动变速器普遍使用电液控制方式。如图3-15所示，所有自动变速器电子控制系统虽然各有特点，但其基本的硬件结构都是类似的。电子控制系统硬件按功能不同可分为：电子控制单元、控制开关和传感器、执行器、线束和连接器四部分；按其所在的位置可以分为自动变速器元件（如压力传感器、电磁阀）、整车元件（如仪表盘、制动开关）、通信模块（EMS的CAN通信模块）。

2.电子控制单元

电子控制单元是自动变速器电子控制系统的核心，它由微控制器和外围电路组成。它的作用是根据安装在发动机或自动变速器上的各种传感器所测得的节气门开度、车速及变速器油温等运行参数以及各种开关传来的当前状态信号，进行计算、比较和分析，并调用其内部设定的控制程序，向各个执行器发出指令，使相应的电磁阀动作，从而实现对图3-15自动变速器电子控制系统的组成。

图3-15　自动变速器电子控制系统的组成

自动变速器的控制。自动变速器电子控制单元由微控制器、输入输出信号处理模块、通信模块和其他辅助电路模块组成，如图3-16所示。

图3-16　丰田四挡自动变速器电子控制系统组成框图

自动变速器电子控制单元主要接收3种信号（模拟信号、脉冲信号、开关信号），这些信号被采集进入微控制器进行分析计算，然后向执行机构发出相应的动作指令。因此在设计控制单元硬件时，就要考虑模拟信号处理电路、脉冲信号处理电路、开关信号处理电路以及电源转换电路等，同时在输出电路中还需要考虑执行器驱动电流的范围，以及抗电磁干扰能力。为了与汽车上其他电子控制模块（如发动机电子管理系统的CAN总线）进行信息共享和协同控制，电子控制单元中都需要CAN通信模块。控制单元硬件还应包含故障诊断模块，国内外相关企业采用的故障诊断协议包括以K线或CAN总线为载体的KWP2000诊断协议和UDS诊断协议。

（1）微控制器。微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成Flash ROM，EEPROM，RAM、总线、总线逻辑、定时器/计数器、看门狗、I/O、串行口、AD/DA等各种必要功能和外设。随着人们对自动变速器性能的要求越来越高，对微控制器的要求也随之变高，逐渐由8位、16位升级到32位微控制器。目前自动变速器电子控制系统中应用的微控制器一般选择32位单片机。32位微控制器提供了大容量闪存（Flash）、多通道模数转换器、直接存储器存储（DMA）、控制局域网模块（CAN），其运算处理速度更快，功能更加强大，已经成为一种新的发展趋势。典型车用32位微控制器如飞思卡尔MPCSSXX系列、瑞萨SH系列和英飞凌TC系列等。

（2）电源管理模块。自动变速器电子控制单元布置在发动机舱内，温度变化范围大（苛刻条件-40～150℃），且靠近发动机电磁干扰强；输出端连接的执行器多为大电流电感元件；公用的汽车蓄电池电压存在尖峰波动等都会对自动变速器电子控制单元或输入输出信号造成损害。因此在自动变速器电子控制单元设计中，要非常重视电源管理模块的设计，要保证自动变速器电子控制单元的电源输入稳定、抗干扰和安全。车载蓄电池电压一般为12V或24V，而自动变速器电子控制单元的工作电压一般为12V、9V、5V、3.3V等，因此必须布置专门的电压转换电路，也就是通常说的电源转换模块。除此之外，电源管理模块还需注意如下指标要求。

①电源模块的静态和动态消耗电流。电流过大必然加重电源模块的负荷，使其发热增大同时功耗增加。

②最低动作电压。车辆在起动的时候，蓄电池电压会因为起动机的影响瞬间跌落到6V以下；在低温下冷起动时，可能降到8V左右；这样的环境还需要能够正常地供电。

③最高工作电压。蓄电池在某些情况下，如蓄电池电缆在交流发电机对蓄电池进行充电的过程中，因蓄电池跨接片松动会产生40V或更高瞬态过电压。

④电流瞬间中断保护。一般在车辆系统里面，接插件都经过严格的设计和试验，但还是可能因为剧烈颠簸而引起电流瞬间中断。

⑤电流反向保护。汽车修理过程中，可能存在将蓄电池极性接反的错误。必须采取必要的措施防止这种情况造成的电子控制单元损坏。

⑥工作温度范围。自动变速器电子控制单元通常会布置在发动机舱或乘员舱，其工作环境要求自动变速器电子控制单元的集成电路至少能在-40～105℃的温度范围正常工作。一方面要求电源模块本身有宽的工作范围，另一方面硬件的散热处理也很重要。

（3）信号处理模块。输入输出信号处理模块涉及模拟信号、脉冲信号、开关信号以及大功率驱动电流的处理。在电子控制系统中压力传感器、温度传感器、挡位传感器的信号属于模拟信号。这类模拟信号要求参考电势稳定、信号电流不能过大、高频干扰小，如模拟信号接口配置下拉电阻时，要求搭铁电势浮漂和噪声小，下拉电阻阻值能够保证信号电流在传感器的要求范围内。图3-17为压力传感器接口电路示意。

图3-17　压力传感器接口电路示意

速度传感器信号和部分挡位传感器信号为PWM脉冲信号。这类PWM脉冲信号一般频率高，可以达到几千赫兹或十几千赫兹，对处理电路的精度要求比较高，计数不能丢步也不能受到干扰脉冲的影响。对于可检测方向的速度传感器或挡位传感器来说，其处理电路不但要能计数还要能够识别PWM脉宽的宽度，以区别不同的方向或挡位。对于不能支持CAN总线的仪表盘，在电子控制单元的输出端需要配置PWM脉冲信号端口，用以驱动仪表盘的车速和挡位显示。

模式选择开关和手动升降挡开关等都属于开关信号。这类开关信号又要根据开关闭合后搭铁或接电源的不同，来配置上拉或下拉限流电阻。开关信号处理电路应具有屏蔽高频干扰的功能，防止由于车体振动或人员无意识的触碰引起开关信号误判。另外输出端挡位指示灯、故障灯、倒挡指示灯等的驱动端口都属于开关信号端口。

图3-18　调压电磁阀驱动电路示意

调压电磁阀、开关电磁阀、继电器等都由大电流驱动电路驱动。因为这些执行器都是操纵自动变速器动作的关键部件，而且是自动变速器电子控制系统中要求电流最大、工作环境最恶劣、最难控制的部件，因此大电流驱动电路在电子控制单元中的安全级别也是最高的。为了实现大电流同时衰减感应电势的要求，这类驱动电路通常设计为低端或高端开关加续流二极管的方式，如图3-18所示。

（4）故障诊断模块。现代自动变速器电子控制系统必须具有故障自诊断功能，汽车电子中通用的故障诊断协议主要有KWP2000和UDS两种，可以通过K线或CAN总线实现诊断设备和故障诊断模块的通信。我国的整车主要使用基于K线的KWP2000协议，国际上一些先进企业正在慢慢转向基于CAN总线的UDS协议。

自动变速器故障诊断模块的功能是在汽车行驶过程中，如果自动变速器电子控制系统出现故障，自动变速器电子控制单元将故障记忆并以代码形式存储在存储器中，并点亮仪表板上的故障指示灯。故障诊断模块能够识别可能出现故障的电子传感器、执行器并进行统一编码，一旦微控制器检测到信号超出规定的范围或出现异常将自动查找故障元件代码和故障类型，并写入相应的存储器。在自动变速器检修时，维修人员可以将专门的故障诊断仪连接到故障诊断接口上，进入故障诊断模块从中读取故障代码，迅速定位和排除自动变速器的故障点，并清除故障诊断模块的故障代码。

3.传感器和控制开关

自动变速器电子控制系统中的传感器和控制开关包括驱动模式选择开关、转速传感器（发动机转速传感器、输入轴转速传感器、输出轴转速传感器等）、温度传感器、压力传感器、挡位传感器等；传感器和控制开关的作用是检测驾驶员的操作意图、反馈汽车和自动变速器运行过程中的车速、温度等工况信息，将这些信息转化为电子控制单元能够识别的电压信号、电流信号和PWM信号。

（1）转速传感器。转速传感器能够产生频率与车速成正比例的电压或电流信号，这些频率信号用于确定自动变速器换挡点、液力变矩器锁止点、换挡离合器滑差控制等。自动变速器电子控制系统中的速度信息由输入轴转速传感器和输出轴转速传感器直接提供，也通过CAN总线借用发动机控制单元（ECU）的发动机转速信号。输入轴转速传感器为电子控制单元提供发动机输出转速或液力变矩器涡轮转速（自动变速器输入轴转速）信号、输出轴转速传感器为电子控制单元提供当前车速信息和自动变速器输出轴转速信号。

自动变速器中常用的转速传感器按照工作原理分为：霍尔式转速传感器、舌簧开关式转速传感器、电磁感应式转速传感器。

霍尔式转速传感器通常安装在自动变速器壳体上，霍尔式转速传感器是基于霍尔效应设计的，当电流通过霍尔元件时，在垂直于电流和磁场方向上将产生一个电势差。具体到霍尔式转速传感器，当测速转轮（一般为自动变速器中的齿轮或离合器鼓等旋转件）转动时，通过霍尔元件的磁通量将发生变化，从而使霍尔元件两侧产生变化的电势差，即转速脉冲信号。霍尔传感器的优点是对磁通量变化敏感，可以检测很低甚至接近于0的转速，且通常集成信号处理单元，因此输出信号为规则的PWM脉冲信号，无需额外的信号整形电路。根据内部集成信号处理单元的功能不同，某些霍尔式转速传感器还具有方向检测功能，其输出的PWM脉冲信号有两种不同的占空比，以区别正向和反向的转动。

舌簧开关式转速传感器一般安装在车速表的转子附近，由小型玻璃管内的两个细长的高导磁触点构成（见图3-19）。永久磁铁随着车速表驱动轴转动，当磁铁两极平行于舌簧开关时，在磁力线的作用下，两触点变为不同极性的磁极，从而使舌簧开关触点靠本身磁性吸引使开关导通。磁铁转动后，当只有一端靠近舌簧开关时，两触点变为同极性的磁极，触点互相排斥分开。这样，随着驱动轴的转动，两个舌簧触点的通、断变换就产生了与车速成正比的脉冲信号。

电磁感应式转速传感器一般安装在自动变速器壳体上，用于测量自动变速器输出轴的转速，如图3-20所示。电磁感应式转速传感器由永久磁铁和电磁感应线圈组成，线圈、磁铁静止不动。当测速转轮转动时，通过感应线圈的磁通将随着轮齿的交替接近和远离发生变化，感应线圈中将因为磁通变化而产生感应电势，其变化频率等于被测转速与测速转轮齿数的乘积，因此可根据电磁感应式转速传感器的感应电势脉冲频率计算出测速转轮的转速。电磁感应式转速传感器输出信号为周期性的模拟信号，在电子控制单元采集信号时需首先进行信号滤波和整形处理。在转速较低的情况下，电磁感应式转速传感器不能输出正确的信号。

图3-19　舌簧开关式转速传感器工作原理

图3-20　电磁感应式转速传感器原理

（2）温度传感器。自动变速器电子控制系统所需的温度信息包括：发动机冷却系统的冷却液温度传感器信号和自动变速器液压油油温传感器信号。自动变速器电子控制单元不直接接收发动机冷却系统的冷却液温度传感器的信号，而是通过CAN总线从发动机电子控制单元读取的。自动变速器电子控制系统常用的温度传感器主要用于检测油底壳或润滑油路的温度，一般是正温度系数的热敏电阻（PTC，阻值随着温度的升高而升高）或负温度系数的热敏电阻（NTC，阻值随着温度的升高而降低，见图3-21），它本身不主动发送电压或电流信号。自动变速器电子控制单元必须为这种温度传感器配置合适的上拉或下拉电阻。

图3-21　负温度系数热敏电阻特性

（3）模式选择开关。汽车自动变速器电子控制系统中的开关主要有双稳态和单稳态两种类型，如运动模式选择开关为双稳态开关，手动升挡和手动降挡开关为单稳态开关。自动变速器的模式选择开关可以帮助驾驶员根据自己的喜好和车辆行驶环境，切换到不同的控制模式，即选择不同的换挡规律下行驶。自动变速器常用的控制模式包括经济模式、运动模式、普通模式、雪地模式、手动模式等，这些模式之间存在着功能上的重叠，因此自动变速器电子控制系统中只会具有其中的两种或三种控制模式：经济模式和运动模式等。

①经济模式。一般是自动变速器默认的控制模式，没有选择开关。经济模式下，自动变速器工作效率最高，换挡操作本着最高燃油经济性和最佳换挡平顺性的原则进行。升挡时发动机转速低，升挡较早；降挡延迟。

②运动模式。在运动模式下，自动变速器换挡强劲，其换挡规律使汽车在行驶过程中发动机经常处在大转矩、大功率范围内工作，提高了汽车的加速性能和爬坡能力。对于某些没有运动模式“S”按钮的车辆，可以通过换挡杆换入4，3或2挡获得运动模式。与经济模式相比，升降挡时发动机转速高，升挡延迟；降挡提前。

（4）压力传感器。自动变速器中压力传感器一般布置在壳体上或内部的液压阀板上。它是根据压电效应制成的，将测压点的油压转化为模拟电压信号。它的作用是检测主供油油路压力或者离合器液压油的压力，以监测液压系统是否正常工作，同时为换挡离合器油压控制提供参考。

（5）节气门位置传感器。自动变速器电子控制单元并不直接接收节气门位置传感器的电信号，而是通过CAN总线间接地读取该信号，但是节气门位置信号是自动变速器电子控制系统中不可或缺的控制信号。它直接决定着自动变速器的换挡点、系统主油压、离合器控制油压等。因此，此处也对节气门位置传感器的原理做简要介绍。

节气门位置传感器安装在节气门体上，用于检测节气门开度的大小，以模拟电压信号的形式传送给发动机电子控制单元，发动机电子控制单元根据此电压的大小计算出节气门开度信号并判断发动机负荷，从而控制自动变速器的换挡、调节主油路油压和对锁止离合器进行控制。节气门位置信号相当于老式液控自动变速器中的节气门阀控制油压。

节气门位置传感器的结构和原理如图3-22所示，它实际上是一个滑动变阻器，E是搭铁端子，IDL是怠速端子，VTA是节气门开度信号端子，VC是ECU供电端子，电脑提供恒定SV电压。当节气门开度增加，节气门开度信号触点逆时针转动，VTA端子输出电压也线性增大。

（6）制动响应开关。制动响应开关安装在制动器踏板的支架上。当制动踏板踩下时，制动响应开关接通制动灯，此时自动变速器电子控制单元接收到制动踏板激活的信号，判断车辆已经开始制动，通过状态判断发出相应的执行指令，如解除换挡锁的锁止、打开液力变矩器锁止离合器等。

（7）挡位传感器。挡位传感器包括单体触片式挡位传感器和分体磁铁式挡位传感器两种。单体触片式挡位传感器通常与空挡起动开关做在一起，在一些老式的自动变速器中采用较多，目前随着人们对自动变速器控制的要求不断提高，同时为了减少线束的数量，分体磁铁式挡位传感器已经慢慢成为自动变速器企业选择的主流产品。

图3-22　节气门位置传感器的结构和原理

（a）原理　（b）结构
1-怠速信号触点；2-电阻器；3-节气门开度信号触点；4-绝缘体

图3-23　分体磁铁式挡位传感器示意

单体触片式挡位传感器相当于多个触片开关，当选挡轴旋转并带动中心触片与P，R，N，D，L等不同位置的触片接合时即激活不同的挡位，向电子控制单元发送一个开关状态信号，同时点亮相应的挡位指示灯。分体磁铁式挡位传感器则有两个单独的部件（旋转磁铁和感应体）组成（见图3-23），当选挡轴旋转并带动旋转磁铁转动时，感应体可以检测到旋转磁铁与之相对位置的变化，并将这种相对位置转化为模拟信号或PWM信号。分体磁铁式挡位传感器不仅可以检测到P，R，N，D，L可以提前检测到P-R，N-D等相邻位置之间的切换趋势。

（8）空挡起动开关。空挡起动开关是一个触片式开关，但是它必须与单体触片式挡位传感器做在一体，以实现P挡或N挡起动的功能。它的触片和单体触片式挡位传感器是连动的，并且只有在单体触片式挡位传感器转动到P挡或N挡位置时，空挡起动开关才会接通，给发动机的起动机通电。空挡起动开关的结构和电路如图3-24所示。

图3-24　空挡起动开关线路

4.执行器

自动变速器的执行器包括各种电磁阀、制动器、离合器、锁止离合器、控制电机等，但是对于自动变速器的电子控制系统来说，其执行器仅包括换挡电磁阀、调压电磁阀、大电流继电器、换挡锁止螺线圈以及各种信息显示灯等，其功能是按照自动变速器电子控制单元输出的电流或电压驱动信号，驱动整个自动变速器的执行器有序工作。

（1）换挡电磁阀。换挡电磁阀安装在自动变速器液压阀板上，通常使用开关电磁阀。它按照自动变速器电子控制系统的控制指令对液压回路进行切换或保持操作。一台自动变速器根据挡位数量不同，一般包括两个以上的换挡电磁阀，这些不同换挡电磁阀之间通过开、闭状态的不同组合，组成所需的挡位数量及组合状态。

图3-25　开关式换挡电磁阀原理简图

开关式换挡电磁阀由电磁线圈、衔铁、复位弹簧、阀芯等组成。如图3-25所示是开关式换挡电磁阀的原理简图，当电磁阀断电时，阀芯在复位弹簧的作用下，将油路A与B接通，油路A进油。当电磁阀通电时，电磁力推动阀芯将油路B封闭，油路A与油箱相通，油路A泄油。

（2）调压电磁阀。调压电磁阀安装在自动变速器液压阀板上，通常使用可变力电磁阀。它主要用于调节自动变速器液压控制系统中的主油路油压、液力变矩器油压、换挡离合器油压等，在滑摩控制要求比较高的自动变速器中，调压电磁阀也是由电磁线圈、衔铁、阀芯和滑阀等组成。原理和开关电磁阀类似，不同的地方在于，调压电磁阀并不是一个简单的开关电磁阀，而是可以使用脉宽调制（PWM）信号精确控制的电磁阀。调压控制电磁阀能控制输出油路的油压，当调压电磁阀断电时，阀芯或滑阀被打开，油液流经泄油口卸荷，使油路压力下降。当调压电磁阀通电时，阀芯或滑阀在弹簧力的作用下关闭泄油口，且输出油路与进油口接通，使油路压力上升。调压电磁阀在脉冲电流信号的作用下不断地打开或者关闭泄油口，电控组件通过改变PWM信号的占空比，即改变每个脉冲周期内电流接通和断开的时间比率。因为调压电磁阀是一个电感性的元件，对自身的电流变化具有一定的阻碍作用，因此在PWM电流信号高速阶跃变化时，实际的等效平均电流大致与PWM的占空成正比例关系，从而实现PWM占空比到电磁阀电流，再到调压电磁阀的电磁力，最后到阀口油液压力的比例控制。

调压电磁阀符号原理图和调压特性曲线如图3-26所示。从图3-26中可以清楚地观察到调压电磁阀的控制压力是随着控制电流近似线性增加的，而流经调压电磁阀的流量是随着控制电流的增加成近似线性减少的。

5.线束和连接器

自动变速器中的线束包括内部线束和外部线束两种。内部线束是指自动变速器壳体内部的电磁阀和传感器的导线，内部线束要求防油和耐高温性能要高于外部线束。外部线束是指位于自动变速器壳体外部连接自动变速器传感器、电子控制单元、整车电子器件、发动机电子控制单元等的线束。外部线束的规格和要求要符合整车线束要求，且线束布置复杂，需要综合考虑发动机舱、乘员舱空间布置情况。

连接器是为了自动变速器装配方便、与整车集成方便、元器件连接安全可靠而设计的。连接器包括传感器连接器、电磁阀连接器、电子控制单元连接器等。

图3-26　调压电磁阀符号原理和调压特性曲线