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自动变速箱换档时为什么有的平顺有的顿挫?原因是因为换档逻辑的不同

导读: 现在汽车上很多都使用自动变速箱,就是说它能够自动的切换档位,不需要手动操作,这样就大大的降低了驾驶员的劳动强度,同时也提高了驾驶的安全性。那么自动变速箱究竟是怎么换档的?它是根据什么来判断档位的?

现在汽车上很多都使用自动变速箱,就是说它能够自动的切换档位,不需要手动操作,这样就大大的降低了驾驶员的劳动强度,同时也提高了驾驶的安全性。那么自动变速箱究竟是怎么换档的?它是根据什么来判断档位的?今天我们就来说说这个话题。

大家驾驶自动档的车,一般都是挂在D档起步,然后缓慢加油,随着车速的提高,变速箱就12345档的升上去,直到最高档;需要减速时把油门松开,汽车在各种阻力的作用下,车速逐级降低,变速箱就54321的逐级降低档位,直到停车。所以大多数人都认为自动变速箱就是加油升档、收油降档。其实自动变速箱还有减油快速升档、急加油降档等功能,这是由变速箱的换档逻辑决定的。

什么是自动变速箱换档逻辑?

所谓的换档逻辑,就是自动变速箱的电控单元(TCU)根据根据各传感器传送过来的信号,比如节气门开度、车速、刹车等,判断驾驶员的驾驶意图,综合判断变速箱是该升档还是该降档。

好像有点复杂,其实简单粗暴的说就是变速箱什么时候升档什么时候降档。

在汽车上,换档逻辑其实是写在变速箱电控单元里的一个程序。这个程序控制着变速箱中的电磁阀的开关,电磁阀控制变速箱油路的通断,然后油压控制变速箱中离合器和制动器的动作,从而实现换档。可以看出,电控单元是整个换档过程的核心,由它来决定换档的时机和过程。就像人的大脑,你身体的动作全是由它控制的,如果不受控制了,那就是病态了。


好的换档逻辑,整个换档过程平顺、无顿挫,换档时机合适,汽车动力足,油耗低;差的换档逻辑,换档时顿挫明显,汽车动力不是不足就是过剩,油耗也高。在这一点上,丰田做的是最好的,它们调校的自动变速箱,开起来非常平顺;而有些厂家调校的自动变速箱却顿挫很大,驾驶感受非常不好。世界上生产自动变速箱的厂家主要就是三家:爱信、采埃孚和加特可。这些变速箱装在不同的车型上,驾驶感受截然不同。

变速箱的换档逻辑可以用一个图来表示,这就是变速箱换挡曲线图。下面就是一个五速自动变速箱换挡曲线图,就用它来说说变速箱的换档逻辑。


在这个图标中,横坐标是车速,纵坐标是节气门开度(或发动机负荷),灰、绿、红、蓝实线表示升档线,虚线表示降档线。下面我们就用这个曲线来分析我们驾驶时各种工况的升降档情况。

以恒定的中小油门起步(比如20%油门)

如下图红色箭头所示,横坐标车速从0开始一直上升,纵坐标保持20%,标记着「1-2→」的灰色实线为1挡升2挡的升挡线,当箭头碰到升挡线时,TCU会进行升挡操作。这就是加油升档。

可以想象继续保持油门不变,随着车速的逐渐上升,箭头会穿过2-3,3-4这些升挡线,一直升到某个车速和挡位,阻力和动力达到平衡,此时车辆以该车速匀速行驶。 


大油门起步(比如80%油门)

如下图红色箭头所示,横坐标车速从0开始一直上升,纵坐标保持80%,标记着「1-2→」的灰色实线为1挡升2挡的升挡线,当箭头碰到升挡线时,TCU会进行升挡操作。

可以想象继续保持油门不变,随着车速的逐渐上升,箭头会穿过2-3,3-4这些升挡线,一直升到某个车速和挡位,阻力和动力达到平衡,此时车辆以该车速匀速行驶。  

但是,它与20%油门开度相比,升档时的车速明显提高了,发动机的转速也高。20%油门时车速8公里/小时就换二档了,而80%油门时车速要15公里/小时时才换为二档。这样汽车的动力就非常好,但是油耗也高。变速箱的运动模式,其实就是这样的逻辑,把换档转速提高,牺牲经济性换来动力性。这种情况也是加油升档。

在大油门时收油门

在汽车大油门起步后,车速升高到一定程度,如果此时收一下油门,变速箱就会迅速的升高一个档位。这就是减油升档。

如下图所示,当汽车以80%的油门起步时,车速达到12公里/小时还没有达到换档线,但如果此时收一下油门,从曲线上可以看出,油门开度大约在45%时就达到了换挡线。同理,其它的档位也是如此。所以,如果我们在驾驶自动挡车型时,使用这种“深一脚,浅一脚”的驾驶方式,既可以达到快速升档的目的,又能够获得较好的动力性。

在高档位时收油门减速行驶

车速达到一定时,需要降低速度,这时只需要抬起油门踏板,降低节气门开度就可以了。汽车在各种阻力作用下车速会慢慢降低,档位也会随之降低。这就是减油降档。

如下图所示,比如汽车以70%节气门开度、70公里/小时的速度行驶,需要降低车速,抬起油门踏板,将节气门开度由70%降为20%,车速随之降低,当车速降低到约28公里/小时时,触发降档条件,由五档降为四挡,然后逐步降为三挡、二档、一档,直至停车。

在这里,可以看到,升档车速与降档车速是不同的,一般降档车速要低于升档车速,比如同样20%节气门开度,升档车速约32公里/小时,而降档车速约28公里/小时。从发动机转速上看,一般在1800转/分钟时升档,在1600转/分钟时降档。

在某一车速时突然加油

这种情况一般是在超车时使用,当我们需要超过某一辆汽车时,直接将油门踏板踩到底,变速箱会降低一到两个档位,发动机转速迅速上升,汽车可以获得充足的动力,从而加速超过前车。这就是加油降档。

如下图所示,当汽车以20%节气门开度、40公里/小时行驶时,突然踩下油门踏板,将节气门开度增加到80%,从图中可以看出,当节气门开度约35%时就触发了降档条件,由五档降为四挡,当节气门开度约60%时触发了四档降三挡的降档条件,此时变速箱用三档来完成超车。然后如果继续保持这样的节气门开度,那么随着车速的升高,变速箱又会继续升高到四档、五档。


看到这里,你应该明白了。自动变速箱有两套升挡逻辑:踩油门升挡和松油门升挡;也有两套降档逻辑:松油门降挡和踩油门降挡。至于升降档的时机,就是厂家调校的功力了。当然,自动变速箱的换档逻辑非常复杂,不仅仅是加油收油那么简单,还受到很多因素的影响,在此就不再一一赘述了。总结一句话就是:自动变速箱车速越高,节气门开度 越小,越趋向升档;车速越低,节气门开度越大,越趋向于降档。这就是自动变速箱换档逻辑的基本原则。


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