汽車(chē)電子控制技術(shù)第六章-自動(dòng)變速箱電子控制技術(shù)課件

1、第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)目 錄第一節(jié) 概述第二節(jié) 制動(dòng)防滑控制系統(tǒng)第三節(jié) 驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)第四節(jié) 電子穩(wěn)定性程序 思考題 在汽車(chē)駕駛過(guò)程中及時(shí)、準(zhǔn)確、迅速、平穩(wěn)的換擋，可以有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，節(jié)省燃料，延長(zhǎng)汽車(chē)的使用壽命。同時(shí)，也是檢驗(yàn)一個(gè)駕駛員思維判斷能力及操作基本技能的重要標(biāo)志。 目前主要還是憑駕駛員的感覺(jué)，通過(guò)觀察汽車(chē)的行駛速度和聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音來(lái)決定是否加減擋，因而給一般駕駛者帶來(lái)不便。 車(chē)輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速會(huì)帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)：（1）操作簡(jiǎn)化、減輕駕駛員的勞動(dòng)疲勞，提高行車(chē)安全；（2）駕駛平順、舒適，在汽車(chē)起步和速比變化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生沖擊或者抖動(dòng)；（3）可使汽車(chē)在行使過(guò)程中經(jīng)常處于良好的性

2、能狀態(tài)；（4）采用自動(dòng)變速器的汽車(chē)在起步時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，可防止大的振動(dòng)，減少車(chē)輪打滑的可能性，使起步容易，且更平穩(wěn)；（5）提高發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命；（6）降低廢氣排放；（7）提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第一節(jié) 概述第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第一節(jié) 概述第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第一節(jié) 概述第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第一節(jié) 概述第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第一節(jié) 概述各種變速器銷(xiāo)售比例對(duì)比第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù) 它由液力變矩器、齒輪變速機(jī)構(gòu)和自動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)等組成，如圖6-2所示。 液力變矩器和齒輪變數(shù)器組成

3、了自動(dòng)變速器的變速系統(tǒng)，它們是液力自動(dòng)變速器的必要條件和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，而自動(dòng)換檔控制系統(tǒng)則是液力自動(dòng)變速器的控制中樞。 除此以外，在自動(dòng)變速器中還有保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的供油、冷卻、潤(rùn)滑等必備條件。一、液力自動(dòng)變速器組成與工作原理第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù) 液力變矩器是構(gòu)成液力自動(dòng)變速器不可缺少的重要組成部分之一。它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上，位于發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械變速器之間，以自動(dòng)變速器油（ATF）為工作介質(zhì)，主要完成以下功能：二、液力變矩器的功用和組成第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù) (1) 傳遞轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通過(guò)液力變矩器的主動(dòng)元件，再通過(guò)ATF傳給液力變矩

4、器的從動(dòng)元件，最后傳給變速器。 (2) 無(wú)級(jí)變速 根據(jù)工況的不同，液力變矩器可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的無(wú)級(jí)變化。 (3) 自動(dòng)離合 液力變矩器由于采用ATF傳遞動(dòng)力，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)熄火，此時(shí)相當(dāng)于離合器分離；當(dāng)抬起制動(dòng)踏板時(shí)，汽車(chē)可以起步，此時(shí)相當(dāng)于離合器接合。 (4) 驅(qū)動(dòng)油泵 ATF在工作的時(shí)候需要油泵提供一定的壓力，而油泵一般是由液力變矩器殼體驅(qū)動(dòng)的。 （5）防止過(guò)載 由于采用ATF傳遞動(dòng)力，液力變矩器的動(dòng)力傳遞柔和，且能防止傳動(dòng)系過(guò)載。二、液力變矩器的功用和組成第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)三、行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與工作原理 最簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)

5、構(gòu)是由1個(gè)太陽(yáng)輪、1個(gè)齒圈、1個(gè)行星架和支承在行星架上的幾個(gè)行星齒輪組成的，稱(chēng)為1個(gè)行星排如圖6-4所示。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)三、行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與工作原理狀態(tài)1：同向減速，可獲得減速擋狀態(tài)2：同向減速，可獲得減速擋狀態(tài)3：同向增速，可獲超超速擋狀態(tài)4：同向增速，可獲超超速擋狀態(tài)5：反向減速，可獲倒擋狀態(tài)6：同鄉(xiāng)同速，直接傳動(dòng)第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)四、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu) 行星齒輪變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)由離合器、制動(dòng)器和單向超越離合器三種不同的執(zhí)行元件組成。它們有三個(gè)基本作用，即連接、固定和鎖止。上海通用2006款別克君越車(chē)使用的4T

6、45E自動(dòng)變速器，其結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。1-滑行離合器；2-輸入單向離合器；3-2檔單向離合器；4-2檔離合器；5-中間/4檔制動(dòng)帶；6倒檔離合器；7直接檔離合器；8低/倒檔制動(dòng)帶；9低速滾珠式單向離合器；10前進(jìn)檔離合器；11主減速器；12差速器；13輸出軸圖6-7 4T45E自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)示意圖第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)四、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱桿位置RD3211檔位R1234123121滑行離合器AAAAAA輸入單向離合器HHHOHHHHHH2檔單向離合器HOHO2檔離合器AA*A*AA*A中間/4檔制動(dòng)帶AA倒檔輸入離合器A直接離合器AAA低速單向離合器HAA前

7、進(jìn)檔離合器AHHH低/倒檔制動(dòng)帶AA注：A-作用；H-保持；O-超速；A *-作用或保持，但沒(méi)有負(fù)載，不傳遞動(dòng)力。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)五、自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng)圖69 電控液壓式自動(dòng)變速器工作簡(jiǎn)圖1自動(dòng)變速器ECU；2節(jié)氣門(mén)位置傳感器；3換檔電磁閥A；4液力變矩器；5變速機(jī)構(gòu)；6車(chē)速傳感器；7換檔閥；8換檔電磁閥B 電控液壓式自動(dòng)換檔系統(tǒng)則在手動(dòng)換檔閥選定位置后，通過(guò)各個(gè)傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、車(chē)速、手動(dòng)換檔閥位置、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、自動(dòng)變速器油溫等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，輸入到自動(dòng)變速器的電子控制單元TCU中。 TCU根據(jù)這些信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算選擇換檔規(guī)律，確定

8、最佳的換檔點(diǎn)，發(fā)出換檔控制信號(hào)控制相應(yīng)的換檔電磁閥動(dòng)作。 換檔電磁閥的動(dòng)作為控制信號(hào)控制液壓換檔閥組的液壓油的流向，并最終作用于換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的換檔離合器、制動(dòng)器等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)五、自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng)1、自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)的基本組成第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)五、自動(dòng)變速器的電子控制系統(tǒng) 在電控液壓式自動(dòng)變數(shù)器中，其電子控制系統(tǒng)的信號(hào)通過(guò)各中傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入至TCU中，換檔控制系統(tǒng)為自動(dòng)變數(shù)器電控單元（TCU）而執(zhí)行元件為各種電磁閥，下圖給出了電控單元的基本組成結(jié)構(gòu)。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器

9、第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)2、變速器控制單元（TCU） 變速器控制單元對(duì)自動(dòng)變速器最基本的控制功能為換檔控制以及必要的自診斷和安全保護(hù)功能。 （1）換檔時(shí)刻控制 這是TCU最重要的控制內(nèi)容之一。汽車(chē)在每一特定的行駛工況下，都應(yīng)該有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的最佳換檔時(shí)刻。TCU可以讓變速器在任何行駛條件下都按最佳換檔時(shí)刻進(jìn)行換檔，從而使汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)綜合起來(lái)達(dá)到最優(yōu)。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)（2）換檔品質(zhì)控制 換擋品質(zhì)是指換擋過(guò)程的平順性，即換擋過(guò)程能平穩(wěn)而無(wú)顛簸或無(wú)沖擊地進(jìn)行。對(duì)換擋過(guò)程的具體要求有兩個(gè)： 一是，換擋過(guò)程應(yīng)盡量迅速地完成，以減少由于換擋時(shí)間

10、過(guò)長(zhǎng)而使摩擦元件的磨損增加和減少因換擋期間輸入功率低或中斷而引起的速度損失。 二是，換擋過(guò)程應(yīng)盡量緩慢平穩(wěn)過(guò)渡，以使車(chē)速過(guò)渡圓滑，沒(méi)有過(guò)高的瞬時(shí)加速度或瞬時(shí)減速度，避免顛簸和沖擊，以提高乘坐舒適性，減小傳動(dòng)系的沖擊載荷，延長(zhǎng)機(jī)件壽命。（3）液力變矩器鎖止控制 在TCU中預(yù)存著各種不同模式下的液力變矩器鎖止程序，當(dāng)車(chē)速與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)數(shù)值達(dá)到某一預(yù)定點(diǎn)時(shí)，即可觸發(fā)控制程序發(fā)出的指令，使相關(guān)的電磁閥工作，在液力變矩器鎖止控制油路中建立油壓，使鎖止離合器工作，將液力變矩器轉(zhuǎn)換為剛性直接傳動(dòng)以提高機(jī)械效率。（4）其它控制 除了前述控制換檔品質(zhì)控制方法外，當(dāng)TCU判別需要換檔時(shí)，TCU會(huì)使點(diǎn)火時(shí)間延時(shí)少

11、許，用以控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，從而可以使換檔的動(dòng)作更加平穩(wěn)。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)（5）自診斷與失效保護(hù)控制 當(dāng)自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)中各傳感器、電磁閥或有關(guān)開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)，TCU通過(guò)故障燈提醒駕駛員，并記錄下來(lái)故障位置代碼。同時(shí)啟用失效保護(hù)功能，仍然可以使汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛，例如，如1號(hào)或者2號(hào)電磁閥出現(xiàn)故障，TCU可以通過(guò)控制剩下的電磁閥使汽車(chē)仍然能夠繼續(xù)行駛。即使都出現(xiàn)了故障，仍然可以通過(guò)手動(dòng)變速器使汽車(chē)行駛。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)3、電子控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器件 開(kāi)關(guān)式電磁閥主要用于開(kāi)啟和關(guān)閉變速器油路，控制換檔閥。開(kāi)關(guān)式電磁閥通常由

12、電磁線(xiàn)圈、銜鐵及閥心等組成，如圖6-12所示。 它有兩種工作狀態(tài)：全開(kāi)或者全關(guān)。當(dāng)線(xiàn)圈不通電時(shí)，閥心被油壓推開(kāi)，打開(kāi)泄油孔，該油路的壓力油經(jīng)電磁閥卸荷，油路壓力為零；當(dāng)線(xiàn)圈通電時(shí)，電磁力使閥心左移，關(guān)閉泄油孔，油路壓力上升。第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù) 脈沖式電磁閥 其結(jié)構(gòu)與開(kāi)關(guān)電磁閥基本相似，也是由電磁線(xiàn)圈、銜鐵和閥心等組成，如圖6-13所示。 其作用是控制油路中油壓的大小，與開(kāi)關(guān)閥不同之處在于，控制脈沖式電磁閥工作的電信號(hào)不是恒定不變的電壓信號(hào)，而是利用占空比控制電磁閥的開(kāi)度，占空比大，經(jīng)電磁閥泄出的液壓油就多，油路壓力就越低；反之，占空比越小，油路油壓力就越高

13、。六、自動(dòng)變速器的液壓控制系統(tǒng)第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)節(jié)氣閥 受發(fā)動(dòng)機(jī)加速踏板控制，它隨節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的大小改變其輸出油壓的壓力，制動(dòng)換檔一個(gè)信號(hào)。調(diào)速器 又稱(chēng)速控閥、速度調(diào)節(jié)閥等，將汽車(chē)車(chē)速參數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的油壓控制信號(hào)輸出。手控制閥 駕駛員手動(dòng)選擇檔位。它是一種典型的具有多個(gè)位置的滑閥（其位置為P/R/N/D），當(dāng)其中的滑閥處于不同位置時(shí)，液控系統(tǒng)通過(guò)換檔閥分別接通主油路與各檔的換檔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。緩沖閥 安裝在換檔閥執(zhí)行元件之間的油路中，當(dāng)換檔執(zhí)行元件結(jié)合時(shí)，通過(guò)對(duì)流入換檔元件的壓力油進(jìn)行節(jié)流，來(lái)延緩換檔元件結(jié)合時(shí)油壓上升的速度，從而減小換檔沖擊；當(dāng)換檔元件分離時(shí)，

14、增大換檔元件中壓力油的泄流量，加速泄流過(guò)程，使換檔過(guò)程迅速分離。儲(chǔ)能器 它由活塞和彈簧等組成，防止換檔元件接合時(shí)產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。七、總結(jié)第二節(jié) 電控液力自動(dòng)變速器第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù) AT因其悠久的歷史和成熟的技術(shù)市場(chǎng)仍占有主導(dǎo)地位?；贏T的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其主要優(yōu)點(diǎn)包括： （1）液力變矩器的自動(dòng)適應(yīng)性使其具有無(wú)級(jí)連續(xù)變速及變矩能力，對(duì)外部負(fù)載有自動(dòng)調(diào)節(jié)和適應(yīng)性能，從根本上簡(jiǎn)化了操作； （2）液體傳動(dòng)本身具有一定的減振性能，能夠有效地降低傳動(dòng)系的尖峰載荷和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，延長(zhǎng)了傳動(dòng)系的壽命； （3）汽車(chē)起步平穩(wěn)，加速迅速、均勻、柔和，提高了乘坐舒適性與行駛安全性。 但AT中液力變矩器的效率較低，

15、結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造成本較高。未來(lái)仍有一定的發(fā)展空間。主要改進(jìn)措施包括： （1）完善電子控制全域鎖止離合器及液力緩速裝置； （2）變矩器部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化?；谌S葉柵理論和模擬仿真的技術(shù)，可以?xún)?yōu)化泵輪、渦輪和導(dǎo)輪的形狀結(jié)構(gòu)，最高效率可以達(dá)到90%以上； （3）行星齒輪多擋位化。5擋或6擋AT正在逐步取代4擋AT，8擋AT也已有企業(yè)開(kāi)發(fā)成功，其效率有明顯的提高。擋位增加可以擴(kuò)大傳動(dòng)比范圍，更有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性和汽車(chē)動(dòng)力性； （4）提高變速器的功率與質(zhì)量比。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和有限元技術(shù)對(duì)變速器零部件結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行優(yōu)化，集成多部件功能于一體。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第三節(jié) 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）

16、常規(guī)手動(dòng)變速器自動(dòng)化的特點(diǎn)在于高的傳動(dòng)效率，而不出現(xiàn)像常規(guī)的自動(dòng)液力變矩器那樣的效率損失。而電控機(jī)械式變速器集手動(dòng)換檔變速器省油的優(yōu)點(diǎn)與自動(dòng)換檔的功能于一體，其燃油消耗率要低于手動(dòng)換檔變速器燃油消耗率。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第三節(jié) 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）1、AMT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)AMT的硬件系統(tǒng)主要包括被控對(duì)象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和電控單元四個(gè)組成部分，如圖6-15所示。 （1）被控對(duì)象包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)； （2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照駕駛員的意圖實(shí)現(xiàn)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變； （3）傳感器用于監(jiān)測(cè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，采集電控單元實(shí)施控制所需要的各種信息，同時(shí)將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電控單元

17、能識(shí)別的電信號(hào)，便于進(jìn)行處理和運(yùn)算。（4）電控單元將傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)駕駛員的意圖。它包括各種信號(hào)的處理單元、CPU、程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、驅(qū)動(dòng)電路、顯示單元等部分組成。 電控機(jī)械式變速器是在原有固定軸式齒輪變速器的基礎(chǔ)上，保留原機(jī)械變速器的變速機(jī)構(gòu)和離合器機(jī)構(gòu)不變，通過(guò)自動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，把選檔、換檔、離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)操作過(guò)程自動(dòng)化。2、AMT控制原理第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第三節(jié) 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）二、AMT執(zhí)行機(jī)構(gòu) AMT的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括離合器的接合與分離執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械變速器的選檔與掛擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。 離合器的分離接合控

18、制是通過(guò)對(duì)執(zhí)行器動(dòng)作的控制而實(shí)現(xiàn)的。常見(jiàn)的AMT離合器執(zhí)行器有電磁閥液壓機(jī)構(gòu)、電機(jī)液壓機(jī)構(gòu)或電機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)。圖616電磁閥液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖617 電機(jī)機(jī)械式的離合器分離機(jī)構(gòu)第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第三節(jié) 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）三、AMT控制關(guān)鍵技術(shù)1、換檔過(guò)程和牽引力中斷分析AMT的主要問(wèn)題是換擋時(shí)牽引力中斷問(wèn)題，圖620給出了汽車(chē)AMT變速器換檔過(guò)程的幾個(gè)階段。 汽車(chē)在兩個(gè)檔位之間，加速度降到“谷底”?？紤]到執(zhí)行器的要求，可將換檔階段分為兩個(gè)區(qū)： 第一區(qū)是對(duì)汽車(chē)加速度產(chǎn)生影響的階段； 第二區(qū)是汽車(chē)加速度變化為零，即真正的“死”時(shí)間。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第三節(jié) 電控機(jī)械式自

19、動(dòng)變速器（AMT）2、車(chē)輛擋位決策與控制 檔位決策是根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行情況、道路情況和司機(jī)意圖，按照某些目標(biāo)(如經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性)最優(yōu)的原則，確定當(dāng)前車(chē)輛應(yīng)處的擋位，并通過(guò)選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制變速器進(jìn)行換擋。從全機(jī)械式自動(dòng)變速系統(tǒng)的機(jī)械擋位調(diào)節(jié)裝置，到基于微處理器的電控自動(dòng)變速器，最佳的決策方法一直在不斷發(fā)展，有許多學(xué)者進(jìn)行了此方面的研究。3、離合器接合控制 離合器接合控制是機(jī)械式自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)中的難點(diǎn)，其控制目標(biāo)要求車(chē)輛起步和換擋平穩(wěn)、沖擊小，且離合器的滑摩功小。4、換檔品質(zhì)提高 換擋品質(zhì)的提高一直是從事AMT研究的技術(shù)人員所追求的目標(biāo)，良好的換擋品質(zhì)是AMT產(chǎn)品化的關(guān)鍵。在換擋過(guò)程中的主要技術(shù)問(wèn)題是

20、換擋時(shí)序和離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)的協(xié)調(diào)控制。要制定合理的換擋時(shí)序，首先要對(duì)換擋過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析，分析各換擋環(huán)節(jié)對(duì)換擋品質(zhì)的影響，以及它們之間的時(shí)序關(guān)系；其次要掌握?qǐng)?zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)于控制指令的滯后情況，并且對(duì)滯后進(jìn)行補(bǔ)償;另外提高傳感器精度也是制定合理?yè)Q擋時(shí)序，減小換擋時(shí)間的保證。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理 雙離合器自動(dòng)變速器（Dual Clutch Transmission，DCT）是在電控機(jī)械式變速器基礎(chǔ)上的發(fā)展，它沒(méi)有AMT在換擋時(shí)牽引力中斷的主要缺點(diǎn)；比AMT省油是雙離合器自動(dòng)變速器的一大優(yōu)點(diǎn)。在換檔舒適性和功能性方面相對(duì)與AMT要好。其主要的結(jié)構(gòu)特征是：（1）基本

21、機(jī)構(gòu)與手動(dòng)換檔變速器一樣； （2）齒輪組支撐在三根軸上；（3）有兩個(gè)離合器； （4）通過(guò)變速器控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作離合器和換檔機(jī)構(gòu)。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理國(guó)內(nèi)雙離合器變速箱開(kāi)發(fā)概況第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理一、結(jié)構(gòu)1發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；2輸入軸1；3輸入軸2；4離合器1（接合）；5離合器2（分離）；6輸出到差速器上；7倒檔；86檔；95檔；10差速器；112檔（預(yù)選檔）；124檔；133檔（主動(dòng)）141檔； 將排列各檔的齒輪分為奇數(shù)檔齒輪和偶數(shù)檔齒輪兩組。盡管DCT與常規(guī)的中間軸換檔變速器的排列相似，但它們之間的根本區(qū)別是： DCT的主

22、軸是分開(kāi)的：一根是實(shí)心軸；一根是套在實(shí)心軸外面的空心軸。實(shí)心軸與空心軸靠齒輪組連接在一起。 在變速器輸入端的實(shí)心軸和空心軸都裝有離合器，因?yàn)樵趽Q檔是嵌入兩個(gè)檔位（主動(dòng)檔和預(yù)選的相連檔位），所以能在兩個(gè)檔位間迅速換檔，如同自動(dòng)變速器那樣，沒(méi)有牽引力中斷。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理二、工作原理 以1擋升2擋為例分析工作原理。在車(chē)輛處于停車(chē)狀態(tài)時(shí)，離合器1、2都處于分離狀態(tài)。起步前，先將1擋同步器接合，然后離合器1接合，車(chē)輛開(kāi)始起步運(yùn)行，離合器2仍處于分離狀態(tài)，不傳遞動(dòng)力，如圖623所示。當(dāng)車(chē)輛加速接近2擋的換擋點(diǎn)時(shí)，由TCU控制自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)將2擋同步器提前接合。當(dāng)達(dá)

23、到換擋點(diǎn)時(shí)，離合器1開(kāi)始分離，同時(shí)離合器2開(kāi)始接合，2個(gè)離合器交替切換，直到離合器l完全分離，離合器2完全接合，然后將1擋同步器分離，換擋過(guò)程結(jié)束，如圖所示624。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理二、工作原理第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理三、雙離合器自動(dòng)變速器的發(fā)展1、雙離合器變速器可以追溯到1939年，這個(gè)概念由法國(guó)工程師Andolphe Kgresse提出。1940年，德國(guó)Darmstadt工業(yè)大學(xué)的教授Rudolph Franke第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器專(zhuān)利。1980年，保時(shí)捷開(kāi)發(fā)出了PDK(Porsche Doppel Kuppl

24、ung)雙離合系統(tǒng)，并運(yùn)用在參加勒芒(LeMans)24小時(shí)耐力賽的956和962賽車(chē)上，由此獲得了冠軍。隨后在1985年，奧迪也開(kāi)發(fā)出了雙離合器變速器，并將其及時(shí)運(yùn)用到Sport Quattro S1拉力賽車(chē)上。2、在20世紀(jì)90年代末期，德國(guó)大眾公司聯(lián)手美國(guó)博格華納公司開(kāi)始研發(fā)雙離合器自動(dòng)變速器，最終于2003年成功開(kāi)發(fā)出了首款雙離合器式自動(dòng)變速器，并將其裝配到了市售的高爾夫R32車(chē)上。3、2006年，大眾又率先在奧迪TT 3.2車(chē)型上應(yīng)用了DSG變速器。隨后DSG產(chǎn)品陸續(xù)配套到了大眾捷達(dá)、大眾途安、大眾第五代高爾夫、大眾寶來(lái)、奧迪A3、奧迪TT、Seat、Skoda等眾多車(chē)型。四、雙離合

25、器自動(dòng)變速器的關(guān)鍵技術(shù)第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理 雙離合器是雙離合器自動(dòng)變速器的核心部件，也是雙離合器自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)。雙離合器的主要功能及優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)合過(guò)程平順，柔和，起步無(wú)抖動(dòng)和沖擊。能夠吸收振動(dòng)、沖擊，減小噪聲。兩個(gè)離合器交替變換，能夠?qū)崿F(xiàn)同步器預(yù)換擋，使換擋過(guò)程中動(dòng)力傳遞無(wú)間斷，無(wú)沖擊。1、雙離合器四、雙離合器自動(dòng)變速器的關(guān)鍵技術(shù)第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理 離合器中的轉(zhuǎn)矩是由離合器外轂導(dǎo)入，通過(guò) 離合器摩擦片的作用，將轉(zhuǎn)矩傳遞到離合器 內(nèi)轂上，然后傳遞到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸上。始終 有一個(gè)離合器在力的傳動(dòng)鏈中發(fā)揮作用。2、扭

26、轉(zhuǎn)減振器四、雙離合器自動(dòng)變速器的關(guān)鍵技術(shù)第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理 目前，裝配于雙離合器自動(dòng)變速器的扭轉(zhuǎn)減振器多為雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)減振器（Double Mass Flywheel,DMF），其具有良好的減振效果，是目前扭轉(zhuǎn)減振器研究的熱點(diǎn)。四、雙離合器自動(dòng)變速器的關(guān)鍵技術(shù)第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第四節(jié) DCT結(jié)構(gòu)和工作原理3、控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是雙離合器自動(dòng)變速器的核心技術(shù)，它控制著車(chē)輛在行駛過(guò)程中的自動(dòng)起步和換擋操作，控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是起步、換擋過(guò)程中的控制策略及算法。 電控系統(tǒng)是由各種傳感器、線(xiàn)束、控制器組成，測(cè)試來(lái)自變速箱機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)中的相關(guān)信

27、號(hào)比如撥叉位置信號(hào)、內(nèi)/外輸入軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、輸出軸轉(zhuǎn)速信號(hào)、離合器壓力信號(hào)、離合器溫度及變速箱溫度等信號(hào)，通過(guò)線(xiàn)束完成信號(hào)的傳遞到達(dá)控制器，控制器通過(guò)對(duì)來(lái)自變速箱本身的信號(hào)及整車(chē)其他系統(tǒng)的CAN信號(hào)來(lái)對(duì)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過(guò)運(yùn)算分析，向變速箱各個(gè)執(zhí)行器發(fā)出具體的執(zhí)行信號(hào)，以操縱液壓油路的變換進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變速箱的控制第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第五節(jié) 電控?zé)o級(jí)變速器（CVT） 汽車(chē)無(wú)級(jí)變速箱CVT一直是人們追求的理想汽車(chē)變速箱。汽車(chē)通過(guò)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了速比的連續(xù)調(diào)節(jié)，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)沿最佳經(jīng)濟(jì)油耗線(xiàn)工作，從而提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，降低了有害氣體排放；同時(shí)，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)效率高于液力自動(dòng)變速器，還可使汽車(chē)的

28、變速更加平穩(wěn)，提高了乘坐的舒適性。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第五節(jié) 電控?zé)o級(jí)變速器（CVT）第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第五節(jié) 電控?zé)o級(jí)變速器（CVT）第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第五節(jié) 電控?zé)o級(jí)變速器（CVT）二、CVT的結(jié)構(gòu)與工作原理1主動(dòng)傳動(dòng)輪固定端和潤(rùn)滑端；2齒圈；3行星架；4齒輪；5輸入軸；6中心輪7倒檔離合器；8前進(jìn)離合器；9主動(dòng)輪伺服油缸；10中間減速齒輪；11驅(qū)動(dòng)軸法蘭盤(pán)；12主減速器從動(dòng)齒輪；13差速器；14從動(dòng)傳動(dòng)輪固定端；15從動(dòng)輪伺服油缸 典型的電控?zé)o級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力由行星機(jī)構(gòu)、前進(jìn)或倒檔離合器傳送到主動(dòng)輪、金屬帶、從動(dòng)輪，再由中間過(guò)輪或傳動(dòng)軸輸出到主減速器、差速器、等速萬(wàn)向節(jié)或半軸，最終到達(dá)驅(qū)動(dòng)輪。 一般無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)所形成的傳動(dòng)比變化范圍是i=0.4452.6。 為滿(mǎn)足汽車(chē)使用的實(shí)際需要，在其后面還要配有中間齒輪傳動(dòng)副，其速比范圍為i=1.31.4，與其相配的主傳動(dòng)器速比范圍為i=3.854.35，最后得到無(wú)級(jí)變速器的總傳動(dòng)比為i=2.22715.834。第六章 自動(dòng)變速器電子控制技術(shù)第五節(jié) 電控?zé)o級(jí)變速器（CVT）C