自动变速器基础知识培训课件.ppt

自动变速箱基础知识介绍,自动变速器的特点对比分析,自动变速器分类及组成,自动变速箱的功用,自动变速箱特点,2007年乘用车中国市场份额,数据来源: 普华永道/博世/联合电子内部数据库,Improving Fuel Economy,变速器传动设计效率比较,资料来源：BOSCH产品资料介绍,各种类型变速器对燃油经济性的影响,资料来源：BOSCH产品资料介绍,各种类型变速器长度比较,资料来源：BOSCH产品资料介绍,各种类型变速器的特点比较,备注：OEM（原始设备制造商）,资料来源：哈尔滨亿立汽车技术发展有限公司MLC-AMT自动变速器产品介绍,AMT：1、效率最高 2、舒适性低(换档扭矩中断)DCT：1、接近AMT效率 2、没有明显的缺点CVT：1、舒适性高(无级) 2、高风险和高成本6AT：1、完全的低成本和低风险 2、效率最低,各种类型变速器的技术特点比较,资料来源：哈尔滨亿立汽车技术发展有限公司MLC-AMT自动变速器产品介绍,自动变速器结构原理等介绍,AT,AT变速器的结构及组成,液力变矩器,行星齿轮系,离合器,差速器总成,油泵,阀体,AT的组成与功用,自动变速器通过传感器和节气门开度监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电子控制单元。电子控制单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换档阀，实现自动换档。下图所示即为电控液力自动变速器的工作过程示意图。,1-节气门位置传感器2-液力变矩器3-行星齿轮变速器4-车速传感器5-液压控制装置6-换档阀7-电磁阀,AT的自动换档原理,AT变速器的特点,1.自动变速器的优点： 1.大大提高发动机和传动系的使用寿命 2.提高汽车通过性 3.具有良好的自适应性 4.操纵轻便2.自动变速器的缺点： 1.结构复杂，维修困难 2.制造成本高 3.传动效率低,AT的控制策略,适应驾驶员的驾驶习惯:1.经济模式2.一般模式3.动力模式,适应道路状况 :4.爬陡坡模式 5.一般坡度模式6.下坡发动机制动模式,自动适应行驶条件:7.冷启动模式8.炎热及重载模式9.最佳冷启动排放模式,正常模式和雪地模式,九种自适应运动模式和驾驶员控制,AT的控制策略,多档位;自动预选式换档系统; 电子智能式自动变速器; 电子控制闭锁离合器; 节能与环境保护;高性能、低成本、微型化。,AT的发展方向,AMT,AMT变速器的结构及组成,液压式AMT变速器的特点,AMT自动变速箱控制原理,加速踏板,驾驶员,操控机构,发动机控制单元,E.C.U.,仪表盘显示,变速箱控制单元,T.C.U.,发动机,齿轮箱离合器,转速传感器,液压执行器,电磁阀,液压动力单元,位置传感器,发动机,转速传感器,1.汽车发动机的点火 转动点火钥匙来启动汽车，通过系统直接控制的起动继电器来启动发动机；当驾驶员把点火钥匙转到启动位置，系统TCU必须检查驾驶员是否踩了刹车，如果是这样，系统将变速箱置为N，给继电器加电压启动系统（0.5秒）。2.汽车的起步 发动机启动而汽车没起动的时候，即汽车起步前，档位仅能置于一档，二档或空档，且只能通过操纵换档杆来得到这些档位；为了完成啮合，应当保持刹车踏板被踩下。3.汽车的减速 在减速时，比如说在某一档，加速踏板放松，当接近于怠速的时候，系统自动分离离合器来避免发动机停转，这种分离根据减速和驾驶员的指令（踩了刹车没有）发生在发动机某一速度；在减速时，如果档位高于2档，传动系会自动降档；当汽车停下时，会自动变为1档。,AMT自动变速器的控制特性,4.换档杆的档位（半自动运行模式） 汽车运行并且离合器接合，驾驶员通过操纵换档杆来换档。通常通过换档杆的请求只是把一个齿轮拨上或拨下，但是在一些情况下，如果驾驶员的指令很快的话，可能不止一个档位的变化。5.自动变速（自动模式） 电控机械式自动变速器包含有一个自动变速的模式，这种模式和目前比较常用的自动变速比较相似。根据油门踏板的位置、车速、档位的选择以及操纵踏板的速度，驾驶者提出需求，然后通过一个双精度的脉谱图计算得出一个适当的换档点。6.变速箱的空档请求 这种请求的优先权要高于所有其他的档位请求，而且只能由操纵杆提出该请求。 当汽车处于行驶状态下，空档请求只有在车速低于某个已制订的车速（80公里每小时）时才会被接受。,液压式AMT控制特性,7.关闭发动机和系统 当发动机停止导致汽车停止之后，系统将在不超过5s的时间内停止。8.驾驶者得到的信息（屏幕和蜂鸣器） 系统能通过以下两个方面来提醒驾驶者： - 屏幕： 显示变速箱使用情况；当前的档位以及系统故障（故障 灯）； - 蜂鸣器：汽车的不正当使用、汽车不安全、系统故障。,液压式AMT控制特性,1.综合实施对发动机扭矩、转速和离合器接合速度的控制，完成车辆的起 步和换档；2.采用模糊-神经网络控制技术进行车辆档位决策；3.对各执行机构进行优化设计和控制；4.增强和完善电控系统中软件的功能来降低硬件的成本，提高系统的可靠 性和安全性；5.TCU 中采用先进的电子元器件完成对信号的检测和处理，特别是采用高 速数字信号处理器来完成软件中复杂的控制算法。,AMT的发展方向,CVT,CVT变速器的结构及组成,CVT由一个电子控制单元与液压变速机构组成。这个变速机构包括主动轮，从动轮和一个高合金压力钢带，这根钢带是CVT的核心部件，它是连接汽车发动机和驱动轮胎必不可少的纽带，主动轮推动CVT钢带，把发动机动力传送到从动轮。 变速箱通过改变液压主、从动带轮活动压板的油缸里的压力和流量的大小，活动压板则根据压力的变化产生轴向移动，从而改变传动带的转动半径；这个转动半径的变化是连续不间断的，即速比变化是个连续变化的过程，最终达到无级变速的目的。,CVT工作原理,CVT变速器工作原理,和以前CVT，AT的起步加速性能相比较,CVT变速器的特点,起步加速性能的提高： 如果和以前没有液力变矩器的CVT相比，最大加速度是由液力变矩器的增扭作用而提高的，另外，由于变速比是连续不断变化的，发生最大加速度之后也能获得更大的加速度。,AT是间断改变速比，不仅不能够有效地使用发动机的功率（扭矩转速），而且还会产生变速冲击。CVT能够连续改变速比，能有效地使用发动机的功率，动力连续输出，变速无冲击，有较强的加速性能。,CVT变速器的特点,CVT变速器的特点,在4速AT中，缓慢加速时，升档发生变速震荡，如图所示。另外，在加速感时，快速地踩踏油门，根据油门开度的速度，可以最大限度地控制变速速度，由此可以根据驾驶员的意愿，区分出顺畅加速和强劲加速。,CVT变速器控制原理,发动机,制动踏板,加速踏板,换档杆,档位控制电磁阀,线压力控制电磁阀,倒档、前进档控制电磁阀,液力变矩器锁 止电磁阀,液压回路,TCU,涡轮转速传感器,输入转速传感器,从动轮压力传感器,主动轮压力传感器,输出转速传感器,ECU,档位开关,发动机传感器,里程表,CVT变速器控制功能,1.随着扭矩容量的扩大，将逐步打进北美市场及全球其它地区汽车市场；2.随着变速控制系统的改善，大排量车的行驶、驾驶性能将得到大幅度地 提升；3.将大幅改善燃料消费率；4.有向混合等新驱动系统开发的趋势。,CVT的发展方向,DCT,DCT变速器的结构及组成,双离合器,内部输入轴,外部输入轴,双离合器变速箱(DCT)主要由双离合器、机械部分变速箱、自动换档机构、电子控制液压控制系统组成。 其中最具创意的核心部分是双离合器和机械部分变速箱中的两轴式的输入轴，这个精巧的两轴式结构分开了奇数档和偶数档。 双离合器变速箱(DCT)将奇数档和偶数档分布在两根输入轴上，外部输入轴被挖空，给内部输入轴留出嵌入的空间。以6档变速箱为例，内部输入轴上安装了1档、3档、5档和倒档的齿轮，外部输入轴上安装了2档、4档和6档的齿轮，这使得快速换档成为可能，维持了换档时的动力传递.,1. 双离合器自动变速系统由于换档过程动力切断时间很短,从根本上解决了AMT存在的问题，不仅油耗低于手动变速,而且具有良好的动力性和舒适性。2. 采用定轴式变速器结构,较AT简单,可沿用手动变速器生产线,成本低, 效率高, 是很有发展前景的自动变速系统。3. 由于换档方式不同于AMT,对离合器控制和换档控制提出了新的要求, 尤其是换档过程离合器的控制,必须采取有效措施才能保证档位转换的平顺性。,DCT变速器的特点,双离合器的分类及特点,DCT总体构成图及控制原理,电控单元TCU（Transmission Control Unit）采集各传感器的信号，实时在线对车辆的运行状态进行综合处理和判断，然后控制换档机构、离合器操纵机构来与发动机配合工作，两个离合器以及换档机构的工作动力由液压动力源供给。,DCT变速器的控制原理,自动变速器的匹配,发动机与变速箱硬件匹配,发动机与变速箱的（纵横）布置方式一致,变速箱的标称传扭能力大于或等于发动机最大扭矩,变速箱、发动机的几何接口一致；（几何接口包括：后端面形状、起动机安装方式、曲轴位置传感器安装位置、分动器布置可行性）,中心距合适，传动轴的设计可行,发动机、变速箱的动力结合装置匹配。（动力结合装置包括：液力变矩器、变速器输入轴、发动机曲轴、挠性盘飞轮等的匹配可行性）,自动变速器的匹配条件,发动机与液力变矩器的匹配,变矩器特性1、穿透性能2、变矩性能3、经济性能4、负载性能5、能容性能,发动机特性,谢 谢！,