07-汽车电子控制技术-6.pptx

汽车电子控制技术Electronic Control Technology for Automobile2021/9/122021/9/121 1第七章 自动变速器1 自动变速器概述2 液力变矩器3 变速齿轮机构4 自动变速器供油系统5 自动变速器操纵机构6 典型自动变速器7 无级变速电子控制系统简介2021/9/122021/9/122 2第六节 典型自动变速器 自动变速器专业生产厂家及产品自动变速器专业生产厂家及产品 德国采埃孚德国采埃孚(ZF)(ZF)日本捷达柯日本捷达柯(JATCO)(JATCO)日本艾星日本艾星(Aisin)(Aisin)汽车公司自动变速器产品介绍汽车公司自动变速器产品介绍 通用汽车通用汽车(GM)(GM)克莱斯勒克莱斯勒(CHRYSLER)(CHRYSLER)奔驰奔驰(MERCEDES BENZ)(MERCEDES BENZ)丰田丰田(TOYOTA)(TOYOTA)2021/9/122021/9/123 3自动变速器专业生产厂家及产自动变速器专业生产厂家及产 德国采埃孚德国采埃孚(ZF)(ZF)日本捷达柯日本捷达柯(JATCO)(JATCO)日本艾星日本艾星(Aisin)(Aisin)汽车公司自动变速器产品介绍汽车公司自动变速器产品介绍 通用汽车通用汽车(GM)(GM)克莱斯勒克莱斯勒(CHRYSLER)(CHRYSLER)奔驰奔驰(MERCEDES BENZ)(MERCEDES BENZ)丰田丰田(TOYOTA)(TOYOTA)2021/9/122021/9/124 4自动变速器专业生产厂家及产品德国采埃孚德国采埃孚(ZF)(ZF)是一家跨国汽车零部件生产公司，其乘用车是一家跨国汽车零部件生产公司，其乘用车传动技术分部产品有手动变速器、液力机械式自传动技术分部产品有手动变速器、液力机械式自动变速器动变速器(AT)(AT)和无极变速器和无极变速器(CVT)(CVT)。自动变速器自动变速器(AT)(AT)产品系列：产品系列：4 4速速ATAT、5 5速速ATAT、6 6速速ATAT 7 7速速AT AT、8 8速速ATAT2021/9/122021/9/125 5ZFZF4HP 4HP 4 4速速 4 4速全驱速全驱2021/9/122021/9/126 6 ZF5HP2021/9/122021/9/127 7ZF6HP 19921992年法国工程师莱佩莱捷（年法国工程师莱佩莱捷（LepelletierLepelletier）在）在法国法雷奥（法国法雷奥（ValeoValeo）汽车零部件集团工作，发明）汽车零部件集团工作，发明了莱佩莱捷式轮系（简称莱式轮系），引领汽车走了莱佩莱捷式轮系（简称莱式轮系），引领汽车走进了六前速时代。进了六前速时代。退休时，他请求把该专利做退退休时，他请求把该专利做退休金的一部分并得到应允，然后他把该专利卖给休金的一部分并得到应允，然后他把该专利卖给ZFZF公司。以该专利为基础，公司。以该专利为基础，ZFZF公司于公司于20012001年发布年发布ZF6HP26ZF6HP26六前速自动变速器，并相继开发了六前速自动变速器，并相继开发了HP-24HP-24、6HP-196HP-19前驱四驱自动变速器。前驱四驱自动变速器。2021/9/122021/9/128 8ZF6HP 由一个简单的单排单级行星齿轮加上一组拉威由一个简单的单排单级行星齿轮加上一组拉威娜轮系构成。有三个离合器和两个制动器，共娜轮系构成。有三个离合器和两个制动器，共5 5 个换个换挡元件。其特点：莱式轮系没有直接档，结构上没挡元件。其特点：莱式轮系没有直接档，结构上没有采用单向离合器；但对控制的软件要求和硬件要有采用单向离合器；但对控制的软件要求和硬件要求（求（CPUCPU速度）极高，因为没有单向离合器要精确控速度）极高，因为没有单向离合器要精确控制换档品质，这也是莱式轮系从发明走向市场应用制换档品质，这也是莱式轮系从发明走向市场应用接近十年的一个原因。接近十年的一个原因。2021/9/122021/9/129 92021/9/122021/9/1210102021/9/122021/9/121111采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HPn n全新全新8 8挡自动变速器使用了带有挡自动变速器使用了带有4 4个行星齿轮组个行星齿轮组和和5 5个换挡元件的全新齿轮组概念。由于每挡个换挡元件的全新齿轮组概念。由于每挡齿轮只有齿轮只有2 2个换挡元件控制，因此变速器内部个换挡元件控制，因此变速器内部的能量损失大大地降低。除了提高效率之外，的能量损失大大地降低。除了提高效率之外，该款变速器还具有更广泛的挡位分布。而且，该款变速器还具有更广泛的挡位分布。而且，液力变矩器中装有现代扭力减振器系统，这意液力变矩器中装有现代扭力减振器系统，这意味着其具有更好的燃油经济性和更低的味着其具有更好的燃油经济性和更低的CO2CO2排排放。放。2021/9/122021/9/121212ZF8HP2021/9/122021/9/121313ZF8HP2021/9/122021/9/121414ZF8HP2021/9/122021/9/121515ZF8HP 新款新款8 8挡自动变速器还为汽车传动系统技挡自动变速器还为汽车传动系统技术提供未来导向型的设备选择：全新的变速器术提供未来导向型的设备选择：全新的变速器采用模块化设计，从而能够用于全轮概念，而采用模块化设计，从而能够用于全轮概念，而不会改变基本的变速器概念。因此液力变矩器不会改变基本的变速器概念。因此液力变矩器可以用新的离合器来替换，或者在集成式起动可以用新的离合器来替换，或者在集成式起动机和离合器的辅助下完全忽略掉。采埃孚的设机和离合器的辅助下完全忽略掉。采埃孚的设计师们期望这款全新计师们期望这款全新8 8挡自动变速器能够与挡自动变速器能够与ZFZF全轮概念在匹配方面具有兼容性。全轮概念在匹配方面具有兼容性。2021/9/122021/9/121616 ZF ZF8HP 8HP 混合动力型混合动力型 此外，全新此外，全新8 8挡自动变速器还能够与混合动力挡自动变速器还能够与混合动力相结合。电动机、耦合器、扭转减振器、双质量飞相结合。电动机、耦合器、扭转减振器、双质量飞轮和液压机构等部件，都可以有效而紧凑地安装到轮和液压机构等部件，都可以有效而紧凑地安装到变速器内，从而减小了安装空间。同时，变速器内，从而减小了安装空间。同时，ZFZF还为带还为带有上述成套设备的混合动力变速器开发了操作系统，有上述成套设备的混合动力变速器开发了操作系统，系统的网络化促进了整个系统高效的动力混合管理。系统的网络化促进了整个系统高效的动力混合管理。因此，混合动力版的因此，混合动力版的8 8挡自动变速器在输出端也能挡自动变速器在输出端也能满足满足ZFZF全轮驱动系统的需求。驾驶动力性的特征，全轮驱动系统的需求。驾驶动力性的特征，如发动机的匹配和响应灵敏度，挡位转换的精确性、如发动机的匹配和响应灵敏度，挡位转换的精确性、舒适性和可操控性等，都能够得到进一步的提升。舒适性和可操控性等，都能够得到进一步的提升。通过与通过与8 8挡自动变速器的匹配，为混合动力系统能挡自动变速器的匹配，为混合动力系统能够节省够节省5-8%5-8%油耗，而全混合动力系统则可以实现油耗，而全混合动力系统则可以实现30%30%的节油量。的节油量。2021/9/122021/9/1217172021/9/122021/9/121818 汽车公司自动变速器产品介绍通用汽车通用汽车(GM)(GM)19391939年通用汽车开发了世界上第一台全自动换挡年通用汽车开发了世界上第一台全自动换挡变速器，自动变速器变速器，自动变速器(AT)(AT)产品系列：产品系列：4 4速速ATAT、5 5速速ATAT、6 6速速ATAT 正在开发双离合器正在开发双离合器8 8速速ATAT。2021/9/122021/9/1219194T60E2021/9/122021/9/1220204T60E4T60E型变速器的行星齿轮机构有四独立元件组成：型变速器的行星齿轮机构有四独立元件组成：前行星排：前行星排：n n1 1+1 1 n n2 2（1 1+1 1）n n3 30 (1)0 (1)后行星排：后行星排：n n4 4+2 2 n n3 3（1 1+2 2）n n2 20 (2)0 (2)分析其各档转动路线并计算传动比，分析其各档转动路线并计算传动比，设设 1 12.52.5、2 22 2倒倒倒倒档档档档：C C3 3工工作作，n n1 1为为主主动动轮轮，固固定定前前排排行行星星架架与与后后排排齿齿圈圈组组件件n n3 3，传传动动路路线线为为：输输入入n n1 1 前前排排行行星星轮轮n n2 2输出输出设设n n3 30 0，由式由式(1)(1)i i1212n n1 1/n n2 2 1 12.52.5；1 1挡挡挡挡：C C3 3工工作作，前前排排太太阳阳轮轮n n1 1为为主主动动轮轮，固固定定后后排排太太阳阳轮轮n n4 4，传传动动路路线线为为：输输入入n n1 1 后后排排行行星星轮轮和和n n3 3反反作用作用n n2 2输出输出设设n n4 40 0，由式由式(1)(1)、(2)(2)i i1212n n1 1/n n2 2（1 1+1 1+2 2）/2 2 2.752.75；2021/9/122021/9/122121前行星排：前行星排：n n1 1+1 1 n n2 2（1 1+1 1）n n3 30 (1)0 (1)后行星排：后行星排：n n4 4+2 2 n n3 3（1 1+2 2）n n2 20 (2)0 (2)2 2挡挡挡挡：C C1 1工工作作，前前排排行行星星架架与与后后排排齿齿圈圈组组件件n n3 3为为主主动动轮轮，固固定定后后排排太太阳阳轮轮n n4 4，传传动动路路线线：输输入入前前排排行行星星架架与与后排齿圈组件后排齿圈组件n n3 3n n2 2输出输出 设设n n4 40 0，由式由式(2)(2)i i3232n n3 3/n n2 2（1 1+2 2）/2 21.51.5；3 3挡挡挡挡：C C1 1、C C2 2工工作作，前前排排太太阳阳轮轮n n1 1和和前前排排行行星星架架与与后后排排齿齿圈圈组组件件n n3 3同同步步作作为为输输入入转转动动，传传动动路路线线为为：输输入入n n3 3 、n n1 1n n2 2输出输出设设n n1 1n n3 3，由式由式(1)(1)n n2 2n n1 1n n3 3 直接挡直接挡 i i12121 1；4 4挡挡挡挡：C C1 1工工作作，前前排排行行星星架架与与后后排排齿齿圈圈组组件件n n3 3为为主主动动轮轮，固固定定前前排排太太阳阳轮轮n n1 1，传传动动路路线线为为：输输入入n n3 3 n n2 2输输出出设设n n1 10 0，由式由式(1)(1)i i3232n n3 3/n n2 2 1 1/（1 1+1 1）0.7140.7142021/9/122021/9/122222奔驰(MERCEDES BENZ)1960 1960年开始装备自己研发的自动变速器产品，年开始装备自己研发的自动变速器产品，19791979年推出带液力变矩器的年推出带液力变矩器的4 4挡挡ATAT。自动变速器自动变速器(AT)(AT)产品系列：产品系列：4 4速速ATAT、5 5速速ATAT、6 6速速ATAT 7 7速速ATAT2021/9/122021/9/1223237GTRONIC2021/9/122021/9/1224247GTRONIC2021/9/122021/9/1225257GTRONIC2021/9/122021/9/1226267GTRONIC2021/9/122021/9/122727 丰田(TOYOTA)1959 1959年开始生产半自动变速器，年开始生产半自动变速器，19701970年推出年推出电控自动变速器。电控自动变速器。自动变速器自动变速器(AT)(AT)产品系列：产品系列：4 4速速ATAT、5 5速速ATAT、6 6速速ATAT 2007 2007年推出年推出 8 8速速ATAT2021/9/122021/9/1228282021/9/122021/9/1229292021/9/122021/9/1230302021/9/122021/9/123131最新AT传动比数据比较2021/9/122021/9/123232典型轿车电控液力自动变速器典型轿车电控液力自动变速器一、一、皇冠轿车皇冠轿车皇冠轿车皇冠轿车A340EA340EA340EA340E自动变速器自动变速器自动变速器自动变速器2021/9/122021/9/123333行星齿轮变速机构行星齿轮变速机构2021/9/122021/9/123434各换挡执行元件的名称各换挡执行元件的名称C C0 0 超速离合器：超速排太阳轮与行星轮超速离合器：超速排太阳轮与行星轮超速离合器：超速排太阳轮与行星轮超速离合器：超速排太阳轮与行星轮C C1 1 1111号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈）号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈）号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈）号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈）C C2 2 2222号离合器：输入轴与太阳轮组件号离合器：输入轴与太阳轮组件号离合器：输入轴与太阳轮组件号离合器：输入轴与太阳轮组件B B0 0 超速制动器：制动超速太阳轮超速制动器：制动超速太阳轮超速制动器：制动超速太阳轮超速制动器：制动超速太阳轮B B1 1 1111号制动器：制动太阳轮号制动器：制动太阳轮号制动器：制动太阳轮号制动器：制动太阳轮B B2 2 2222号制动器：与号制动器：与号制动器：与号制动器：与F F1 1配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动B B3 3 3333号制动器：制动前排行星架号制动器：制动前排行星架号制动器：制动前排行星架号制动器：制动前排行星架F F0 0 超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动F F1 1 1111号单向离合器：与号单向离合器：与号单向离合器：与号单向离合器：与B B2 2配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动配合阻止太阳轮逆时针转动F F2 2 2222号单向离合器：阻止前排行星架号单向离合器：阻止前排行星架号单向离合器：阻止前排行星架号单向离合器：阻止前排行星架逆时针转动逆时针转动逆时针转动逆时针转动2021/9/122021/9/123535各换挡执行元件的功用各换挡执行元件的功用1 1与与与与1515，3 3与与与与5 5、6 6与与与与8 8、1212与与与与7 7与与与与1010固联固联固联固联C C0 0连连连连4 4与与与与1515、C C1 1连连连连5 5与与与与6 6、C C2 2连连连连5 5与与与与9 9B B0 0制制制制4 4、B B1 1制制制制9 9、B B2 2和和和和F F1 1串联制串联制串联制串联制9 9、B B3 3和和和和F F2 2并并并并联制联制联制联制1414F F0 0阻止阻止阻止阻止4 4逆时针转动逆时针转动逆时针转动逆时针转动2021/9/122021/9/123636各挡传递路线各挡传递路线停车挡：C0工作2021/9/122021/9/123737倒挡：倒挡：C C0 0、F F0 0、C C2 2、B B3 3工作工作2021/9/122021/9/123838n n空挡：空挡：空挡：空挡：B B0 0、F F0 0、C C1 1、C C2 2、B B1 1、B B2 2、B B3 3、F F1 1、F F2 2不不不不工作，动力无法传递。工作，动力无法传递。工作，动力无法传递。工作，动力无法传递。n nC C0 0连连连连4 4与与与与1515超速排为直接传动，超速排为直接传动，超速排为直接传动，超速排为直接传动，1 1与与与与5 5相通，但相通，但相通，但相通，但5 5与与与与6 6不通，不通，不通，不通，5 5与与与与9 9不通不通不通不通2021/9/122021/9/123939D1挡：挡：C0、F0、C1、F2工作工作传力过程：传力过程：15C1681112 9137102021/9/122021/9/124040D2挡：挡：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作工作2021/9/122021/9/124141DD3 3挡（直接挡）：挡（直接挡）：挡（直接挡）：挡（直接挡）：C C0 0、F F0 0、C C1 1、C C2 2、BB2 2工作工作工作工作n传力过程：传力过程：15C168111210 C292021/9/122021/9/124242超速挡：超速挡：C1、C2、B0、B2工作工作2021/9/122021/9/12434321挡：挡：C0、F0、C1、F2工作工作传力过程：传力过程：15C1681112 9137 102021/9/122021/9/1244442-2挡挡 C0、F0、C1、B2、F1工作工作2021/9/122021/9/12454523挡：挡：C0、F0、C1、C2、B2工作工作2021/9/122021/9/124646L1挡：挡：C0、F0、C1、B3、F2工作工作2021/9/122021/9/124747L2挡：挡：C0、F0、C1、B1、B2、B3工作工作2021/9/122021/9/124848二、大宇轿车自动变速器二、大宇轿车自动变速器2021/9/122021/9/1249491挡：挡：C0、C1、B2、F1工作工作2021/9/122021/9/1250502挡：挡：C0、C1、F2工作工作2021/9/122021/9/1251513挡：挡：C0、C1、C2工作工作2021/9/122021/9/125252超速挡：超速挡：C1、C2、B0工作工作2021/9/122021/9/125353倒挡：倒挡：C0、C2、B3工作工作2021/9/122021/9/125454三、三、A140EA140E电控自动变速器电控自动变速器1 1挡：挡：C C1、F F1工作工作2021/9/122021/9/1255552挡：挡：C1、B2工作工作2021/9/122021/9/1256563挡：挡：C1、C2工作工作2021/9/122021/9/125757倒挡：倒挡：C2、B3工作工作2021/9/122021/9/125858