自动变速器基础知识培训课件.ppt
奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速箱基础知识介绍奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速器的特点对比分析自动变速器的特点对比分析奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速器分类及组成自动变速器ATAMTCVTDCT即液力自动变速器（Automatic Transmission）由液力变矩器、行星齿轮变速系统和自动控制系统等组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩；即电控机械式自动变速器（Automatic Manual Transmission）是在普通手动变速器的基础上，通过加装微电脑控制的自动装置，取代原来由人工操作完成的离合器分离、接合及变速器的选档、换档动作，实现自动换档；即无级自动变速器（Continuously Variable Transmission）采用传动钢带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，从而实现传动比的连续改变；即双离合器自动变速器（Double Clutch Automatic Transmission）通过将变速器档位按奇、偶数分别布置在与两个离合器所联接的两个输入轴上，通过离合器的交替切换完成换档过程.奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速箱的功用改变传动比，从而改变转矩和转速切换前进和后退中断动力传递变速器的功用空档切换机构前进后退切换机构最终减速机构起步装置变速机构奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速器自动变换传动系统的传动比获得良好的动力性和燃油经济性根据发动机负荷和车速等工况减少发动机排放污染提高车辆行驶的安全性、乘坐舒适性和操纵轻便性自动变速箱特点奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）Improving Fuel Economy变速器传动设计效率比较资料来源：BOSCH产品资料介绍奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）各种类型变速器对燃油经济性的影响资料来源：BOSCH产品资料介绍奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）各种类型变速器长度比较资料来源：BOSCH产品资料介绍奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）类型特点6-Speed AMT6-Speed DCT(Wet)6-Speed Step-ATCVT油耗+0-成本+0-知识产权成本-+-OEM 逆流 US/Asia00+0OEM逆流 Europe+0-重量/尺寸+-Launch Quality质量投入-+Torque Cpacity扭矩特性+-Shift Quality转动惯量-+Thermal Capability散热-+Response响应+00Safety安全性+Technology Challenge技术难度+-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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）AMTAMT：1 1、效率最高、效率最高 2 2、舒适性低、舒适性低(换档扭矩中断换档扭矩中断)DCTDCT：1 1、接近、接近AMTAMT效率效率 2 2、没有明显的缺点、没有明显的缺点CVTCVT：1 1、舒适性高、舒适性高(无级无级)2 2、高风险和高成本、高风险和高成本6AT6AT：1 1、完全的低成本和低风险、完全的低成本和低风险 2 2、效率最低、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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自动变速器结构原理等介绍自动变速器结构原理等介绍奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）ATAT奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）AT液力变矩 器行星齿轮变速系统液压控制系统电子控制系统包括行星齿轮变速机构和换档执行机构，作用是使行星齿轮变速器处于不同的档位，以实现不同的传动比位于自动变速器的最前端，利用液压油将动力传给变速器，减速增扭包括油泵、阀体、电磁阀、蓄能器、液压管路、油冷器及其他辅助装置等，用于实现自动变速器的升档、降档、液力变矩器锁止离合器的分离和锁止以及润滑油的冷却等包括TCU、传感器、执行器及控制电路等，它可根据汽车的行驶情况，按照设定的换档规律，通过供油控制变速器自动换档AT的组成与功用奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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的自动换档原理奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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.传动效率低奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）AT的控制策略换档规则变速箱电控单元驾驶员的驾驶风格车辆的载荷程序选择器选择的程序提高了驾驶舒适性和操作稳定性发动机电控单元液力变矩器锁止离合器、制动器的接合更加平稳防止驾驶员的误操作能快速查找和排除故障通过各种电磁阀利用诊断工具与TCU自诊断系统对话精确控制主油路油压、油温降低发动机扭矩通过减小点火提前角奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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的控制策略奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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的发展方向奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）A AM MT T奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）AMT变速器的结构及组成选档位置传感器选档执行器换档执行器换档位置传感器选换档杆离合器位置传感器电机油泵总成离合器执行器蓄能器奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）液压式AMT变速器的特点奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）AMT自动变速箱控制原理 加速踏板加速踏板驾驶员驾驶员 操控机构操控机构 发动机控制单元发动机控制单元 E.C.U.仪表盘显示仪表盘显示变速箱变速箱控制单元控制单元T.C.U.发动机发动机齿轮箱齿轮箱离合器离合器转速转速传感器传感器 液压液压执行器执行器电磁阀电磁阀液压动力单元液压动力单元位置位置传感器传感器 发动机发动机转速转速传感器传感器 奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）1.1.汽车发动机的点火汽车发动机的点火 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）。2.2.汽车的起步汽车的起步 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。3.3.汽车的减速汽车的减速 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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）4.4.换档杆的档位（半自动运行模式）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。5.5.自动变速（自动模式）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。6.6.变速箱的空档请求变速箱的空档请求 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控制特性奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）7.7.关闭发动机和系统关闭发动机和系统 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。8.8.驾驶者得到的信息（屏幕和蜂鸣器）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控制特性奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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的发展方向奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）CVCVT T奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）液力变矩器前进离合器倒档离合器输入带轮轴输入带轮轴压板输出带轮轴输出带轮轴压板差速器总成行星齿轮机构CVT变速器的结构及组成钢带从动轮主动轮液力变矩器行星轮机构奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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。CVTCVT工作工作原理原理CVT变速器工作原理奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）油门开度%Gp时间1000以前以前档新型车辆前后加速度和以前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。奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）CVT的良好行驶性能车辆速度档档档档ATCVT部分是能有效地使用没有冲击驱动力(扭矩)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变速器的特点奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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。奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）CVT变速器控制原理发动机发动机制动踏板制动踏板加速踏板加速踏板换档杆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 止电磁阀液压回路液压回路TCULDsN DRP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里程表奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）CVT变速器控制功能CVT控制系统的功能控制钢带夹紧及速比连续变化充分夹紧一轴和二轴带轮，防止钢带打滑，保证不过夹紧状态下的输入扭矩和钢带速比改变速比变化率从零到特定值，最低条件是车辆驱动性能要达到与装配定速比自动变速器相同的水平维持恒定速比无振荡发生迅速改变速比，驾驶员不能感觉到冲击过大或振荡在车辆停止前突然制动期间，变速机构会降档到仍可以启动行驶的速比在电控系统发生故障时，可以提供一个具有应急能力的模块(limp home)奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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的发展方向奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）DCDCT T奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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.奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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变速器的特点奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）类型优势劣势干式离合器1、机械效率高2、轴向长度小1、直径大2、长时间滑摩时控制困难3、控制难度大4、滑摩过程中摩擦特性变化较大5、接合点随着温度和磨损量的变化而变化湿式离合器1、直径小2、摩擦特性稳定3、较容易控制1、轴向长度大2、液压系统导致效率降低3、离心压力对活塞的影响双离合器的分类及特点奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）DCT总体构成图及控制原理奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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变速器的控制原理奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）自自动变动变速器的匹配速器的匹配奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）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奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）发动机与液力变矩器的匹配涡轮泵轮导轮单向离合器变矩器特性1、穿透性能2、变矩性能3、经济性能4、负载性能5、能容性能发动机与液力变矩器的匹配 车辆的动力性、经济性车辆的使用要求变速器的档位和传动比变矩器特性、结构及成本选择液力变矩器型号及有效直径D发动机特性奇瑞精机公司 Chery Precision Machinery Company（CPMC）
