汽车电子控制技术于双离合自动变速器.pptx

报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 随着汽车技术的不断发展和车辆保有量的迅速增加，人们对车辆的使用性能也不断提出更高的要求，伴随着驾驶员尤其是非职业驾驶员数量的增多，传统的机械式手动变速器(ManualTransmission,简称MT)操作复杂、难于掌握、安全性差等缺点显得愈发突出。在实施换挡过程中，传统的手动换挡不仅需要驾驶员根据路面状况、交通状况、车辆实际运行状态选择合适的挡位和换挡时机，同时还需要驾驶员手、脚、眼并用，这些操作的同步进行对驾驶员的驾驶水平提出了较高的要求。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 据不完全统计，在交通负荷大的市区中，如果使用传统的机械式手动变速器，汽车每行驶100公里，驾驶员需换挡400-600次，踏离合器600-700次，平均每分钟要连续完成15-20次手脚协调动作。繁重的操作，不仅增加了驾驶员的劳动强度，而且分散驾驶员对行驶环境的注意力，据交通部门统计分析，1/4-1/3的城市交通事故是由于驾驶员过度疲劳引起的。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 此外，换挡时机的掌握需要一定的驾驶经验和技巧，不恰当的换挡会产生换挡冲击、离合器(包括同步器)磨损增大、甚至出现起步熄火等现象，从而导致车辆损耗增加、故障率升高、油耗增大、排气污染加重和乘坐舒适性下降等问题的出现。鉴于手动换挡的上述缺点，开发能够实施自动换挡尤其是智能换挡的车辆成为汽车变速技术发展的热点。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第一节第一节自动变速器定义和分类自动变速器定义和分类一、定义：一、定义：l自自动动变变速速：根据汽车行驶条件和发动机运转工况自动改变传动比，按最佳换档规律换档，使发动机在最佳工况工作。l电电子子控控制制自自动动变变速速器器：任何一种传动变速装置（液力、机械、电传动）用电子控制来实现自动变速都属于电子控制自动变速器。又可分为有级自动变速器和无级自动变速器。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学一一、自自动动变变速速器器分分类类：车辆传动装置可分为液力传动、机械有级传动、机械无级传动和电传动，目前已实现电子控制并得到广泛应用的电控自动变速器大致可分为以下几类：1.电控液力自动变速器：电控液力自动变速器：（AutomaticTransmission,AT）l结结构构：液力变矩器+行星齿轮变速器+电控系统+液压、冷却系统应用最广l优优点点：采用液力变矩器，具有无级连续变速和变矩能力使起步换档平稳，为动力性换档，平顺性好。l缺缺点点：传动效率差，耗油量大，结构复杂，制造困难，成本高第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学2 电电 控控 机机 械械 式式 自自 动动 变变 速速 器器：（AutomatedMechanicalTransmission,AMT）l结构：结构：a.干式离合器+传统固定轴式齿轮变速器+电控系统+液压系统、执行机构。为电液式AMT，动力源由液压系统中的油泵提供b.干式离合器+传统固定轴式齿轮变速器+电控系统+电机、执行机构。为全电式AMT，电机作为动力源，依靠电机转动驱动离合器、选换档执行机构动作。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学目前普遍采用的是电液式AMT。第一台：日本五十铃，1984年推出，l优优点点：原齿轮变速箱结构不变，加一些电控系统、执行机构，适合我国国情。传动效率高、省油，结构简单，易制造，成本低。l缺点：缺点：采用干式离合器，易磨损，离合器寿命短，不易控制，非动力性换档，平顺性差。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学3.3.双离合器式自动变速器双离合器式自动变速器（Dual Clutch Transmission，简称DCT）：采用了两个湿式离合器、与两个湿式离合器分别相联接的两个输入轴、按奇偶数档位分别布置在两个输入轴上的换档同步器及相应齿轮组、还有自动换档控制系统以及电控系统TCU等。它的主要特点是变速器各档位主动齿轮按奇、偶数档位分别与输入轴上设置的两个湿式离合器C1、C2连接，离合器C1、C2交替传递工作动力以实现档位切换 结构：扭转减振器 湿式离合器 变速器 电控系统 液压系统第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学l双离合器式自动变速器双离合器式自动变速器报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学优点：继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点为动力换档，换档品质好。保证了车辆的加速性能和平顺性。保证车辆具有良好的经济性，使车辆在油耗和排放等方面有所改善。l保护现有手动变速箱生产投资，生产继承性好。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学4机机械械式式无无级级自自动动变变速速器器：（ContineouslyVariableTransmission,CVT）l结结构构：主要有带传动和链传动两种形式，电磁离合器+CVT：离合器制造困难液力变矩器+CVT：也称双无级菲亚特派力奥，洛阳三明公司。l优优点点：起步换档平顺缺缺点点：液力变矩器+CVT传动效率低，制造难度大，成本高。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学国内形势国内形势l在美国，AT变速器占有绝对优势，这主要是因为，消费者要求汽车必须操控简单，驾乘舒适，但对油耗并不敏感，这种消费习惯造就了美国以AT为主的自动变速器市场。欧洲消费者注重驾驶体验和驾驶乐趣，喜欢手动操控机械带来的感觉，并且对油耗非常看重，所以，自动变速器发展空间一直不大。但具有节能和运动特性的DCT出现后，立刻成为欧洲市场上的宠儿。日本则是世界上CVT装车率最高的国家，日本消费者对CVT变速器青睐有加l2008年底，在国家发改委推动下，由12家(一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、华晨、江淮、长丰、吉利、广汽、中顺、长城)中国车企联合成立的中发联实业有限公司，联合全球顶级自动变速器企业博格华纳成立合资公司，生产和开发双离合器自动变速器中的核心产品：双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块，迅速将DCT推到台前。l中国汽车工业协会专家委常务副主任晏一平就认为应该坚持“优先发展CVT、AMT，适时发展DCT，适当生产AT”的发展思路报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学l自主品牌也有各自的“拥护对象”：吉利汽车已经研发出了4挡AT，同时也将6挡、7挡DCT锁定为发展目标，并且已在一些关键技术上取得突破；奇瑞选择发展CVT变速器，已经对外展示了样机。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统AMT国外发展现状国外发展现状美国：美国：EatonTTC(TransmissionTechnologiesCorporation)德国：德国：GetragLUKSiemensZF/Sachs意大利：意大利：MagnetiMarelli英国：英国：Ricardo报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统吉林大学（原吉林工业大学液力机械吉林大学（原吉林工业大学液力机械传动研究所）传动研究所）北京理工大学北京理工大学哈尔滨爱姆特公司哈尔滨爱姆特公司重庆鸥翔公司重庆鸥翔公司深圳欣园晟公司深圳欣园晟公司林中尉林中尉报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学吉林大学吉林大学AMT研发研发科研项目科研项目国家自然科学基金国家自然科学基金美国福特美国福特-中国发展基金中国发展基金国家国家“火炬火炬”预备项目预备项目国家国家“九五九五”重点攻关项目重点攻关项目国家博士基金国家博士基金解放军总装备部解放军总装备部“十五十五”预研项目预研项目多项企业横向课题多项企业横向课题第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第二节第二节电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器一、电液式一、电液式AMT系统基本组成：系统基本组成：传感器+ECU+液压系统+执行机构1液液压压系系统统和和执执行行机机构构：液压泵、压力继电器、蓄能器、电磁阀，离合器、选换档动作缸电电磁磁阀阀：一个总阀，三个离合器控制阀，四个选换档控制阀，采用高速开关阀离离合合器器油油缸缸：离合器油缸活塞连接到离合器分离杠杆上，通过活塞运动控制离合器选选换换档档油油缸缸：由油缸活塞推动选换档执行机构动作带动齿轮箱换档拨叉运动实现选换档，如图：离合器：如图：离合器：由三个电磁阀和一个油缸组成选换档：选换档：由四个电磁阀和两个油缸组成，5个前进档，一个倒档，油缸为三稳态油缸，2挡升三档，5档降一档第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统l电液式电液式AMT系统的工作原理系统的工作原理报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学节节气气门门控控制制：换档过程中动力中断，因此要求对发动机供油进行控制。手动车换档过程手动车换档过程l两两种种油油门门控控制制方方法法：（1）由步进电机控制节气门：手动车加速踏板与油门相连，由司机脚踩控制油门开闭（刚性连接），改为步进电机控制后：加速踏板与步进电机不直接相连，而是由步进电机输出轴转动通过减速机构、连接机构带动节气门运动l柔性连接：步进电机输出轴减速机构连接机构节气门l控制过程：正常行驶时,由ECU采样加速踏板位置，再控制步进电机转到相应位置。换档时收油，分离合器，同时控制步进电机转动，使节气门到怠速位置，换档完毕，恢复供油。响应速度慢，有滞后。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（2）通信控制：通过CAN总线，换档开始，通知发动机，由电喷控制降低发动机输出扭矩。换档完毕，将相关信息（当前档位，离合器位置等）发送至发动机，发动机按所提供的信息与离合器结合过程配合，恢复供油。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学2AMT电电控控单单元元ECU：单片机（外扩程序数据存储器）输入信号测量电路，输出接口及驱动电路，CAN接口电路，电控系统框图如图第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 中 央处理单元 光 电隔 离 模拟量 输入 电路 开关量 输入电路 CAN 接口部件 电磁阀 驱动 电路显 示 电 路故障诊断 输出电路复 位电 路硬件电路框图操纵手柄温度信号压力信号中间轴转速脚刹车信号手刹车信号档位信号CAN.HCAN.L换档执行机构离合器执行机构选档执行机构压力电磁阀坡道起步执行机构显示档位 故障码输出故障代码车速发动机转速离合器行程号加速踏板报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（1）前向通道：）前向通道：a.脉冲量输入：脉冲量输入：b.模拟量输入：模拟量输入：c.开关量：开关量：档位、刹车第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（2）后向通道：）后向通道：第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（3）CAN接接口口电电路路：CAN控制器，CAN驱动器，CAN.H，CAN.L第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 3传感器：传感器名称信号种类传感器型式速度传感器脉冲霍尔式离合器行程传感器模拟电位计档位信号传感器模拟线位移操纵手柄位置模拟电位计温度传感器模拟电位计压力传感器模拟电位计节气门开度模拟电位计加速踏板位置模拟电位计刹车信号开关报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（1）转转速速传传感感器器：测量发动机、中间轴转速及车速l车速传感器：车速传感器：a.电电磁磁感感应应式式车车速速传传感感器器:由永久磁铁和电磁感应线圈组成，传感器顶端安装在靠近带齿的转子处。如如图图：工作原理：带齿的转子旋转时，齿的凸起步分不断靠近或离开传感器，通过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电压，并以交流形式输出，经处理后送入单片机。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学b.霍霍尔尔效效应应齿齿轮轮传传感感器器：内置磁铁，内部有霍尔集成电路，输出为方波，不需整形放大，可直接送入单片机有三根线，因是集电极开路，需接上拉电阻，有多少齿，就出多少方波第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（2）温度传感器：测量液压系统油温，温度自适应控制的依据，液压油特点热敏式温度传感器：内部为热敏电阻，利用电阻随温度变化，阻值发生变化的特性，多数热敏电阻阻值随温度升高而降低。正负温度系数。如图：第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（3）节节气气门门位位置置传传感感器器：安装在节气门上，并与节气门连动线性节气门位置传感器：线性节气门位置传感器：可连续检测节气门的旋转位置，并将检测到的节气门开度转换成电压信号输入微机l内部结构：如图内部结构：如图第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学l工工作作原原理理：当节气门打开时，两个触点在电阻膜上滑动，滑动电阻阻值发生变化，加+5V电压，在VTA上输出与节气门开度成比例的电压信号送入微机，当节气门全闭时，怠速信号用动触点使IDL与E2接通，输出怠速状态。l与与ECU连连接接：如如图图：节气门打开从VTA输出电压值送入A/D口变为数字信号送CPU，全闭时，IDL为低电平送入微机报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（4）离离合合器器位位移移传传感感器器：测量离合器从分离到结合这断行程线位移传感器：接触式传感器，内部为一滑变电阻电阻值随滑杆移动发生变化，将阻值变化变为电压变化送入微机，离合器动作缸中的活塞运动带动离合器分离杠杆产生分离结合动作，分离杠杆又带动传感器滑杆运动，产生电阻变化，与与微微机机相相连连：三个接线端。优点：线性度好。缺点：接触式传感器，若分离行程过大，损坏传感器，加限位。模拟型霍尔传感器：非接触式传感器，霍尔元件+磁铁，外形如图。随着霍尔元件与磁铁间的距离发生变化霍尔元件信号端输出电压值发生变化，非接触式，寿命长，但线性度不好。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学二二、AMT工工作作原原理理：以诸多传感器代替人的感觉器官，来获取当前车辆运行状态、路面情况及驾驶员意图，以EPROM中存储的程序模仿人的思维过程，以电磁阀的开闭控制执行机构代替人的手脚动作，完成离合器、变速器和供油的自动控制。如图：如图：第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 司机选择开关加速踏板刹车踏板电子控制单元ECU发动机转速车速中间轴转速电喷发动机ECU离合器执行机构变速箱执行机构变速箱电喷发动机离合器司机选择开关加速踏板刹车踏板电子控制单元ECU发动机转速车速中间轴转速电喷发动机ECU离合器执行机构变速箱执行机构变速箱电喷发动机离合器感觉声音AMT系统工作原理图报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 第三节第三节AMT系统控制要点系统控制要点主控流程如图：主控流程如图：第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学一、换档规律：一、换档规律：1换换档档规规律律定定义义：指两排挡间自动换档时刻随控制参数变化的规律。手排挡车何时换档由司机决定，凭经验，司机驾驶水平的差异。自动变速器的换档规律是事先做发动机台架试验，以相邻两档在换档过程中各油门下牵引力与车速关系以及加速度与车速的关系为基础确定出最佳经济性换档规律和最佳动力性换档规律，然后将其存入存储器第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学2换换档档规规律律种种类类：按控制参数划分为：单参数、两参数和三参数（1）单参数换档规律：）单参数换档规律：通常采用相对稳定的车速作为控制参数，速度达到V1时升入2档，降至V2时换回1档V1与V2之间有一换档延迟，是为减少换档循环保证换档过程的稳定性。控制最简单，但不能实现驾驶员干预换档，因无论油门多大，换档点都不变，并且难于兼顾动力性与经济性要求。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（2）两两参参数数换换档档规规律律：如如图图，应用最多，控制参数为车速和油门，实现了司机干预换档，小油门（20%以内）时换档点低，基本上为单参数，以舒适稳定少污染为主，中油门换档点推迟，保证最佳燃油经济性，兼顾动力性，大油门以获得最佳动力性为主，司机通过油门可干预换档。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（3）三参数换档规律：如图，）三参数换档规律：如图，上述换档规律是以稳定行驶为前提的，而车辆在行驶过程中处于非稳定状态，在很多情况下处在一个加速或减速的过程，加速度不同换档规律也不一样。因此,换档规律引入加速度参数。引入加速度，相应换档点提高，升档晚，保证牵引力最大超车时突然加速，降档，保证牵引力大，提速快。目前，还利用道路条件、驾驶员驾驶风格和驾驶员操纵意图对换档规律进行修正，得出更为合理的换档规律第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 l道路条件将道路状况分为“平路”、“上坡”、“下坡”、转弯、“湿滑路面”、“冰雪路面”等情况通常的自动变速器在转弯、上坡、下坡、湿滑路面、冰雪路面条件下行驶时，很容易出现换挡频繁和不必要的换挡等问题，这将不仅不能省油或提高动力性，可能还会由于频繁换挡时的无用能量消耗和动力切断时间比例过高而损失汽车的经济性、动力性，同时频繁换挡还将加剧传动系和换挡执行机构的部件磨损。为了避免这些问题的出现，只有在对这些路形识别的基础上，修正换挡规律报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统驾驶员驾驶风格不同的驾驶员有自己不同的驾驶风格，有人喜欢强劲加速有人注重行车过程的经济性，有人则非常注重行车过程的安全性。可将驾驶员类型大致分为如下几种典型情况：1)运动型这种驾驶员一般要求汽车有足够的动力性和加速性，为适应这种驾驶类型，一般要适当推迟升挡，提前降挡。相当于使用POWER模式驾驶。2)经济型这种驾驶员一般比较关注汽车的经济性，为适应这种驾驶类型，一般要适当提前升挡，推迟降挡。相当于使用ECON模式驾驶。3)安全型这种驾驶员一般比较注重安全。车速偏低，换挡频繁。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 l驾驶员操纵意图驾驶员操纵意图对换档有明显影响的操纵意图有:(1)超车:此时要求车辆以最大加速度行驶，档位的控制以保障加速度为目标，必须保障车辆对动力的需要，应尽量减少换档的可能性。(2)减速:当前方要进入弯道、复杂路面或预示停车时都要使车辆减速，此时仅根据油门、速度、加速度等形成的换档规律不一定适合，应根据车辆及环境状况综合确定。(3)冲坡:对于一些短坡，驾驶员可在平路上加大车速，利用其运动的惯性在不换档的情况下冲上坡，在此过程中一般不换档，使用一般的换档规律就不合适。(4)停车:这种情况一般在收油后不进行换档操作，手动控制时驾驶员可进行脱档滑行，因此，识别并利用这一状态是一种既经济又有利的方法报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学3换档表的存储：换档表的存储：单参数换档：单参数换档：在EPROM中开辟存储单元，每个存储单元有自己的地址，假设从2000H开始存储换档表，是通过试验得出的升档点，分别存入以2000H开始的存储单元中。两两参参数数换换档档：做台架试验时，分别得出油门在10%100%的换档点，存储时，从2000H开始，存储一个二维表 三参数换档：三参数换档：存储三维表第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学4档位决策流程图：报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学二二、换换档档过过程程控控制制：通过软件档位决策得出应升档或降档后，则由微机发指令控制执行机构进行相应动作。换换档档过过程程：分离离合器收油门摘空挡选档换档判断是否挂上（补挂）结合离合器恢复供油 选换档动作实现是靠电磁阀开闭时间，不同温度下开阀时间不同，开阀时间存于表中，读取温度值，量化后查表得出时间，按该时间进行控制。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学三三、离离合合器器控控制制：分离时，尽可能快，进油阀全开，结合时，过快，产生冲击，过慢，离合器滑磨，影响寿命且整个换档时间过长。用两个阀调。是整个系统控制的重点和难点。离合器释放行程和传递扭矩的关系如图，L为离合器释放行程，即从离合器完全分离到完全结合的行程，T为传递的扭矩，从分离到结合其行程分三个阶段：（1 1）为无扭矩传递区，即空行程阶段（2）为传递扭矩区（3）为扭矩不再增长区第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学阶段：阶段：为空行程阶段，越快结合越好以便快速起步和减少换档时动力中断时间，两个阀同时打开放油阶段：阶段：为扭矩不再增长阶段，越快越好 阶段：阶段：关键阶段，应放慢速度，减小冲击，达到起步换档平稳，提高乘座舒适性但为了防止滑磨时间过长影响离合器寿命，要控制在一定时间内完成，大致分为快慢快三个阶段。横坐标为时间，纵坐标为离合器行程，AB，CD控制较简单，两个放油阀同时打开，BC段控制最复杂，需在不同工况下采取不同的控制策略要分段控制第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三节双离合器式自动变速器 一、方案的提出：一、方案的提出：一、方案的提出：一、方案的提出：AMT是在平行轴式手动变速器的基础上加装自动操纵机构实现自动换档的，因此，它保留了原手动变速器传动效率高、价廉、省油和易于制造等优点。同时，生产继承性好。但是换档过程中产生了动力传递的中断，这种非动力换档给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响，这样，也就不可避免地要影响换档品质以及车辆动力性和经济性。为了既可以充分利用AMT所具有的优点，又可以消除其中断动力换档的缺点，提出了双离合器的设计方案。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学l两两个个离离合合器器:布置在发动机与变速器之间，分干式和湿式两种类型l变变速速箱箱：内部包括与两个离合器分别相联接的两个输入轴、按奇偶数档位分别布置在两个输入轴上的换档同步器及相应齿轮组l电控系统：电控系统：TCU、传感器、线束l液液压压系系统统及及执执行行机机构构:液压泵、液压控制单元、油液冷却系统等。DCT系统基本组成系统基本组成报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学二、双离合器工作原理双离合器工作原理第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 这种双离合器式自动变速器（Dual Clutch Transmission，简称DCT）采用了两个湿式离合器、与两个湿式离合器分别相联接的两个输入轴、按奇偶数档位分别布置在两个输入轴上的换档同步器及相应齿轮组、还有自动换档控制系统以及电控系统TCU等。它的主要特点是变速器各档位主动齿轮按奇、偶数档位分别与输入轴上设置的两个湿式离合器C1、C2连接，离合器C1、C2交替传递工作动力以实现档位切换第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 DCT工作时，车辆先以某一与一个离合器相连的档位运行,车辆自动变速器电控单元可以根据相关传感器的信号判断即将进入工作的与另一个离合器相连的下一档位，因该档位还未传递动力，故指令液压控制电磁阀十分方便的控制换档执行机构，预先啮合这一档位，在车辆运行达到换档点时，只需要将正在工作的离合器分离，同时将另一个离合器接合，则使汽车以下一个档位行驶。在换档过程中，发动机的动力始终不断的被传递到车轮，所以这样完成的换档过程为动力换档。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 三、湿式DCT结构：扭转减振器 湿式离合器 变速器 电控系统 液压系统l双离合器布置在发动机与变速器之间，变速器的档位切换档油缸负责完成。l电控系统采集车辆运行信息、驾驶员的操作指令，然后进行判断并控制DCT的运行。同时，电控系统还要负责与发动机电控单元以及其它系统的电控单元协调工作。l而液压系统则是负责接受电控系统的控制指令，对变速器的换档机构和离合器的工作进行操纵。液压系统包括液压泵、液压控制单元、以及油液冷却系统。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 特点：双离合器自动变速器在换档过程中不存在动力中断，所以换档时没有明显的急剧减速产生，而且，两个离合器的切换时间通常在0.3秒左右，换档完成时间非常短，所以不易被驾驶室乘员感觉到，极大的提高了换档舒适性，同时也保证了车辆具有良好的经济性，对车辆油耗和排放等方面也有所改善。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学DCT与与AMT换档过程比较换档过程比较lAMT:分离离合器-摘空档-选档-换档-结合离合器(0.8-1.2秒)lDCT:分离离合器C1,结合离合器C2(0.3秒左右)报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学开发DCT的意义l双离合器自动变速器在换档过程中不存在动力中断，所以换档时没有明显的急剧减速产生，而且，两个离合器的切换时间通常在0.3秒左右换档完成时间非常短，不易被察觉，极大提高了换档舒适性，同时也保证了车辆具有良好的动力性和经济性，车辆油耗和排放等方面也有所改善。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学开发DCT的意义l其次，双离合器自动变速器是在原传统的手动变速器基础上开发的，从而以结构简单的固定轴式结构达到了结构复杂的旋转轴（行星齿轮）的AT的目的，其效率高于AT。它可以充分利用原有手动变速箱的生产设备，只需增加少量的生产设备即可，这相对于AT的巨额生产设备投资而言具有极大的经济效益和社会效益报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 DCTDCT的优点的优点1、继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、重量轻等优点2、为动力换档，换档品质好。保证了车辆的加速性能和平顺性。3、保证车辆具有良好的经济性，使车辆在油耗和排放等方面有所改善。4、保护现有手动变速箱生产投资，生产继承性好。报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 四、双离合器式自动变速器的应用双离合器式自动变速器的应用 双离合器式自动变速器的应用范围很大，它既可以应用在大、中型车上，也可应用于轿车上而且由于它换档时间很短，也可以应用在运动车上。此外，还可应用于混合动力车上 LUK公司：ESG=PSG（DCT)+起动电机第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学l奥迪 TT quattro3.2(湿式)l奥迪的新车 A3 系列l大众的高尔夫五代l捷达五代lLUK公司研制的干式双离合器第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 LUK公司开发的干式公司开发的干式DCT报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 LUK专利专利机械自锁装机械自锁装置置报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学干式DCT与湿式DCT的比较湿式湿式DCT优点l舒适性好l散热好，适合大扭矩车辆缺点l油耗比干式DCT高l采用多片湿式离合器，轴向尺寸大第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学干式干式DCT优点：优点：l造价低l效率高缺点：缺点：l舒适性比湿式DCT差l应用于大扭矩车辆时散热存在问题第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学 第五节第五节电控液力自动变速器电控液力自动变速器一一、结结构构：液力变矩器+行星齿轮变速器+电控系统+液压、冷却系统第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学1液力变矩器：液力变矩器：由泵轮、涡轮和导轮组成 输入端与发动机飞轮相接，输出部件与行星齿轮变速器输入轴相连，实现发动机与变速器的软连接，在一定范围内实现无级变速。为提高传动效率，有些液力变矩器内装有闭锁离合器，闭锁离合器分离时，变矩器有变矩和偶合两种工况，传递、输入和输出处于软连接，结合时处于硬连接，提高传动效率。可控。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学2行行星星齿齿轮轮变变速速器器：是电控液力自动变速器的变速机构，由行星排机构及操纵机构组成，操纵机构由行星齿轮变速器中的离合器、制动器组成，通过电磁阀控制这些离合器和制动器来改变传动比第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学3液压系统：液压系统：（1）液压泵：系统动力源，由变矩器泵轮驱动，为执行控制机构供给压力油，为液力变矩器提供冷却补偿油。向行星齿轮变速器提供润滑油。（2）执行机构：（离合器、制动器的液压缸）第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（3）控制机构：主油路系统，换档信号系统，换档阀系统和缓冲安全系统。根据换档信号系统和换档阀系统是采用全液压元件还是采用电子控制元件可将控制机构分两类：a.液液控控液液压压式式：离合器和制动器由各种液压阀根据节气门开度和车速决定的换档点进行液压控制。b.电控液压式：电控液压式：在自动控制过程中换档点的选择和换档信号的产生由微机控制。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（）电电磁磁阀阀：使用电磁阀控制液压系统中的换档阀，使离合器、制动器工作，实现自动换档使用两种阀：a.开关式电磁阀：开启关闭油路，用于控制换档阀和液力变矩器 的闭锁离合器锁止阀。工作原理：工作原理：只有两种工作状态，全开和全闭第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学b.脉冲式电磁阀：脉冲式电磁阀：作用：作用：控制油路中油压的大小 工作原理：工作原理：微机通过脉冲的占 空比 来改变阀开启和关闭的 时间 比例，来开启和关闭 泄油孔，达到控制油路压力的 目 的占空比越大，通电时间 越 长，经电磁阀流出的变速 器 油越多，油路压力越低第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学电控系统：电控系统：传感器、和线束构成电电控控装装置置图图：电喷和自动变速做在一起，如图：第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学输入信号：输入信号：（）开关信号：a.选档手柄、b.模式开关：(POWER)动力模式：动力性换 档规律，延迟换档（ECONOMY）经济模式：经济性换档规律 M（MANUAL）手动模式：（SNOW）雪地模式 c.点火开关第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学（）模拟信号：节气门位置、油温（）脉冲信号：发、中、车输出信号：输出信号：（）控制电磁阀信号（）失效指示灯传传感感器器：节气门，发，车，输入轴，温度传感器，一些控制开关第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学二、控制要点：二、控制要点：1换档规律：同换档规律：同AMT2油油压压控控制制：电液式控制系统中主油路油压由主油路调压阀来调节 且主油路油压应随发动机负荷增大而增高 控控制制过过程程：节气门位置传感器ECU油压电磁阀主油路调压阀主油路油压 占空比越大，阀通电时间越长，经电磁阀泄出的油越多，节气门压力越低，占空比越小，阀通电时间越短，经电磁阀泄出的油越少，节气门压力越高。第三章第三章电子控制自动变速系统电子控制自动变速系统 报告人：王印束报告人：王印束吉林大学吉林大学吉林大学特特殊殊条条件件下下油油压压控控制制：为获得最佳油压控制效果，在特殊情况下对主油路压力作适当修正 a.选档手柄位于前进低档（L，2，1）：汽车驱动 力相应大，微机自动使主 油路油压高于前进档（D）油压，满足动力传递需要b.换档过程中：为减小冲 击，适当减小油压，以改善换档质量。第三章第三章电子控制自