新型自動變速器(AT)結構與控制原理

1、薛慶文,新型自動變速器結構與控制原理,培訓主題,一、新型自動變速器新技術發(fā)展趨勢 二、新型自動變速器結構與控制原理,自動變速器新技術的發(fā)展目標,更安全 更環(huán)保 更舒適,各種自動變速器發(fā)展進程,當前國內主流車型搭載自動變速器狀態(tài),01M,09G,02E,09E/09L/0AT/0B6,09D,01T/0AN,0AW,01V,01J,0AM,0B5,0BK,自動變速器新技術的發(fā)展,一、機械傳動控制部分（多檔位傳動比的劃分） 二、液壓控制部分的更新（優(yōu)化后更簡單、更直接、既滿足換擋響應又體現(xiàn)舒適品質） 三、電子控制部分（控制策略更加體現(xiàn)人性化的要求、控制功能更強大）,更安全 更環(huán)保 更舒適,都是為了

2、滿足：,培訓主題,一、新型自動變速器新技術發(fā)展趨勢 二、新型自動變速器結構與控制原理,1.動力傳動系統(tǒng)。,2.行星齒輪裝置。,3.液壓控制系統(tǒng)。,4.電子控制系統(tǒng)。,5.冷卻系統(tǒng)和ATF。,自動變速器系統(tǒng)組成,自動變速器動力傳動系統(tǒng)的變化,一、結構上的變化（尺寸變窄、增加減震元件） 二、控制上的變化 1、閉鎖控制時間提前（條件允許可以在低速檔實現(xiàn)閉鎖）-環(huán)保節(jié)油 2、閉鎖控制方式的變化（出現(xiàn)了H、S、M）-提高舒適性能 三、使用壽命降低（提供維修及更換條件）,自動變速器新技術發(fā)展,機械傳動變扭器（改善換檔品質及節(jié)能環(huán)保）,通過這個系統(tǒng)可以在不降低舒適性的情況下，使變矩器鎖止離合器的接合時間明顯

3、提前。這樣可以使變速箱與發(fā)動機之間的連接更直接，從而提高動力性且降低了耗油量和尾氣排放量。,機械傳動-油泵（提高元件的使用壽命）,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,1.動力傳動系統(tǒng)。,2.行星齒輪裝置。,3.液壓控制系統(tǒng)。,4.電子控制系統(tǒng)。,5.冷卻系統(tǒng)和ATF。,自動變速器系統(tǒng)組成,行星齒輪變速系統(tǒng),一、換檔執(zhí)行元件 1、離合器結構發(fā)生了變化 2、離合器和制動器供油控制形式有所改變 3、離合器或制動器供油密封環(huán)結構有所改變 二、行星排 1、三元間的多種邏輯組合實現(xiàn)出多檔位傳動比 2、掌握行星排的傳遞規(guī)律,機械傳動-離合器結構的變化（提高換檔品質及時間）,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,自動變速器新技術發(fā)

4、展趨勢,機械傳動-離合器結構的工作原理,- 這個壓力用于給離合器充油，一直充到離合器雖不傳遞扭矩但處于即將接合的程度 - 這個壓力是換檔過程中所有其它壓力的基礎 - 對于低負荷換檔非常重要,離合器的預充油（第一次充油）,t,充油壓力,這個預充油過程可以消除離合器間隙和換檔元件的一定的彈性，因而也就可以提高反應速度并實現(xiàn)精確的離合器接合。該預充油過程對換檔過程具有積極的影響。預充油過程可使得換檔元件能快速地（快速充油時間，約100 150 ms）作用上工作壓力（充油壓力）。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,- 離合器內的工作壓力開始提高，以便使得離合器組件靠緊或給離合器充油的時間。 - 這個時間即使在

5、充油壓力正確時也要引起注意！,快速充油時間,t,離合器的快速充油時間（第二次充油）,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,機械傳動-離合器密封環(huán)的變化（提高密封性能）,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,特點：少量的換檔執(zhí)行元件控制少量的行星排得到更多檔位的傳動比,要求：1、行星排傳遞規(guī)律；2、14種邏輯組合關系,1.動力傳動系統(tǒng)。,2.行星齒輪裝置。,3.液壓控制系統(tǒng)。,4.電子控制系統(tǒng)。,5.冷卻系統(tǒng)和ATF。,自動變速器系統(tǒng)組成,液壓系統(tǒng)的構成,管路壓力（系統(tǒng)液壓）和管路調節(jié)壓力（負載信號油壓） 變扭器及潤滑油壓（變扭器供油） 減壓壓力（電磁閥壓力） 換檔控制油壓 換檔質量控制壓力

6、鎖止離合器調節(jié)油壓,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,液壓方面-減壓閥（為執(zhí)行器提供穩(wěn)定油壓）,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,液壓方面-換檔閥升級,現(xiàn)在離合器閥門采用較小的控制空間。因為離合器閥門對 EDS 施加的控制壓力的反應時間更短，因此可以保證響應更迅速。借此可以顯著降低換檔時間。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,液壓方面-換檔油路（以ZF的重疊油路）,直接換檔油路,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,1.動力傳動系統(tǒng)。,2.行星齒輪裝置。,3.液壓控制系統(tǒng)。,4.電子控制系統(tǒng)。,5.冷卻系統(tǒng)和ATF。,自動變速器系統(tǒng)組成,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,電控方面-數(shù)字信息增多電液一體化控制,-電子控制：最佳換檔時間控制

7、,換檔策略：通常情況下主要以經濟模式為主并選擇最見的時間進行換檔控制。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：市區(qū)行車控制,換檔策略：由于城市道路交通擁擠因此汽車只需發(fā)出很低的行駛功率，減少低速范圍內的換檔次數(shù)以改善行駛舒適性并降低油耗。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,換檔策略：由于高速路行車速度較快。因此汽車保持在超速檔的同時為考慮安全、經濟性等，電控系統(tǒng)采取調節(jié)車身高度、降低轉向系統(tǒng)壓力、增大TCC閉鎖壓力等一系列措施。,-電子控制：高速路行車控制,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：上坡控制,換檔策略：提高低檔使用范圍、避免使用高檔，在一般坡度下不會進入超速檔。同時減少換檔次數(shù)（避免頻繁升

8、降檔）保持發(fā)動機的動力輸出。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：下坡控制,換檔策略：下坡松油門行駛時，為了提高發(fā)動機的制動效果而禁止升檔，如果施加制動還會降檔。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：彎道行車控制,換檔策略：電腦根據(jù)轉角及速度傳感器及車身的向心力來感知彎道情況。向心加速度超過一定數(shù)值時禁止升檔控制，向心加速度特別大時禁止降檔。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,換檔策略：一般情況下自動變速器會以二檔起步來限制過大驅動轉矩。通過提前升檔延遲降檔來降低驅動轉矩，同時還禁止連續(xù)降檔避免過大的轉矩跳躍，增大換檔延遲來減少換檔次數(shù)。,-電子控制：冰雪路面行車控制,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-

9、電子控制：高原地區(qū)行車控制,換檔策略：海拔高空氣稀薄進氣壓力低發(fā)動機轉矩下降。此時通過改變換檔曲線（換檔車速高）的方式來維持發(fā)動機的轉矩。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：換檔點力矩平衡（重疊控制）控制,換檔策略：重疊換檔的目的是為了避免變速器打滑。力矩平衡方面-為避免重疊帶來的干涉升降檔期間通過發(fā)動機來平衡力矩的輸出。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：停車回空檔功能,控制策略：為降低發(fā)動機負荷改善燃油經濟性、同時考慮變速器的動力損失而采取的相關措施。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：自動變速器過熱保護控制（過載安全切斷）,控制策略：TCC完全接合后變速器溫度仍不能降低不到其

10、限制范圍，TCM便采取不換檔、限制發(fā)動機輸出力矩或不能行駛的措施來保護變速器。,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,-電子控制：匹配（清除原始記憶值）和自適應（自學習）,豐田清除電腦記憶 大眾/奧迪基本設定等 GM清除TAP數(shù)值 克萊斯勒/道奇學習記憶 富康初始化設定 奔馳、寶馬重新設定,自動變速器新技術發(fā)展趨勢,1.動力傳動系統(tǒng)。,2.行星齒輪裝置。,3.液壓控制系統(tǒng)。,4.電子控制系統(tǒng)。,5.冷卻系統(tǒng)和ATF。,自動變速器系統(tǒng)組成,冷卻變速器,TCM通過控制流量電磁閥,變扭器,TCM通過控制TCC電磁閥,自動變速箱冷卻控制,-溫度控制,冷卻系統(tǒng)與電子控制,-流量控制電磁閥,冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化控制,-溫度調節(jié)器,調節(jié)器的工作原理,-低溫和高溫控制,冷卻系統(tǒng)與電子控制,-帶電子截止閥的冷卻控制,冷卻系統(tǒng)的工作過程,-冷卻循環(huán),冷