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双离合器自动变速器综述

双离合器自动变速器综述
双离合器自动变速器综述

双离合器自动变速器

摘要本文以国家对双离合器自动变速器的自主开发研究为幕,分别介绍了双离合器自动变速器国内外发展状况,以国内研究的方向,特点,内容为例,介绍了此项技术对我国的重要意义。

关键词双离合器自动变速器发展使用

一、双离合器自动变速器技术发展起来的原因及国家支持

任何一种技术,一种产品的开发都是以需要为目的的,都是对原有同类产品性能提高而产生的,与此双离合器自动变速器也不例外。那么双离合器到底有什么有什么优点呢?这当然要和普通的变速器相比较。

车辆的经济性、动力性、驾乘舒适性不仅取决于发动机,而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。最早出现的手动挡变速器(MT) ,通过离合器和手动换挡拨叉来实现挡位的变换,这种变速器具有结构简单、外形紧凑,传动效率高,可靠性高,成本低等优点,应用较为广泛。由于车辆在换挡过程中,必须分离离合器,导致动力中断,影响了车辆的动力性和驾乘舒适性。由液力变矩器和行星齿轮机构组成的液力自动变速器(AT) 能够实现动力换挡,克服了手动挡变速器换挡过程中动力中断的缺点,并且实现了自动换挡。钢带无级变速器(CVT) 则是通过改变带轮的工作半径,使变速器传动比无级变化,,能使发动机始终工作在最佳工作点,使车辆的性能大大提高。随着世界能源危机的出现,城市道路的日渐拥堵,汽车动力传动装置也在发生变化。当代汽车的发展更注重燃油经济性、排放以及驾乘舒适性,一种在传动效率和生产成本等方面优于传统自动变速器(AT) 的新技术—电控机械式自动变速器(AMT) 被开发出来,由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点,受到了各大汽车厂的重视。AMT的工作原理决定了它在换挡过程中首先要分离离合器,然后将变速器摘空挡,再选挡、换挡,最后接合离合器。这样,当离合器分离后,直到离合器再重新接合之前,发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行,所以换挡过程中产生了动力传递的中断,车辆必然产生减速度,换挡时间长,给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。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挡的缺点,一种新型自动变速器就应运而生了,这就是双离合器自动变速器(Dual ClutchTransmission) ,简称DCT。由于双离合器自动变速器对汽车的动力性,经济性,乘坐舒适性都有很好的改善,再加上比较适合我国以手动变速器为主导的市场,所以目前,这种自动变速器已成为许多汽车厂家关注的热点。

由以上论述可以知道国家对双离合器自动变速器的大力支持,作为“十一五”重点支持项目,作为自己的自主创新点,请看下面的一段材料引至中国科技部。

“十一五”国家863计划重点项目“汽车开发先进技术”依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的任务要求设置。

项目总体目标是开发出满足“十一五”末期国家汽车相关标准、法规的轿车以及重型商用车整车产品、适应于轿车的直喷汽油机和双离合器自动变速器,以及适应于重型商用车的柴油机和机械自动变速器等关键零部件和总成。

项目将加强以企业为主体的自主创新,产学研结合,以轿车开发技术和重型商用车开发技术为主线,以关键零部件开发技术和基础共性技术为支撑,产业链协同发展。通过自主创新,突破汽车设计、开发的关键核心技术,提升我国

汽车自主开发能力,推动我国汽车工业技术的进步,提高我国汽车工业的核心竞争能力。

本项目课题承担单位采取择优委托的方式确定,课题申请单位必须针对课题整体内容进行申请。

所以国家之所以这么做是为了提高国产汽车的自主开发能力,冲破国外技术的技术壁垒。

二、双离合器自动变速器的优点及应用

(1)DCT的优点

与AT、CVT、AMT相比, 6 速DCT具有以下优点:燃油经济性好,比4 档AT提高18%,比CVT提高8% ,比6档手动变速器提高2%;增加驾驶乐趣;紧凑的设计/安装空间;重量轻(与AT相比) ;扭矩传递能力大;起步性能和换档品质好;有竞争力的价格,MT

(2)DCT的应用

DCT的应用范围很大,既可以应用在大、中型车上,由于它换档时间短,也可以应用在运动车

上。通常在较大扭矩的车辆中,应用更为有利。因为它的两个传动轴一般情况下是同心的,即中间的一个传动轴是实心的,而套在外面的则是一个空心轴,由于轴的刚度、强度以及结构尺寸等方面的原因,较大的传动轴轴径有利于DCT的设计,适合发动机排量较大的车辆。对于小排量的车辆,可以采用双中间轴的布置,这种方案不再采用轴套轴的方式,而是采用了两个独立的中间轴,其刚度和强度都不会有问题,而且这样设计的DCT轴向尺寸非常紧凑。总之,DCT综合了MT、AMT与AT等变速器的优点,使车辆性能得到了大幅度的提高,可充分满足节能和环保要求,尤其适用于下一代混合动力车的研发和推广。DCT的研究在国内还处于起步阶段,对它的深入研究和产品化必将对提高我国自动变速器的自主开发能力具有积极的意义。

三、国内外的发展情况及市场分析

第一个关于双离合器的专利最早产生于上世纪四五十年代,由于各种原因这项技术的的开发被搁浅一段时间,但是在最近的二十年又重新摆在研发人员面前,最卓有成效的是欧洲德国的大众公司,其中ZF公司,福特公司,戴姆勒-科莱斯勒公司都在投入大量的人力物力在研发。并且大众公司已经运用到多款汽车上了,比如奥迪TT,第五代高尔夫上,取到了良好的效果。其针对双离合器的大大小小的专利也有60之多。

在过去的十年中,欧洲的汽车变速器市场一直保持着平稳近乎沉寂的发展。手动变速器(MT)占据了最大的市场份额,而自动变速器(AT)位居第二。自动手动变速器(AMT)和无极变速器(CVT)仅仅占到市场份额的一小部分。然而,随着双重离合器技术的出现,这种情形将会发生改变。严格来说,双离合器变速器(DCT)是自动手动变速器(AMT)的一种,但它通常被看作是一种单独的汽车变速器类型,因为其在设计上有一点重要的不同之处。同自动手动变速器(AMT)一样,双离合器变速器(DCT)基于现有的生产工艺,这意味着它可以使用AMT的零部件,并能够在相同的生产线上生产。DCT不单单只有一个离合器,而是拥有两个离合器。这就保证了在动力传递过程中,齿轮之间的转换没有任何停顿。由于DCT可以在手动和自动两种模式下进行操作,所以吸引了众多的驾车者。

双离合器变速器(DCT)还有一个优点,因为其非常短暂的变速时间,驾

驶者几乎感觉不到换档时所产生的顿挫感,这使得DCT在油料消耗方面优于手动变速器。而且,与装有转距变换器的自动变速器相比,DCT拥有更加良好的燃油效率。这些优点同样赢得了大众的关注。

大众/奥迪汽车已经向市场推出了自己的双离合器变速器Q250DCT。广受好评的SG级产品使用了美国汽车零部件制造商伯格沃尔(Borg-Warner)公司生产的离合器组件。其他OEM制造商,包括宝马、保时捷和福特汽车计划将在今后几年推出相应的产品。大众汽车公司预计在未来几年中推出5款不同的双离合器变速器,看来DCT技术在大众公司将被广泛应用。大众公司已经将双离合器变速器(直接变速DSG技术)应用于其一款商务车Caddy之中。

最后值得关注的一点是,来自外界的新的竞争者可能会威胁到双离合器变速器的未来。位于英国的Zeroshift公司推出一种新的AMT技术,据称能够拥有双离合器变速器的全部优点,包括零换档时间。通过使用一系列滑动爪和齿槽来实现换档时两齿轮在同一时间啮合,其设计更加简单,制造成本比双离合器的要低。

同处于亚洲的中国也不示弱,目前中国汽车行业的情况是,许多技术还依靠国外。在变速器的发展上呈现出跳跃式变化。现在自动变速器主要以AT为主, 吉利、上海大众、上海通用等公司的汽车都采用AT。在国家“863”重大专项中,轿车DCT的研发正式立项,按照国家产学研一体化的方针政策,浙江吉利控股集团有限公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司、重庆青山工业有限责任公司等积极与国内知名高校以及一些知名企业携手合作,投入了相当的人力、物力和财力,其研发队伍越来越大。国内高校以吉林大学为代表也开展了DCT的研发工作,并且已经申请了一部分专利。一汽集团在AMT的研发上已经积累了一定的经验,目前已决心要开发DCT,而且要能够攻克关键的控制器单元。上汽集团已经投入了近10 亿元用于开发自己的DCT,争取2009年底批量生产,并且确立了用于匹配DCT的一系列自主品牌车型。目前该项目已经具备了由上汽股份汽齿总厂、博格华钠、GIF等组成的一个庞大的研发团队,概念设计阶段已经初步完成,作为DCT 的核心之一的TCU,博世、大陆、西门子作为TCU潜在的供应商,都在积极争取加入到这个跨国性的团队中来。

在国内也出现了百花齐放,百家争鸣的现象。主要有牛铭奎(吉林大学)最近研究了双离合器式自动变速器的开发与研究。结合奇瑞轿车DCT的开发任务,他的文章重点分析了DCT的工作原理、结构特点、换档工作特性、工作方案和控制策略。首先,分析了单、双中间轴式DCT的工作原理,确定了DCT系统的总体控制方案、液压控制系统工作原理图,制定了DCT各工作部分的具体控制措施,并着重比较了传统离合器从动片式扭转减振器与双质量飞轮式扭转减振器的工作特点,为DCT中扭转减振器的设计提供了设计依据。然后,通过建立发动机、DCT换档过程的教学模型,分析其升、降档过程特性曲线,指出了DCT换档时应控制的目标,并通过对发动机输出转速、扭矩控制方式的分析,提出了发动机的最佳控制方式;最后,详细分析了高速开关阀的阀芯运动过程,建立其运动过程的数学模型,研究其响应特性,并介绍了高速开关阀的双电压驱动工作原理和方法,同时确定了DCT系统中离合器分离与接合的控制策略。

金伦(吉林大学)2003的研究生学位论文介绍了双离合器自动变速器的开发。不过本论文研究内容不是太对题,大都介绍目前传统变速器的特点等等,对双离合器自动变速器提到的内容很少,没有太多的信息量和价值,作者针对双离合器自动变速器的开发也做了一些研究,主要有以下几个方面的内容:1.设计

了几种双离合器自动变速器的结构,并根据实际情况以及课题的需要确定了所要采用的结构形式,详细的介绍了双离合器自动变速器换档过程;2.确定了双离合器自动变速器采用湿式离合器以及摩擦片的材料,对一些相关参数进行了计算。对双离合器换档过程中油压变化进行了计算,确定了双离合器工作切换压力特性图;3.对离合器的起步过程进行了研究,建立了离合器结合过程的动力学模型,对离合器动力学模型MATLAB SIMULINK仿真,提出了车辆起步品质的三个评价指标,确定了离合器结合量和结合速度控制的脉扑图;4.根据模糊数学的知识,确定了离合器的模糊控制器,进

牛铭奎、徐彩琪等(吉林大学汽车工程学院、杭州依维柯汽车变速器有限公司)2004年报道了双离合器式自动变速器换挡特性研究。介绍了双离合式自动变速器工作原理,建立了换挡过程的数学模型,并对升、降挡的换挡特性进行了仿真与试验分析,为DCT的开发设计提供了参考依据。

荆崇波(北京理工大学机械与车辆工程学院)2005年报道了双离合器自动变速器及其应用前景分析。介绍了一种采用双离合器构成的自动变速器的典型结构及其工作原理,变速器的挡位按奇偶数分开布置,分别与两个离合器相联接,通过两个离合器的交互切换完成换挡过程,实现动力换挡。文中简要分析了该型变速器的工作特性及关键技术,并对其应用前景进行了预测。

郭晓林(装甲兵工程学院机械工程系)2006年报道了双离合器自动变速系统动力学建模及仿真研究。在分析双离合器自动变速器的典型结构及工作原理的基础上,利用面向对象的图形化系统仿真分析软件EASY5,建立了典型湿式双离合器动力换挡的自动变速器及其控制系统的动力学模型,并与采用传统的手动变速系统的车辆对比,进行了加速性能的仿真分析,研究了车辆换挡过渡过程中影响换挡品质的主要因素及其改进措施。为这种新型的自动变速器在我国的推广和应用研究提供了一些基本的理论依据。(装甲兵工程学院学报。

刘振军(重庆大学机械传动国家重点实验室)2005年报道了车辆双离合器自动变速传动技术研究进展分析。双离合器式自动变速从根本上解决了电控机械式自动变速存在的切断动力换挡问题,极大地提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性。分析了双离合器自动变速传动的工作原理和典型结构,干式单片离合器和湿式多片离合器的结构特点,并对双离合器自动变速传动系统的换挡控制、离合器控制等关键控制问题进行了分析。

吉林大学2002年申请了双离合器式自动变速机构发明专利及实用新型专利(申请号02144729、申请号02251103)。发明涉及行走机械动力传递变速装置,具体涉及一种特别适用于汽车的自动换档变速机构。该机构可以有效地解决目前汽车电控机械式自动变速器在换档过程中产生的动力中断问题,以提高汽车运行的舒适性。其技术方案是:该机构包括与离合器、换档同步器相联接的换档控制系统和电控系统TCU及五档位变速器,其特征在于动力输出轴上设置有两个湿式离合器,变速器主动齿轮按奇、偶数档位分别与离合器驱动连接,离合器交替传递工作动力以实现档位切换。

吉林大学2004年申请了双离合器式自动变速器发明专利及实用新型专利(申请号200410011060、申请号200420012387)。它包括各档位齿轮副、换档同步装置及换档控制系统,其特征在于其动力输入轴和输出轴上各设置有一个湿式离合器,各档位齿轮副按奇、偶数档位划分,分别与该两个湿式离合器之中的一个离合器的从动片相连接,两个离合器交替传递工作动力以实现档位切换。其换档工作中不存在动力中断,而且缩短了换档时间,极大的提高了换档舒适性,

保证了车辆具有良好的动力性和换档品质。以结构简单的平行轴式结构达到了结构复杂的旋转轴式自动变速器的效果,结构更加紧凑。

韩国现代自动车株式会社2004年申请了双离合器变速装置发明专利(申请号200410080754)。其包括分别具有第一输出轴和第二输出轴的第一输出装置和第二输出装置,选择接收和改变通过第一输入轴和第二输入轴选择输入的发动机扭矩,在与一个主动齿轮对应的轴向位置上,停车齿轮布置在变速装置内第一输出轴和第二输出轴之一上,所述一个主动齿轮与另一输出轴的一个从动齿轮啮合。

日产自动车株式会社2004年申请了用于自动双离合器式变速器的换档控制装置和方法发明专利(申请号200410030165)。一种用于自动双离合器式变速器的换档控制装置包括一个换档运动检测装置,其检测换档指令装置的换档运动并输出一个换档启动指令,以及一个换档控制器,其这样配置,根据换档启动指令进行换档前的控制,通过将第一和第二发动机离合器之一从换档前的齿速比的动力传递路径分离,并接合对应于换档后的换档离合器,根据来自上述换档指令输出装置的换档指令进行换档,通过将第一和第二发动机离合器中的另一个从换档前的齿速比的动力传递路径分离,并接合上述第一和第二发动机离合器之一。还提供了一种换档控制方法。

美国博格华纳公司2004年申请了控制双离合器变速装置的方法系列发明专利(申请号200410005883、申请号200410005884、申请号200410005885)。发明涉及一种控制双离合器变速装置的换档操作的计时的方法及在换档期间控制双离合器变速装置的每个离合器传递扭矩的方法。

大众汽车有限公司2003年申请了自动双离合器变速箱的换档控制方法发明专利(申请号200380109880)。

联邦德国卢克摩擦片和离合器两合公司2001年申请了双离合器变速箱的操作装置发明专利(申请号01808695)。本发明的任务是提供一种双离合器变速箱,其中可借助单个致动器实现在多个变速支路中的换挡操作。此外可缩短用于变速级转换的时间及改善舒适性及可操作性。

四、总结存在的技术难点

1.大的环境是开发技术平台薄弱;

2.制造工艺问题---中国的机械行业几乎没有设计业,都是制造业,就是加工,模仿别人的东西,所以对双离合器自动变速器很难完成自己设计工艺上的要求;

3.高精端零部件,配件,难以达到要求,比如用到的液压系统,液压阀,控制阀体,控制软件,很多是国外的技术;

4.双离合器自动变速器中离合器是结构,自动变速是控制,国内还没有独立自主开发的自动变速器作为双离合器自动变速器的基础;

5.一些配件,研发肯定还会模仿国外部分,当液压阀体,变速器控制软件核心,等关键部分还要进口的话,那就不是所谓的国家863支持的项目。

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双离合器自动变速器的设计毕业设计

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计 摘要 双离合器自动变速器由电控机械式自动变速器发展而来,它综合了液力机械自动变速器(AT)和电控机械自动变速器(AMT)的优点,能够实现动力换挡、减少了换档时间、提高了换档品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性。 本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础,针对干式双离合器自动变速器的设计方法,分析了各种不同变速器的布置方案并选定了本变速器的最终布置方案。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。对轴的结构尺寸进行设计和轴承的选用并对其进行了校核。 关键词:双离合器;自动变速器;传动比;齿轮;轴 ABSTRACT DCT duo to Mechanical Transmission.Itinherits the advantages of Automatic Transmission(AT) and Automated Mechanical Transmission (AMT).It has the ability of power shifing that can reduce shift time andimprove shift quality.And the comfort and maneuverability of vehicle will be greatly improved. In this thesis,the study of dry type Dual Clutch Transmission is based on the Structural characteristics and working principle of DCT. For dry-type dual-clutch automatic transmission design, analyzed the layout of the various transmission options and selected the final layout of the transmission scheme. The major part of gear, including gear form, elaborated shift structure and make the choice and range I

变速器设计文献综述

变速器设计文献综述 摘要:车辆的变速器很大程度上影响着车辆行驶的经济性、动力性、驾乘舒适性,是车辆最重要的部件之一。本文分析了国内外变速器产业的发展状况,介绍了国内外先进的变速器设计方法、科学的开发流程等,还根据我国变速器产业的发展现状提出了一些问题,并且对变速器产业的发展提出了一些合理的建议。 关键词:变速器,科学开发流程、先进设计方法 一.变速器研究意义 变速器是伴随汽车出现的产物,是组成一辆汽车的必需品,而变速器设计更是汽车设计中最重要的环节之一。变速器的作用是用来改变传动比,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足不同的行驶要求。在不同的行驶条件下,要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化,而汽车发动机的特性是转速变化范围较小,扭矩变化范围更不可能满足实际路况需要,而变速器能做到在大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。因此,变速器的性能直接影响到汽车行驶性能。随着技术进步,变速器在最基本的传动功能之外,也在实现越来越多的功能,例如实现倒车行驶,用来满足汽车倒退行驶的需要; 中断动力传递,在发动机能够怠速运转,汽车换档或需要停车时,中断向驱动轮的动力传递; 实现空档,当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。由此可见,研究变速器对汽车产业发展具有十分重大的意义。

二.国内外变速器使用的现状 在欧洲市场上,原本手动变速器占据的绝大部分的市场,在不断被自动变速器侵占。例如在西欧,2005年生产的装配有自动变速器的汽车占汽车总量的23%。而10年前,这个数字仅为13%。可见自动变速器正在成为市场的主流。在中国市场上,配备自动变速器也已经成为车用变速器的重要趋势。然而,在自动变速器方面,由于其新工艺、新技术和设计原理与传统手动变速器有比较大的差异,导致国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距,即使向国外厂商寻求技术帮助,他们也不约而同地对国内厂家进行了技术封锁,这导致我国的自动变速器相比国外产品性能低下,需要大量依赖进口。据统计,进口产品占我国自动变速器市场的78%。而在手动变速器方面,经过长时间的发展,设计原理和生产工艺等都较为成熟,技术难度也相对较低,因此我国通过引进国外先进技术,消化吸收并自主创新,能做到自主生产,基本满足了本土车辆厂商的生产需要。可以预见的是,未来汽车变速器的市场将以自动变速器为主,发展和掌握高端自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造技术的重要途径。而优先开发手自一体变速器在技术上可以延续我国在手动变速箱上积累的经验,更有利于我国变速器产业的发展。 三. 国外变速器先进的设计方法 近10年以来,我国变速器产业特别重视新产品的开发研制,无论是从人力物力的投入,还是资金的投入,都是非常巨大的。

双离合器变速箱

双离合器变速箱(DCT)介绍 大多数人知道带传统变速箱的车是如何工作的: 手动变速箱,换档时要求驾驶员踩下离合器踏板,用 换档杆进行操作; 自动变速箱,换档时变速箱替代驾驶员进行所有的操 作,涉及的零件有离合器、变扭器和几组行星齿轮。 但也存在一种介于上述两者之间,又综合两者优点的 变速箱——双离合器变速箱,也被叫作半自动变速箱、 无离合器的手动变速箱或自动化的手动变速箱。 双离合器变速箱相当于将两个手动变速箱的功能集成 到一个变速箱中。为更好地理解这个意思,首先介绍一下传统手动变速箱是如何工作的是非常有益处的。在标准的装备换档杆的车辆中驾驶员想从某个档位切换到另一个档位时,他首先需要踩下离合器踏板。这将使一个单离合器开始工作,将发动机与变速箱脱开并中断传递到变速箱的动力。然后驾驶员用换档杆选择一个新档位,这是一个驱使齿套从一个齿轮移动另一个不同尺寸齿轮的过程。一个被叫做同步器在啮合前发挥作用,使齿面线速度一致,以防止发生齿面碰撞。一旦切入了新的档位,驾驶员松掉离合器踏板,这将重新使发动机和变速箱连接,将动力传递到车轮。 因此在传统的手动变速箱中,不存在从发动机到车轮的连续不断的动力传递。相反,在换档过程中,动力传递经历了传递—中断—传递的变化过程,这将引起被称作“换档冲击”或“扭矩中断”的现象。对一个不熟练的驾驶员来说,这可能导致换档时乘员一次次被推向前和抛向后。 与手动变速箱形成对照的是,双离合器变速箱使用两 个离合器,但没有离合器踏板。最新的电子系统和液 压系统控制着离合器,正如标准的自动变速箱中的一 样。在双离合器变速箱中,离合器是独立工作的。一 个离合器控制了奇数档位(如:1档、3档、5档和倒 档),而另一个离合器控制了偶数档位(如:2档、4档 和6档)。使用了这个布局,由于变速箱控制器根据速 度变化,提前啮合了下一个顺序档位,因此换档时将 没有动力中断。 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。不象传统的手动变速箱将所有档位集中在一根输入轴上,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。标准的手动变速箱是做不到这点的,因为它必须使用一个离合器来控制所有的奇数档和偶数档。 传统的自动变速箱必须装备一个变扭器来将发动机扭矩传递到变速箱,然而双离合器变速箱

汽车自动变速器研究现状及展望

汽车自动变速器研究现状及展望 汽车自动变速器研究现状及展望 【摘要】本文介绍了国外已有的和正在研究的三种自动变速器的结构、原理、优缺及现状及发展前景,分析了我国对自动变速器的研究基础及现状,并对我国自动变速器的研发进行了展望。 【关键词】汽车,自动变速器,研究,展望 引言:汽车变速器的主要任务是传递动力,并在动力的传递过程中改变传动比,以调节或变换发动机的特性,同时通过变速来适应不同的驾驶要求。手动变速器必须根据汽车运行条件的变化,由驾驶员随时变换挡位,要求驾驶员能对离合器踏板、油门踏板及变速操纵杆进行准确地协调配合,从而保证汽车具有良好的动力性和经济性,因此手动机械变速器换挡频繁、劳动强度大、会分散驾驶员的注意力,增加了不安全因素。自动变速器能根据路面状况自动变速、变矩,具有更好的驾驶性能、行驶性能、安全性能及排放性能。欧美在20世纪40年代就开始研制自动变速器,特别是20世纪90年代初,大量的电子技术应用使得自动变速器得到了飞速发展。现在我国生产的轿车和豪华大客车安装自动变速器也已呈普及之势,近年来随着政府和企业对自动变速器的重视程度提高和支持力度的加大,我国相关单位在自动变速器研发上取得了可喜的进展。本文将对其进行综述并对下一步的研究工作进行展望。 1、无极变速器 无极变速器(eontinuouslyvariabletransmis-sion,CVT)主要部件是具有V形槽的主动锥轮、从动锥轮和传动带,传动带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽中内,主动轮旋转时通过传动带将主动轮的扭矩传递给从动轮。传动带有金属带、金属链和橡胶带之分,金属带是以推的形式传递转矩,橡胶带是以拉的形式传递扭矩。早先用的是V形橡胶带,由于材料较差传递力矩小,效果不佳。1979年荷兰DAF的工程师改用金属带进行研究,并于1983年推向市场。 现在每个V形轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥

双离合器自动变速器综述

双离合器自动变速器 摘要本文以国家对双离合器自动变速器的自主开发研究为幕,分别介绍了双离合器自动变速器国内外发展状况,以国内研究的方向,特点,内容为例,介绍了此项技术对我国的重要意义。 关键词双离合器自动变速器发展使用 一、双离合器自动变速器技术发展起来的原因及国家支持 任何一种技术,一种产品的开发都是以需要为目的的,都是对原有同类产品性能提高而产生的,与此双离合器自动变速器也不例外。那么双离合器到底有什么有什么优点呢?这当然要和普通的变速器相比较。 车辆的经济性、动力性、驾乘舒适性不仅取决于发动机,而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。最早出现的手动挡变速器(MT) ,通过离合器和手动换挡拨叉来实现挡位的变换,这种变速器具有结构简单、外形紧凑,传动效率高,可靠性高,成本低等优点,应用较为广泛。由于车辆在换挡过程中,必须分离离合器,导致动力中断,影响了车辆的动力性和驾乘舒适性。由液力变矩器和行星齿轮机构组成的液力自动变速器(AT) 能够实现动力换挡,克服了手动挡变速器换挡过程中动力中断的缺点,并且实现了自动换挡。钢带无级变速器(CVT) 则是通过改变带轮的工作半径,使变速器传动比无级变化,,能使发动机始终工作在最佳工作点,使车辆的性能大大提高。随着世界能源危机的出现,城市道路的日渐拥堵,汽车动力传动装置也在发生变化。当代汽车的发展更注重燃油经济性、排放以及驾乘舒适性,一种在传动效率和生产成本等方面优于传统自动变速器(AT) 的新技术—电控机械式自动变速器(AMT) 被开发出来,由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点,受到了各大汽车厂的重视。AMT的工作原理决定了它在换挡过程中首先要分离离合器,然后将变速器摘空挡,再选挡、换挡,最后接合离合器。这样,当离合器分离后,直到离合器再重新接合之前,发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行,所以换挡过程中产生了动力传递的中断,车辆必然产生减速度,换挡时间长,给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。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挡的缺点,一种新型自动变速器就应运而生了,这就是双离合器自动变速器(Dual ClutchTransmission) ,简称DCT。由于双离合器自动变速器对汽车的动力性,经济性,乘坐舒适性都有很好的改善,再加上比较适合我国以手动变速器为主导的市场,所以目前,这种自动变速器已成为许多汽车厂家关注的热点。 由以上论述可以知道国家对双离合器自动变速器的大力支持,作为“十一五”重点支持项目,作为自己的自主创新点,请看下面的一段材料引至中国科技部。 “十一五”国家863计划重点项目“汽车开发先进技术”依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的任务要求设置。 项目总体目标是开发出满足“十一五”末期国家汽车相关标准、法规的轿车以及重型商用车整车产品、适应于轿车的直喷汽油机和双离合器自动变速器,以及适应于重型商用车的柴油机和机械自动变速器等关键零部件和总成。 项目将加强以企业为主体的自主创新,产学研结合,以轿车开发技术和重型商用车开发技术为主线,以关键零部件开发技术和基础共性技术为支撑,产业链协同发展。通过自主创新,突破汽车设计、开发的关键核心技术,提升我国

汽车双离合式自动变速箱结构设计

学号 密级哈尔滨工程大学学士学位论文 汽车双离合式自动变速箱 结构设计 院(系)名称: 专业名称: 学生姓名: 指导教师: 2014年6月

学号 密级 汽车双离合式自动变速箱 结构设计 Design of Double Clutch Type Automatic Transmission Structure 学生姓名: 所在学院: 所在专业: 指导教师: 所在单位: 论文提交日期:2014年 6 月12 日 论文答辩日期:2014年 6 月22 日 学位授予单位:

摘要 双离合式自动变速箱是新一代的自动变速器。它结合了液力机械自动变速器和电控机械自动变速器的优点,实现了动力换挡、减少了换挡时间、提高了换挡品质、极大地提高了汽车的舒适性和操纵性,已成为汽车变速器新的发展方向。双离合自动变速箱的结构设计对于变速箱换挡性能和制造成本、制造复杂程度的影响至关重要。 本文主要展开了双离合式自动变速器的结构设计,主要进行了以下的工作:在分析了常见的双离合式自动变速箱的结构形式和工作原理基础上首先确定了干式双离合的双中间轴式自动变速器的总体方案。针对双中间轴式DCT的齿轮箱的传动比进行分配就算,确定齿轮轴系的结构,然后对双离合式自动变速器的箱体部分进行设计,最后对主要的零部件:齿轮轴、齿轮、轴承等进行计算校核,结果表明本文的结构设计满足强度要求,设计合理。 本文所设计的干式双中间轴式自动变速器其具体设计过程和校核分析作为具体案例具有参考意义。 关键词:双离合器自动变速器;干式双离合器;双中间轴式

ABSTRACT Dual clutch automatic gearbox is a new generation of automatic transmissions. It combines the advantages of hydromechanical automatic transmission and electronically controlled mechanical automatic transmission to achieve a power shift, reducing the shift time, improved shift quality, which greatly improves the car's comfort and maneuverability, has become a vehicle new direction transmission, and has broad market prospects. Structural design for the dual-clutch automatic transmission gearbox shift performance and manufacturing costs, manufacturing is crucial influence complexity. In this paper launched a design dual-clutch automatic transmission, mainly for the following tasks: the analysis of the basic structure and operating principle of the common dual-clutch automatic gearbox on first determine the twin countershaft dual dry clutch Overall program type automatic transmission. For dual-DCT gearbox intermediate shaft gear ratio allocated even to determine the structure of the gear shaft, and then on the housing portion of the dual-clutch automatic transmission design, the final major components: gear shafts, gears, bearings such as checking calculations, the results indicate that the structural design of this paper to meet the strength requirements, reasonable design. This article is designed dry dual countershaft type automatic transmission to their specific design and verification process analysis with the reference value as a specific case. Keywords:Dual Clutch Transmission;dry dual clutch;twin countershaft type

双离合器式自动变速器简介

双离合器式自动变速器简介 吉林大学牛铭奎葛安林金伦 杭州依维柯汽车变速器有限公司徐彩琪 【Abstract】In the paper, a type of automatic transmission with two wet clutches,that is based on the traditional parallel manual shift transmission,is introduced. It could shift without power off and improve the automobile’s power performance and fuel economy. This paper details its principle. 【摘要】本文介绍了一种由双湿式离合器构成的自动变速器,它是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的,可以实现不中断动力换档,极大的提高了车辆的动力性与经济性。本文在此详细的介绍了它的工作原理。 Topic words: Automatic transmission, Dual clutch, Wet clutch 主题词:自动变速器双离合器湿式离合器 1、前言 目前,随着车辆操纵自动化的快速发展,汽车自动变速器正呈现蓬勃发展的趋势。现在的汽车自动变速器主要有液力机械式自动变速器,即AT(Automatic Transmission);无级变速器,即CVT(Continuously Variable Transmission);以及近几年国内外正在花大力气研究的电控机械式自动变速器,即AMT (Automated Manual Transmission)。特别是电控机械式自动变速器的发展,由于其具有目前汽车工业发展所要求的高燃油经济性、低排放和保护现有手动变速器生产投资的优点,正受到了各大汽车厂的重视。 电控机械式自动变速器的产生是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的,它研究的出发点是将现有的手动变速器自动化。其最典型的例证多在欧洲,由于手动变速器在欧洲汽车市场仍然占有80%的市场比例,因此欧洲对这种电控机械式自动变速器的研究也就倾注了更多的热情。目前世界上正在进行电控机械式自动变速器开发研究的主要有美国EATON公司、德国的LUK、SACHS、GETRAG 等公司以及英国的RICARDO公司等许多厂家,已经生产面世的车型也有德国BMW 公司的M3型车、大众公司的LUPO车,以及意大利菲亚特公司的阿尔法-罗密欧等诸多车型。 在对电控机械式自动变速器的开发研究过程之中,也逐渐的发现了它的一些缺点,它的工作原理决定了它在换档过程中首先要分离离合器,然后将变速器摘空挡,再选档、换档,最后接合离合器。这样,当离合器分离后,直到离合器再重新接合之前,发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动车辆运行,所以换档过程中产生了动力传递的中断,车辆必然产生减速度,换档时间长,给车辆的加速性、舒适性等带来不利影响。 为了解决中断动力换档给车辆性能带来的影响,需要对电控机械式自动变速器的换档过程进行精确的控制。特别是为了减少换档过程中的冲击度,需要对发动机与变速器构成的动力总成在转速差、扭矩等方面进行精确匹配和控制,但是这些也只能在一定程度上改善其换档性能,并不能从根本上解决问题。而如果要进一步提高电控机械式自动变速器的性能,则需要增加发动机起停等一些其它控制手段,反而增加了车辆的复杂程度和成本,得不偿失。

JETTA轿车手动变速器设计开题报告-文献综述

附录1 开题报告 附录1 开题报告 XX大学 本科毕业设计论文开题报告 课题名称:JETTA轿车手动变速器设计 学院(系):XXX 年级专业:车辆工程 学生姓名:XXX 指导教师:XXXX 完成日期:XXXX年3月17日 一综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义

美国通用汽车公司首次将液力机械式自动变速器装车应用以来,液力机械式自动变速器的生产形成系列化和专业化.其发展之快,应用之广,以致于人们直接命名其为"自动变速器"。AT以优越的动力性能,乘坐舒适性和简便的操作,在汽车工业中占有相当的地位。我国几种系列轿车中和重型载货车上虽有应用,但限于技术和经济条件,独立开发,成批生产AT的能力尚不具备。省油,排污低,操纵方便,行驶舒适的机械式无级自动变速器(CVT)一直是人们追求的标.CVT与其它传动相比,操纵方便性和乘坐舒适性均可与液力变矩器相媲美,而其传动效率却远高于液力变矩器.更主要的是它能够协调车辆外界行驶条件与发动机负荷,充分发挥发动机潜力,提高整车燃油经济性,使汽车具有良好的牵引特性,显著地提高超车性能,这是现有的有级式变速器无法相比的,故CVT是国内外汽车传动研究和推广的重点之一。电传动与液压车辆的马达相似,它一改机械传动中的传统结构,代之以电流输至电动机来驱动汽车.另一种以新型蓄电池,燃料电池作为能源的电动车,它不用石油燃料,无污染,能量转换效率高,因而将广泛用于短途运输的轿车,大客车,货车上.日本的电源公司,美国通用公司,德国大众公司等研制的电动车已基本上满足使用者的需要.电力式自动变速器噪声低,污染小,自动化程度高,元件布置方便,可用电池代替原动机,在不可再生资源日益枯竭,环境污染日益严重的今天,电力式自动变速器无疑是重要的发展方向之一.电子控制机械式自动变速器(AMT)是自动变速器的一种,它是在原有固定轴式齿轮变速器的基础上,把选,换档和离合器及发动机油门的操纵自动化.与液力机械式自动变速器和机械式无级变速器相比,它具有传动效率高,成本低,易制造,生产继承性好等优点,从世界范围来看,它是自动变速器的一个重要发展方向."九五"期间,它的研究,开发和产品化被列为国家科技攻关项目。 近年来,随着车辆技术的进步和车辆密度的加大,对变速器的性能要求也越来越高。众多的汽车工程师在改进汽车变速器性能的研究中倾注了大量的心血,使变速器技术得到飞速的发展。近年来,随着微电子技术的飞速发展,电子控制自动变速器的问世,给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域,推动汽车变速器装置的重大变革。自动变速器装置出 现了电子化趋势,特别是大规模集成电路技术的发展,使由微机控制发动机和变速器换挡成为可能。

大众奥迪DSG(02E双离合变速器)基本设定和数据流分析

大众奥迪DSG(02E双离合变速器)基本设定和数据流分析 只有进行下列维修以后才能进行基本设置: —匹配软件后 —更换机械电子单元后 —更换变速器后 —或者在出现故障记录 18115—机械电子单元存在故障 01087—未进行基本设置之后 设定条件: < 温度保持在30…100 °C(86……210 F) 见数据流—02—019—1/2/3 2.档位放入P停车挡 3.打开点火开关启动发动机怠速运转 4.踩住制动踏板(维持整个操作)不能踩油门踏板 注:一定要按以下顺序显示步骤执行, 其次是定义测试驱动器 选择02变速器电子设备: 进入04基本设定 传动误差标定适应 输入通道061

返回 ] 重新进入通道060 确定激活基本设置 返回 离合器适应 控制模块的软件版本 重新选择04基本设置 输入通道062 确定激活基本设置 控制模块的软件版本> = 0800输入通道067 — 确定激活基本设置 返回 重置离合器安全功能适应 输入通道068 确定激活基本设置 返回 重置主压力适应 输入通道065

返回 重置方向盘叶片适应 — 输入通道063 确定激活基本设置 返回 重置ESP和提示巡航控制系统适应 输入通道069 确定激活基本设置 返回 关闭点火,等待10秒钟 进入02 检查和清除的故障码成功测试 关闭控制器 执行定义试驾 ¥ 完毕 J743 - 机械电子装置,用于双离合器直接换档变速箱,读取测量值块 显示下列测量值: 测量值块1:

1. 制动灯开关(已按下,- 未按下时无读数) 2. 制动器测试开关(已按下,- 未按下时无读数) 3. 选档杆锁N110状态(PN启用,PN停用) 4. 车速(0... 255 km/h)。 ? 测量值块2: 1. 选档杆档位(P,R,N,D,S,TT,PL,MI,ZS,ER)* 2. 选档杆档位可靠度检查(P,R,N,D,S,TT,ER)* 3. 选档杆故障字节(0 - 停用/1 - 启用) 4. 挂接档位(P,R,N,D Tiptronic:1,2,3,4,5,6)* * P - 停车;R - 倒档;N - 空档;D - 前进档(标准驱动范围);S - 前进档(运动驱动范围);TT - 手动电控换档程序模式;PL - 加档(手动电控换档程序模式升档);MI - 减档(手动电控换档程序模式减档);ZS - 中间状态(选档杆处于两个档位之间);ER - 错误 测量值块3: 1. 选档杆位置 2. 选档杆档位可靠度检查 ]

双离合器自动变速器设计(含cad)

完整论文,全套cad ,加qq466491953 双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计摘要:随着世界汽车对汽车的动力性、经济性、排放性和操纵性提出了更高要求,对于汽车的操纵性,汽车简单分为手动变速器和自动变速器,这次我要设计的是自动变速器DSG变速器齿轮。 本设计以双离合器式自动变速器的结构和工作原理为基础,针对湿式双离合器自动变速器的设计方法,对齿轮进行设计。对变速器中的主要零件包括齿轮形式、换挡结构形式作了阐述并进行了选择并对变速器的传动比的范围、中心距做

初步的选择和设计。对变速器中的齿轮的模数、压力角、螺旋角、进行了选择并计算出齿轮其他的相关参数和对齿轮的校核。 关键词:双离合器自动变速器传动比齿轮 Gear dual-clutch automatic transmission design design Abstract As the world of cars on the car's power, economy, emissions and handling a higher requirement for the handling of the car, the car simply divided into manual and automatic transmissions, this time I want to design a DSG automatic transmission transmission gear. The design of the structure and working principle of dual-clutch automatic transmission as the basis for a wet dual-clutch automatic transmission design, gear design. The main parts of the transmission gear, including the form, the form of the shift structure elaborated and range selection and the transmission ratio of the transmission, the center distance of the preliminary selection and design. Modulus of transmission in gear pressure angle, helix angle, were calculated gear selection and other relevant parameters and on the gear check. Key words Dual-clutch automatic transmission gear ratios 双离合器自动变速器设计之变速齿轮设计 第一章课题研究的目的和意义 (4) 第二章课题的研究现状 (6) 2.1 课题的研究现状 (6) 2.2 课题的研究内容及技术路线 (8) 第三章双离合器自动变速器传动方案的确定 (9) 第四章双离合器自动变速器的设计与计算 (10) 4.1 变速器主要参数的选择 (10)

双离合器式六档齿轮自动变速器设计

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名 赵国庆 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程07-7班 指导教师姓名 赵雨旸 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 交通工程 是否外聘 □是□√否 题目名称 双离合器式自动变速器的六挡齿轮变速器设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 1.研究现状 现今的汽车变速器发展的十分迅速,各大公司纷纷推出新的产品,但是变速器技术的每次革新都与汽车相关科学的发展密切相关,计算机技术,先进制造技术,机械自动化技术,模拟仿真材料科学等都为变速器的发展提供了有力的保障,同时变速器的发展也为相关科学技术提出了更高的要求。 1894年,一个法国工程师给一辆汽车装上世界上第一个变速器至今,汽车变速器已经经过了一百多年的发展。变速器,英文Transmission ,作为汽车重要的组成部分,是承担放大发动机扭矩,实现理想动力传递,从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置。从最初采用侧链传动到手动变速器,及至液力自动变速器和电控机械式自动变速器,再到现在无级自动变速器的普及,在汽车工业技术不断前进的同时,变速器也向着更平顺、更省油、更富驾驶乐趣的方向不断发展。直至双离合自动变速器的出现,变速器技术又伴随着速度和梦想,迈向了一个全新的高度。需要全套设计请联系Q Q1537693694 双离合器自动变速器具有高效率和舒适性,自从问世以来,已经取得了巨大的市场。开发双离合自动变速器技术的核心就在于双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块的技术。这些模块是双离合器自动变速器中的关键零部件,是这种先进的自动变速器的心脏和大脑。2003年世界首款双离合器自动变速器投放市场,使用的就是美国博格华纳公司生产的模块。目前双离合变速器的核心技术掌握在美国博格华纳(BorgWarner)和德国舍弗勒(Schaeffler)集团手中。博格华纳是大众第一代六速DSG (大众的DCT )关键技术的提供者,为大众DSG 提供湿式双离合。大众推出了新一代干式七速双离合变速器,由德国舍弗勒集团旗下的LucK 公司提供。 1940年,Darmstadt 大学教授Rudolph Franke 第一个申请了双离合器变速器专利,该变速器曾经在卡车上试验过,但是没有投入批量生产。随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器(PDK Porsche Doppel Kupplungen )。然而,在那个时代,未能成功将DCT/PDK 技术投入批量生产。 人们所熟知的变速器一般有手动变速器和自动变速器。传统的变速器利用不同的齿轮搭配实现了上述目的,而齿轮搭配的变换就只有靠脚踩离合手拉挡杆来实现,这就是所谓的手动变速器。为实现轻松换挡,取消离合脚踏和手动挂挡的AT(AutomaticTransmission)变速器出现了,它主要利用液力变扭器配合传统机械齿轮箱实现换挡功能。人们通常所说的自动变速汽车就是使用了这种AT 。 随着市场对于车辆平顺舒适、高效节能的要求不断升级,大众公司和博格华纳携手突破技术界限,打造出了一款换档平顺动感,大幅度减少能耗,且能够配合于大扭矩,大排量发动机的变速器——DSG 双离合自动变速器。 双离合器自动变速器(DCT)是一种机械式自动变速器,它保持了AMT 的各种优点,但其

变速器设计文献综述

变速器设计文献综述

变速器设计文献综述 摘要:车辆的变速器很大程度上影响着车辆行驶的经济性、动力性、驾乘舒适性,是车辆最重要的部件之一。本文分析了国内外变速器产业的发展状况,介绍了国内外先进的变速器设计方法、科学的开发流程等,还根据我国变速器产业的发展现状提出了一些问题,并且对变速器产业的发展提出了一些合理的建议。 关键词:变速器,科学开发流程、先进设计方法 一.变速器研究意义 变速器是伴随汽车出现的产物,是组成一辆汽车的必需品,而变速器设计更是汽车设计中最重要的环节之一。变速器的作用是用来改变传动比,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足不同的行驶要求。在不同的行驶条件下,要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化,而汽车发动机的特性是转速变化范围较小,扭矩变化范围更不可能满足实际路况需要,而变速器能做到在大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。因此,变速器的性能直接影响到汽车行驶性能。随着技术进步,变速器在最基本的传动功能之外,也在实现越来越多的功能,例如实现倒车行驶,用来满足汽车倒退行驶的需要; 中断动力传递,在发动机能够怠速运转,汽车换档或需要停车时,中断向驱动轮的动力传递; 实现空档,当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。由此可见,研究变速器对汽车产业发展具有十分重大的意义。

二.国内外变速器使用的现状 在欧洲市场上,原本手动变速器占据的绝大部分的市场,在不断被自动变速器侵占。例如在西欧,2005年生产的装配有自动变速器的汽车占汽车总量的23%。而10年前,这个数字仅为13%。可见自动变速器正在成为市场的主流。在中国市场上,配备自动变速器也已经成为车用变速器的重要趋势。然而,在自动变速器方面,由于其新工艺、新技术和设计原理与传统手动变速器有比较大的差异,导致国内厂家在自动变速器的研发上与国际先进水平存在较大差距,即使向国外厂商寻求技术帮助,他们也不约而同地对国内厂家进行了技术封锁,这导致我国的自动变速器相比国外产品性能低下,需要大量依赖进口。据统计,进口产品占我国自动变速器市场的78%。而在手动变速器方面,经过长时间的发展,设计原理和生产工艺等都较为成熟,技术难度也相对较低,因此我国通过引进国外先进技术,消化吸收并自主创新,能做到自主生产,基本满足了本土车辆厂商的生产需要。可以预见的是,未来汽车变速器的市场将以自动变速器为主,发展和掌握高端自动变速器制造技术是追赶世界变速器制造技术的重要途径。而优先开发手自一体变速器在技术上可以延续我国在手动变速箱上积累的经验,更有利于我国变速器产业的发展。 三. 国外变速器先进的设计方法 近10年以来,我国变速器产业特别重视新产品的开发研制,无论是从人力物力的投入,还是资金的投入,都是非常巨大的。

双离合自动变速器换挡过程分析

Internal Combustion Engine & Parts? 49 ? 双离合自动变速器换挡过程分析 Analysis of Shifting Process of Double Clutch Gearbox 赵国珍 ZHAO Guo-zhen (安徽交通职业技术学院,合肥230051) (Anhui Communications Vocational&Technical College,Hefei230051, China) 摘要:基于我国对于DCT研究主要集中在起步、换挡控制、换挡规律等方面较多。现依托简化的DCT换挡动力学模型,分析换挡各个阶段中离合器所处的工作状态,总结换挡各个阶段中离合器的状态特性,这会较为有效地提高车辆换挡品质,为降低换挡冲击做好理论基础。 Abstract:China's DCT research mainly focused on the start,shift control,shift law and so on.Based on the simplified DCT shift dynamics model,the working state of the clutch in each stage is analyzed,and the state characteristics of the clutch in each stage are summarized,which can improve the quality of vehicle shift,and provide a theoretical basis for reducing the impact of the shift. 关键词:双离合;建模;换挡过程 Key words:double clutch;modeling;shift process i概述 为提升DCT换挡品质,降低换挡过程中的冲击。以简 化的DCT换挡动力学模型为基础,分析DCT换挡过程离 合器在5个阶段所处的工作状态,并以单个离合器的3种工作状态对换挡过程的5个阶段进行简化,对存在功率循 环或不存在功率循环时的离合器状态进行特性分析。 2 D CT换挡过程动力学建模 以整车、发动机和双离合自动变速器动力学状态为基 础,建立相对应的DCT换挡过程动力学模型11],为方便数 学计算处理,现针对DCT模型进行如下简化和假设: ① 忽略弹性环节的惯性、惯性环节的弹性; ② 轴承、轴承座、齿轮啮合不存在弹性; ③ 忽略各传动轴的横向振动; ④ 忽略系统中的间隙; ⑤ 忽略系统阻尼。 此时该系统简化为一个离散化的当量系统。离合器前 的质量对发动机转化,即获得DCT换挡过程动力学模型 如图1所示。 图1DCT动力学模型 选取1、挡已满足对冲击度做一般性分析需求,故图 中对其它挡位不做详细介绍。图中C1、C2分别表示离合 作者简介:赵国珍(1986-),男,青海化隆人,合肥工业大学在职研究生,现工作单位安徽交通职业技术学院,助理讲师, 主要研究方向为汽车变速器技术。器1及离合器2,G1耀G7表示各级齿轮,并规定传动比^, 为齿轮Ga、G b之间的传动比。可得一挡传动比i,为k x i37,二挡传动比i2为i45X i67。 2.1换挡过程分析 DCT换挡过程是以1挡升2挡为例进行分析,整个换 挡过程离合器将会分别处于以下5个阶段:低挡运行、低 挡转矩相、惯性相、高挡转矩相、高挡运行。[2] 2.1.1低挡运行阶段 离合器C1接合、而C2滑摩状态,车辆以低速挡位平 稳行驶,发动机输出扭矩从C1输出,C2无动力传递。此时 C1、C2传递的扭矩及车辆的传动比未变,加速度为零。 2.1.2低挡转矩相 DCT系统接收到换挡信号,换挡执行机构提前动作啮 合下一挡位齿轮,为换挡做好准备。离合器C2开始逐渐 分离,施加于离合器C2推杆上的压紧力逐渐降低并处于 接合状态;离合器C1开始逐渐接合,离合器C1推杆上的 压紧力逐渐增大并出现滑摩,C2传递的扭矩大小取决于 其上的正向压力。此时双离合器输出的转矩发生变化,而DCT系统的转速、传动比变化较小,加速度等于0。 2.1.3惯性相阶段 换挡执行机构控制离合器的切换,使传动系统由低挡 位过渡至高挡位。此时离合器C1压紧力降低而出现滑 转;离合器C2压紧力逐渐增加并处于滑转状态。该过程 中变速器的输出扭矩、各构件的转速、传动比产生变化,最 大冲击度将会出现的此阶段。[3] 2.1.4高挡转矩相阶段 高挡转矩相DCT系统完成了低挡至高挡的变换。因离合器C1压紧力继续降低出现滑转,而离合器C2上的 压紧力持续增大,直至其为接合的工作状态。此过程中各 构件转速、传动比近乎稳定。 2.1.5高挡运行阶段 车辆平稳运行时,离合器C1、C2处于完全分离、接合,离合器C2输出发动机转矩,离合器C1 无动力传递。

双离合器自动变速器技术方案介绍

双离合器自动变速器技术方案介绍 二、DCT(双离合器自动变速器)介绍: 2.1主要工作原理: 工作原理简图一:双离合器自动变速器。 工作原理简图二:双中间轴型的双离合器自动变速器。

工作原理简图三:双离合器自动变速器。 工作原理简图四:两轴式双离合器自动变速器。 工作原理简图五:三轴式双离合器自动变速器。 LuK公司制造的:采用干式离合器的双离合器变速箱,它具有以下特点: · 干式离合器和电子机械离合器作动器 · 平行轴设计和普通啮合齿轮组 · 具有电子机械作动器和作动联锁同步追踪离合器 · 具有很好的舒适性和很高的效率

博格华纳(Borgwarner)公司生产的双离合器解剖图 某双离合器自动变速器解剖图:

德国大众双离合器直接换档自动变速器解剖图: 2.2主要优缺点: 双离合器式自动变速器也是基于平行轴式手动变速器发展而来的,它继承了手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、质量轻、价格低等许多优点; 实现了换挡过程的动力换挡,即在换挡过程中不中断动力,保留了AT、CVT等换挡特性好的优点; 换挡迅速平稳,不仅保证了车辆的加速性,而且车辆不再产生由

于换挡引起的急剧减速情况,缩短了换挡时间,2个离合器的切换时间通常仅在0.3-0.4 S左右,所以不易被驾驶室乘员感觉到,极大地提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性。 由于双离合器式自动变速器特定的内部结构和独特功能,使其具有比传统变速器更好的燃料经济性。并且,由于控制方式的改进、换挡时间的缩短,对车辆油耗和排放等方面也有所改善。 由于双离合器式自动变速器是在原传统的手动变速器基础上进行自动化的,从而以结构简单的平行轴式结构达到了结构复杂的旋转轴(行星齿轮)式自动变速器的效果,但结构更加紧凑,成本更低; 在离合器切开的情况下,挡位要预先啮合,可以有较充足的转速同步时间,原来的同步器还可以改用啮合套,其结构更为简单; 成本远远低于AT、CVT等自动变速器; 还可以充分利用原有手动变速器的生产设备,只需增加少量的生产设备即可,生产继承性好,很适合现有的手动变速器生产厂将产品升级到自动变速器。 2.2主要技术及应用简析: 2.2.1关于传动轴的问题 通常在较高扭矩的车辆中,双离合器应用更为有利。这是因为,它的2个传动轴一般情况下是同心的,即中间的一个传动轴是实心的,而套在它外面的则是一个空心的,由于轴的刚度、强度以及结构尺寸等方面的原因,较大的传动轴轴径有利于双离合器式自动变速器的设计,多适合发动机排量较大的车辆。 对于较小发动机排量的车辆,如果要开发设计双离合器式自动变速

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