微型汽車自動變速器的設(shè)計
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大 連 大 學(xué) 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 )開題報告 論 文 題 目: 微型汽車自動變速器的設(shè)計 學(xué) 院: 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級: 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 機(jī)日 141 學(xué) 生 姓 名: 呂心荷 指導(dǎo)教師(職稱): 秦力舒 ( 講師) 2018 年 1 月 12 日 填 1 畢業(yè)論文 (設(shè)計)開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 (設(shè)計)的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1.論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域; 2.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值; 3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢。 二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題; 2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路); 3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。 三、論文(設(shè)計)工作安排 1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)); 2.論文( 設(shè)計)進(jìn)度計劃。 四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料,并在此基礎(chǔ)上通 過分析、研究、綜合,形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相 關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順, 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1.開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成; 2.開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過; 3.開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補(bǔ)做合格后,方能繼續(xù)論 文(設(shè)計) 工作,否則不允許參加答辯; 4.開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師; 5.開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張 上,但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 2 一、選題依據(jù) 1、 研究領(lǐng)域 汽車部件結(jié)構(gòu) 設(shè)計、 CAD 2、 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值 自動變速器是除了發(fā)動機(jī)以 外汽車上最重要的一個部 分 ,汽車的很多技術(shù)和相關(guān) 性能都與它有著必不可少的聯(lián)系 ,比如汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱性以 及汽車的某 些零部 件 ,甚至汽車行駛的 安 全性、乘坐舒適性與變速器的性能 都相 關(guān)緊密。當(dāng)汽車 的自動變速器在行駛過程中因為長時間的工作損耗 自身的性能 ,而導(dǎo)致變速器失效 時 ,這對汽車運行的速度會有很大的影響 ,從而會降低了客戶對汽車的滿意度。因此 , 研究汽車自動變速器的 設(shè)計有著重要的作用 ,不僅可以提升顧客的滿意度 ,而且對汽 車的整體性能也有幫助。 汽車自動變速器在汽車行業(yè)界受到了廣泛的關(guān)注 ,因其能對汽車性能得到實質(zhì)性 的改變以及良好的發(fā)展前景 ,各汽車廠家對自動變速器都投入了大量的人力物力來研 制開發(fā) ,建立了很多自動變速器的開發(fā)與生產(chǎn)基地 ,自動變速器的技術(shù)也日趨成熟 了。 汽車自動變速器質(zhì)量的提升能夠使 品牌較大幅度提高整車在市場中的競爭優(yōu)勢, 獲得更高的效益,提升品牌效應(yīng),進(jìn)而獲得更大的經(jīng)濟(jì)價值。 隨著時間的推移,手動 變速器的市場占有率會逐漸降低,自動變速器將不斷增加。 3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,車輛性能 不斷優(yōu)化,電子化程度不斷加強(qiáng),搭載汽車自動變速器的轎車正在逐漸取代手動變速 器已經(jīng)成為主流,也是汽車變速器市場發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。目前,產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟 的自動變速器在車輛上的應(yīng)用主要有四種;液力自動變速器 AT、電控機(jī)械式自動變速 器 AMT、無級自動 變速器 CVT 和雙離合器自 動 變速器 DCT。日趨嚴(yán)格的法律法規(guī)和汽 車駕駛者日益提高的環(huán)保意識使汽車產(chǎn)業(yè)開始意識到,混合動力在汽車行業(yè)將贏得越 來越重要的市場地位。一個新的驅(qū)動系統(tǒng)在這樣的背景下脫穎而出:混合動力專用變 速器 DHT( Dedicated Hybrid Transmission),正在作為新的混合動力驅(qū)動 主 要在 歐 洲發(fā)展起來。 由于各國用戶對車輛性能的訴求的差異和各國技術(shù)優(yōu)勢不同,各國的自動變速器 的技術(shù)路線也有所差異。目前,北美地區(qū)是 AT 市場占有率最高的區(qū)域,接近 90%。日 本的交通道路情況不及美國,出于燃油 經(jīng)濟(jì)性的考慮, CVT 占據(jù)了大部分市場。歐洲 的自動變速器乘用車的市場占有率低于北美和日本,占 50%以上。但在未來五年內(nèi), 以 AT 技術(shù)為主, DCT 快速增長, CVT 相對市場份額穩(wěn)定, AMT 主要用于重型商用車和 微型乘用車格局基本不變。我國自動變速器的技術(shù)路線也基本上形成了多種技術(shù)路線 互相競爭、互相促進(jìn)、同步發(fā)展的格局。 目前我國匹配各類型變速器的車型的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我國手動變速器比例在總體 上呈下降趨勢,但仍然處于主導(dǎo)地位,絕對數(shù)值超過 50%自動變速器中的 AT 處于絕對 多數(shù)地位, DCT 增長速度最快, CVT 在近幾年呈現(xiàn)快 速增長的勢頭, AMT 已有應(yīng)用。近 年來,國內(nèi)部分汽車及變速器企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備,并通過不斷的吸收創(chuàng) 新,逐步縮小在自動變速器領(lǐng)域與國際先進(jìn)水平的差距。中國自動變速器產(chǎn)業(yè)化總體 上已經(jīng)進(jìn)入起步階段,盡管不同類型自動變速器的技術(shù)成熟度不同,不同企業(yè)根據(jù)自 身條件和產(chǎn)品定位,所走的技術(shù)路線也不同,但 AT/AMT/CVT/DCT 多元化技術(shù)路線的 格局已經(jīng)形成,并將長期保持下去。在不同類型自動變速器競爭中,高效率、可靠性、 開發(fā)時間、性能和價格將成為競爭的關(guān)鍵因素,市場將最終做出選擇。國內(nèi)對自動變 速器進(jìn)行自主研發(fā)的主要 有吉利汽車、奇瑞汽車、上汽、一汽、江淮汽車、山東盛瑞、 3 湖南江麓容大等企業(yè)及部分科技高校,他們對 AT、 DCT、 CVT 等自動變速器關(guān)鍵部件 和控制策略的研究與開發(fā)進(jìn)行了大量工作;國家科技部也將國內(nèi)自動變速器的研發(fā)列 入“十一五”和“十二五”期間的國家“ 863”計劃點發(fā)展項目,鼓勵高校與企業(yè)進(jìn) 行產(chǎn)學(xué)研合作。上述企業(yè)也承擔(dān)了自動變速器的研發(fā)任務(wù),并逐步掌握了開發(fā)過程中 的主要關(guān)鍵技術(shù)。 據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計, 2015年新能源汽車產(chǎn)量達(dá) 340471輛,銷量 331092 輛,同比分別增長 3.3 倍和 3.4 倍。預(yù)計到 2020 年中國新能源汽車銷量將達(dá) 200 萬 輛,實現(xiàn)累計銷量 500 萬輛。電子化的動力系統(tǒng)將在未來幾年成為中國優(yōu)先發(fā)展的方 向。未來十年,法規(guī)、社會與消費者帶來的降油耗壓力將不斷增加,混動汽車的市場 份額將會大幅提高,混動驅(qū)動系統(tǒng)的占有量也很可能會超過目前的預(yù)期值。由此看 來, DHT 的商業(yè)模式將會有大幅改善,預(yù)測的巨大產(chǎn)量將可以支撐 DHT 產(chǎn)品的開發(fā)及 產(chǎn)業(yè)化成本,從而可充分展現(xiàn)出此類變速器在減重、空間尺寸與復(fù)雜性方面帶來的優(yōu) 勢。 今后的變 速器發(fā)展將朝著控制系統(tǒng)智能化、機(jī)電一體化及較高可靠性的方向發(fā) 展 : 1) 控制系統(tǒng)智能化 :2016 年 4 月 23 日,隨著維也納公約的到期失效,汽車 自動駕駛研發(fā)擺脫了所有束縛,這就要求變速器能夠根據(jù)路況變化自動地進(jìn)行檔位的 切換、停車及倒車等動作。同時自動變速器控制系統(tǒng)要有學(xué)習(xí)功能,能與多種新能源 車型實現(xiàn)良好接合,同時能夠適應(yīng)不同駕駛習(xí)慣的控制 ; 2) 機(jī)電一體化 :汽車用變速器在結(jié)構(gòu)上應(yīng)逐漸實現(xiàn)機(jī)械部件電子化,這樣不僅有 利于自動駕駛的實現(xiàn)也有利于自動變速器系統(tǒng)的控制 ; 3) 較高可靠性 :無論自動變 簡單 變 速器如何發(fā)展,汽車作為一種方便人們出行的 交通工具,其可靠性要求也不斷提高。 的保養(yǎng)方法、方便的檢測維修 過程以及標(biāo)準(zhǔn)化 的配件供應(yīng),這些都是具備高可靠性的重要內(nèi)容。 4 二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容 1.重點解決的問題 ( 1) 微型汽車自動變速器 的方案設(shè)計 ; ( 2) 微型汽車自動變速器 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路) 設(shè)計思路: ( 1)確定課題的研究目的,研究內(nèi)容,以及目前的研究概況及其發(fā)展; ( 2)變速器的選擇:確定變速器的主要參數(shù),確定相關(guān) 的主要參數(shù); ( 3) 汽車變速器 的 工作原理及主要組成,進(jìn)行變速器的產(chǎn)品設(shè)計過程概述,確定 變速器的選擇及其工作 方式; ( 4)進(jìn)行 變速器主要零件的設(shè)計計算及其校核:齒輪設(shè)計、 軸 和軸承 的校核與計 算等 ; ( 5)設(shè)計出 微型汽車變速器 的整體裝配圖。 3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果 ( 1)一套完整的微型汽車自動變速器設(shè)計圖紙; ( 2)一份詳細(xì)的設(shè)計說明書; ( 3)一篇與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的外文翻譯。 5 三、論文(設(shè)計)工作安排 1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)); 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,借鑒前人的設(shè)計經(jīng)驗并加以研究。 學(xué)習(xí)汽車自動變速器工 作原理;擬定合理可行的設(shè)計方案,進(jìn)行其結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計; 運用 CAD 制圖,繪制 出整體的裝配圖,并制作出裝 置的說明書。 設(shè)計參數(shù): 發(fā)動機(jī)排氣量 :0.94L; 微型汽車最大總質(zhì)量 :1800Kg; ; 行駛最高時速 :200Km/h。 2.論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃 第 1 4 周:查閱相關(guān)文獻(xiàn)、收集材料,分析研究有關(guān)的資料,撰寫開題報告; 第 5 周:對汽車變速器進(jìn)行總體規(guī)劃并確定設(shè)計方案; 第 6 7 周:完成 液力變矩器結(jié)構(gòu)選型、計算及設(shè)計 ; 第 8 10 周: 行星齒輪機(jī)構(gòu)選型、計算及設(shè)計 ; 第 11 12 周: 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計 ; 第 13 周: 完成設(shè)計說明書與外文文獻(xiàn)翻譯 ; 第 14 周:完善畢業(yè)設(shè)計的各項內(nèi)容,準(zhǔn)備答辯。 6 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) 1 劉曉軍 , 杜 王 強(qiáng) . 汽 車 自 動 變 速 器 的 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 前 景 J. 科技信 息 ,2012,(26):491-492. 2楊克鋒 . 純電動汽車自動變速器換擋控制與速比優(yōu)化研究 D. 湖南大學(xué) ,2015. 3王宇 . 微型電動汽車自動變速器的研究與仿真分析 D. 武漢理工大學(xué) ,2012. 4戚曉霞 . 汽車自動變速器試驗臺的研究與設(shè)計 J.山東理工大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué) 版 ). 2007(04) 5陳 勇 . 汽車自動變速器行業(yè)發(fā)展及展望 J. 汽車工藝師 ,2016,(12):26-30. 6張軼 ,嚴(yán)陳 ,張寶玉 . 汽車自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀分析 J. 機(jī)械工程與自動 化 ,2017,(04):222-223+226. 7 關(guān) 麗 麗 . 基于 CATIA 的 汽 車 自 動 變 速 器 設(shè) 計 與 分 析 J. 科 技 傳 播 ,2012,4(14):32-34. 8 臧彬 ,陸井玉 ,王慧君 ,邱緒云 .復(fù)合式汽車自動變速器傳動效率與動力性仿真 J.山東交通學(xué)院學(xué)報 ,2016,24(01):7-11. 9趙洪剛 ,梁超 ,孫耀星 . 汽車自動變速器驅(qū)動擋自由度計算方法分析 J. 中國農(nóng) 機(jī)化學(xué)報 ,2016,37(06):127-132. 10 王錦煊 . 汽 車 自 動 變 速 器 的 結(jié) 構(gòu) 控 制 原 理 與 檢 修 J. 科技展 望 ,2017,27(05):62. 11光強(qiáng) ,孫賢安 .汽車自動變速器發(fā)展綜述 J.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ). 2010(10) 12羅光濤 . 純電動客車自動變速器 (AMT)系統(tǒng)探討 J.汽車齒輪 . 2009(01) 13何輝波 ,李華英 ,秦大同 ,何培祥 . 汽車環(huán)面型無級變速器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計 J. 機(jī) 械工程學(xué)報 . 2009(05) 14 Zaimin Zhong, Guoling Kong, Zhuoping Yu, et al. 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SanadaA reduced-order nonlinear clutch pressure observer for automatic transmission Control Systems Technology, IEEE Transactions on, 18 (2) (2010), pp. 446-453 附:文獻(xiàn)綜述 7 文獻(xiàn)綜述 汽車自動變速器是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要方面。汽車的變速器是汽車行業(yè)發(fā)展 中的重要技術(shù) ,對汽車性能的提升有著極為重要的作用。自動化的汽車變速器 ,在現(xiàn)代 的汽車上有著廣泛的應(yīng)用。展望未來 ,汽車自動變速的運用也將獲得進(jìn)一步的提升 ,成 為汽車技術(shù)研究的重要領(lǐng)域 。 1 汽車變速器的 設(shè)計目的和意義 汽車變速器的作用在于對汽車發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實際運行速度進(jìn)行相協(xié)調(diào) , 使汽車發(fā)動機(jī)的最佳性能得以發(fā)揮。汽車的行駛面對著復(fù)雜的交通狀況 ,其速度是要 隨時隨地都可以發(fā)生變化的 ,雖然可 以通過調(diào)節(jié)油量來改變速度 ,但是隨著汽車智能 化、自動化的發(fā)展 ,變速器的運用使得速度的變化更加的便利。具體來講 ,汽車變速的 作用主要包括如下的幾個方面 :第一是改變汽車的傳動比 ,從而使汽車輪轉(zhuǎn)的速度和 轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化 ,從而讓汽車在行駛的過程中可以變換速度 ,并將汽車的運動性能發(fā)揮 到最佳 ;第二是變速器可以使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)的方向不變的情況下 ,能夠?qū)崿F(xiàn)倒退功能 ,如果 沒有變速器的話 ,倒退就必須要改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)向發(fā)生變化 ; 第三是使汽車的空檔功 能實現(xiàn)??傊?,汽車變速器的性能狀況 ,是汽車整體質(zhì)量的重要保障。變速器是汽車諸 器件中極為重要的部 分 ,關(guān)系到汽車的整體性的性能改進(jìn)。 2 汽車變速器的類型 5 (1).液力自動變速器 AT 在過去的 20 年中,全球汽車自動變速器 AT 的技術(shù)、產(chǎn)品、市場不斷得到迅速發(fā) 展,其自動變速的可靠性和柔順性得到市場的廣泛認(rèn)可。但是,要客觀地指出,新型 的 6AT、 7AT、 8AT 主要是在大排量轎車領(lǐng)域顯示其優(yōu)越性,在汽車市場占據(jù)主流地位 的中、小排量車型中,頗有逐漸被 CVT 和 DCT 替代的趨勢。 1)傳動系統(tǒng)多擋化。擋位多使自動變速器具有更大的速比范圍和更細(xì)的擋位速分 配,從而提高車輛的起動性能、改善換擋平順性 、提高乘坐舒適性、降低車輛的噪聲、 油耗以及使發(fā)動機(jī)驅(qū)動力分配更合理。目前,在國內(nèi)市場受制于國外汽車公司的限制, 4AT 占據(jù)最大的市場份額,但在歐美市場, 6AT 已經(jīng)是主流,在豪華車如寶馬、奧迪 等上已經(jīng)匹配 8AT。據(jù)報道,更多擋位的 9AT、 10AT 的開發(fā)也已經(jīng)被部分大型汽車公 司列入戰(zhàn)略考慮。 2)液力變矩器結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。液力變矩器是 AT 的重要組成部分,是實現(xiàn)將發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成汽車行駛所需轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵部件,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著重要意義?;?三位葉柵理論和模擬技術(shù)仿真的優(yōu)化設(shè)計,可以使循環(huán)形狀及泵輪、渦輪和導(dǎo)輪的葉 片形 狀與角度的設(shè)計更精確、合理,使液力變矩器結(jié)構(gòu)更緊湊,流路面積比已經(jīng)可以 降 低到 0.6 以下,減少了軸向尺寸。另外,由于閉鎖離合器技術(shù)和 ATF 的不斷優(yōu)化, 通過和發(fā)動機(jī)的聯(lián)合控制,整車對液力變矩器的閉鎖范圍也達(dá)到了 27km/h 以下,大 大提高傳遞效率。 (2)電控機(jī)械式自動變速器 AMT AMT 變速器基本原理是在普通手動變速器基礎(chǔ)上加裝液壓或電控?fù)Q擋裝置來進(jìn)行 換擋操作,采用自動控制機(jī)械變速器 AMT 技術(shù)不僅可以降低駕駛員的工作強(qiáng)度,有利 于安全駕駛,而且可以根據(jù)發(fā)動機(jī)工況和整車動力需求,自動控制變速器擋位,使發(fā) 動 機(jī)工作在高效率區(qū),從而改善整車燃油經(jīng)濟(jì)性。采用 AMT 技術(shù)后,整車油耗可降低 約 5%。目前,國外 AMT 技術(shù)基本趨于成熟,已經(jīng)得到批量應(yīng)用,特別是歐洲,其商 用車使用 AMT 的比例實際已經(jīng)超過 50%。國外掌握 AMT 核心關(guān)鍵技術(shù)的公司,如馬瑞 8 利、 WABUCO、 LUK 等對國內(nèi)市場形成了壟斷。國內(nèi)對 AMT 技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較早。 目前,開展 AMT 研制的主要有吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、 南京阿福和北京斯達(dá)福等。乘用車取得的成果主要有:青山微型車 AMT 搭載江淮同悅、 南京阿福 AMT 搭載昌河鈴木和長城絢麗、江 鈴輕型車 AMT、奇瑞 AMT 等已實現(xiàn)小批產(chǎn) 出。國內(nèi) AMT 產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)起步,具有較好的市場前景。 (3).無級自動變速器 CVT CVT 技術(shù)采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動帶輪相配合傳遞動力??梢詫崿F(xiàn) 傳動比的連續(xù)改變,從而得到傳動系與發(fā)動機(jī)工況的最佳匹配,提高整車的燃油經(jīng)濟(jì) 性和動力性,改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性。 CVT 的發(fā)展主要受限, 除了其本身的轉(zhuǎn)矩能力之外,還受制于其有限的市場供應(yīng)。比如, CVT 里的核心部件 壓力鋼帶就只有博世等少數(shù)供應(yīng)商。但由于日本 JATCO 公司國外廠商在中國產(chǎn)能的急 劇擴(kuò) 大和國內(nèi)如奇瑞汽車 CVT 的量產(chǎn),其發(fā)展趨勢有可能好于預(yù)測。 2015 年 JATCO 在原來 CVT7 基礎(chǔ)上開發(fā)的新型寬變速比 CVT7 W/ R,是在進(jìn)一步 改善燃油經(jīng)濟(jì)性能和駕駛性能這兩個相互矛盾的性能的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的全新產(chǎn)品。 CVT7 W/R 的速比范圍從之前的 7.3 增加到現(xiàn)在的 8.7。此外,通過減少 內(nèi)部摩擦,改 善了燃油經(jīng)濟(jì)性;通過優(yōu)化換擋特性,提高了駕駛舒適感 ;優(yōu)化帶輪剛度 ,液壓系統(tǒng)的 應(yīng)用使帶輪彈性變形,這種彈性變形降低了帶輪鋼片與鋼帶之間的接觸面積,從而導(dǎo) 致摩擦系數(shù)下降。鋼帶是由兩部分組成的:鋼片和鋼環(huán) 。由于運行期間的轉(zhuǎn)動半徑不 同,相對滑動不僅發(fā)生在鋼片之間,也發(fā)生在鋼片和鋼環(huán)之間。后者的相對滑動是由 在環(huán)繞著鋼片的帶輪處的鋼環(huán)的不同的轉(zhuǎn)動半徑帶來的轉(zhuǎn)矩傳遞造成的。通過縮小擺 動邊界的高度差,相對滑動的量減少了 20%。 (4).雙離合器自動變速器 DCT 雙離合器變速器的概念創(chuàng)始于 1933 年,出現(xiàn)在 Kegresses 的專利中。經(jīng)過不斷 的技術(shù)完善, 2002 年大眾汽車公司首次將雙離合器直接換擋變速器( DSG)應(yīng)用到大 眾高 爾夫車型上,實現(xiàn)了 DCT 的產(chǎn)品量產(chǎn)。至 2007 年年底,各種應(yīng)用 DSG 的轎車已 累計銷售超過 100 萬輛。 1)起步控制。車輛起步時,為了使兩個離合器具有相近的使用壽命,并保證起 步的快速和平順性,可以使兩個離合器同時進(jìn)入滑摩狀態(tài),共同傳遞起步力矩實現(xiàn)車 輛起步。由于起步工況的不確定性和駕駛員的操作意圖隨機(jī)地變化,要求起步離合器 的控制算法應(yīng)能夠準(zhǔn)確適應(yīng)這些變化,具有較強(qiáng)魯棒性的模糊控制算法能夠滿足實際 應(yīng)用需要。 2)離合器冷卻潤滑控制策略。在 DCT 中離合器冷卻潤滑系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵是如何 在整車所有駕駛工況下,有效控制離合器摩擦面及潤滑油溫度。其中,包括通過估計 最優(yōu)潤滑油流量需求來平衡產(chǎn)熱及冷卻以滿足系統(tǒng)要求 。這就要求變速器控制單元 ( TCU)主動監(jiān)控離合器滑摩功率及油槽溫度。此外,因不同液壓系統(tǒng)工作原理的差 異性,離合器潤滑冷卻控制策略需要根據(jù)不同的系統(tǒng)針對性的設(shè)計開發(fā)。 (5).混合動力專用變速器 DHT 在 2015 年 12 月初在柏林舉行的第 14 屆國際 CTI 論壇上,第一次對觀眾展示了 DHT 變速器,并進(jìn)行了討論。國際 CTI 論壇顧問委員會主席 Ferit K kay 教授和 Robert Fische 博士首先發(fā)起了這一概念,同時在專業(yè)領(lǐng)域引入了“ DHT”這一縮寫。 DHT 中電驅(qū)動的動力源完全被集成在變速器中,其變速器 功能需依賴于被集成的電氣 元件來實現(xiàn),如缺少電動機(jī),變速器將不具備相應(yīng)功能。惟一一款上市多年的 DHT 是 豐田混動系統(tǒng)( THS),車身附有“混動協(xié)同驅(qū)動( Hybrid Synergy Drive)”標(biāo)志, 其開發(fā)歷史已有 20 年之久,于 1997 年搭載在豐田普 銳斯中上市,頗受消費者 歡迎, 銷量極佳并久居不下,迄今仍未有其他混動變速器能夠望其項背 。就我國而言,上汽 9 開發(fā)的電驅(qū)單元( EDU),使用兩個電動機(jī)和一個非常簡單的直齒變速器,因需要使用 電動機(jī)實現(xiàn)完整的功能,所以從定義上講它是一個 DHT。很多汽車制造商及其主要供 應(yīng)商 目前都正在進(jìn)行混動專用變速器( DHT)的開發(fā)。鑒于良好的市場應(yīng)用前景,今 后很可能會將 DHT 定義為一個獨立的新變速器種類。對于 DHT,目前確實存在一些顧 慮,但通過下面的數(shù)據(jù)可以預(yù)測, DHT 終將擁有輝煌的未來:至今售出的 DHT 已是其 他所有混合動力變速器總和的 2 倍。 3 汽車變速器 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展 ,汽車的變速器逐漸實現(xiàn)自動化 ,其類型也越來越多 ,相關(guān)的 功能也越來越豐富。從目前的發(fā)展?fàn)顩r看 ,汽車自動變速器的中主要有如下的幾種 : 電控液力自動變速器、液壓傳動自動變速器、電傳動自動變速器、電控機(jī)械式自 動變 速器、電控?zé)o極自動變速器。可見 ,技術(shù)的發(fā)展使汽車自動變速器的類別在啟動性能 上有著諸多的差別。這些變速器在現(xiàn)代的汽車上有著廣泛的運用 ,根據(jù)不同的汽車類 型以及性能的需求 ,對變速器的適應(yīng)范圍也存在著一定的差異。其中液壓傳動自動變 速器和電動傳動自動變速器在一些特種車輛以及重型車輛中應(yīng)用較為廣泛 ;無極自動 變速器則算是比較新的技術(shù) ,在運用上有著一些優(yōu)勢性 ,如傳動 比 比較連續(xù)、操作簡單 , 噪音小 ,這在小排量的轎車中有著廣泛的運用 ;液力自動變速器是目前多數(shù)車輛所采 用的自動變速器類型 ,它操作起來比較簡單、使行駛安全性較高、 使動力性能獲得了 較大的提升、污染物排放量大大地降低、機(jī)件使用壽命更長。可以說 ,隨著汽車自動 變速器技術(shù)的發(fā)展 ,還會出現(xiàn)新的類型 ,但總體上 則是促進(jìn)性能的提升 ,功能的擴(kuò)展 , 運用操作上的簡化可見 ,不同的自動變速器 ,針對的是不同的汽車類型。各種變速器各 有利弊、優(yōu)劣。 4 汽車自動變速器的發(fā)展趨勢 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,人們生活水準(zhǔn)的提升 ,生活質(zhì)量的要去也 會相繼地提升。 在此背景下 ,對汽車的性能特別是安全系數(shù)的要求也逐漸提高。 為此 ,汽車制造的發(fā)展就必須順應(yīng)這種需求 ,不斷地提升汽車的安全性能 ,同時減低耗 能 ,降低對環(huán)境 帶來的污染。那么 ,汽車的自動變速 器就必須在這些方面進(jìn)行著力思 考。因此 ,在未來的發(fā)展中 ,自動變速器的發(fā)展必須考慮如下的幾個因素 : (1)汽車自動變速自身的小型化。汽車降低耗能一個重要的途徑就是減輕汽車的 總體重量 ,使得運動的傳遞速度縮短 ,自動變速器也需要在這些方面進(jìn)行改進(jìn) ,進(jìn)一步 小型化 , 降低耗油量。但小型化不是減少其本身的性能 ,而是要更加的自動化、職 能化 ,汽車的安全系數(shù)得到進(jìn)一步的提升 ; (2)汽車自動變速器的噪音進(jìn)一步降低。汽車的噪音中發(fā)動機(jī)是最為重要的噪音 來源。為了降低噪音 ,就必須在變速器噪音減 少上下功夫 ,進(jìn)一步提升器件的性能 ,將 噪音降低。汽車變速器的噪音主要是齒輪之間的摩擦。隨著研究推進(jìn) ,應(yīng)該逐步地提 升齒輪重合度以降低噪聲。噪音是現(xiàn)代城市環(huán)境污染的重要方面 ,而汽車又是噪音的 重要制作來源。通過自動變速器噪音的降低處理 ,無疑對于在整體上減少汽車的噪音 是有幫助的 ,也將進(jìn)一步提升消費者對汽車使用的舒適度 ; (3)汽車自動變速的無級化發(fā)展。因為 ,雖然不斷地提升自動變速器擋位可以進(jìn)一 步擴(kuò)大自動變速范圍 ,但其并非完全意義上的自動變速 ,這正是在有級變速和無級變 速之間的轉(zhuǎn)換。理想的無級變速是在整個變速范圍內(nèi)都能 連續(xù)地、無擋別地切換變速 比 ,使變速器始終按最佳換擋規(guī)律自動換擋。自動擋的最佳位置 ,就 是 變速器自動的適 應(yīng)行駛的狀 ,更加智能地發(fā)揮自身的作用; (4)汽車自動變速器的電子化控制。與液壓控制相比 ,電子控制有著多方面的優(yōu) 勢。它可以實現(xiàn)更復(fù)雜多樣的控制功能 ,提升變速器性能。隨著汽車電子化的發(fā)展 ,汽 車傳動系統(tǒng)電子控制將獲得進(jìn)一步的廣泛運用。電子控制是職能化進(jìn)一步提升的表 10 現(xiàn)。在未來的發(fā)展中 ,電子化控制將使得變速器的運用更為便利 ,也將在整體上提升汽 車的整體性能自動化。總之 ,隨著汽車技術(shù)的發(fā)展 ,自動變速器的運用也將更加的廣泛 , 成為未來汽車發(fā)展智能化的重要方面。它在很大的程度上將極大地提升汽車性能狀 況 。
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