《雙離合器變速器》PPT課件.ppt

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雙離合器變速器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀及展望 報(bào)告內(nèi)容 1 概述2 雙離合器變速器 DCT 組成3 DCT的工作原理4 DCT機(jī)械系統(tǒng)的有關(guān)研究5 DCT控制系統(tǒng)的有關(guān)研究6 同濟(jì)大學(xué)的工作7 DCT的研究展望 1 概述 雙離合器變速器 即DCT DualClutchTransmission DoubleClutchTransmission TwinClutchTransmission DSG DirectShiftGearbox DirektSchaltGetriebe 直接換檔變速器 如 VWDQ250 DSG02E X 換檔變速器XSG AutomatedShiftGearbox ASG UninterruptedshiftGearbox USG ParallelShiftGearbox PSG ElectricalShiftGearbox ESG 表1自動(dòng)變速器的綜合比較 1 1各種變速器的比較 技術(shù)開(kāi)發(fā)比較 技術(shù)開(kāi)發(fā)比較 1 2各種變速器的開(kāi)發(fā)比較 圖1雙中間軸式DCT 4檔 2 1各種雙離合器的比較 2 雙離合器變速器 DCT 組成 1 VWDQ250的雙離合器 圖6DSG的結(jié)構(gòu)剖視圖 2 ZF的雙離合器 7DCT50 3 Porsche的雙離合器 Doubleclutchtransmissions PDK Porsche K gresseandothers Porsche AudiPDK 1985 Doubleclutchtransmissions DSG VW Audi PSG LuK PDK Porsche K gresseandothers 4 直接換檔變速器DSG02E 5 Luk的XSG 從MT到ECM 電子離合管理器 ElectronicClutchManagementECM 即離合器的自動(dòng)化 主要特征 取消了離合器踏板 有離合器但是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化 換檔過(guò)程中離合器可與換檔過(guò)程自動(dòng)配合 換檔點(diǎn)的選擇仍舊由人工完成 此階段離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng) 液動(dòng) 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 換檔機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化 兩個(gè)電機(jī)根據(jù)駕駛員的意圖完選檔和換檔的任務(wù) 從ECM到ASG或AMT 該種變速器同時(shí)裝備有兩個(gè)離合器 換檔時(shí)過(guò)程中主離合器分離時(shí) 利用副離合器維持一定的扭矩 實(shí)現(xiàn)換檔過(guò)程中無(wú)動(dòng)力中斷 可以減輕換檔過(guò)程中的頓滯 進(jìn)一步提高舒適性 相對(duì)于ASG AutomotiveShiftGearbox 所增加費(fèi)用并不多 通過(guò)巧妙設(shè)計(jì) 離合器執(zhí)行器可以同時(shí)控制主 副兩個(gè)離合器 但是這種變速箱難以傳遞較大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 從ASG到USG USG與ASG變速器換檔過(guò)程比較 平行換檔變速箱屬于雙離合器變速箱范疇 在此使用干式離合器和電子執(zhí)行器 一個(gè)附加的特征是僅僅有一個(gè)類似于ASG的執(zhí)行器用于變速箱換檔的兩部分 比USG多一個(gè)離合器執(zhí)行器其結(jié)構(gòu)也不同 換檔原理有差別 使用平行換檔變速箱能得到比ASG和USG更好的換檔舒適性 PSG在換檔方面的唯一缺陷是不能跳躍換檔 即不能直接實(shí)現(xiàn)同一輸入軸上相鄰 從USG到PSG 從PSG到DSG PSG變速器上集成了一套一體化的起動(dòng) 發(fā)電機(jī) SG 在2檔齒輪上增加了一個(gè)電機(jī) 該電機(jī)在熱啟動(dòng)時(shí)可以驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 在緩行時(shí)可以和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)汽車行駛 在減速或者發(fā)動(dòng)機(jī)提供的能量大于汽車行駛所需的能量時(shí)可以給電機(jī)充電 該電機(jī)還可以作為發(fā)電機(jī) 剎車時(shí)能量的回收 從PSG到ESG 6 雙面離合器變速器DSCT PSG換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) AMT技術(shù)發(fā)展歷史和趨勢(shì) 2 2DCT的結(jié)構(gòu)形式 圖2單中間軸式DCT 5檔 2 3雙質(zhì)量飛輪 DMF 1 濕式雙離合器 用油冷卻摩擦片 它受限于產(chǎn)生熱量的速度 但不受產(chǎn)生的總熱量的限制 所以適合于離合器結(jié)合過(guò)程中壓力逐步增加 發(fā)熱速度較慢的場(chǎng)合 2 4各種雙離合器的比較 可通過(guò)壓盤和飛輪吸收較大熱量 對(duì)滑磨產(chǎn)生熱量的速度不敏感 但因空氣散熱較慢 熱量不易在短時(shí)間內(nèi)散發(fā)出去 因此 它受限于滑磨產(chǎn)生的總熱量的限制 所以適合于離合器在短時(shí)間內(nèi)結(jié)合 這樣滑磨時(shí)間短 產(chǎn)生熱量少 2 干式雙離合器 3 與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接 帶雙質(zhì)量飛輪的帶柔性連接盤的 4 電作動(dòng)系統(tǒng) PSG離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu) 電作動(dòng) 5 液作動(dòng)系統(tǒng) DSG離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu) 液作動(dòng) 6 控制系統(tǒng) 3 DCT的工作原理 形成功率分流的模式 如果是降檔 則可能形成功率循環(huán)的模式 從偶數(shù)高檔跳到二檔的換檔過(guò)程示意圖 ZF7DCT50的工作過(guò)程與原理 DCT 動(dòng)力換檔變速器 的優(yōu)點(diǎn) 可傳遞很大的轉(zhuǎn)矩 良好的燃油經(jīng)濟(jì)性 與AT MT相比 換檔中無(wú)動(dòng)力中斷 動(dòng)力性好 且具有良好的換檔品質(zhì) 乘坐舒適 無(wú)液力變矩器 但可實(shí)現(xiàn)與使用其的AT相匹配的功能 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 體積小 重量輕 功率密度高 成本較低 DCT與有級(jí)自動(dòng)變速箱相比 最大可將燃效提高15 此外還可提高最高時(shí)速 而且在加速性能方面也要?jiǎng)龠^(guò)自動(dòng)變速箱一籌 除改善燃效的需求外 用戶還追求駕駛的樂(lè)趣以及舒適感 市場(chǎng)需求日趨多樣化 因?yàn)槠淙夹?響應(yīng)特性以及啟動(dòng)性能優(yōu)秀 而且可在柴油車上使用 建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型 進(jìn)行系統(tǒng)的控制 在MATLAB或Dymola Modelica環(huán)境中的實(shí)現(xiàn) 進(jìn)行系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化 4 DCT機(jī)械系統(tǒng)的有關(guān)研究 ModelImplementation Note CL1controlsgear1 3 5andR CL2controlsgear2 4and6 AMTStickDiagram ClutchEngagementSchedule 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型 發(fā)動(dòng)機(jī)的模型 IntegratedVehicleModel Thetoolforengineerstoselect analyze andmodifydesignvariablesandcontrolparametersonaninteractivebasis PGP DwCL1 DwCL2 DwSYN2 DwSYN3 DwSYN4 DwSYN5 DwSYN6 TA V TA GP GP GP DwCL1 DwCL2 DwSYN DwCL CL1 CL2 SYN1 SYN2 SYN3 SYN4 SYN5 SYN6 1 2 3 4 Normalforcecurve 1 2 Switchpressuresignal PGP Controlblockdiagramforshiftscheduleandprocess ShiftScheduleControl GearPositionIndicator ShiftProcessControl ClutchSlipSignal Algorithmforgearpositions ShiftSchedule VehicleSpeed m s IllustrationofSimulationResults DCT的電子控制單元 IntegratedControlUnitforDouble clutchTransmission DCT 1 2 SiemensVDO開(kāi)發(fā)的電子控制 DCTCVT 6 同濟(jì)大學(xué)的工作 DCT執(zhí)行機(jī)構(gòu) 直流無(wú)刷電機(jī)作動(dòng) 換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu) 無(wú)刷直流電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性曲線 LUKDCT離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu) TCU硬件試驗(yàn)實(shí)物圖 應(yīng)用情況 目前 德國(guó)大眾公司 ZF公司 福特公司 戴姆勒 克萊斯勒公司等都在投入較大的力量對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā) 并已經(jīng)取得了成功 在2004年北美國(guó)際汽車展上展示的ChryslerMEFour Twelve也裝備了配有英國(guó)里卡多 Ricardo 開(kāi)發(fā)的7速雙離合器自動(dòng)變速箱 Porsche959 PSKsystem 也配備了DCT DSG VW Audi PSG LuK PDK Porsche K gresseandothers 在歐洲這種雙離合器變速箱有很好的前景 VAG已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)了6檔DSG LUK公司也成功地開(kāi)發(fā)了電動(dòng)干式雙離合器變速箱 Sachs和Getrag也在開(kāi)發(fā)雙離合器變速箱 這些大公司都看準(zhǔn)了雙離合器潛在的優(yōu)勢(shì) 而我們也看到了雙離合器的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) DCT在歐洲市場(chǎng)以其先進(jìn)性和在2003年款大眾高爾夫R32 奧迪TT3 2上的優(yōu)異應(yīng)用表現(xiàn) 贏得了2005年北美供應(yīng)商大獎(jiǎng) 并曾贏得大眾汽車2003年優(yōu)秀開(kāi)發(fā)獎(jiǎng) 應(yīng)用情況 VWGetriebeDQ250 GolfR32 AudiTT德國(guó)大眾公司和美國(guó)BorgWarner合作開(kāi)發(fā)DSG AudiTT3 2匹配了Kassel變速器廠生產(chǎn)的雙離合器變速箱 該離合器還用于GolfR32 新款Touran和Lupo以及VAG等車中 在AudiA3andthe2006VWGTI使用的DSG比AudiTT上用的有很大的改進(jìn) 其換檔時(shí)間可在20ms之內(nèi) 歐洲各種變速箱市場(chǎng)占有率預(yù)估 美國(guó)的博格華納公司對(duì)歐洲D(zhuǎn)CT市場(chǎng)占有率預(yù)估 DCT 在美國(guó)和日本也會(huì)有較大的市場(chǎng)份額 開(kāi)發(fā)一系統(tǒng)化的仿真模型 基于仿真模型的系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià) 對(duì)動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行一定量的分析 辨識(shí)影響換擋平順性與瞬態(tài)特性的關(guān)鍵變量 換檔時(shí)刻與過(guò)程控制 建立變速器控制的策略 分析和評(píng)價(jià)換檔品質(zhì) 7 DCT的研究展望 謝謝