汽车电子控制技术

7.汽车电子控制技术Electronic

Control

Technologyfor

Automobile6第一页，共五十九页。第七章自动变速器自动变速器概述液力变矩器变速齿轮机构自动变速器供油系统自动变速器操纵机构典型自动变速器无级变速电子控制系统简介第二页，共五十九页。第六节典型自动变速器⒈自动变速器专业生产厂家及产品⑴德国采埃孚(ZF)⑵日本捷达柯(JATCO)⑶日本艾星(Aisin)⒉汽车公司自动变速器产品介绍⑴通用汽车(GM)⑵克莱斯勒(CHRYSLER)⑶奔驰(MERCEDES

BENZ)⑷丰田(TOYOTA)第三页，共五十九页。⒈自动变速器专业生产厂家及产⑴德国采埃孚(ZF)⑵日本捷达柯(JATCO)⑶日本艾星(Aisin)⒉汽车公司自动变速器产品介绍⑴通用汽车(GM)⑵克莱斯勒(CHRYSLER)⑶奔驰(MERCEDES

BENZ)⑷丰田(TOYOTA)第四页，共五十九页。⒈自动变速器专业生产厂家及产品⑴德国采埃孚(ZF)是一家跨国汽车零部件生产公司，其乘用车传动技术分部产品有手动变速器、液力机械式自动变速器(AT)和无极变速器(CVT)。自动变速器(AT)产品系列：4速－AT、5速－AT、6速－AT7速－AT、8速－AT第五页，共五十九页。ZF－4HP

①4速②4速全驱第六页，共五十九页。ZF－5HP第七页，共五十九页。ZF－6HP1992年法国工程师莱佩莱捷（Lepelletier）在法国法雷奥（Valeo）汽车零部件集团工作，发明了莱佩莱捷式轮系（简称莱式轮系），引领汽车走进了六前速时代。退休时，他请求把该专利做退休金的一部分并得到应允，然后他把该专利卖给ZF公司。以该专利为基础，ZF公司于2001年发布ZF6HP26六前速自动变速

器，并相继开发了HP-24、6HP-19前驱四驱自动变速

器。第八页，共五十九页。ZF－6HP由一个简单的单排单级行星齿轮加上一组拉威娜轮系构成。有三个离合器和两个制动器，共5个换挡元件。其特点：莱式轮系没有直接档，结构上没有采用单向离合器；但对控制的软件要求和硬件要求（CPU速度）极高，因为没有单向离合器要

精确控制换档品质，这也是莱式轮系从发明走向市场应用接近十年的一个原因。第九页，共五十九页。第十页，共五十九页。第十一页，共五十九页。采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HP

全新8挡自动变速器使用了带有4个行星齿轮组和5个换挡元件的全新齿轮组概念。由于每挡齿轮只有2个换挡元件控制，因此变速器内部的能量损失大大地降低。除了提高效率之外，该款变速器还具有更广泛的挡位分布。而且，液力变矩器中装有现代扭力减振器系统，这意味着其具有更好的燃油经济性和更低的CO2排放。第十二页，共五十九页。ZF－8HP第十三页，共五十九页。ZF－8HP第十四页，共五十九页。ZF－8HP第十五页，共五十九页。ZF－8HP新款8挡自动变速器还为汽车传动系统技术提供未来导向型的设备选择：全新的变速器采用模块化设计，从而能够用于全轮概念，而不会改变基本的变速器概念。因此液力变矩器可以用新的离合器来替换，或者在集成式起动机和离合器的辅助下完全忽略掉。采埃孚的设计师们期望这款全新8挡自动变速器能够与ZF全轮概念在匹配方面具有兼容性。第十六页，共五十九页。ZF－8HP混合动力型此外，全新8挡自动变速器还能够与混合动力相结合。电动机、耦合器、扭转减振器、双质量飞轮和液压机构等部件，都可以有效而紧凑地安装到变速器内，从而减小了安装空间。同时，ZF还为带有上述成套设备的混合动力变速器开发了操作系统，系统的网络化促进了整个系统高效的动力混合管理。因此，混合动力版的8挡自动变速器在输出端也能满足ZF全轮驱动系统的需求。驾驶动力性的特征，如发动机的匹配和响应灵敏度，挡位转换的精确性、舒适性和可操控性等，都能够得到进一步的提升。通过与8挡自动变速器的匹配，为混合动力系统能够节省5-8%油耗，而全混合动力系统则可以实现30%的节油量。第十七页，共五十九页。第十八页，共五十九页。⒉汽车公司自动变速器产品介绍⑴通用汽车(GM)1939年通用汽车开发了世界上第一台全自动换挡变速器，自动变速器(AT)产品系列：4速－AT、5速－AT、6速－AT正在开发双离合器8速－AT。第十九页，共五十九页。4T60E第二十页，共五十九页。4T60E型变速器的行星齿轮机构有四独立元件组成：前行星排：

n1+α1

n2－（1+

α1）n3＝0

(1)后行星排：

n4+

α2

n3－（1+

α2）n2＝0

(2)分析其各档转动路线并计算传动比，设α1＝2.5、α2＝2倒档：C3工作，n1为主动轮，固定前排行星架与后排齿圈组件n3，传动路线为：输入→n1

→前排行星轮→n2→输出设n3＝0，由式(1)i12＝n1/n2＝－α1＝－2.5；1挡：C3工作，前排太阳轮n1为主动轮，固定后排太阳轮n4，传动路线为：输入→n1

→后排行星轮和n3反作用→n2→输出设n4＝0，由式(1)、(2)i12＝n1/

n2＝（1+α1+α2）/α2＝2.75；第二十一页，共五十九页。前行星排：

n1+α1

n2－（1+

α1）n3＝0

(1)后行星排：

n4+

α2

n3－（1+

α2）n2＝0

(2)2挡：C1工作，前排行星架与后排齿圈组件n3为主动轮，固定后排太阳轮n4，传动路线：输入→前排行星架与后排齿圈组件n3→n2→输出设n4＝0，由式

(2)

i32＝n3/

n2＝（1+α2）/α2＝1.5；3挡：C1、C2工作，前排太阳轮n1和前排行星架与后排齿圈组件n3同步作为输入转动，传动路线为：输入→n3

、n1→n2→输出设n1＝n3，由式(1)n2＝n1＝n3

直接挡i12＝1；4挡：C1工作，前排行星架与后排齿圈组件n3为主动轮，固定前排太阳轮n1，传动路线为：输入→n3

→n2→输出设n1＝0，由式(1)

i32＝n3/

n2＝α1

/（1+α1）＝0.714第二十二页，共五十九页。⑶奔驰(MERCEDES

BENZ)1960年开始装备自己研发的自动变速器产品，1979年推出带液力变矩器的4挡AT。自动变速器(AT)产品系列：4速－AT、5速－AT、6速－AT7速－AT第二十三页，共五十九页。7G－TRONIC第二十四页，共五十九页。7G－TRONIC第二十五页，共五十九页。7G－TRONIC第二十六页，共五十九页。7G－TRONIC第二十七页，共五十九页。⑷丰田(TOYOTA)1959年开始生产半自动变速器，1970年推出电控自动变速器。自动变速器(AT)产品系列：4速－AT、5速－AT、6速－AT2007年推出8速－AT第二十八页，共五十九页。第二十九页，共五十九页。第三十页，共五十九页。第三十一页，共五十九页。最新AT传动比数据比较第三十二页，共五十九页。典型轿车电控液力自动变速器一、皇冠轿车A340E自动变速器第三十三页，共五十九页。行星齿轮变速机构第三十四页，共五十九页。各换挡执行元件的名称C

—超速离合器：超速排太阳轮与行星轮0C1

—1号离合器：输入轴与传动轴（后齿圈）C2

—2号离合器：输入轴与太阳轮组件B0

—超速制动器：制动超速太阳轮

B1

—1号制动器：制动太阳轮B2

—2号制动器：与F1配合阻止太阳轮逆时针转动

B3

—3号制动器：制动前排行星架F0

—超速单向离合器：阻止超速行星架逆时针转动

F1

—1号单向离合器：与B2配合阻止太阳轮逆时针转动F2

—2号单向离合器：阻止前排行星架逆时针转动第三十五页，共五十九页。各换挡执行元件的功用1与15，3与5、6与8、12与7与10固联

C0连4与15、C1连5与6、C2连5与9B0制4、B1制9、B2和F1串联制9、B3和F2并联制14F0阻止4逆时针转动第三十六页，共五十九页。各挡传递路线停车挡：C0工作第三十七页，共五十九页。倒挡：C0、F0、C2、B3工作第三十八页，共五十九页。

空挡：B0、F0、C1、C2、B1、B2、B3、F1、F2不工作，动力无法传递。

C0连4与15超速排为直接传动，1与5相通，但5与6不通，5与9不通第三十九页，共五十九页。D－1挡：C0、F0、C1、F2工作传力过程：1－5－C1－6－8－11－129－13－7——10第四十页，共五十九页。D－2挡：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作第四十一页，共五十九页。D－3挡（直接挡）：C0、F0、C1、C2、B2工作■传力过程：1－5－C1－6－8－11－12－10C2－9第四十二页，共五十九页。超速挡：C1、C2、B0、B2工作第四十三页，共五十九页。2－1挡：C0、F0、C1、F2工作传力过程：1－5－C1－6－8－11－129－13－7

－

10第四十四页，共五十九页。2-2挡C0、F0、C1、B2、F1工作第四十五页，共五十九页。2－3挡：C0、F0、C1、C2、B2工作第四十六页，共五十九页。L－1挡：C0、F0、C1、B3、F2工作第四十七页，共五十九页。L－2挡：C0、F0、C1、B1、B2、B3工作第四十八页，共五十九页。二、大宇轿车自动变速器第四十九页，共五十九页。1挡：C0、C1、B2、F1工作第五十页，共五十九页。2挡：C0、C1、F2工作第五十一页，共五十九页。3挡：C0、C1、C2工作第五十二页，共五十九页。超速挡：C1、C2、B0工作第五十三页，共五十九页。倒挡：C0、C2、B3工作第五十四页，共五十九页。三、A140E电控自动变速器1挡：C1、F1工作第五十五页，共五十九页。2挡：C1、B2工作第五十六页，共五十九页。3挡：C1、C2工作第五十七页，共五十九页。倒挡：C2、B3工作第五十八页，共五十九页。内容总结汽车电子控制技术。退休时，他请求把该专利做退休金的一部分并得到应允，然后他把