毕业论文《DCT双离合器电控系统的研究》.docx

摘要双离合器变速器(Double Clutch Transmission, DCT)是近年来出现的一种机 械式自动变速器它是基于平行轴式手动变速器发展而来的，它将变速器挡位按奇 偶数分别布置在与两个离合器所连接的两个从动轴上，奇数描位离合器和偶数扌当位 离合器分别和两个中间轴相连，通过离合器的交替切换，完成换描过程，实现动力 换扌当文章介绍了变速器的类型及特色，介绍分析了 DCT双离合器的现状及在我国 的发展状况，以湿式DCT为例，从电液到电控循序渐进的对其进行了研究关键字：双离合变速器；电控系统；湿式DCTABSTRACTThe dual clutch transmission ( Double Clutch Transmission, DCT ) is the emergence of a mechanical automatic transmission. It is based on the parallel shaft type manual speed variator of development, it will be of transmission gear according to the odd and even number are arranged on the two clutch connected with a two driven shaft, odd gear clutch and even gear clutch respectively and the two intermediate shaft connected via a clutch, alternating switch, complete shift process, realize the power shift. This paper introduces the types and features of transmission, is introduced to analyze the DCT double clutch and the status of development in China, with wet DCT as an example, from the electric liquid to control step by step to conduct their researchKeyword: dual clutch transmission； electronic control system； the wet DCT目录摘要 1第一章综述 31. 1变速器类型与特色 31. 1. 1手动变速器 31. 1.2自动变速器 41.2课题背景及意义 61.3论文的主要工作 7第二章DCT的发展及原理 72. 1 DCT的发展 72.1.1非职业驾驶员数量激增对变速器提出了新要求 72.2.2电子和计算机技术为新型变速器提供支持 82.2.3 DCT技术对我国变速器行业的影响 8第三章电控系统的研究 103. 1传统的开发方式 103.1.1基于V模式的TCU开发方案 113. 2湿式DCT的TCU研究 123. 2. 1TCU整体规划 123.3电路仿真及分析 14第四章总结 16参考文献 17致谢 18第一章综述近些年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人开始购买汽 车，汽车已经不再是昂贵的箸侈品，它已经开始慢慢走进大众白姓的家庭，成为R 常岀行的代步T具。

不同的人群，对于汽车配置的需求也会有所不同变速器是汽 车的重耍部件，变速器的性能对整车的动力性，经济型，舒适型都有着重耍的影响 以前的汽车多采用手动变速器，在驾驶过程中，驾驶员需耍不断的换挡，以满足当 前的行驶需耍，这对于长途旅行的人来说，无疑是大大增加了驾驶员的劳动强度， 容易引起驾驶员的疲劳，从而产生行车过程的不安全因素在这种情况下，自动变 速器应运而生，装有自动变速的车辆，因为其具有的操纵方便、换挡平稳、乘坐舒 适性好等特点，越来越受到有车族的欢迎它代替了驾驶员在起步换挡过程中对变 速器的操作，全部改由微处理芯片和其它机械、液压装置来控制换挡，大大降低了 驾驶的难度，减轻了驾驶员在驾驶过程中的劳动强度和疲劳感，增强了行驶过程中 的舒适型和安全性白年汽车T业，是伴随着科技的发展而不断发展的，汽车变速 器从最开始的手动变速，经过不断的发展，到如今不同种类的自动变速器，其巨大 的优势慢慢显现岀来，成为冃前各大汽车及零部件生产厂商所争相研究和开发的对 象1.1变速器类型与特色变速器是汽车的核心部分Z-,变速器的性能严重影响汽车的整车性能变速 器按照操纵方式不同分为强制操纵式变速器和自动操纵式变速器。

具中强制操纵式 变速器是由驾驶员手动完成换档操作，即手动变速器(Mechanic Transmission,恫)1. 1. 1手动变速器MT通过驾驶员操作离合器和手动换档拨叉来实现档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，成本低等优点由于MT用起来很直接, 并且MT车辆的状态完全由驾驶员掌控，因此具有很强的驾驶和运动乐趣但换档时 驾驶员必须完成踩离合器一摘旧档一挂新档一松离合器等一系列动作，不仅动作复 杂、频繁、易使驾驶员疲劳，而且一旦驾员换档时刻不当，则会造成油耗增加、排放 污染严重、动力性下降、发动机熄火等不足特别是对于非专业的驾驶者来说，并不 能达到很快的换档速度，因此非专业的驾驶者很难胜任MT车辆的驾驶同时换档对 驾驶员必须先踩下离合器踏板，从而不可避免的存在动力中断现象因此MT具有起 步不平稳、转速变化突然、发动机工作处于非稳定工况、对传动系统造成一定动载荷 和冲击等缺点同时，MT车辆离合器分离和结合的过程，不可避免的存在冲击，因此 舒适性不好MT已越來越不适丿应时代发展需要而逐渐被自动变速器所代替1. 1.2自动变速器自动变速器的出现，主要是为了解决手动变速器存在的手动换档操作的复杂性和 动力中断引起的不舒适性的问题。

理想的自动变速器比起手动变速器应具有以下儿个 优点；1在各种丁况下，变速系统都能使发动机工作在最佳经济性区域以降低排放或获 得最佳的动力性；2档位变换快且平稳，提高了乘坐舒适性，换档冲击大大降低，可以有效地延长 发动机和传动系统零部件寿命；3可让驾驶员不必频繁地变换档位，大大降低了驾驶员的劳动强度和事故的发生4 口动变速控制系统的监测及诊断功能，使维修人员及时得到故障原因信息并迸 行及时的维修随着电子控制技术的发展，自动变速器的性能不断完善，价格不断降低，在汽车 上的应用日益广泛现在，城市客车和公共汽车上口动变速器的装车率，美国是100%, 欧洲发达国家在90%以上；在轿车上，日本中高级轿车上装用自动变速器的车辆比例 超过了 80%,美国则一直在90%以上自动变速器按传动方式不同分为液力口动变速 器、无级自动变速器、电控机械式口动变速器这儿种变速器各有优势，同时也存在 一些不足液力自动变速器(Automatic Transmission, AT)由液力变矩器和彳亍星齿轮机 构组成，具有无级连续变速和改变转矩的能力，加速迅速、均匀，具有较好的驾驶舒 适性，操作简单，技术成熟，但结构复杂、成本投入巨大、传动效率较低、油耗较高。

无极自动变速器(Variab 1 e Transmission, CVT)通过改变带轮的丁•作半无级口 动变速器(Continuously),使变速器传动比无级变化，能实现绝对无冲击的换档， 能使发动机始终工作在最佳上作点，燃烧完全，排放减少因此CVT车俩具有良好的 动力性、经济性、驾驶舒适性和较高的传动效率但是传动带的强度和寿命问题以及 传动带与带轮Z间的滑磨限制传动效率等问题还没有得到很好的解决电控机械式自动变速器(Automated Manual Transmission, AMT)是国内外近儿 年花大力气研究的产品，是在原有MT结构不变的情况下，通过加装微控制系统(MCU) 控制的自动操纵机构通过液压或电动执行机构取代原来由驾驶员人T完成的离合器 分离与接合、摘档与挂档、发动机的转速同步调节以及发动机节气门的调节，从而 实现了车辆起步、换档操纵控制的口动化由T AMT保留了 MT绝大部分原来的总成 部件，仅改变其中手动换档操纵部分，因此生产继承性好，改造费用投入少，成本低,通用性好，结构简单，能保护现有MT的生产投资，对汽车价格的影响不大并且AMT 的效率高，儿乎和手动变速器的效率一样。

但AMT的工作原理决定其具有与手动变速 器一样的缺点，即换档时需耍分离离合器，因此不可避免的存在换档动力中断，从而 引起了换档冲击，：大大降低了汽车的舒适性，影响汽车的动力性，并且AMT换档时 间较长AMT在那些不将变速舒适性作为重点的车型中，如小型经济型侨车和跑车型 轿车中，还将会有它的市场另外，在货车这一汽车领域中，AMT自动变速器也还有 着很强的生命力AMT是一种经济适用的变速器，但其动力中断引起的不舒适性阻止了它的发展， 因此在AMT基础上加以改造，一种既利用手动变速器和电控机械式自动变速器的优点, 乂具有与AT和CVT 一样好的舒适性的新型变速器一双离合器变速器（DCT）应运而生 双离合器变速器作为近年出现的新型变速器具有三个主要的优点：① 与AT和CVT相比，成本低，可减少排放并节省燃油高达15%双离合器变速器 是基丁•平行轴式手动变速器发展而來，属T AMT的领域，是对AMT性能的进一步发展 和完善DCT靠离合器和齿轮传递动力的，复杂程度低，对现有的手动档变速器生产 线稍加改造就可以转而生产DCT,因此可以保护原有的手动变速器生产线，充分利用 原有手动变速器的生产设备，生产继承性好，新增的投资少。

另外，与AT和CVT这 两种自动变速器相比，DCT可提高驾驶性能最高车迫 ••■••• • •247km/hv nsMT :ve② 与AMT和MT相比，实现了动力换档，舒适性好DCT在换档过程中不需耍切断 动力，速的过程，因此整个换档的过程所用时间极短，只有0.03〜0. 04,从而既保证 了车俩的动力性，乂具有与AT和CVT 口动变速器不相上下的舒适性③ 与MT相比操作方便简单性能更佳DCT与其他儿种自动交速器类似.不需 要驾驶员完成换档操作，能减轻驾驶员的紧张感和疲劳程度，因此能适应逐年增加的 非职业驾驶员的需求同时，DCT与MT相比具有更好的性能，大众公司对高尔夫R32 分别装用手动变速器与DCT变速器进行了对比，其性能比较如图1-1所示用，图1-1手动变速器与DCT变速器性能对比由上图可以看出，MT存在明显约动力中断两DCT的动力传递是连续的另外, 在最高车速247km/h相同的条件下，DCT的加速时间短，加速平稳资料显示，装用DCT变速器的R32车白公里油耗仅为10. 2L （按MVEG的99/100/GE标准试验），0” 一 -100km/h加速时间仅为6. Os；而相应装用手动变速器的R32车白公里油耗为11. 5L,AO“ • 13%05% 0 S%b ery▲TJOfT OCT0〜100km/h加速时间为6.4 s。

可见，DCT变速器与手动变速器相比，可使整车具有 优良的燃油经济性和动力性DCT不仅具有手动变速器传动效率高、安装空间紧凑、 价格低以及良好的加速性和燃油经济性等许多优点，而且具有自动变速器操作的方便 性和舒适性因此DCT是现存的变速器中最有优势的变速器，也是能够满足理想自。