双离合器自动变速器专利技术介绍DCT分析.doc

车辆电控自动变速器专利技术介绍 哈尔滨泰伟业科技有限公司（以下简称宏泰公司）拟以自主发明设计的专利产品技术引进战略合作伙伴投资，共同完成专利产品技术的产业化，填补国内汽车工业产品技术空白，解决国产汽车发动机匹配自动变速器依赖国外进口的问题，共享高新技术产品批量生产创造的经济效益和社会效益。 一、项目来源 宏泰公司自主发明设计的车辆电控自动变速器是由双离合器、双输入轴变速器匹配自动操纵系统构成的双离合器变速器（DCT—Dual Clutch Transmission）。自动操纵系统由换档手柄机构、节气门调整机构、一号离合器操纵机构、二号离合器操纵机构、变速器操纵机构、电控单元(ECU)、传感器、显示单元、线束和插接件等部分组成，已于2001年9月获得国家实用新型专利证书（专利号ZL 00 2 10162.9）。该产品技术特点是：微计算机自动控制，二套离合器在换档过程中交替工作，变速器的双输入轴分别传动，构成奇数档和偶数档二种动力传输路线，发动机动力在换档过程中连续传输。该项专利技术综合了手动换档变速器(MT) 和电控液力自动变速器（AT）的技术特点，将现代电子控制技术用于改进设计的机械变速器和干摩擦离合器，使离合器、变速器操纵自动化，以人机工程学为基础，通过电控操纵机构实现最佳的离合器结合和变速器换档,其应用实质是为汽车驾驶员配备一个换档机械人，适用于配置MT产品的各种型号汽车。 运用该项专利技术，宏泰公司首先与长春齿轮厂合作研制了红旗轿车配置的DCT产品，现已完成样机试制并装配了试验样车。双输入轴变速器利用长春齿轮厂现有的MT产品装配线装配、检测，实现了二种产品混线装配生产。运行试验表明，试验样车换档品质接近现已广泛应用的AT产品，运用该项专利技术能够完成产品定型工作。离合器操纵机构获得一项实用新型专利（专利号：ZL 2004 2 0018353.6）。变速器操纵机构获得二项实用新型专利（专利号：ZL 2004 2 0018351.7和ZL 2004 2 0018352.1）。 二、产品结构 二套离合器分离力方向相反，从动盘分别与变速器二件输入轴连接，分别传递发动机的动力。 双输入轴变速器利用原车配置的MT产品改进设计而成，不改变传动技术参数，设计增加一件与输入轴套装的输入套轴，将奇数档位、偶数档位齿轮分别安装在二件套装输入轴上。传动结构原理见下图。 图中表示的主要零部件如下： 件3，件4：一号和二号离合器。 件5，件6：超越轴承。 件7，件8：输入轴和输入套轴，都是空心轴。 件Ⅰ，件Ⅲ，Ⅴ件：奇数档位齿轮。 件Ⅱ，件Ⅳ，件Ⅵ：偶数档位齿轮。 件D1，件D2：离合器操纵电动机。 件D3，件D4，件D5：换档操纵电动机。 升档过程：一档升二档时,电动机D2驱动离合器4分离，之后电动机D4驱动二档接合，电动机D2再驱动离合器4接合，二档开始工作；此时超越轴承5进入超越状态，一档在档待用。其它升档过程与此相同。 降档过程：五档降四档时，电动机D1驱动离合器3分离，五档动力切断，超越轴承6进入接合状态，四档开始工作；之后电动机D5驱动五档分离，电动机D3驱动三档接合，电动机D1再驱动离合器3接合；此时超越轴承5进入超越状态，三档在档待用。其它降档过程与此相同。 2001年5月，宏泰公司委托吉林大学（原吉林工业大学）对专利技术原理样机进行了动力输出特性和变速操纵功能试验，原理样机由桑塔纳013变速器改进设计成双输入轴变速器，匹配双离合器与发动机连接。试验结果证明了该技术方案的可行性，产品技术符合汽车动力传动系统有关标准的要求，详见试验报告。 换档手柄机构由手柄、操纵杆、限位块和档位传感器组成，拨动操纵杆可选择倒档、空档、自动前进档、手动前进档，档位传感器采集档位转换数据传输至电控单元。 节气门调整机构由直流电动机、减速传动组件、弹性复位组件等构成，换档时电动机通过减速传动驱动阻风板转动减少发动机进气量，换档后再驱动阻风板转动到驾驶员操作的位置。 离合器操纵机构由直流电动机、螺旋传动组件、弹性助力组件、补偿调整组件等构成，电动机驱动螺旋传动组件，在助力弹簧的助推下拉动离合器拉线实现离合器分离，电动机反向转动实现离合器结合，位移传感器采集机构行程数据传输至电控单元；拉线连杆在离合器完全结合时自动补偿零部件磨损造成的拉线初始安装位置变化，不需要人工调整拉线的长短。 变速器操纵机构由直流电动机、减速传动组件、拨动连杆等构成，一个直流电动机通过减速传动驱动选换档轴移动实现选档, 另一个直流电动机通过减速传动驱动选换档轴转动实现换档，位移传感器采集档位转换数据传输至电控单元。 电控单元选用汽车行业微处理器加载计算机控制软件，辅以外围芯片构成单片机电路，选用快速H桥电路构成电动机驱动电路。控制软件由主控程序、自适应学习和故障诊断三个部分组成，主控程