自動變速器的案例
汽車自動變速器可靠性試驗規范的研究
摘 要
自動變速器作為現代汽車的一個重要組成部分，其性能的好壞極大
地影響到汽車的質量。因此，確立一套完善的試驗標準極為重要。目前
國內尚無一套關于自動變速器的試驗規范，本論文通過比較國內外現有
的標準及定性分析，結合可靠性理論的研究，希望為國內尚未建立起完
整體系的自動變速器試驗標準構建了一個基本框架。
本文將傳統的可靠性理論和前人對機械和液壓系統的可靠性研究應
用于自動變速器的可靠性研究，并由現場使用和經驗資料分析了自動變
速器的故障模式，得出自動變速器可靠性薄弱環節模型為行星輪滾針軸
承、齒輪和液壓閥組成的串聯可靠性模型，壽命分布服從指數分布、對
數正態分布和威布爾分布的復合分布。結合可靠性試驗中的數據，運用
汽車行駛動力學理論和應力分析，分別計算出自動變速器薄弱環節和總
成可靠度，通過實際的數據的比較對道路可靠性試驗標準進行了定量分
析。對自動變速器可靠性試驗進行了研究，明確了自動變速器總成和零
部件的壽命試驗方案。
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汽車自動變速器結構原理與使用維修
汽車自動變速器結構原理與使用維修
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禁售燃油車時間表定了，全面自動變速器還遠嗎？
，引起了粉絲的大量留言討論，世界各國在2017年也出臺了有關禁售燃油車的時間表，隨著這個政策導向的推進，隨著新能源汽車占比的增加，與新能源汽車配套的自動變速器是不是也終將會全面替代手動變速器？
從上面這個傳統汽油車與新能源車在變速器方面的使用情況看，未來手動變速器將會逐漸減少，不過這對中國市場來說并不是一件好事。手動變速器成本較低、油耗較低，在國內技術積累較為深厚，因此一直以來在國內變速器市場占據主導地位。
國內廠家在自動變速器的研發上與國際先進水平存在較大差距，而擁有相關技術的外國廠商不約而同地對國內廠家進行了不同程度的技術封鎖，即便在國內生產，也都選擇由外資控股公司或外商獨資企業生產自動變速器，這導致自動變速器大量依賴進口，據不完全統計，我國自動變速器市場78%為進口產品。
因此提升我國自主自動變速器生產迫在眉睫，小編今天給大家介紹幾個在變速器齒輪加工生產方面的解決方案，只有打好基礎，保證精度，技術才能得以發揮。
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【汽車變速器知識】
無級變速系統不像手動變速器或自動變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個滑輪和一個鋼帶來變速，其傳動比可以隨意變化，沒有換擋的突跳感覺。
無級變速器屬于自動變速器的一種，但它能克服普通自動變速器"突然換擋"、油門反應慢、油耗高等缺點。
自主變速器研發 超大內需“增援”國產品牌
其中，盛瑞傳動的前置前驅8擋自動變速器（8AT），曾獲得2016年國家科技進步一等獎。但截至2017年，我國生產的AT、DCT、CVT等自動變速器市場份額仍僅占10%。
據北京航空航天大學交通科學與工程學院教授、國家乘用車自動變速器工程技術研究中心常務副主任徐向陽介紹，“從整體來看，到2020年，國內自動變速器市場上的外資的產能有550萬臺，其中愛信的產能就達到了240萬臺（不含直接進口），而自主產品約有175萬臺。如果合資品牌繼續擴張，或將導致自動變速器產能過剩，競爭愈加激烈。”
產業缺“芯”致自主化進程受阻
自動變速器是自主汽車的最后一個技術堡壘和價值洼地，也是國內整車故障率最高的零部件，其對汽車的重要作用不亞于通訊領域的芯片。因此，自動變速器等關鍵部件的自主化進程，事關國內汽車產業的未來。
而愛信近來的一系列舉動，卻為國內汽車產業鏈上的關鍵部件企業敲響了警鐘。
“我們不能簡單地把它當成單一事件看待，而應以此為契機反思中國汽車產業。今天自動變速器的合資現象，很可能就是汽車產業鏈其他環節的‘明天’。如果我們不警醒，未來新能源汽車、智能網聯領域還會出現同樣的問題。”清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全說。
除了在核心技術上還有待提高之外，國內變速器企業一直以來都處在單打獨斗的狀態，沒有很好地與整車廠進行聯合創新，也是導致其國內市場份額較低的原因。
據了解，國外主要變速器生產企業，都與大型車企有著密切的合作關系。比如，愛信是日本第一大變速器制造企業，背后站著豐田；Jatco是日本第二大變速器公司，背后倚靠的是日產汽車；美國的9AT、10AT等變速器基本上由通用和福特所把持；韓國的變速器企業則全部由現代汽車控股。
展開 DSG之外海闊天空 主流自動變速器有哪些？
變速器是汽車傳動系統中的重要組成部分。我們經常能聽到某某品牌采用了某某公司生產的自動變速器，這些生產變速器的公司有何異同？他們的特點如何？有哪些匹配的車型呢？
發動機、變速器、底盤被稱為汽車總成部分的“三大件”。不僅由于他們結構精密，屬于驅動方面的核心部件，更因為品牌和調校的不同，所帶來的駕駛感受也是千差萬別的。在民用車型自動變速器市場，您可能聽說過ZF、愛信等產品，他們之間有何異同？有哪些車型采用了相同規格的變速器？本文將為您介紹市面上比較主流的幾種自動變速器，希望能起到普及、指導的作用。
首先要和大家說明的是，自動變速箱目前有三大著名的供應商：德國的采埃孚、日本的愛信和日本的捷科特。三巨頭牢牢占據著全球乘用車市場近80%的份額。其余供應商或車企自行研發的變速器搶占余下的份額，接下來我們依次為大家介紹。
●采埃孚
主打產品：縱置8AT、橫置9AT
采埃孚全名為ZF Friedrichshafen AG(弗里德里西港ZF股份公司，簡稱ZF公司)，成立于1915年，總部位于德國，是全球汽車行業的合作伙伴和零配件供應商，專業提供傳輸、轉向、底盤系統等汽車零配件，該集團的傳動系統和底盤技術具有世界領先地位。
ZF_8HP變速器
現在市場上大家常見的采用ZF變速器的車型包括：奧迪（除采用CVT與雙離合的車型外）、寶馬全系、大眾部分車型、捷豹、路虎、沃爾沃等。而其中較為主打的產品是代號8HP的縱置8AT變速箱，根據內部結構的調整，可以匹配小到四缸1.6T發動機，大到6.0T W12的高性能發動機。接近200毫秒換擋速度和良好的平順性是其主要優勢。在寶馬車型上，這點優勢被進一步放大，得到了較為廣泛的市場認可。
ZF_9HP變速器
代號為9HP的9AT變速器首先應用在自由光上，最近則陸續延展到路虎、本田等車型上。
展開 使用GT-SUITE詳細自動變速器建模與仿真
變速器仿真對象為通用汽車的8速自動變速器。
【汽車變速箱知識】
(3)綜合式變速器:綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，應用較多。
按手動與自動劃分
(1)手動變速器
手動變速器，也稱手動檔，即用手撥動變速桿才能改變變速器內的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。踩下離合時，方可撥得動變速桿。如果駕駛者技術好，裝手動變速器的汽車在加速、超車時比自動變速車快，也省油。
AMT變速箱是手動變速箱的一種，它的優點是省油，價格便宜，缺點是應用車型很少，技術不夠成熟。如果說"手自一體"是使普通自動變速箱有了手動擋的感覺，那么AMT變速箱就恰恰相反，它是在手動變速箱的基礎上，通過改變換擋操縱部分，在總體結構不變的情況下加裝自動操縱系統來實現換擋的自動化，就像是一個機器人為您完成操作離合器和選擋的兩個動作。由于本質上還是手動變速箱，AMT在省油方面也繼承了手動擋的優勢。在行車過程中，AMT因擋位變化引起的頓挫感依然存在。
(2)自動變速器
自動變速器，利用行星齒輪機構進行變速，它能根據油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
一般來講，汽車上常用的自動變速器有以下幾種類型:液力自動變速器、液壓傳動自動變速器、 電力傳動自動變速器、有級式機械自動變速器和無級式機械自動變速器等。其中，最常見的是液力自動變速器。液力自動變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統構成，主要包含自動離合器和自動變速器兩大部分。它能夠根據油門的開度和車速的變化，自動地進行換擋。無級變速器屬于自動變速器的一種。
按操縱方式劃分
(1)強制操縱式變速器:強制操縱式變速器是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。
(2)自動操縱式變速器:自動操縱式變速器的傳動比選擇和換檔是自動進行的，所謂"自動"。
展開 純電動三檔變速器設計與性能仿真研究
DCT變速器雙離合器壓力最優控制方法的仿真研究. 中國機械工程，2010，21(12)：1496~1501.
4、顧強，程秀生. 基于粒子群算法的電動汽車 DCT 升檔動力協調控制.農業工程學報，2012，28（8）：84~90.
5、劉振軍，崔榮賓，趙江靈.純電動汽車兩檔變速器的研究與設計.重慶理工大學學報（自然科學版），2014（2）：7~10.
6、顧強.兩檔雙離合器自動變速器的純電動汽車傳動系統協調控制技術研究：[學位論文].長春：吉林大學，2012.
7、黃偉，王耀南，馮坤，張軍.純電動汽車兩檔自動變速器研究開發.汽車技術，2011（10）：17~20.
8、陳敏超.一種電動車用三檔變速器的研發：[學位論文].重慶：重慶大學，2012.
9、陳彬.帶三檔變速功能的純電動車動力總成開發：[學位論文].上海：同濟大學，2014.
注：文章中引用數據和圖片來源網絡
文章來源：汽車動力總成
展開 實探采埃孚:強大競爭力背后還有哪些前瞻性布局？
采埃孚Tri-Cam攝像頭以及AC1000前置雷達、IOS（內部監測系統）、輔助駕駛安全功能（防止駕駛員分心輔助系統和防止駛錯車道系統）、IBC（集成式制動控制）以及新型主動控制卷收器安全帶系統等先進技術均集成在了該樣車中，這體現了采埃孚憑借系統化的技術能力，在觀察、思考、行動的每一步都能夠為駕乘人員保駕護航，從而減輕駕駛壓力，提升出行安全。 ?
持續推進本土化：8擋自動變速器落實國產
繼多年前將6擋自動變速器(6HP)系列產品國產化，并在中國市場取得巨大成功后，采埃孚在此次媒體日上還宣布，其8擋自動變速器(8HP)的國產化進程正式實現落地，這一舉措將迅速提升該產品在中國汽車制造市場的競爭力，同時也代表了采埃孚本土化戰略的持續推進。
采埃孚股份公司董事會成員柯皓哲博士(Dr. Holger Klein)表示：“我們在中國市場的戰略為‘在中國，為中國’。我們將會為客戶提供在本地生產的系統化產品解決方案（其中包括研發服務到即時生產JIS），以支持他們在中國的發展。未來，我們會將本土化生產比例提升至100%。”為此，采埃孚正在不斷加大在創新以及研發方面的投入，加速本土化研發團隊的建設。
目前，采埃孚已在中國打造了全新的8HP生產線，并且大部分生產設備都實現了中國本土采購，8擋自動變速器(8HP)將于2019年第三季度在上海采埃孚變速器有限公司(ZFTS)量產。屆時可實現為多個在華生產的合資品牌以及自主品牌供貨。
作為采埃孚近年最經典的乘用車變速器產品，采埃孚8HP技術應用成熟，可以大幅降低傳動系統的能耗損失，能滿足中國汽車市場產品輕量化、小型化和節能減排的需求。此外，8HP的模塊化組件適合于多種扭矩范圍，不僅適用于傳統內燃機汽車，還配套于混合動力車型，對標準的全輪驅動和啟停功能都具有良好的兼容性。
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汽車常用傳感器解析
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輸入軸轉速傳感器
輸入軸轉速傳感器用于檢測輸入軸轉速，并將信號送入ECU，使ECU更精確地控制換擋過程，以改善換擋感覺，提高汽車的行駛性能。
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冷卻液溫度傳感器
當冷卻液低于預定溫度時，如果變速器換入超速擋，發動機性能及車輛乘坐的舒適性會受到影響。為了防止這種情況發生，在冷卻液達到預定溫度（例如105℃）以前，自動變速器不會換入最高擋。
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液壓油溫度傳感器
用于檢測自動變速器液壓油的溫度，作為自動變速器控制單元進行換擋控制、油壓控制和鎖止離合器控制的依據。
此外還包括各種開關信號，如空擋啟動開關信號、強制降擋開關信號、行駛模式開關信號等。
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車輪轉速傳感器
車輪轉速傳感器用于檢測車輪的轉速，并將車輪的轉速信號傳給ABS電子控制單元。
展開 電動汽車用兩擋AMT執行機構設計優化與試驗研究
電動汽車的驅動電動機具有高速低扭的特性，為了滿足車輛低速爬坡和加速性能、最高車速等要求，驅動電動機與車輪之間必須匹配減速裝置，因此變速器成為電動力系統不可缺少的核心部件。目前市場上的電動乘用車以匹配單擋減速器為主，往往面臨最高車速和爬坡性能不能同時滿足駕駛要求，或者高轉速帶來的高噪聲等問題。
本文所研究的兩擋AMT自動變速器具有兩個擋位，可以使車輛在保證低速加速和爬坡性能的同時，也具有理想的最高車速。如圖1所示，車輛搭載2擋變速器后，只要一個小轉矩的電動機，就能用1擋輸出更大的輸出轉矩，用2擋獲得更高的行駛車速。
圖1 搭載2擋自動變速器與單擋變速器的整車性能對比
本文針對株洲齒輪有限責任公司自主研發的某電動汽車用2擋自動變速器的執行機構進行分析優化，研究如何縮短換擋時間，并進行相關試驗工作。
結構分析和換擋板受力分析
本文研究的兩擋自動變速器總成結構如圖2所示。換擋電動機與滾珠絲桿連接，換擋電動機的旋轉運動轉換為絲桿螺母的直線運動，絲桿螺母帶動換擋搖臂繞其回轉中心旋轉。換擋搖臂上面有一個換擋撥頭與換擋撥叉軸總成連接，使換擋搖臂的旋轉運動轉換為撥叉軸的直線運動，從而帶動同步齒套換擋。
圖2 株齒2T07AMT自動變速器
換擋搖臂的回轉中心軸上，安裝一個角度位置傳感器，用于測量換擋搖臂的行程，間接計算同步齒套的位置，并判斷實際擋位位置。
1.換擋力的計算
圖3表達了換擋力的產生機理Tm是換擋電機的輸出扭矩，F1為絲桿上螺母的推動力，F2為擋搖臂輸出力。換擋搖臂輸出力的大小主要和換擋電動機轉矩、滾珠絲桿傳動比、換擋搖臂傳動比有關。本文研究對象使用的換擋電動機數據如圖4所示，其堵轉轉矩為0.85N·m，額定轉矩為0.26N·m，額定轉速為2960r/min，空載最高轉速為4240r/min。
展開 【原理圖解】純電車型減速器和混動車型變速器
傳動橋為三軸結構: 復合齒輪裝置、 變速器輸入減振器總成、 油泵、 MG1 和 MG2 安裝在輸入軸上; 中間軸從動齒輪和減速主動齒輪安裝在第二軸上; 減速從動齒輪和差速器齒輪機構安裝在第三軸上; 齒輪組組成如圖 3-83 所示。
發動機、 MG1 和 MG2 通 過 復 合 齒 輪 裝 置 機 械 連 接。每 一 個 行 星 齒 圈 與 復 合 齒 輪 機 構 結 合, 如圖 3-84 所示。復合齒輪裝置包括動力分配行星齒輪機構和電動機減速行星齒輪機構, 各行星齒圈與復合齒輪集成于一體。另外, 此復合齒輪還集成了中間軸主動齒輪和駐車檔齒輪。
動力分配行星齒輪機構將發動機的原動力分成兩路: 一路用來驅動車輪, 另一路用來驅動 MG1。因此, MG1 可作為發電機使用。為了降低 MG2 的轉速, 采用電機減速行星齒輪機構, 使高轉速、 大功率的 MG2 最佳適應復合齒輪。該齒輪裝置結構如圖 3-85 所示。
4EL70 是一個全自動后輪驅動變速器, 包含一個電子控制型連續可變電動變速器。它包括 1 個輸入軸、 3 個靜止式和 2 個旋轉式摩擦離合器總成、 1 個液壓增壓和控制系統、 1 個電動油液泵、 3 個行星齒輪組和 2 個電動驅動電機。其內部結構如圖 3-86 所示, 機械部件如圖 3-87 所示。
混動變速器數據流分析
以比亞迪 6HDT45 變速器為例, 對其數據流進行分析。
變速器的故障診斷經常需要從數據入手, 常用的數據主要包括: 發動機轉速、 輸入軸轉速、 離合器實際壓力、 促動器位置、 促動器中位置等。下面介紹各主要數據的正常范圍及故障的診斷。
展開 液力偶合器和液力變矩器的結構與工作原理
除非在工作狀況反過來，變速器變成主動件，發動機變成被動件，渦輪的轉速才會等于或高于泵輪轉速。這種情況在下坡時可能會發生。
（二）液力變矩器的結構與工作原理
液力變矩器是液力傳動中的又一種型式，是構成液力自動變速器不可缺少的重要組成部分之一。它裝置在發動機的飛輪上，其作用是將發動機的動力傳遞給自動變速器中的齒輪機構，并具有一定的自動變速功能。自動變速器的傳動效率主要取決于變矩器的結構和性能。
常用液力變矩器的型式有一般型式的液力變矩器、綜合式液力變矩器和鎖止式液力變矩器。其中綜合式液力變矩器的應用較為廣泛。
1、一般型式液力變矩器的結構與工作原理
液力變矩器的結構與液力偶合器相似，它有3個工作輪即泵輪、渦輪和導輪。泵輪和渦輪的構造與液力偶合器基本相同；導輪則位于泵輪和渦輪之間，并與泵輪和渦輪保持一定的軸向間隙，通過導輪固定套固定于變速器殼體上（圖3）。
圖3 液力變矩器
1-飛輪 2-渦輪 3-泵輪 4-導輪 5-變矩器輸出軸 6-曲軸 7-導輪固定套
發動機運轉時帶動液力變矩器的殼體和泵輪與之一同旋轉，泵輪內的液壓油在離心力的作用下，由泵輪葉片外緣沖向渦輪，并沿渦輪葉片流向導輪，再經導輪葉片內緣，形成循環的液流。導輪的作用是改變渦輪上的輸出扭矩。由于從渦輪葉片下緣流向導輪的液壓油仍有相當大的沖擊力，只要將泵輪、渦輪和導輪的葉片設計成一定的形狀和角度，就可以利用上述沖擊力來提高渦輪的輸出扭矩。為說明這一原理，可以假想地將液力變矩器的3個工作輪葉片從循環流動的液流中心線處剖開并展平，得到圖4所示的葉片展開示意圖；并假設在液力變矩器工作中，發動機轉速和負荷都不變，即液力變矩器泵輪的轉速np和扭矩Mp為常數。
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