不一样的便捷 汽车AMT变速器技术解析

2011-03-17 14:52:26来源: 车168

  现在市面上的车型采用的自动变速器形式很多,除开最常见的就是以液力耦合器为基础的AT变速器,CVT无级变速器、DCT双离合变速器目前都在不少车型上能够见到,而今天我们要介绍的则是大家能接触到的,常见于小车和商用车的AMT变速器(对于较为特殊的序列式变速器我们将单独进行介绍)。

  AMT的研发始于20世纪60年代,伊顿、戴姆勒·奔驰和斯堪尼亚等是研发AMT变速器的先驱。所谓AMT变速器是在普通手动变速器的基础上,主要改变机械变速器换档操纵部分(对变速箱壳体、拨叉、换挡轴、换挡指等进行优化设计),即在总体传动结构不变的情况下通过加装TCU控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于AMT能在现生产的机械变速箱基础上进行改造,生产继承性好,也就具备了操作方便、成本较低、经济性好(传动效率高)等优点。现在的AMT自动变速器类型也有不少,如果以执行器区分,常见的装车的有电-液,电动和电-气三种方式。

电-液执行器的AMT变速器
优点:技术成熟,在小车上应用广泛
缺点:液压装置对环境适应性较差,容易泄漏

  以马瑞利速选器(SELESPEED)为代表的电-液执行器核心AMT变速器,已经在诸如奇瑞QQ3、瑞麒M1雪佛兰赛欧等车型上广泛得到应用,它主要是在发动机控制单元ECU和变速器控制单元TCU的控制下,由液压泵驱动液压油提供动力,液压油进入选换挡机构和离合器阀体中,实现选挡、换挡和离合器的分离结合。


以电-液执行器为核心的AMT变速器结构示意图,浅色部分为机械变速器,深色部分为AMT执行器单元

以电-液执行器为核心的AMT变速器控制原理示意图

  为整套电-液执行器提供液压动力的单元由直流电动机和齿轮泵组成,马瑞利的液压系统通常工作压力范围在38到52bar之间,控制单元通过继电器控制直流电机,当蓄能器压力低于38bar时,电器闭合,电动机开始工作,蓄能器压力升高到52bar时继电器断开,电动机停止工作。


执行器的动力单元组成:1、电源线缆,2、齿轮泵,3、电动机,4、支架,5、液压油回流,6、液压油输出(至液压油箱),7、油泵驱动轴

MG3上的AMT变速器液压系统储压罐(箭头所指右下角黑色圆形物体)

  液压油进入执行器之后,通过电磁阀控制不同的油路,推动多个活塞实现选挡、换挡以及离合器的分离、结合,其中油路又分主油路、控制油路和回油路,主油路指指从动力单元到控制电磁阀之间的油路,控制油路是指从电磁阀到选换档组件压力腔的油路,而回油路是指从选换档组件压力腔到油壶之间的油路。


液压执行器内部油路示意图:红色油路为主油路;粉红的为控制油路;黄色的为回油路。

控制用的电磁阀由比例电磁阀和开关电磁阀组成:比例压力电磁阀(黄色)用来控制离合器执行元件;两个(EV1和EV2)比例流量电磁阀(橙色)来控制换档;电磁阀(粉色)用来控制选档

  除开变速器控制单元TCU、发动机控制单元ECU和液压执行器本身之外,还有多个传感器提供发动机转速、加速/制动踏板位置、换挡杆位置、离合器位置、车速、液压系统油压等数据,经过高速运算,明确车辆和发动机所在的即时状态,为实施各项操作打好基础——电子控制单元TCU根据电子加速踏板位置、制动踏板状态、车速、发动机转速等等信息直接控制离合器和自动管理档位变化。在换档过程中,发动机电控单元ECU接到TCU通过CAN发来的换档信息,会同步地控制发动机扭矩(当离合器分离时扭矩下降,当离合器闭合,换档完成时扭矩增加),使整车在最佳工况下运行。


TCU(左)和ECU(右)在行车过程中是协同运作的

  电-液执行器是研发历史较长的AMT变速器执行器,它在很多小车上已经得到了长时间的应用,技术已比较成熟,不过由于液压系统受到外界温度的影响很大,而且换挡机构本身工作次数多,一旦密封件出现问题就是出现液压油外泄,影响变速器正常工作的情况,同时液压系统的反应也相对较慢,不如电机驱动来得迅速。

MG 上海汽车 MG3 2011款 1.5L 自动精英版 MG 上海汽车 MG3 2011款 1.5L 自动精英版
MG3也采用了电-液执行器为核心的AMT变速器

  

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关键字:汽车  AMT  变速器技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0317/article_3424.html
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