秦山
摘 要:介紹了商用車用AMT的主要特點(diǎn),以及國(guó)內(nèi)外AMT的發(fā)展現(xiàn)狀,重點(diǎn)圍繞伊頓新一代Ultrashift Plus? AMT介紹主流商用車AMT的主要技術(shù)特點(diǎn)。展望國(guó)內(nèi)AMT發(fā)展的趨勢(shì)及前景。
關(guān)鍵詞:機(jī)械式自動(dòng)變速箱;AMT;特點(diǎn);趨勢(shì)
1.AMT的總體技術(shù)特點(diǎn)
AMT-機(jī)械式自動(dòng)變速箱,顧名思義,即在手動(dòng)變速箱的基礎(chǔ)上,增加離合箱自動(dòng)分離、結(jié)合控制裝置和選換擋智能自動(dòng)控制裝置,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。而離合器和選換擋的動(dòng)作則要聽命于變速箱的控制單元TCU。
由于智能選選換擋時(shí)機(jī)的選擇要比駕駛者更及時(shí)、準(zhǔn)確,因此除具有自動(dòng)變速箱(AT)
的優(yōu)點(diǎn)外,還具有傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高、成本低、易于制造、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)
2.AMT產(chǎn)品發(fā)展階段
縱觀國(guó)內(nèi)外AMT的發(fā)展歷程,大致經(jīng)了以下兩個(gè)階段:
2.1 半自動(dòng)SAMT階段。 開始于70年代中期,此時(shí)整車仍有有離合箱踏板,換擋時(shí)機(jī)由駕駛者踩離合箱踏板來確定。 代表企業(yè)及產(chǎn)品如美國(guó)伊頓的SAMT系統(tǒng)和德國(guó)Daimler Benz的EPS系統(tǒng);
2.2AMT全自動(dòng)階段。始于80年代中期,此時(shí)已沒了離合器踏板,研究的重點(diǎn)是換擋控制與換擋策略,以及離合器的智能控制。1984年日本五十鈴公司投放市場(chǎng)的 NAVI-5是世界上第一種投放市場(chǎng)的電控機(jī)械式自動(dòng)變速箱。從上世紀(jì)90年代開始,美國(guó)、德國(guó)生產(chǎn)的重型車開始使用AMT。3.國(guó)外AMT的發(fā)展歷程及技術(shù)現(xiàn)狀
歐洲的一些汽車公司早在20世紀(jì)60年代就開始了AMT技術(shù)的研究工作,20世紀(jì)80年代開發(fā)出第一代AMT產(chǎn)品,并首先裝配在重型車輛上進(jìn)行嘗試。AMT技術(shù)的日益成熟,使車輛在復(fù)雜多變條件下的換擋品質(zhì)和起步性能進(jìn)一步提高。AMT換擋不平穩(wěn)、噪聲比較大和舒適性差的缺陷得到解決,應(yīng)用AMT技術(shù)的重型汽車越來越受到好評(píng),裝配AMT的車型不斷增多。改裝成本不斷降低,達(dá)到了用戶可以接受的程度,市場(chǎng)對(duì)AMT的需求開始增加。從20世紀(jì)90年代開始,美國(guó)、德國(guó)生產(chǎn)的一些重型汽車開始使用AMT。
3.1伊頓Ultrashift Plus AMT的技術(shù)介紹
伊頓作為全球領(lǐng)先的變速箱生產(chǎn)者,其是第一個(gè)電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱控制集成者,也是SAE J1939 協(xié)議制訂的關(guān)鍵參與和貢獻(xiàn)者以及SAE J1922 協(xié)議的奠基人,具有豐富的變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)集成經(jīng)驗(yàn)和豐富的OEM整車集成經(jīng)驗(yàn)。
3.2 UltraShift ?PLUS的主要功能
伊頓UltraShift PLUS是一款擁有眾多提升駕駛性能、安全輔助以及保護(hù)功能的產(chǎn)品。下面對(duì)它的主要功能作簡(jiǎn)單的介紹:
首先,它采用了全自動(dòng)雙踏板設(shè)計(jì),徹底取消了離合箱操縱機(jī)構(gòu)和機(jī)械換擋機(jī)構(gòu),采用電控離合箱操作,從而實(shí)現(xiàn)了更簡(jiǎn)便、安全、舒適的駕駛;
其次,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)坡度、計(jì)算整車載荷,智能選擇合適擋位,并在綜合考慮油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)功率儲(chǔ)備的情況下,進(jìn)行跳擋操作;
第三,坡道輔助起步功能可幫助駕駛員在坡度為大于1%-3%的坡道上松開制動(dòng)的情況下,3秒內(nèi)不會(huì)發(fā)生溜坡,從而更加從容地完成起步;此功能需要ABS/ASR系統(tǒng)的支持。
第四,完美匹配發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能,最大程度利用擋位配合發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng),極大提高發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效率;提高了整車安全性;
第五,離合箱過熱保護(hù)功能
第六,防止發(fā)動(dòng)機(jī)超速和熄火保護(hù)
3.3國(guó)內(nèi)AMT技術(shù)現(xiàn)狀
在理論研究方面,吉林大學(xué)對(duì)AMT技術(shù)進(jìn)行了深入的研究,先后提出了兩參數(shù)、動(dòng)態(tài)三參數(shù)換擋規(guī)律、最佳同步換擋規(guī)律、動(dòng)態(tài)閉環(huán)換擋控制、離合箱模糊起步控制和智能換擋體系等理論,并在轎車、輕型車、重型車等不同車型上裝車實(shí)驗(yàn);
北京理工大學(xué)在理論方面提出基于轉(zhuǎn)速信號(hào)的離合箱自適應(yīng)控制策略,使車輛在不同道路條件下和路面條件下,軍棵實(shí)現(xiàn)離合箱的平穩(wěn)結(jié)合,而且離合箱的結(jié)合可以適應(yīng)車輛參數(shù)的變化。還提出了根據(jù)油門開度變化率來識(shí)別油門工況,通過設(shè)置換擋延遲時(shí)間來屏蔽突然加減油門時(shí)的換擋指令,該控制策略有效的消除或減少了頻繁換擋的現(xiàn)象。又提出了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)速變化率信號(hào)來識(shí)別普通制動(dòng)和緊急制動(dòng)工況,并制定了相應(yīng)的換擋控制策略,這不僅符合車輛實(shí)際行駛工況的需要,而且符合駕駛員的制動(dòng)意圖;同時(shí),北京理工大學(xué)車輛傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)變速操縱組,在以液壓、氣壓和電機(jī)為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的AMT系統(tǒng)的應(yīng)用功能、性能與可靠性接近了實(shí)用化的要求。
4.結(jié)束語
從汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求來看,要真正提高我國(guó)汽車的擋次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,開發(fā)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)高技術(shù)含量和滿足不同使用要求的換代產(chǎn)品,推廣應(yīng)用AMT技術(shù)是最佳途徑。AMT技術(shù)和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商品化和產(chǎn)業(yè)化主要取決于以下3個(gè)方面。
4.1可靠性。在不同的使用環(huán)境下AMT可靠、安全的工作是AMT技術(shù)和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商品化和產(chǎn)業(yè)化首要條件。通過軟件的完善,降低對(duì)電控系統(tǒng)硬件的要求,利用總線控制技術(shù)減少電纜數(shù)目,提高系統(tǒng)的可靠性,降低故障率。
4.2適應(yīng)性。AMT產(chǎn)品對(duì)環(huán)境(不同道路和路面條件)和駕駛員的適應(yīng)性直接影響其使用。對(duì)駕駛員的適應(yīng)性主要指適應(yīng)不同類型和個(gè)性的駕駛員的駕駛需求,這直接影響駕駛?cè)藛T的最終產(chǎn)品選擇。適應(yīng)性主要在控制方法和控制策略中,通過使用模糊技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使AMT產(chǎn)品具有一定的智能性。
4.3舒適性。AMT產(chǎn)品舒適性直接影響工作人員的工作狀態(tài)和工作效率。AMT產(chǎn)品舒適性取決于換擋品質(zhì)的控制。采用發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速箱一體化控制,可以有效控制車輛起步、制動(dòng)、換擋的舒適性。同時(shí)完善AMT執(zhí)行操作機(jī)構(gòu)有利于提高駕駛員的駕駛舒適性。
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