拆解一直是汽車之家的固定選題之一,,不過這次我們要拆的不是發(fā)動機,,也不是底盤,而是變速器,,而且還是大家不太熟悉的AMT變速器,。正因為大家對AMT變速器可能并不是那么了解,所以今天我們要為大家預先介紹的就是常見于小車的兩類AMT變速器技術,。
AMT的研發(fā)始于20世紀60年代,,伊頓、戴姆勒·奔馳和斯堪尼亞等是研發(fā)AMT變速器的先驅,。所謂AMT變速器是在普通手動變速器的基礎上,,主要改變機械變速器換檔操縱部分(對變速箱殼體、撥叉,、換擋軸,、換擋指等進行優(yōu)化設計),即在總體傳動結構不變的情況下通過加裝TCU控制的自動操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)換擋的自動化,。因此AMT實際上是由一個機器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選檔的兩個動作,。由于AMT能在現(xiàn)生產(chǎn)的機械變速箱基礎上進行改造,生產(chǎn)繼承性好,,也就具備了操作方便,、成本較低、經(jīng)濟性好(傳動效率高)等優(yōu)點?,F(xiàn)在的AMT自動變速器類型也有不少,,如果以執(zhí)行器區(qū)分,常見的裝車的有電-液,,電動和電-氣三種方式(氣動執(zhí)行器的AMT變速器常用于商用車,,對此我們也不再贅述)。
● 電-液執(zhí)行器的AMT變速器
優(yōu)點:技術成熟,,在小車上應用廣泛
缺點:液壓裝置對環(huán)境適應性較差,,容易泄漏
以馬瑞利速選器(SELESPEED)為代表的電-液執(zhí)行器核心AMT變速器,已經(jīng)在諸如奇瑞QQ3,、瑞麒M1,、雪佛蘭賽歐、上汽MG3等車型上廣泛得到應用,,它主要是在發(fā)動機控制單元ECU和變速器控制單元TCU的控制下,,由液壓泵驅動液壓油提供動力,液壓油進入選換擋機構和離合器閥體中,,實現(xiàn)選擋,、換擋和離合器的分離結合。
『以電-液執(zhí)行器為核心的AMT變速器結構示意圖,,淺色部分為機械變速器的齒輪組部分,,深色部分為AMT執(zhí)行器單元』
為整套電-液執(zhí)行器提供液壓動力的單元由直流電動機和齒輪泵組成,,馬瑞利執(zhí)行器的液壓系統(tǒng)通常工作壓力范圍在38到52bar之間,控制單元通過繼電器控制直流電機,,當蓄能器壓力低于38bar時,電器閉合,,電動機開始工作,,蓄能器壓力升高到52bar時繼電器斷開,電動機停止工作,。
液壓油進入執(zhí)行器之后,,通過電磁閥控制不同的油路,推動多個活塞實現(xiàn)選擋,、換擋以及離合器的分離,、結合,其中油路又分主油路,、控制油路和回油路,,主油路指指從動力單元到控制電磁閥之間的油路,控制油路是指從電磁閥到選換檔組件壓力腔的油路,,而回油路是指從選換檔組件壓力腔到油壺之間的油路,。
除開變速器控制單元TCU、發(fā)動機控制單元ECU和液壓執(zhí)行器本身之外,,還有多個傳感器提供發(fā)動機轉速,、加速/制動踏板位置、換擋桿位置,、離合器位置,、車速、液壓系統(tǒng)油壓等數(shù)據(jù),,經(jīng)過高速運算,,明確車輛和發(fā)動機所在的即時狀態(tài),為實施各項操作打好基礎——電子控制單元TCU根據(jù)電子加速踏板位置,、制動踏板狀態(tài),、車速、發(fā)動機轉速等等信息直接控制離合器和自動管理檔位變化,。在換檔過程中,,發(fā)動機電控單元ECU接到TCU通過CAN發(fā)來的換檔信息,會同步地控制發(fā)動機扭矩(當離合器分離時扭矩下降,,當離合器閉合,,換檔完成時扭矩增加),使整車在最佳工況下運行,。
電-液執(zhí)行器是研發(fā)歷史較長的AMT變速器執(zhí)行器,,它在很多小車上已經(jīng)得到了長時間的應用,,技術已比較成熟,不過由于液壓系統(tǒng)受到外界溫度的影響很大,,而且換擋機構本身工作次數(shù)多,,一旦密封件出現(xiàn)問題就是出現(xiàn)液壓油外泄,影響變速器正常工作的情況,,同時液壓系統(tǒng)的反應也相對較慢,,不如電機驅動來得迅速。
『多款國產(chǎn)小車均采用了電-液執(zhí)行器為核心的AMT變速器』
目前采用馬瑞利電-液執(zhí)行器的AMT變速器在國內應用最為廣泛,,其中馬瑞利已經(jīng)和上汽成立合資公司,,為馬瑞利的AMT變速器提供配件,而奇瑞等自主企業(yè)也開始研制AMT變速器,,出于成本因素,,這類AMT變速器預計今后將更多出現(xiàn)在A00、A0級國產(chǎn)車型上面,。
● 電動執(zhí)行器的AMT變速器
優(yōu)點:電動執(zhí)行器的換擋,、換擋、選擋速度優(yōu)于電-液式執(zhí)行器,,體積和重量小
缺點:變速器型號少,,應用不廣
來自德國的舍弗勒集團旗下的盧克(LUK)和格特拉克集團都在國內生產(chǎn)采用電動執(zhí)行器的AMT變速器產(chǎn)品,并稱為機械式自動變速器(ASG),,這類AMT變速器的特點是采用電機驅動執(zhí)行器,。對于LUK這套ASG變速器,主要由電動機配合帶動蝸輪蝸桿機構機構實現(xiàn)檔位,、離合器的位置切換,。其優(yōu)點是換擋、選擋遲滯時間短,,換擋速度快于電-液式執(zhí)行器的AMT變速器,,同時沒有了執(zhí)行器上的液壓裝置,結構更為緊湊簡單,,體積和重量更小,,但目前變速器型號選擇余地小,應用范圍也相對有限,。
除開選擋和換擋之外,,ASG變速器的離合器的結合分離也采用電機驅動,電機帶動蝸桿推動液壓主油缸,,通過液壓油管帶動副油缸,,副油缸推動離合器撥叉完成離合器的分離和結合。由于不用借助離合器踏板的機械結構完成這一系列動作,ASG的離合器伺服機構也更為緊湊,。
電動執(zhí)行器的AMT變速器在國內尚處于起步階段,,江西格特拉克目前已經(jīng)開始生產(chǎn)采用電動執(zhí)行器的6速AMT變速器,與LUK的ASG變速器不同的是,,格特拉克的ASG變速器利用電機驅動兩個換擋鼓實現(xiàn)選擋和換擋,,額定輸入扭矩155牛·米,其結構很是緊湊,,只比同級手動變速器重7公斤,,同時這臺變速器引入了格特拉克第三代ASG系統(tǒng)的扭矩控制邏輯,換檔過程發(fā)動機的扭矩,、轉速控制更為合理,,減少了換檔沖擊和離合器,、同步器磨損,,也改善了乘坐舒適性。景逸1.5AMT和海馬丘比特就采用這種變速器(其中海馬丘比特的變速器為格特拉克委托青山代工),。
此外,,諸如重慶青山、南京奧聯(lián)的國內企業(yè)也開始為江淮同悅,、長城騰翼C30等一些自主品牌車型匹配此種電控執(zhí)行器的AMT變速器,。從長遠看,只要解決電機的可靠性問題,,電動執(zhí)行器的AMT變速器還有很大的發(fā)展空間,。
『電動執(zhí)行器AMT變速器目前裝備的國產(chǎn)車型較少』
編者語:
從電-液執(zhí)行器的變速器使用效果來看,雖然應用已較為廣泛,,但是其穩(wěn)定性并不是特別理想,,尤其是漏油和換擋的延遲為不少用戶所詬病,如果能改進這兩方面,,電-液執(zhí)行器的AMT變速器依然有發(fā)展空間,。另外,電動執(zhí)行器的AMT變速器也有著自己的優(yōu)勢,,在保障電機這些關鍵部件質量的情況下,,體積和重量更小的電動執(zhí)行器AMT變速器更適合小車的使用。