關于電控機械式自動變速器的研發分析

劉小紅

(貴州凱星液力傳動機械有限公司，貴州遵義，563000）

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關于電控機械式自動變速器的研發分析

劉小紅

(貴州凱星液力傳動機械有限公司，貴州遵義，563000）

摘要：本文則是選取電控機械式自動變速器的結構、設計要點、工作原理作為切入點，研究開發電控機械式自動變速器，通過這一課題的研究，有助于開發電控機械式自動變速器。

關鍵詞：電控機械式；自動變速器；工作原理；設計要點

由于汽車傳動技術這屬于汽車核心技術，相應的自動變速技術這還是屬于汽車傳動技術當中的一項關鍵內容。如今的手動變速器制造的相對較低成本、簡單結構導致的維護便利、成熟的工藝、駕乘樂趣這導致依然讓手動變速器占據一定市場份額。可是自動變速器所具備的智能駕駛實現、駕乘安全性提升、駕駛員工作強度降低、動力裝置工作特性優化等特征，這也就導致自動變速器穩定占據變速器穩定市場份額，另外還將其發展為零部件生產商與整車廠重點關注的一項十分關鍵的汽車零部件。如今在汽車自動變速器逐步實現工程化，具體存在無極變速、液力自動、機械式自動這三種變速器。對比這三種變速器，其主要存在比較大的結構差異，從工作原理上也并不相同。針對這樣的情況，怎樣按照我國的現實，如今我國國內汽車變速器行業關注的重點則是自主開發與產品工程化自動變速器。通過比較，這也就能夠了解到工程化領域電控機械式自動變速器存在十分明顯的優勢。

1　電控機械式自動變速器結構與工作原理

從結構上來看，設計布置電控機械式自動變速器本體選取的是常規手動變速器，也就是定軸式多檔常嚙合斜齒傳動。根據對比手動變速器，電控機械式自動變速器所存在的繼承性最大，那么電控機械式自動變速器存在比較高傳動效率與緊湊特征。相應的電控機械式自動變速器從其結構和工作原理能夠通過圖1進行顯示。按照這一圖就能夠了解到電控機械式自動變速器立足于電控傳動單元，按照傳動系統內外多路控制信號控制離合器與換擋執行器，這就能夠將駕駛員離合器換擋與接合操縱予以有效的替代。

圖1　電控機械式自動變速器結構和工作原理

2　電控機械式自動變速器設計要點

從構成上進行分析，電控機械式自動變速器可以劃分成故障顯示、電控單元、變速器本體，那么開發電控機械式自動變速器緊扣這三部分實施。基于開發電控機械式自動變速器本體的角度進行分析，那么開發電控機械式自動變速器本體當中的關鍵性內容是設計與優化電控離合器執行機構和電控換擋執行機構。根據對電控機械式自動變速器換擋機構采用的形式進行分析，這主要存在著全電、電——氣、電——液這三種控制式，這里所提到的電——液控制必須通過液壓泵產生壓力油，而且在這一過程當中應該借助液壓蓄能器實施輔助，按照檔位數量將電磁閥體予以確定，加上正交方式布置的液壓缸，相繼做好相應的選檔與換擋。

從以上所提到的兩種控制方式進行對比分析，全電換擋控制這一模式存在著相對比較簡單的結構與相對比較低的成本。從六個檔位的汽車變速器檔位控制這種模式來看，這主要是正交兩電機布置方案，一個做好換擋桿驅動部件軸向運動實施選檔操作，另外一個做好換擋桿驅動部件旋轉運動實施掛擋，這一方案比較容易導致換擋卡滯問題。

要想做到將換擋響應速度提升，能夠實施的方案則是電機機構直接驅動同步器齒套軸向運動做好換擋操作。那么從六個檔位的電控機械式自動變速器的角度進行分析，如果實施的是三電機直線布置這一方式能夠做好六個檔位邏輯動作。

那么三電機換擋執行機構能夠借助于相應的直流電機驅動絲杠傳動機構形成拔叉直線運動將換擋完成。要想將拔叉換擋能力合理確定，按照絲杠機構的具體換擋時間、設計參數、換擋電機減速比、換擋行程能夠計算換擋直流電機的轉速、扭矩、功率，另外還能夠將相應換擋直流電機選型完成。與兩電機換擋控制方案進行比較，三電機換擋這樣的方案雖然一定程度提高成本，可以也將換擋的可靠性提升。

設計電控機械式自動變速器本體的另外一個十分關鍵的內容則是設計與優化離合器操縱機構。絕大多數傳統電控機械式自動變速器則是實施的原有機械膜片彈簧片離合器，通過電機、電——氣、電——液控制方式來做好離合器的分離和結合進行操縱，可是以上的幾種方式由于將離合器電控伺服機構增加，憑借控制離合器伺服機構來模擬駕駛員控制離合器，做好汽車起步與換擋需要的實現，那么相對來說擁有著比較復雜的結構，也比較復雜進行控制。

由于在逐步發展的軟磁材料背景下，加上通過把磁粉顆粒當成轉矩傳遞介質的新型電控式磁粉離合器選取成一種新型汽車動力傳遞部件，往往存在十分良好工程化應用前景在汽車自動變速器當中。磁粉離合器通過車載電源進行供電，磁粉離合器通電之后粗粉顆粒逐步形成磁粉鏈，磁粉相互之間摩擦力形成的轉矩則會把發動機轉矩向自動變速器進行傳遞。而如果磁粉離合器進行斷電之后，磁粉離合器分離并不會對發動機動力傳遞，那么磁粉離合器憑借著控電也就是能夠完成相應的各種不同工況條件下磁粉離合器的分離和接合，將汽車的起步和輔助換擋完成。

3　電控機械式自動變速器在國內工程化的可行性

發展起來的電控機械式自動變速器則是立足于手動機械式自動變速器基礎之上，如今我國設計和制造手動變速器憑借幾十年的技術積累，如今已經得到十分不俗的進步。如今廣泛應用齒輪與軸類零件加工、熱處理的新設備、硬齒面加工與少無屑加工工藝。國內的絕大多數專業齒輪廠都可以實現齒輪的國標五級與六級精度，另外國標三級齒輪加工也能夠在國內多個廠里實現。那么在變速器鋁合金箱體、箱體毛坯的壓鑄與澆注模具的設計制造，加之數控加工箱體，如今國內擁有相對來說比較成熟的技術。針對這樣的情況，如今國內存在相應的手動機械式變速器工程化所具備的優勢則是國內積極推動電控機械式自動變速器工程化的基礎。在研究與應用電控機械式自動變速器領域，我國國內的科研機構與高等院校做出多年的努力，從其內容上主要包含的是起步控制、優化執行機構、控制換擋品質等領域。國內在進行研究開發電控機械式自動變速器電控系統的過程當中，開發自動變速箱控制單元的硬件，采集和分析多路信號、在線學習和尋優控制參數、實施控制與在線故障診斷執行機構，憑借著高性能十六位單片機來將電控機械式自動變速器所有控制需要完成，另外還將自動變速箱控制單元成本降低，實施研究應用控制器局域網總線，做好共享自動變速箱控制單元和別的控制器信號實現。針對這樣的情況，我國國內在研究開發與船也劃狀態進行分析，電控機械式自動變速器的各個組成部分如今國內已經存在相應的電控機械式自動變速器產業化基礎。

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The research and development of electronic controlled mechanical automatic transmission

Liu Xiaohong
(Guizhou Hydraulic Transmission Machinery Co.,Ltd.Zunyi,Guizhou,563000)

Abstract：In this paper,a selection of automatic mechanical transmission(AMT)structure,design points,the working principle as a starting point,research and development of electronically controlled mechanical automatic transmission device,through the study of this subject,contribute to the development of automated mechanical transmission (AMT).

Keywords：electronic control mechanical type;automatic transmission;working principle;design points