重卡自動(dòng)變速器的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)介

史智理

摘 要：隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，人工智能設(shè)備的發(fā)明，把人們從繁重的腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)中解放了出來，自動(dòng)變速箱技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分之一，自動(dòng)變速箱與傳統(tǒng)的手動(dòng)變速箱相比，具有行駛平穩(wěn)、操控簡(jiǎn)單、動(dòng)力性好等優(yōu)勢(shì)，并且隨著近些年來電控自動(dòng)變速箱新技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)變速箱的油耗大大降低。伴隨著中國(guó)人民生活水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，搭載自動(dòng)變速箱的車型正越來越受到更多消費(fèi)者的青睞。文章就自動(dòng)變速箱在重卡上的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)做以簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞：重型汽車;自動(dòng)變速器;優(yōu)勢(shì);舒適性;可靠性

中圖分類號(hào)：U461.99 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：1671-7988（2019）23-221-03

Application and advantages of automatic transmission of heavy-card

Shi Zhili

（ Shaanxi Heavy-duty Truck Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710200 ）

Abstract： With the rapid development of electronic information technology and the invention of artificial intelligence equipment， people have been liberated from heavy mental and physical labor， and automatic transmission technology has also been widely used. As one of the important parts of automobile power system， automatic gearbox has the advantages of smooth driving， simple control and good power performance compared with traditional manual gearbox， and with the continuous development of new technology of electronic automatic gearbox in recent years， the fuel consumption of automatic gearbox is greatly reduced. With the continuous improvement of Chinese people's living standard and economic development level， the model with automatic transmission is more and more favored by more consumers. This paper briefly introduces the application and advantages of automatic gearbox in heavy truck.

Keywords： Heavy duty truck; Automatic transmission; advantages; Comfort; Reliability

CLC NO.： U461.99 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2019）23-221-03

前言

智能手自一體化變速系統(tǒng)（AMT）是一種在傳統(tǒng)機(jī)械式變速器和干式離合器技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上，增加電子技術(shù)模糊控制理論，用以實(shí)現(xiàn)離合器、選換擋協(xié)調(diào)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)駕駛員在駕駛過程中的自動(dòng)換擋。

1 重卡自動(dòng)變速器的構(gòu)成

在傳統(tǒng)機(jī)械式變速器基礎(chǔ)上更換中殼、前進(jìn)擋撥塊、倒擋撥塊、離合器分離撥叉軸總成，并且去掉原有的小蓋總成、插分擋氣缸、范圍擋氣缸等零部件，增加變速器制動(dòng)組件、范圍擋鎖、電控氣動(dòng)執(zhí)行元件等部分組件組成。

電控?fù)Q擋系統(tǒng)一般主要由8個(gè)部分組成：信號(hào)采集系統(tǒng)、集成電子控制單元TCU的換擋手柄總成、選擋換擋執(zhí)行控制單元（X-Y機(jī)構(gòu)）、離合器執(zhí)行控制單元（離合器助力缸-PCA）、剎車執(zhí)行控制單元、油門執(zhí)行控制單元、顯示儀表以及相關(guān)線束和氣管路等。

圖1

圖2

2 重卡自動(dòng)變速器與傳統(tǒng)機(jī)械式變速器相比，具有的優(yōu)勢(shì)

分流;檔位

重卡駕駛?cè)藛T在駕駛過程中，可以根據(jù)實(shí)際行駛需求選擇自動(dòng)或者手動(dòng)模式、經(jīng)濟(jì)或者動(dòng)力模式以及爬行模式;變速箱的主箱、前后副箱組合式設(shè)計(jì)，體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高;取消了離合器踏板，離合器工作方式轉(zhuǎn)換為由電控系統(tǒng)自動(dòng)控制氣動(dòng)選換檔過程，由電控系統(tǒng)自動(dòng)控制氣制動(dòng)器，從而縮短換檔所需時(shí)間，與此同時(shí)降低了對(duì)換檔的沖擊，進(jìn)而提高換檔品質(zhì);主箱各個(gè)檔位均由大錐角分離式齒套組成。前副箱的結(jié)構(gòu)為單錐面鎖環(huán)式同步器，錐面由非金屬摩擦材料構(gòu)成，后副箱的結(jié)構(gòu)為增強(qiáng)型鎖銷式同步器，其錐面同樣由非金屬摩擦材料組成，可靠性高;采用細(xì)齒設(shè)計(jì)，嚙合平穩(wěn)，噪音控制較好;雙中間軸，保證了功率有效，排列合理，速比極差較小，燃油經(jīng)濟(jì)性良好。

3 重型卡車自動(dòng)變速箱工作原理

依據(jù)軟件程序的設(shè)定，在車輛行駛過程中，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)的采集車速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前所用擋位還有駕駛員可操作的包括手柄、離合器踏板及加速踏板等相關(guān)信號(hào)。車載電腦通過對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和內(nèi)部程序判斷，后臺(tái)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài)，并計(jì)算出當(dāng)前行駛狀態(tài)下最佳的目標(biāo)擋位。一旦需要換擋，車載電腦會(huì)向車輛發(fā)出換擋指令，并由CAN總線控制車輛發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行收油，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)控制數(shù)值。

圖3

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)收油工作完成后，控制離合器的電磁閥組通過車載電腦給予的信號(hào)輸入，通電從而將高壓氣路打開，在壓縮空氣的作用下，離合器執(zhí)行器氣缸的活塞將離合器分離，在整個(gè)過程中，車載電腦實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)離合器位置，確保離合器分離徹底，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)動(dòng)力的中斷。

在這之后，根據(jù)要換入的不同的目標(biāo)擋位，車載電腦會(huì)先后給安裝在選換擋執(zhí)行器上的選擋電磁閥組以及換擋電磁閥組進(jìn)行通電，打開相應(yīng)不同的高壓氣路從而控制相應(yīng)氣缸地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)選擋和換擋動(dòng)作。換擋完畢后，車載電腦輸入信號(hào)，由離合器電磁閥組控制釋放離合器執(zhí)行器氣缸內(nèi)氣體，之后離合器緩慢閉合。

最后通過CAN總線控制發(fā)動(dòng)機(jī)來恢復(fù)燃油供給。由于整個(gè)控制過程在兩秒之內(nèi)就完成了，所以駕駛員不會(huì)有明顯的動(dòng)力中斷和恢復(fù)的感覺。

4 重型卡車自動(dòng)變速箱操縱部分簡(jiǎn)介

圖4

4.1 重型卡車的起步

（1）車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)并且將手剎拉起;

（2）啟動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，使得車輛整車制動(dòng)系統(tǒng)壓力達(dá)到6bar以上;

（3）選取起步檔位：在按功能按鈕F的同時(shí)，往前推動(dòng)手柄掛入前進(jìn)檔或者往后拉動(dòng)手柄掛入倒檔。第一次啟動(dòng)車輛的默認(rèn)起步檔為前進(jìn)檔F4，倒檔R1。 一段時(shí)間后，起步檔位根據(jù)整車質(zhì)量在F1～F6檔之間自動(dòng)選取。駕駛員可以在F1-F8或R1-R4檔范圍內(nèi)更改起步檔位：直接前推或后拉換擋手柄每次增加或減少兩個(gè)檔位;按著功能鍵F的同時(shí)，向前推動(dòng)或后拉動(dòng)換擋手柄可以每次增加或者減少一個(gè)檔位。

（4）松開手剎，踩下油門踏板，車輛實(shí)現(xiàn)起步動(dòng)作。

4.2 行駛

（1）自動(dòng)檔模式

在自動(dòng)檔模式下，自動(dòng)變速箱（AMT）依據(jù)車輛的運(yùn)行狀況及駕駛員采集的信息自動(dòng)選擇所需檔位并進(jìn)行換檔。駕駛員亦可以通過操縱換檔手柄來隨時(shí)干預(yù)檔位的選擇：直接向前推或后拉手柄每次至少增加或減少一個(gè)檔位，在按著功能鍵F的同時(shí)向前推或者后拉動(dòng)手柄可以每次增加或減少一個(gè)檔位;注意： 在駕駛過程中，駕駛員所要求的檔位只有在符合車輛當(dāng)前實(shí)際行駛狀況的條件下才會(huì)被執(zhí)行，并且該手動(dòng)干預(yù)只能在一定的時(shí)間內(nèi)對(duì)自動(dòng)變速箱（AMT）起作用，即駕駛員的手動(dòng)干預(yù)也不會(huì)退出自動(dòng)模式。

（2）手動(dòng)檔模式

手動(dòng)檔模式下檔位的請(qǐng)求皆為駕駛員自身發(fā)出，即由駕駛員自身來進(jìn)行檔位選擇：直接前推或后拉手柄每次至少增加或減少一個(gè)檔位，按著功能鍵F 同時(shí)向前推動(dòng)或后拉動(dòng)手柄可以每次增加或減少一個(gè)檔位。擋位的切換和離合器的控制則是由自動(dòng)變速箱（AMT）系統(tǒng)來自動(dòng)完成的。

注意： 若駕駛員所要求的檔位不適用于車輛當(dāng)前的實(shí)際行駛狀況，則自動(dòng)變速箱（AMT）系統(tǒng)將會(huì)拒絕該次換檔請(qǐng)求，或自動(dòng)切換到另一個(gè)合適的檔位。

5 總結(jié)

本文從重型卡車自動(dòng)變速箱的構(gòu)成、優(yōu)勢(shì)、工作原理三個(gè)方面對(duì)重卡自動(dòng)變速器的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)做了簡(jiǎn)單介紹。對(duì)重卡自動(dòng)變速箱在我國(guó)的推廣具有理論和實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙鑫鑫，楊耀東.液力機(jī)械自動(dòng)變速箱 Maplesim仿真研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2013（8）：57-60.

[2] 王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3] 劉振軍，秦大同，胡建軍.重型車輛自動(dòng)變速技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2003（10）.

[4] 李春芾，陳慧巖，孫文濤，趙熙俊.重型車輛液力機(jī)械自動(dòng)變速器綜述[J].汽車工程. 2009（09）.

[5] 周揚(yáng)斌.重載車輛AMT換擋測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)研究[D].浙江大學(xué)，2013.