關(guān)于現(xiàn)代汽車自動變速箱的研究

賓勝海

摘 要 對于現(xiàn)代汽車來說，自動變速箱的應(yīng)用發(fā)展是關(guān)鍵課題之一。隨著時代的發(fā)展，變速箱技術(shù)的應(yīng)用也面臨著發(fā)展的新契機，因此，需要深入探討未來的技術(shù)發(fā)展趨勢，這是體現(xiàn)自動變速箱技術(shù)優(yōu)勢的前提條件。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代汽車技術(shù);自動變速箱;技術(shù)研究

自動變速箱的技術(shù)發(fā)展趨勢正在隨著時代的發(fā)展而不斷變化，為了推動技術(shù)進(jìn)步，專業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)未來發(fā)展走向的展望意義重大。以下主要針對自動變速箱相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望，這是未來技術(shù)發(fā)展的必然需求。

1AT技術(shù)發(fā)展趨勢

AT技術(shù)在未來的發(fā)展過程中，發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾點。其一是傳動系統(tǒng)向多速發(fā)展。AT技術(shù)自七十年代中期開始普及，1989年日產(chǎn)汽車公司率先將5速AT系統(tǒng)安裝在其出產(chǎn)的豪華轎車日產(chǎn)公爵王車中。寶馬公司在2001年將6速AT系統(tǒng)安裝7系列后輪驅(qū)動車中。如今AT系統(tǒng)已經(jīng)升級到乘用車8速版本。擋位的增加對于動力傳遞及油耗的控制意義非凡。其二是液力變矩器部件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。AT系統(tǒng)當(dāng)中，液力變矩器是將發(fā)動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為行駛轉(zhuǎn)速的重要裝置，是系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分而優(yōu)化設(shè)計主要基于三位葉柵理論和模擬技術(shù)，通過仿真設(shè)計能使導(dǎo)輪及渦輪葉片形狀、循環(huán)形狀與泵輪的設(shè)計更加精確，提升系統(tǒng)運行效率。其三是輕量化發(fā)展。利用有限元分析軟件，基于原零部件疲勞壽命試驗信息，引入線性及非線性分析，能夠使箱體部件軸向與厚度設(shè)計更加精準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)成輕量化目標(biāo)。其四是噪聲控制，國內(nèi)外目前對降噪技術(shù)的研究主要集中在零部件的形位公差與表面質(zhì)量提升，以及裝配質(zhì)量的優(yōu)化等。此外利用有限元軟件仿真技術(shù)的應(yīng)用以及齒輪螺旋角及齒寬調(diào)整同樣能控制噪音。其五是換擋控制的優(yōu)化。主要從換擋過渡品質(zhì)優(yōu)化及換擋點控制智能化兩個方面出發(fā)。換擋點控制的智能化上，基本控制主要以車速和油門開度參數(shù)為依據(jù)，利用魯棒進(jìn)行控制。而換擋過渡品質(zhì)優(yōu)化上則要控制元件的熱負(fù)荷，同時提升過渡過程的平穩(wěn)性[1]。

2AMT的技術(shù)發(fā)展趨勢

AMT技術(shù)未來的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾點。其一是系統(tǒng)可靠性的提升。而穩(wěn)定性優(yōu)化的重點是對AMT系統(tǒng)中的電控部分進(jìn)行改善，特別是要改革容錯控制技術(shù)。通過自適應(yīng)控制模式確保汽車的軟硬件與執(zhí)行機構(gòu)能夠適應(yīng)不同的氣候與路面。其二是向著協(xié)調(diào)化控制的方向發(fā)展。通過對離合器、發(fā)動機、換擋執(zhí)行機構(gòu)等部分的協(xié)調(diào)控制，在減少排放的同時優(yōu)化性能，實現(xiàn)對汽車各關(guān)鍵總成部件的優(yōu)化組合。其三是對換擋規(guī)律的掌控，要考慮坡道與彎道等地形的駕駛需求，利用模糊換擋策略，以傳統(tǒng)的二參數(shù)換擋規(guī)律為基礎(chǔ)建模，分析離合器的最佳換擋規(guī)律，并調(diào)整換擋規(guī)律。

3CVT的技術(shù)發(fā)展趨勢

CVT技術(shù)未來的發(fā)展重點主要在于以下幾點。其一是扭矩傳遞能力的提升。隨著CVT系統(tǒng)的普及，系統(tǒng)的動力傳動能力也會隨之得到進(jìn)一步提升。利用新型的材料、能夠有效提升帶或鏈的強度，強化耐磨性是增大扭矩傳遞的重要途徑。其二是提升齒輪的傳遞效率，利用CVT技術(shù)，能夠保證傳遞效率達(dá)到90%以上，同時能夠有效控制磨損帶來的損失，避免打滑。其三是對于滑輪的設(shè)計優(yōu)化。借助有限元分析及軟件仿真等方式，能夠大幅度優(yōu)化滑輪結(jié)構(gòu)。除此之外，對滑輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化還能夠一定程度緩解滑輪與傳動帶的摩擦，避免產(chǎn)生非必要的磨損，延長系統(tǒng)使用的壽命[2]。

4DCT的技術(shù)發(fā)展趨勢

DCT技術(shù)未來的發(fā)展重點在于以下幾點。其一是對換擋性能的改善。要確保DCT系統(tǒng)的換擋性能，首先要確保兩個離合器的重疊面積合理，進(jìn)而避免出現(xiàn)掛雙擋或是動力中斷等問題。其次是為了防止換擋臨界點出現(xiàn)頻繁換擋，要結(jié)合實際路況建立起換擋的數(shù)學(xué)模型，模擬升降擋的特性，做好特性分析，同時分析雙離合器在滑動磨合狀態(tài)的動力傳遞功率流向，這是研究的重點。其二是要優(yōu)化控制技術(shù)。為了確保實現(xiàn)DCT復(fù)雜的換擋，先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)至關(guān)重要，自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化，最集中體現(xiàn)在換擋優(yōu)化、起步控制與換擋規(guī)律幾個方面。要從離合器起步時的離合器接合速度控制、動力學(xué)模型與離合器執(zhí)行機構(gòu)的跟蹤三個層面出發(fā)去分析，優(yōu)化綜合智能換擋體系，目前已經(jīng)提出了基于CAN總線的動力傳動系綜合控制方法。其三是要滿足運動型車輛的運行需求。隨著社會大眾對汽車運動性能的要求越來越高，DCT的發(fā)展也必然會更加傾向運動化。其四是要注重硬件與MT和AMT系統(tǒng)通用性。MT與AMT目前在變速箱市場仍然占有很大比重，因硬件技術(shù)發(fā)展成熟、價格低廉、生產(chǎn)效率高，能夠體現(xiàn)出DCT硬件與MT和AMT系統(tǒng)的通用性，有利于降低運行成本[3]。

5結(jié)束語

汽車的自動變速箱是車輛構(gòu)成的關(guān)鍵一部分，對于車輛運行狀態(tài)有著直接影響。為了保證車輛的穩(wěn)定運行，對于自動變速箱技術(shù)的研究需要上升到新的層次，因此對上述展開了進(jìn)一步探討，望能夠體現(xiàn)出一定的參考價值。只有針對專業(yè)技術(shù)的研究不斷深入，技術(shù)水平才能不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙強，謝峰，余天明.汽車自動變速箱的發(fā)展現(xiàn)狀及其技術(shù)趨勢[J].機械，2010，37（12）：1-5.

[2] 黃安華，楊世軼.淺談現(xiàn)代汽車的自動變速箱[J].駕駛園，2009（7）： 58-62.

[3] 武治發(fā).汽車自動變速器的性能檢測與故障排除[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（4）：148-150.