(机械制造行业)AMT机械式自动变速器
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2024年AMT变速箱市场发展现状引言自动机械变速器(AMT)是一种基于手动变速器的半自动变速器,其结构和功能类似于手动变速器,但由电动机和电子控制单元控制变速器的换挡过程。
AMT变速箱因其较低的成本和更容易调校的特点,逐渐在汽车市场中占据一席之地。
本文将对AMT变速箱市场的发展现状进行分析。
AMT变速箱的优势相较于传统的手动变速器和全自动变速器,AMT变速箱具有以下优势:1.成本较低 - AMT变速箱采用电控技术,相对于全自动变速器的液压系统和传感器,成本更低。
2.更易调校 - 由于AMT变速箱仍然使用传统的手动变速器结构,因此其调校和故障排除相对容易。
3.节能环保 - AMT变速箱通过准确控制换挡时机和电动机的辅助力矩,使得车辆更加节能和环保。
AMT变速箱市场现状AMT变速箱市场在过去几年里呈现出快速增长的趋势。
以下是主要观察到的市场现状:1.市场规模的扩大 - 随着汽车产业的快速发展,越来越多的汽车制造商开始采用AMT变速箱,推动了AMT变速箱市场的扩大。
2.技术提升 - AMT变速箱的技术不断提升,换挡速度更快、换挡顺畅度更高,更加符合驾驶员的需求。
3.应用领域扩展 - AMT变速箱不仅在小型车中广泛应用,也在SUV和商用车等更大型的车辆中得到应用,扩大了其市场覆盖面。
4.市场竞争加剧 - 随着更多厂家加入AMT变速箱市场,市场竞争程度增加,厂家需要不断提升产品性能和技术水平以保持竞争力。
5.法规推动 - 某些国家和地区的环保法规要求汽车制造商采用更节能和环保的变速器,AMT变速箱作为一种节能和环保的选择,得到了政府的推动。
AMT变速箱市场的未来趋势基于目前市场现状和趋势,我们可以预测AMT变速箱市场的未来发展趋势:1.技术进一步提升 - 随着技术的不断发展,AMT变速箱的换挡速度和顺畅度将会进一步提高,提升驾驶体验。
2.逐渐替代手动变速器 - AMT变速箱将会逐渐取代一些传统的手动变速器,成为经济实惠且容易操作的选择。
AMT电控机械式自动变速器CAE分析报告目录一主要分析参数二AMT运动部件刚性分析三齿扇与12齿齿轮有限元分析四齿条与17齿齿轮有限元分析五选档蜗杆与蜗轮有限元分析六换档蜗杆与蜗轮有限元分析一 主要分析参数1.1 结构拓扑图图1 刚性分析的总体结构模型轴选档蜗杆43齿17齿齿扇 齿条12齿换档蜗杆70齿1.2 AMT零件的材料力学属性1.3分析方案及参数采用N-1-2-3-4-5-4-3-2-1-N-R-N方案。
换挡间隔t=3s,仿真一个循环周期,即仿真时间为36s。
选档蜗杆和换档蜗杆为驱动件,转速为n=1000rpm,其中选档时间约为0.1468s,换档时间约为0.157s。
仿真模型中,换档的阻力等效为轴的阻力距。
选档的阻力为两个回位弹簧。
两个回位弹簧的动态阻尼系数为0.5。
选取刚体的接触刚度系数为10000。
1、2、3、4、5、倒档的换档和摘档的阻力分别为F1-F12。
选档行程h1和h2。
换档的行程l1-l6(参数均为汽车厂家提供)。
二AMT运动部件刚性分析2.1选档蜗杆、换档蜗杆及轴的等效阻力矩为了实现选档和换档的顺利进行,必须在规定时间周期内完成选档和换档。
此外轴上的等效阻力矩的大小必须和换档的时刻相对应。
在此,用if函数表达式来写驱动和阻力矩表达式。
图2 选档蜗杆的转速图2表示的是选档蜗杆的转速。
选档蜗杆处于反复旋转和静止的交替状态。
以下是实现选档蜗杆转速的表达式。
2*PI*n*(IF(TIME:0,1,1)-IF(TIME-h1/a/n:0,1,1)-IF(TIME-2*t-ATAN(l2/52)/b/n:0,1,1)+IF(TIME-2*t-ATAN(l2/52)/b/n-h1/a/n:0,1,1)-IF(TIME-4 *t-ATAN(l4/52)/b/n:0,1,1)+IF(TIME-4*t-ATAN(l4/52)/b/n-h2/a/n:0,1,1)+IF(TIME-5*t-ATAN(l5/52)/b/n:0,1,1)-IF(TIME-5*t-ATAN(l5/52)/b/n-h2/a/n:0,1,1)+IF(TIME-7*t-ATAN(l3/52)/b/n:0,1,1)-IF(TIME-7*t-ATAN(l3/52)/b/n-h1/a/n:0,1,1)-IF(TIME-9*t-ATAN(l1/52)/b/n:0,1,1)+IF(TI ME-9*t-ATAN(l1/52)/b/n-h1/a/n:0,1,1)-IF(TIME-10*t:0,1,1)+IF(TIME-10*t-h2/a/n:0,1,1)+IF(TIME-11*t-ATAN(l6/52)/b/n:0,1,1)-IF(TIME-11 *t-ATAN(l6/52)/b/n-h2/a/n:0,1,1))图3 换档蜗杆的转速图3显示的换档蜗杆的转速和图2显示的选档蜗杆的转速类似。
AMT简介AMT英文名为:Automated Mechanical Transmission,意为电控机械式自动变速箱。
当今,这项技术被广泛应用于F1赛车或跑车上。
电控机械式自动变速器(AMT),是在不改变原车变速箱主体结构的基础上,通过加装微电脑控制的电动装置,取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作,实现换挡全过程的自动化。
简单的说,装备了AMT变速器后车子,是一个由“机器人”系统来踩离合器并实现选换档的。
AMT能够模拟优秀驾驶员的行车技术,适时地根据车况、路况和驾驶员的主观意愿自动换挡,避免换挡时的手忙脚乱,可明显降低疲劳度,确保行车安全。
装有AMT变速器技术的轿车,比人们通常所熟悉的自动变速器(AT)的轿车节油将近15%。
这一点也将在燃料日渐匮乏的时代显现出优势。
由于AMT 变速器的生产继承性好,并且近几年包括中、低档车在内的许多新车型普遍采用数据总线(CAN)电路,所以这种AMT变速器的应用范围得到了扩大,在各种等级的轿车中都有使用。
奇瑞便是一个成功使用AMT变速箱技术的国内整车企业。
AMT 的技术优势和展望AMT变速器的技术优势:1与MT相比,AMT的优势为:操作更便捷:智能换档,驾驶无需离合;动力更强:技术与F1同源,驾驶感受更精彩;省油5%:微电脑控制系统,换档时机掌握更精确;安全性更优:模仿最优秀驾驶员驾驶。
避免错误操作。
2与AT相比,AMT优势为:动力更强:传动效率高出7%以上,动力传输无损耗;省油15%:手动变速器的机械变速,微电脑的智能操控;生产成本低:低于30%的成本优势,生产继承性强;维护成本低:可与MT媲美,较AT更低;3与CVT相比,AMT优势为:省油15%;成本低,利于生产;维护更方便,成本更低;产品可匹配性好。
对AMT变速器的市场展望。
目前阶段,这项源于F1赛车的变速器技术,正在不断向社会市场拓展。
AMT的产品技术优势,在市场竞争中势必会在日后成为决定客户取向的关键因素。
目录1. 汽车电控机械式自动变速器(AMT) (2)2. 电动助力转向系统(EPS) (2)3. 基于3G技术的汽车信息与防盗导航系统 (3)4. 汽车起动发电一体化系统〔ISG〕 (4)5. 数字化智能充电器 (5)6. 直流变频空调室内/室外机电控系统 (6)7. 手机用TFT彩色液晶显示驱动控制电路芯片 (7)8. 计算机硬盘数据加密卡 (7)9. FTI-8电点火头模拟装置 (8)10. 机床有效工作时间记录仪 (9)11. 无线电近距探测装置 (10)12. SST热能表和质量流量仪 (10)1.汽车电控机械式自动变速器(AMT)内容介绍:电控机械式自动变速器Automated Mechanical Transmission简称“AMT〞充分利用计算机与控制技术,将传统的机械变速器加以改造,在原有固定轴式齿轮变速器的根底上,把选、换档和离合器与发动机油门的操纵控制自动化,这样,不仅保存了传统齿轮变速器效率高、本钱低、易于制造的优点,而且具备其它自动变速器所具有的功能,操纵方便,尤其是其省油的特性,受到国内广阔用户的欢迎。
性能指标:1、传递功率:10~100KW;2、最高转速:4000转/分。
特点:1、全机电AMT方案、电液方案、启动方案可供选择,对实现AMT商品化有很大的意义;2、良好的平地、坡地、重载、轻载、起步、变速、制动等各种工况下的起步平稳性与离合器控制平稳性;3、换挡执行机构和离合器控制执行机构的结构优化设计,保证换挡灵活准确、无干预现象、离合器具有磨损补偿功能;4、考虑了电喷内燃发动机的工作特点,采用AMT控制系统与电喷发动机控制系统一体化技术,有利于进一步提高燃油经济性。
适用X围:适用于各类型轿车、卡车。
效益分析:本钱估计在3000~15000元之间,而销售价在10000~30000元,有显著的经济效益。
应用推广情况:已在东风城市客车EQ6850和##五洲龙混合动力大客普通大轿车和混合动力大轿车上试用。
AMT自动变速器操作方法AMT(Automated Manual Transmission)自动变速器是一种将手动变速器与电子控制系统相结合的技术,它可以模拟手动变速器的操作,但没有离合器踏板,是一种半自动变速器。
AMT自动变速器可以提供更好的燃油经济性和驾驶舒适性,并且在操作上比传统手动变速器更加简单。
下面是AMT自动变速器的操作方法。
1.启动车辆前,请确保离合器踏板松开,同时保持刹车踏板踩下。
2.将钥匙插入点火开关中,将点火开关转至'ON'位置,但不要启动汽车。
3.观察仪表盘上的准备指示灯。
如果准备指示灯亮起,表示变速器已准备就绪。
4.启动发动机。
在保持刹车踏板踩下的同时,将启动开关转至'START'位置,直到发动机启动。
5.释放刹车踏板后,车辆将开始慢慢前进。
AMT自动变速器使用电子控制系统来控制离合器和变速器。
它根据发动机的转速和车速来控制变速器的换挡。
6.当需要加速时,踩下油门踏板。
电子控制系统将自动地感知到您的动作并执行相应的换挡。
7.当需要减速或停车时,松开油门踏板。
AMT自动变速器将自动降档到合适的挡位,以提供更好的刹车能力。
8.如果您需要手动控制变速器,可以使用变速器杆上的手动模式。
手动模式允许您手动选择适当的挡位。
操作手动模式时,请按照变速器杆上的指示进行操作。
9.在停车时,请将变速器杆移至'N'(空挡)位置,并拉起手制动。
10.当需要倒车时,将变速器杆移到'R'(倒挡)位置。
请确保在倒车前仔细观察后方的交通情况。
11.当需要停车并熄火时,请按下离合器刹车踏板,并同时按下发动机启动开关,将发动机熄火。
12.注意安全。
在行驶过程中,始终留意交通情况,遵守交通规则。
以上是AMT自动变速器的一般操作方法。
由于不同车型和制造商的差异,实际的操作方式可能会略有不同。
请在使用前仔细阅读您的车辆用户手册,了解具体的AMT自动变速器操作指南。
AMT机械自动变速器车辆的自动变速箱可使驾驶员在不切断动力的情况下自动换档。
自1930年代以来,世界汽车生产国一直不遗余力地对此进行讨论,并提出了许多计划。
其中,水力机械主动变速箱(Automatic Transmission,缩写为AT)是基于其获胜它的动态性能,乘坐舒适性和易操作性在汽车行业中占有非常重要的地位。
但是,与手动机械变速器相比,其结构复杂,对生产精度的要求和成本较高,且传动效率较低。
鉴于AT的缺陷,人们开始尝试应用现代微型计算机技术使机械传动装置实现自动化,从而导致了电子控制机械传动装置(自动机械传动装置,AMT)的发展。
1970年代中期,德国跑车公司采用了一种由电子控制的半自动操作方法来实现变速。
这是第一代AMT。
该产品无法实现完全自动化,即驾驶员在换档时仍需踩下离合器踏板,电子设备在最佳换挡时间提醒驾驶员,但具有传动效率高,成本低的优点。
,并且易于生产。
从那时起,它已成为自动变速器发展的主要方向。
1984年,日本五十铃公司生产了世界上第一台全自动电控机械自动变速器NAVI-5。
到1980年代末,全自动AMT进入了适用阶段。
从1990年代开始,在美国和德国生产的重型车辆开始使用AMT来进一步改善在复杂多变的条件下工作的车辆的换挡质量和起步性能。
1.电控机械自动变速器电控机械式自动变速器基于传统的固定轴变速箱。
变速箱的选择,换挡,离合器和相应的发动机机油供应控制均由以微处理器为核心的控制器完成并实现。
它的基本功能是:一是根据当前的汽车运行状况,道路状况和驾驶员的意图自动确定变速箱的最佳档位,即档位决定功能;另一种是自动控制发动机,变速箱和离合器来完成换档过程,即换档和启动的自动控制功能。
随着AMT的发展,人们引入了各种最新的监视和控制技术,以改善自动变速器的性能,使档位决定和变速控制适应道路环境,用户特征和用户意图。
AMT在离合器控制和档位决策中使用模棱两可的逻辑,模拟熟练驾驶车辆的驾驶员的相应操作,以改善起步,换挡,离合器控制特性和档位选择的适应性。
AMTAMT(Automated Manual Transmission)变速器是一种由普通齿轮式机械变速器组成的电子控制的有级式机械自动变速器。
AMT分为单离合器(SCT)和双离合器(DCT)式两类。
目前国外重型载货车用的AMT都是单离合器式的。
DCT还没有在重型载货车上应用。
1.AMT变速器的优点AMT变速器与MT变速器相比具有以下优点:(1)方便灵活,能减轻驾驶员劳动强度,提高行车安全性。
(2)经济省油,延长车辆的使用寿命。
同AT相比,AMT效率几乎与机械式变速器相同。
(3)结构简单,易于安装,维修保养方便。
(4)利用神经网络实现挡位的最佳决策。
其控制参数为预测载荷、驾驶员意图、车速、节气门开度等4个。
(5)智能换挡系统可把ABS、自动调节巡航控制系统(ACCS)和AMT进行系统集台控制。
以提高控制系统可靠性和系统性价比。
2.AMT变速器的技术原理(1)机械式自动变速箱是在手动变速箱和干式离合器的基础上,应用自动变速理论,由电控单元(TCU)控制液压执行机构实现车辆起步、换档自动操纵。
(2)TCU根据软件程序,实时、在线地担负起多路输入信号的采集、加工处理、以及控制决策和控制指令的发出;(3)执行机构则根据TCU控制电磁阀的指令自动地完成离合器分离、接合和变速箱选、换档动作,使换档过程自动完成。
(4)国外的AMT技术已经成熟,已经广泛应用在B级以下轿车和中重型商用车上。
3.AMT在国外重型载货车上的应用情况目前,随着重型载货车用户对驾驶舒适性要求的不断提高,AMT在国外已成为许多重型载货车,特别是重型长途运输车的标准装备装置,例如,在2006年《商用车》杂志进行的欧洲6款长途运输车(牵引车)AMT自动变速器对比试验时,参加试验的6款车中有5款车的AMT变速器是标准装备,该车不再配置手动变速器。
由此可见,AMT 变速在重型长途运输车上的使用率是比较高的。
从欧洲主要重型载货车制造商近几年推出的新车型来看,全部都可选装AMT变速器。
WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)控制系统摘要:随着汽车技术不断发展,自动变速箱得到了广泛的应用。
在传统的手动变速箱和自动变速箱之间,机械式自动变速箱(AMT)的应用逐渐增多。
作为自动变速箱的一种变体,AMT将传统手动变速箱的机械构造与电控技术相结合,实现了操作方便、换挡稳定、燃油经济等诸多优点。
本文将介绍WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)控制系统的工作原理及其应用场景,以及该技术的优势和未来发展方向。
关键词:机械式自动变速箱,AMT,WABCO,电控,控制系统正文:一、WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)的概述WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)是一种结合了机械式自动变速箱的特点和电控技术的优点的新型自动变速器。
AMT没有离合器,只有手动变速箱的换挡杆。
当驾驶员需要换挡时,电脑控制系统通过电子信号发送指令,对阀门进行控制,从而实现换挡。
AMT的换挡过程比普通自动变速箱更加快速、平稳、可控。
二、WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)的工作原理WABCO电控机械式自动变速箱的工作原理可以分为两个部分:机械部分和控制部分。
机械部分由变速箱主体、齿轮系统、离合器、传动轴等组成。
AMT的机械部分主要采用手动变速箱的结构,经过调整和优化,提高换挡的稳定性和平稳性。
控制部分包括控制单元、电子控制器、电动机、电磁阀、传感器等,通过这些器件,实现变速箱换挡的自动化控制。
控制单元利用传感器获得车辆运行状态的实时数据,一旦发现需要换挡的时机,控制单元就会发出指令,继而通过电子控制器、电动机和电磁阀控制变速器油路,完成换挡过程。
三、WABCO电控机械式自动变速箱(AMT)的特点和优势1. 操作方便:没有离合器,只有手动变速箱的换挡杆。
驾驶员只需要拉起杆来换挡即可,无需通过踏板来离合和加速。
2. 换挡平稳:换挡过程由电脑控制,不会因为驾驶员操作不当而出现抖动、顿挫、熄火等现象,换挡更加平稳可靠。
3. 燃油经济:AMT的电子控制系统可以根据车速和负载条件自动调整换挡调度以达到最佳的燃油经济。
MT、AT、AMT、DCT、CVT变速器的原理和不同我们经常听到MT、AT、AMT、DCT、CVT这些变速器,每次听到总感觉自己好像了解一点,但又是一头雾水。
就如朝鲜战场美军司令麦克阿瑟所说:“开始的时候,我们以为我们什么都知道;但后来发现,事实是我们什么都不知道。
一、先对各个变速进行总结,再长篇大论一下原理。
MT——手动变速器,以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点是价格便宜、结构简单、技术成熟、维护方便、节省燃油、有驾驶快感,缺点是操作比自动变速箱麻烦,它是我们最常见的变速器。
AT——液力自动变速器,以液体为中介传递动力外加行星齿轮改变速度,优点是发展早技术成熟、操作简单、加速平顺、故障率低,缺点是机构复杂、结构精密、质量较重、价格较贵、油耗稍高。
AMT——机械式自动变速器,简单说就是MT+控制芯片ECU,也是以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点是比其它自动变速器结构简点,承受扭力大,缺点是换挡冲击大、驾驶体验欠佳,多用在重型卡车上。
DCT——双离合自动变速器,简单说就是MT+ECU+两个离合器,也是以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点传动效率高、换档速度快、反应迅速、成本适中,缺点是有抖动、顿挫感。
CVT——机械式无级变速器,以钢带传递动力,优点是可以无级变速、平顺性极佳,缺点是油门响应较慢,不能承受比较大的扭矩,大功率高端车型一般不使用。
总结起来价格优势:MT>AMT>DCT>CVT>AT传动效率:MT>AMT>CVT>DCT>AT平顺性:CVT>AT>DCT>AMT>MT技术成熟度:MT>AT>AMT>CVT>DCT响应时间:MT>AMT>DCT>AT>CVT二、各个变速器的原理我们通俗的把发动机、变速箱和底盘称为汽车三大件,从中我们看出变速器的好坏很大程度上影响汽车的质量。
我们先了解一下变速器在汽车中的位置和作用,变速器的位置如图所示。
图典型的四驱车传动系统图所示的为典型的四驱车传动系统,汽车动力的传动方向为:发动机——离合器——变速器——分动器——传动轴——差速器——轮边减速器——车轮。
ABS----(Antilock Braking System),汽车防抱死制动系统。
AT---- (AT:Automatic Transmission),代表自动挡。
MT---- (MT:Manual Transmission),代表手动挡。
AMT---- (Automated Mechanical Transmission) ,是指机械式自动变速器。
ASR----(Acceleration Slip Regulation),驱动(轮)防滑系统。
AC/DC模块电源----输入交流(一般标称输入电压为220V),输出直流(标称输出:5V\9V\12V\15V\24V\48V等)。
DC/DC模块电源----输入直流(标称输入:3.3V\5V\9V\12V\15V\24V\48V等), 输出直流(标称输出:3.3V\5V\9V\12V\15V\24V\48V等)。
BMS----(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM),电池管理系统。
BCU----电池控制单元。
CAN----(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK),控制器局部网是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网。
ECU----(Electronic Control Unit),电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”。
EBD----(Electronic Brake-Force Distribution),电子刹车力分配系统。
ESP---- (Electronic Stability Program),车身电子稳定系统。
ECAS----(Electronically Controlled Air Suspension),电子控制空气悬架系统。
HCU----多能源动力总成控制单元。
HEV----(Hybrid Electric Vehicle),即混合动力汽车。
MCU----(Micro Controller Unit),即微控制器。
电控机械式变速器AMT
控制工程与工作状态
机械式自动变速器是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档,其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。
控制单元(ECU)的输入有:驾驶员的意图-加速踏板、档位选择;汽车的工作状态-发动机转速、节气门开度、车速等。
控制单元(ECU)根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出,对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制,有效配合。
控制类型
1.离合器控制
下图是一个电液换档控制系统,离合器由三个电磁阀控制,通过油缸的活塞杆完成离合器的分离或接合。
控制单元(ECU)
根据离合器行程的信号判断离合器接合的程度,调节接合速
度,保证接合平顺,有效。
2.换档控制
一般在变速器上交*的安装两个控制油缸。
图中显示的是5个
前进档、一个倒档的双轴式变速器的换档执行机构。
选档与换档由四个电磁阀根据ECU发出指令进行控制。
3.节气门开度控制
在正常行驶时,由驾驶员直接控制加速踏板,其行程通过传感器输入到ECU再根据行程大小,通过步进电机控制发动机节气门开度。
在换档过程,踏板行程与节气门开度就不一致,按换档规律要求先收加速踏板,进入空挡,在挂上新的档位后,接合离合器,随着传递发动机扭矩增大的同时,节气门按自适应调节规律加到新的开度。
[快车下载]:。
汽车AMT技术关键字:汽车AMT 自动变速器AMT(Advanced Manufactuing Technology,先进制造技术):人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。
具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备与系统的总称。
要紧包含:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。
AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理与人力资源的有机协调与融合Advanced Manufactuing Technology,先进制造技术。
在汽车方面AMT有另一说法,AMT 代表机械式自动变速器,这个比较特殊,其具体情况就是他以手动变速器为母体,将手动变速器的离合器分离及换挡拨叉等靠人力操纵的部件实现自动操纵。
即通过电动或者液压动力实现。
驾驶员操纵汽车与自动变速的一样。
这样就实现了手动变速器的自动化。
即汽车电控机械式自动变速器(AMT)。
汽车电控机械式自动变速器(AMT)是在干式离合器与齿轮变速器基础上加装微机操纵的自动变速系统。
它能根据车速、油门、驾驶员命令等参数,确定最佳挡位,操纵原先由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡与发动机的油门开度的同步调节等操作过程,最终实现换挡过程的操纵自动化。
AMT保持了原有机械变速器的基本结构,比较常用的进口AT(液力变矩器自动变速器),具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点,特别是其省油的特点适合于我国大、中巴与载重车应用。
AMT全称之Automated Mechanical Transmission,中文叫做电脑操纵液力换档机械式变速箱。
其工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造,要紧改变手动换档操纵部分。
即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机操纵的自动操纵系统来实现换档的自动化。
AMT变速箱电控气动拨叉分析
AMT是自动机械变速器英文缩写,中文翻译为自动机械变速器,即电控机械式自动变速器。
AMT变速器是在传统手动挡变速器的基础上改进而来。
是集at
和MT优点于一体的自动变速器。
它实现了手动变速器的离合器分离、拨叉等手动操作部件的自动操作,即通过电力或液压动力。
驾驶员的操作与自动变速器相同,从而实现手动变速器即汽车电子机械自动变速器的自动化。
AMT变速器结构示意图:AMT变速器是在普通手动变速器的基础上,通过改变机械式变速器的换挡控制部分进行优化设计,即在整体变速器结构不变的情况下,增加带有电子控制的自动控制系统,实现换挡自动化。
AMT 传动原理示意图:主要是在发动机控制单元和变速箱控制单元的控制下,液压泵驱动液压油提供动力,液压油进入选挡机构和离合器阀体,实现选挡、换挡和离合器的分离和接合。
AMT变速箱种类常见的AMT变速箱分为三类,电控气动、电控电动和电控液动,由于电控气动主要用于大型车辆,需要真空储气罐配合,我们在这里不做讨论,主要说一下电控电动AMT和电控液动AMT。
二者的异同,都是通过电脑测算换挡时机,而前者通过电动机进行离合换挡操作,后者通过液压系统进行离合换挡操作,前者免维护,后者需要定期更换液压油。
·V ·AMT 是英文Automated Mechanical Transmission 的简写,译作机械式自动变速器。
AMT 采用的变速器仍然是传统手动机械变速器所采用的平行轴式变速器,离合器仍是干式摩擦离合器,只不过在动力传动系的基础上加上电子控制执行机构从而实现自动换挡。
和另外一种自动变速器AT 相比较,AMT 的优点是:机械传动效率高、成本低。
AMT 的缺点是:控制难度更大。
AMT 在起步和换挡时,没有液力自动变速器(AT)能够缓和冲击和振动的优越条件。
AMT 采用干式离合器,AT 采用湿式离合器,湿式离合器允许较长时间滑摩而不会烧伤摩擦片。
以上两点都不利于AMT的起步、换挡品质的提高。
然而为了实现AMT 的商品化,提高AMT 的商品竞争力,其起步和换挡品质又是两个必须解决的问题。
AMT一、AMT 的发展历程机械式自动变速器可以分为以下几个发展阶段: 首先是半自动阶段。
60年代起,出现了对传统的离合器和手动机械变速器的半自动操纵,例如美国伊顿(Eaton)的半自动机械变速器(SAMT)系统(1983),德国奔驰公司(Daimler Benz)的电推动(EPS)系统(1990),瑞典斯堪尼亚(Scania)的CAG 系统(1986)。
CAG 系统和EPS 系统只是使换挡动作实现了自动化,并不能实现控制过程中最困难的起步过程自动化。
Eaton 的SAMT 系统在自动换挡时可以进行适当的对离合器和发动机的控制,白俄罗斯工学院开发的SAMT 系统实现了二参数的换挡规律自动判断挡位并能够自动完成换挡功能,但是在起步时仍然是手动操纵离合器。
二是全自动阶段。
1983年,日本五十铃公司(ISUZU)在世界上率先研制成功电子控制机械式有级自动变速器“NAVI-5”,并装于ASKA 轿车上,在车速为60km/h 时,和液力自动变速器(AT)相比较可以节油10%-30%左右。
伊顿公司在1983年也宣布成功地将重型货车的手动变速器实现了自动化。
AMT机械式自动变速器车辆自动变速器可以使驾驶员在不切断动力的情形下实现自动换档,世界汽车生产大国自30年代就开端不遗余力地对此进行研讨并提出很多计划。
其中液力机械式主动变速器(Automatic Transmission简称AT)以其优胜的动力性能、乘坐舒适性和操作简便的特色,在汽车产业中盘踞相当主要的位置。
但与手动机械式变速器相比,其构造庞杂,制作精度请求和本钱较高,且传动效力较低。
鉴于AT所存在的毛病,人们开端尝试应用现代微盘算机技巧使机械式变速器实现自动化,从而开发出电控机械式自动变速器(Automated MechanicalTransmission,简称AMT)。
70年代中期,德国奔跑汽车公司采用由电子控制的半自动操纵方法实现换档,这是第一代AMT。
该产品没有实现完整的自动化,即换档时驾驶员仍要踩下离合器踏板,电子装置提醒驾驶员何时为最佳的换档时刻,但它具有传动效力高、成本低、易制作等长处,从此成为自动变速器发展的一个主要方向。
1984年日本五十铃公司生产降生界上第一种全自动电控机械式自动变速器NAVI-5,到80年代末,全自动AMT进入适用化阶段。
从90年代开端,美国、德国生产的重型汽车开始使用AMT,使在复杂多变条件下工作的车辆的换档品质和起步性能进一步提高。
一、电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器是在传统固定轴式齿轮变速箱的基本上,把选档、换档、离合器及相应发动机供油操纵用以微处置器为核心的控制器完成、实现的自动变速器。
其基础功能:一是依据当前汽车运行状况、路面情形及驾驶者的意图,自动断定变速箱的最佳档位,即档位决策功能;二是自动控制发动机、变速箱、离合器完成换档进程,即换档、起步的自动操纵功效。
随着AMT的发展,人们引入了各种最新的监测、控制技巧以改良自动变速器的性能,使档位决策及换档控制对路面环境、使用者特色、使用者意图具有适应性。
AMT在离合器控制和档位决策方面采用含混逻辑,模拟熟练司机驾驶车辆中的相应操纵以改良起步、换档、离合器联合控制特征和档位选择的适应性。
神经网络办法也被引入AMT的档位决策和控制中,以获取更多路面特点信息,提高AMT对路面的适应性。
AMT控制系统与发动机控制系同一体化以增添信息共享、和谐控制才能,并实现整车控制系统网络化。
AMT使用性能的好坏和智能化水平的高下主要是由AMT中的控制系统决议的。
控制系统将传感器采集到的信号通过电控单元(ECU)进行处置,对相应的执行机构发出指令,完成一系列操作。
二、三种电控机械式自动变速器的优缺陷电控气动机械式自动变速器电控液动AMT的换挡体系长处是:工作安稳、操作简便、易于实现安全维护、具有必定的吸振与吸冲击的才能、起步换挡品德好以及便于空间安排;毛病是:结构复杂,它包括液压油油箱,油泵及驱动电机,电磁换向阀(6-10个),油路比拟复杂的集成阀块,驱动油缸,衔接油管等。
它不但本钱高,而且还带来一些节制上的困难,如液压系统传动油特征受气温影响,电机带泵工作对电脑(ECU)发生干扰,换挡停止时活塞对缸体发生撞击等。
这些问题可采用油温度传感器,压力传感器在系统中含混控制,自适应掌握等控制方式来解决,但成果是控制更庞杂,成本更高。
而且由于零件较多,安装保护艰苦较大,故障点增添。
下降了工作地可靠性。
电控电动AMT的换挡系统的特色是:结构相对简单,重量轻,另外由于直接采用易于控制、精度更高的电动机代替液压执行元件,使得系统的动作的误差减少了,控制方法上也更简单。
毛病是:活动部件要进行两个方向的活动实现选、换挡动作,所以要解决运动部件的干预问题,换挡时光也比拟长,另外还须要结构复杂、高精度的凸轮机构。
小功率低压直流电机调速艰苦,很难保证高的起步换挡品德,它转速高,须要结构复杂的减速器。
现有的汽车上用的直流电机和蜗轮蜗轴减速器种类较少,为了提高离合器分别时的驱动力,还要加装结构复杂的机械助力装置等。
这些不但提高了本钱,也使安装、调剂变得复杂。
电控气动AMT的换挡体系重要利用于带有气压系统的大型客车或重型车辆场所。
重型卡车中的气源很丰盛,可以在原有手动换挡的基本上进行简略的改装,便可以实现主动换挡。
而且,构造简略、安装调剂便利,工作稳固可靠,起步、换挡性能好。
但目前采取这种系统的换挡装备其结构也较为庞杂,切换挡品德不高,换挡时光稍长,未能充足施展这种情势的上风,影响了其正常应用。
三、电控液动机械式自动变速器控制系统的组成AMT根据驾驶员的意图(油门开度与选择开关)和车辆的运动状况(发动机转速、输入轴转速、车速及档位),根据从众多熟练驾驶员中提炼出的驾驶方法(换档规律、离合器接合规律),借助于相应的执行机构(油门执行机构、离合器执行机构和选换档执行机构),对车辆(发动机、离合器和变速器)进行自动操纵。
AMT 控制系统由下列四部分组成:a.被控对象包括发动机、离合器和变速器;b.履行机构包含步进电机、电磁阀(普通电磁阀和高速电磁阀)及液压缸(离合器动作缸和选、换档油缸)等;c.传感器包含速度传感器(动员机转速传感器、输进轴转速传感器、车速传感器)、油门开度传感器和档位传感器等;d.电控单元(ECU)包括CPU、ROM和I/O接口等。
AMT的执行机构由选、换档执行机构、离合器执行机构和油门执行机构等组成。
油门执行机构一般采用步进电机或磁电式电机驱动油门。
选、换档和离合器执行机构有气动式和液动式两种,太阳能热水器,现在更常用的是液压操纵系统。
四、电控机械式自动变速器控制系统的容错方法当重型汽车经常在恶劣条件下工作时,AMT常受到这样或那样的干扰,AMT 控制系统中的ECU、传感器和履行机构难免会产生故障,假如某部件发生故障,汽车的性能会急剧降落,甚至须要立即停车,这对汽车整体性能的施展和维修工作的进行是非常不利的。
为进步AMT系统的可靠性和安全性,在随车诊断系统中应加强容错控制功能,即当有些部件失效时,它们在系统中的功能可用系统中的其他部件完整或部分取代,使系统能够持续坚持规定的性能或不损失最基础的功效。
针对不同的故障,AMT控制系统采用了相应的容错方式。
重要包括如下几个子系统:①ECU容错系统;②选、换档机构容错系统;③油门操纵机构容错系统;④各转速传感器的容错;⑤离合器控制机构的容错。
1、 ECU容错系统相对于传感器和执行机构来说,ECU的可靠性较高,但一旦发生故障,成果将更加严重,会使全部系统瘫痪和失控。
AMT控制系统ECU的容错办法有以下几种:a.采取主从机构造,一旦主机出故障可以自动切换至从机进行把持,进步ECU的可靠性;b.采用双机结构,把对发动机与离合器、变速箱的控制分离出来单独控制,以改良性能和简化编程,同时降低工作累赘,延伸使用寿命;c.采用机械应急系统,一旦ECU失灵,启动机械应急系统,恢复手动把持,以便使车辆驶回车库自检或到维修站检验。
2、选、换档机构容错系统若档位传感器发生故障,则实行选、换档的开环控制,所显示的档位信号由选、换档电磁阀的驱动信号来决议。
对于选、换档电磁阀,分下列两种情形:a.若升不到高级位,应保证能以低档位持续行驶,此时需就义经济性与动力性;b.若降不到低档和空档,应保证能控制油门,行驶到目标地。
3、油门把持机构容错体系对于加速踏板传感器和油门传感器,若系统可以对其故障大小进行诊断,则可采用动态补偿技术对故障信号进行修改,此时不影响控制成果;若系统只能定性诊断出是否有故障,玻璃瓶,则无法实行动态补偿,此时只能实施简略的开环控制,同时发动机模型辨识无效。
对于步进电机,在中、小油门时若发生故障,则置于一档,迟缓行驶到目标地,玻璃瓶厂,安全停车;在大油门时若发生故障,也同样置于一档,行驶到马路边,安全停车。
4、各转速传感器的容错各转速传感器的功能各不雷同。
发动机转速传感器主要用于起步和变速时离合器的接合控制;中间轴转速传感器用于离合器接合点的检测和档位脱离的判定;车速传感器用于检测车辆的活动状况,并断定换档时刻。
若某个传感器发生故障时,可根据诊断成果系统对其进举动态补偿,此种情况下并不影响各种控制性能;若系统不能对传感器进行为态补偿,则应采用如降落级办法:a.当动员机转速传感器产生故障时,则变离合器起步掌握为恒速接合节制,同时下降发动机把持级别,此时发动机模型辨识无效;b.当中间轴转速传感器发生故障时,则降低离合器起步控制、离合器换档控制、变速箱换档同步控制功能;c.当车速传感器发生故障时,则下降变速箱换档同步控制功效,整车模型辨识无效。
5、离合器控制机构的容错离合器的把持是机械式主动变速器的难点,在选取优质元器件和实行先进控制的基本上,采用容错掌握的办法,伺服减速机,可以战胜控制性能受应用时光的影响,以及在要害部件呈现故障时采用相应的替换办法,进步离合器控制的适应性和可靠性。
离合器控制机构的容错重要包含两方面的内容,即离合器接合用电磁阀的容错和离合器行程传感器的实时标定。
由于电源电压不稳、磨损和振动的影响,离合器行程传感器的基准值常产生变更,影响节制性能,采取实时标定的方式,即在每次分离和接合完成时都要记载相应的传感器标定值,以此实施动态标定。
若离合器分别电磁阀发生故障,则保持目前档位,以尽可能小油门行驶至目标地,安全停车。
五、电控电动机械式自动变速器LC5T97型汽车变速箱有五个前进档和一个倒档,前进档均带有锁环式同步器,具有结构紧凑、操纵轻便机动等特点,档位分配为1-3-5,R-2-4。
选用两部步进电机直接驱动选、换档拨叉转轴的运转,并通过位置传感器实时检测档位并反馈给ECU。
由ECU调用换档程序控制电机运转实现自动换档功能。
AMT变速箱电控执行机构设计包括对传统变速箱的改装和电机驱动电路设计。
1、变速箱的改装依据LC5T97型变速箱的技巧参数,参照选、换档拨叉的力矩请求。
选用57BYGB型选档步进电机X和换档步进电机Y,电机输出轴经蜗轮蜗杆减速后作用于拨叉转轴。
地位传感器选用每360度供给10位辨别率的1 024个尽对位置信号的角位置磁编码器(步长为0.35度),用金属压片固定到拨叉转轴上。
改装后变速箱中每个档位准确对应一个地位码范畴,它为软件编写换档程序供给电机位置参数,如图1所示。
编码器输出规模如下:(1) X电机空挡位置时的编码器输出范围X0±5;一、三、五档位置的编码器输出范畴X1士5;倒、二、四档位置的编码器输出范围X2士5;(2)Y电机空档位置时的编码器输出规模y0±5;一、倒档位置的编码器输出规模yl土5;四、五档位置的编码器输出范畴y2±5;并据此盘算出各档位间的步数差值。
2、驱动电路的设计斟酌车载环境较为恶劣,电路设计时要充足保证其工作的可靠性。
电路设计如图2所示。
图中PB0、PB1、PB2、PB3为步进电机驱动信号输进;U20、U21为功率芯片TLE5206-2,用以供给步进电机的功率要求;ERI、ERR为外部故障信号;DATA为电机的位置传感器的输出,CLK为位置传感的时钟输进(两部电机的驱动电路雷同)。