汽車電子技術(shù):變速器的電子控制

　　自動換擋變速器（AST）

　　自動換擋變速器（AST，Automatic Step Transmission），也稱自動機(jī)械變速器（AMT，Automatic Manual Transmission）可假話變速器的操縱和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。以前的手動換擋變速器的換擋過程現(xiàn)在通過氣動、液壓或電動來實現(xiàn)。

　　離合器電子管理（EKM）用于自動換擋變速器（AST），并補(bǔ)充了兩個選擋和換擋的伺服電機(jī)。帶有AST的伺服電機(jī)在不需要更多費(fèi)用時，可實現(xiàn)自動化和提高方便性。所需的電子控制信號，按系統(tǒng)情況可直接來自駕駛員操縱的換擋桿或來自串接的電子控制。

　　在最簡單的AST系統(tǒng)中，遙控代替機(jī)械拉桿。換擋桿（輕擊桿或H換擋圖的換擋桿）只送出信號，起步過程和離合器結(jié)合如同手動換擋變速器那樣操縱。在全自動的AST系統(tǒng)中，變速器和汽車起步部件是自動化的。駕駛員的操縱部件是換擋桿或按鍵開關(guān)。為了對常用的變速器實現(xiàn)自動控制，需要有一個綜合性的換擋策略，包括考慮汽車當(dāng)前的行駛阻力，如負(fù)載和路面情況，在換擋牽引力中斷時，為保證變速器的同步，電控發(fā)動機(jī)要短時、自動地端由。

　　其結(jié)構(gòu)特點為：1、基本結(jié)構(gòu)同手動換擋變速器。2、通過（啟動、液壓或電機(jī)）控制器和電子控制，操縱離合器和換擋。

　　優(yōu)點：傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可適應(yīng)現(xiàn)有的手動換擋變速器、操縱簡單、有效的換擋策略以達(dá)到最佳的燃油經(jīng)濟(jì)型、比有級自動變速器或無級自動變速器更便宜。而其缺點就是在換當(dāng)中會發(fā)生牽引力中段。

　　之前我們已經(jīng)介紹過手動換擋變速器以及自動換擋變速器（AST），今天繼續(xù)介紹另外兩種變速器的類型，他們分別是：雙離合器變速器（DKG）和自動變速器（AT）。這兩種是較為常見的變速器，下面我們來簡單的介紹一下它們。

　　雙離合變速器

　　雙離合器變速器（DKG）

　　雙離合器變速器是自動換擋變速器（AST）的發(fā)展，它沒有AST變速器在換擋時牽引力中斷的主要缺點。并且比AST變速器省油是DKG的一大優(yōu)點。在換擋舒適性和功能性方面相當(dāng)于AST。DKG變速器主要用于高檔汽車。

　　DKG同樣滿足汽車制造廠家按模塊化設(shè)計要求。模塊化設(shè)計理念就是手動換擋變速器和自動換擋變速器可以再同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)。其主要結(jié)構(gòu)特點有基本結(jié)構(gòu)與手動換擋變速器一樣。齒輪組支承在三根軸上。兩個離合器。通過變速器控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱離合器和換擋機(jī)構(gòu)。

　　液力變矩器

　　其工作原理是將排列各擋的齒輪分為偶數(shù)擋齒輪和奇數(shù)擋齒輪兩組。盡管與常規(guī)的中間軸換擋變速器的基本排列相似，但它們間的根本區(qū)別是DKG的主軸是分開的，一根是實心軸，一根是套在實心軸外的空心軸。實心軸與空心軸靠齒輪組連接在一起。在變速器輸入端的實心軸和空心軸都裝有離合器。因為在換擋時嵌入兩個檔位（即主動擋和預(yù)選的相鄰擋位），所以能在兩個擋位間迅速換擋，如同自動變速器那樣而沒有牽引力中斷。

　　在性能方面，DKG的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：工作效率高、有與AST相近的舒適性、換擋時沒有牽引力中斷、能跳過一個擋位。缺點則是體積要比AST大并且支承力大、結(jié)構(gòu)粗實。

　　行星齒輪

　　自動變速器（AT）

　　自動換擋變速器（AT Automatic Transmission）起著起步、選擇速比和自動換擋的功能。利用簡單的換擋，自動變速器可以通過接通和切斷換擋機(jī)構(gòu)實現(xiàn)跳擋。自動變速器的起步部件為液力變矩器。

　　在結(jié)構(gòu)上，許多4擋自動變速器基于大家熟知的拉維尼亞（Ravigneaux）行星齒輪組。多于4個前進(jìn)擋的自動變速器無法換擋。5擋自動變速器則是需要另一個基本變速器，或者需要在4擋自動變速器前面或后面再接上一個行星排。發(fā)過工程師萊普迪爾發(fā)現(xiàn)了5擋或更多擋換擋的巧妙辦法。他在雙軸拉維尼亞行星齒輪組上加了一個前行星排，以便用另一個驅(qū)動轉(zhuǎn)速來驅(qū)動該行星排。起步部件的數(shù)目不變。對增加的擋只是多次使用。該方案的優(yōu)點在于體積小，質(zhì)量輕，成本低。

　　液力變矩器

　　剛才提到變矩器，而變矩器的作用是幫助汽車起步，它在汽車起步過程中起著附加擋的作用。在要求舒適性的大多數(shù)自動變速器上采用液力變矩器作為起步部件。由于液力變矩器是液體機(jī)構(gòu)，所以 它是理想的起步部件并可以吸收震動。為提高液力變矩器在高速比工況下的傳動效率，在變矩器的泵輪和渦輪上跨接了一個離合器，從而構(gòu)成一個帶鎖止離合器的液力變矩器。避免由于液力變矩器的滑動轉(zhuǎn)而造成功率損失并增加油耗。

　　片式離合器可保證換擋時不會出現(xiàn)牽引力中段現(xiàn)象而仍能傳遞發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。在換擋過程，離合器襯片和鋼片以及換擋制動器承受了動態(tài)轉(zhuǎn)矩，并在換擋以后傳遞負(fù)載力矩。

　　行星變速器是自動變速器的核心部件，其功能是調(diào)整傳動比和保證不間斷傳遞動力。行星變速器是由布置在中心的一個齒輪，即太陽輪。多個行星輪。一個內(nèi)嚙合齒輪共同組成的。