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AMT技术的发展现状与展望

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摘要：本文介绍了目前汽车上常用的3种自动变速系统。着重分析了与其它变速系统相比，AMT具有的优势。最后，综合论述了AMT的发展现状。

关键词：机械式自动变速器液力自动变速器机械无级变速器传感器

0引言

车辆的自动变速技术是车辆改进和完善传动系统的一个重要方向，是当今开发与推广的核心技术。从1939年美国通用汽车公司首先应用在Oldsmobile轿车上开始，得到了快速的发展。近代微电子技术在车辆上的应用，更使得自动变速技术在车辆上的应用越来越广泛[1]。

1自动变速器的分类

目前，汽车上使用的自动变速器[2]主要有以下三种类型：①液力自动变速器AT(AutomaticTransmission)②机械无级变速器CVT(ContinuouslyVariableTransmission)③电子控制机械式自动变速器AMT(AutomaticMechanicalTransmission)。

AT是指液力变矩器、行星齿轮变速器组成的自动变速系统，通过液体传递动力。这种变速系统诞生于20世纪30年代，经过70年的发展，技术已成热，目前占据着市场的主导地位。AT传动系统简化了操纵，提高了舒适性、行驶安全性和车辆平均行驶速度。但是，存在传动效率低、动力损耗大，结构和制造工艺复杂、成本高、油耗高、维护保养困难等缺点，因此不适宜用在商用汽车上。

CVT又称为连续变速式机械无级变速器。可提高车辆舒适性和燃油经济性，并且具有理论上的潜在性能优势，被公认为是最具发展前途的自动变速装置。目前，CVT存在的传动带的强度和寿命低，以及传动带与带轮之间的滑磨损耗等问题限制了它的传递功率，降低了传动效率。另外，CVT开发成本高、传递扭矩小、不适合后轮驱动，因此也不适宜用在商用汽车上。目前，CVT仅占市场的1%。

AMT是在有级固定轴式机械变速器基础上增加自动变速操纵系统。除具有自动变速器的优点外，还具有传统手动齿轮变速器传动效率高、成本低、易于制造、工作可靠等优点。商用汽车市场对AMT的需求不断增加。

2AMT的主要优势

AMT既保留了传统有级机械传动系统体积小、效率高、成本低、工作可靠、维修简便等优点，又实现了自动操纵，具有较高的性价比。

2.1与传统手动变速器（MT）相比，AMT的优势

2.1.1取消了变速器和换挡手柄之间的机械连接，使换挡手柄设计方案多样化。

2.1.2取消了变速器的手动操纵部分和离合器踏板，大大减轻了驾驶员的劳动强度和疲劳程度，使操作简化省力，而且提高了行使的安全性、舒适性和车辆的动力性。

2.1.3系统按最佳规律控制发动机、离合器和变速器，提高了换挡品质，减小了零件的磨损，提高了车辆的使用寿命和燃油经济性，降低了排放污染，在车辆排放法规要求日益严格的情况下这显得尤为重要。据美国伊顿公司试验资料，安装AMT变速箱的汽车较安装MT变速箱的汽车节省燃油约5%以上。

2.2与其他形式自动变速器相比，AMT的优势

2.2.1传统人工变速汽车基础上，不改变汽车发动机、变速器的结构，使得传动效率更高，动力传输无损耗，动力更强。

2.2.2微电脑智能操控的手动档机械变速箱比其他形式的自动挡节油最高20%。

2.2.3其它形式自动挡变速器相比AMT具有30%以上的成本优势，生产继承性强，维护成本低，产品可匹配性好。

3AMT的基本工作原理

汽车AMT系统工作过程主要是以各种传感器代替人的感知器官，以操纵控制机构代替人的手和脚，以ECU代替人的大脑，模拟熟练驾驶员的换挡过程。

它的控制参数有三类：单参数——多为车速；两参数——多为车速和发动机油门开度；三参数——为车速、发动机油门开度和加速度。一般，测车速用电磁转速传感器，测油门开度用油门电位器测量，测加速度用加速度传感器。目前，常用的是两参数控制，动态三参数控制是最理想的控制方式。

换挡控制器接受换挡范围与换挡规律选择机构和控制参数信号发生器传来的信号，进行比较和处理，并按照预定的换挡规律选择换挡位和换挡时刻，同时发出相应的换挡指令给换挡执行机构进行选换挡。图2为AMT整体控制结构简图。

目前市场上有3种结构形式的AMT操纵控制系统：电控液动、电控气动和直流电机操纵的全电式。其中电控液动和全电式是两种应用比较多的形式。

4AMT技术发展现状

AMT保留了原手动变速器总成的绝大部分机构，只是将其手动变速的操纵机构用自动操纵机构所取代，生产继承性好，改造成本低、见效快，并且通过软件的优化设计可以全面提高车辆的使用性能。因此，世界各大汽车公司和一些科研院校都在进行此项技术的研究和开发工作。早在20世纪60年代，欧洲的一些汽车公司就开始了AMT技术的研究工作，20世纪80年代开发出第一代AMT产品，并首先装配在商用车辆上进行尝试。AMT技术的日益成熟使车辆在复杂多变