简析电控机械自动变速器AMT作用机理
摘 要：电控机械式自动变速箱 Automated Mechanical Transmission，简称 AMT。它是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的。它是揉合了 AT 和 MT（手动）两者优点的机电液一体化自动变速器。从世界范围来看，它是自动变速的一个重要发展方向。
关键词：传动技术；自动变速
1.引言
汽车传动技术是汽车的核心技术，其中自动变速技术又是汽车传动技术的关键内容。当今手动 变速器制造工艺的成熟性、相对的低成本，及结构 简单带来的维护便利和手动变速器带来的驾乘乐趣是手动变速器仍然占据一定市场份额的主要原 因。但在降低驾驶员的工作强度，扩大驾乘人员的 范围及提高駕乘的安全性，优化动力装置的工作特 性方面，实现智能驾驶（包括自动巡航），自动变速 器具有不可比拟的优势，使得自动变速器在变速器 市场上牢牢地占据着另一份稳定的市场份额，并且成为整车厂及零部件生产商重点关注的关键汽车零部件。汽车自动变速器目前已经实现工程化并且批量化装配汽车的包括 3 种：机械式自动变速器（AMT）、液力自动变速器（AT）、无级变速器（CVT）。3 种变速器的结构差异大，工作原理也不相同，因此如何根据我国的实际情况，实现自动变 速器的自主开发及产品工程化是目前国内汽车变速器行业关注的焦点。从上述 3 种变速器的综合比较来看，电控机械式自动变速器（AMT）在国内实现工程化方面具有较大优势。
2.ATM电控系统的工作原理简介
如上图电控自动变速器的基本工作流程图，大致为利用车速传感器检测车辆行驶速度，并利用节气门位置传感器检测车辆动力负荷，再将这些信息转变成电信号，传送给计算机，计算机再将这些数据处理成为换挡信号传给电磁阀，再以油压的形式传给控制阀和锁止 阀，最后再以油压的形式传给油压液力变矩器实现自动换挡。电控机械式自动变速器（A M T），是在传统手动变速箱主体的基础上改造而来的，增加微型计算机处理器，而不是靠操控离合器、变速器，就可以实现自动换挡。电控机械式自动变速器不 但效率高，安全，而且更加经济便捷并可以保证燃 充分燃烧保护环境，并能有效提升车辆变速系统的 可靠 性 和安全指数。
3.ATM换挡过程分析
（1）合器分离阶段t1～t2换挡信号开始后迅速分离离合器，所需时间取决于离合器执行器响应时间和动作部件惯性，越短越好。此时发动机负荷突然下降，输出负荷仅需满足发动机自身、空调、发电等要求，需及时减小节气门开度。
（2）空档阶段t2～t3离合器即将完全分离之前，TCU应发出摘空挡指令，以便抵消执行器的响应滞后时间，使同步器及时移动，将正在啮合的齿轮分离，减少换挡时间，可以提高动力性。
（3）选挂新档阶段t3～t4换挡执行器摘空挡后，按照TCU指令，同步器顺势挂入新挡或选其它同步器挂入新挡，同步时间受主、被动齿轮之间的转速差和同步器具体结构的影响。调节发动机的动态特性，优化换挡点、挡位之间的速比和设计结构合理的同步器，能在减小同步时间的同时提高同步器使用寿命。
（4）离合器结合阶段t4～t5这一阶段是影响换挡品质的主要阶段，换挡冲击主要在这一阶段产生。离合器结合规律取决于所选驾驶模式，结合过程中对发动机有很高的动力输出配合要求，主要表现在节气门开度与离合器结合行程协调及恢复供油控制方面。
4.电控自动变速器的控制系统
4.1传感器系统
车辆若想通过电控机械式自动变速器进行自动变速就必须先采集相关变速信号，完成这一工作的就是电控机械式自动变速器的传感器。电控机械式自动变速器中的传感器有车速传感器、节气门位置传感器等，其中车速用来检测车速的，气节传感器是用来检测车辆动力负荷。
4.2电子控制单元
（1）输人电路
电控机械式自动变速器的传感器主要用来收集信息，该信息要传给处理器才可以被处理，电控机械式自动变速器的输人电路就是这个过程中间的桥梁。输人信号一般为电信号，输人电路需要将电信号转换为数字信号，并将该数字信号输送给电控机械式自动变速器的中央处理器，进行计算处理。
（2）中央处理器与存储器
同一班计算机一样，中央处理器是电控机械式自动变速器电子控制系统的核心，能够感知传感器的信号，并能够对该信号进行处理，并发出相应的指令，完成车辆自动变速。而电控机械式自动变速器的存储器顾名思义就是存储电控机械式自动变速器系统的数据表格以及系统软件。
（3）输出电路
电控机械式自动变速器的处理器输出的信号在O至sv之间为低电平信号，该电压范围内的信号并不能直接驱动电控机械式自动变速器的执行机构。所以要想顺利的完成车辆自动变速就必须增设输出电路，将处理器的信号放大，进而通过执行机构完成变速。
4.3执行机构
电控机械式自动变速器的执行机构的职能就是依据电子控制元件将输人数据处理后的信息对油路进行开闭。电控机械式自动变速器的电子控制元件控制1号电磁阀和2号电磁阀的开关，进而控制档位。车辆变速系统的3号电磁阀的开闭控制车辆离合，车辆变速系统的的4号电磁阀可以掌控各离合器和制动器油缸的油路出油速度，增设该电磁阀的目的是为了减小冲击力量，使各个档位切换平稳。当车辆需要进行变速处理时，计算机会根据传感器收集的参数进行计算处理，然后发布相应得命令指令给控制器的4个电磁阀，进而控制档位、油门、离合。并保证该过程进行顺利、平稳、有序、高效，并且节约资源，安全有效。
5.结论
电控机械式自动变速器不但改良车内环境使之更加方便舒适，还能减轻车辆传动系统的负荷。电控机械式自动变速器的引人使车辆的操控更加方便简洁，并且负荷目前机械更加轻便小巧的要求，更加安全。如果能够电控机械式自动变速器进行进一步的深人研究，那么我国的车辆行业也会实现更加迅速的发展。
参考文献
[1]孔慧芳.电控机械式自动变速器中传动与控制的关键技术研究[D].合肥：合肥工业大学，2008.
[2]田孝云.电控机械式自动变速器智能控制技术研究[D].先长安大学，2012.
[3]陈宁.电控机械式自动变速器控制系统的研究[D].福建农林大学，2007.
[4]刘思宁等.汽车机械式变速系自动控 制.西南交通大学学报.1993.No.4
[5]王丽芳.自动变速器换档规律确定方法 的研究.汽车技术.1998，No.6
（作者单位：四川省成都市郫县红光镇西华大学）