制約我國自動變速器發(fā)展的幾大關鍵技術及建議
很多現(xiàn)有的文獻大多在談自動變速器的控制問題是當前制約我國自動變速器自主品牌發(fā)展的關鍵,誠然自動變速器的本土化發(fā)展離不開先進的電子控制器、執(zhí)行器和算法,但控制策略的制定是建立在對控制對象工作特性的詳細掌握基礎之上的,在還不了解對象的特性,控制就無從談起。從每一個具體的關鍵技術來看,根據我國國情,有些技術可以通過加強科研開發(fā)力度進行自主研發(fā),大膽的依靠創(chuàng)新開拓出新天地,并不是所有的技術都要走“引進-消化-吸收”的路線,應該相信我們自己有這個能力和實力,不要一味依賴、模仿和照搬國外的技術,進而使我國整個自動變速器行業(yè)的本土化處于十分被動的狀態(tài)。本文從技術根源上詳細剖析制約我國自動變速器發(fā)展的幾大關鍵技術,并提出相應的建議。
目前汽車所使用的自動變速器大致分為四類:液力自動變速器(AutomaticTransmission,AT)、電控機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission,AMT或稱為ElectronicAutomaticTransmission,EAT)、無級自動變速器(ContinuouslyVariableTransmission,CVT)和雙離合器自動變速器(DualClutchTransmission,DCT)。
AT是由液力變矩器、行星齒輪機構及電液控制系統(tǒng)組成的液力自動變速器,雖然現(xiàn)在所使用的自動變速器通常還被稱作AT,但實際上已隨著微電子技術的迅猛發(fā)展成為一種電控液力自動變速器(ElectronicControlledAutomaticTransmission,ECT),過去的液控AT已被淘汰。AMT是由普通的手動換擋變速器、換擋控制器、電子控制單元(ECU)、離合器控制機構、選擋與換擋控制機構、發(fā)動機油門控制機構、傳感器、電源系統(tǒng)組成的電控機械式自動變速器,它是在傳統(tǒng)固定軸式變速器和干式離合器的基礎上應用電子技術和自動變速理論,以電子控制單元為核心,通過執(zhí)行機構控制離合器的分離和接合,檔位的變換以及油門的調節(jié),來實現(xiàn)汽車起步、換擋的自動操縱。CVT則主要有四種產品類型:與手動變速器接合的無級變速器、與電磁離合器組成的無級變速器、與液力變矩器組合構成的雙狀態(tài)無級變速器和與濕式離合器組合構成的無級變速器。DCT則可以認為是雙套AMT,每套AMT分別負責奇偶檔位。
目前,有幾大難點制約了自主品牌自動變速器的發(fā)展,希望這些問題能夠引起政府有關部門、行業(yè)組織及科研機構的重視。
1.濕式離合器接合過程動態(tài)特性的掌握及控制
離合器在整個變速過程中仍然是必不可少的單元,對離合器的控制也一直是自動變速器產品開發(fā)和設計的關鍵技術之一。用在液力自動變速器上的濕式離合器是主要的摩擦組件,在包括換擋和閉鎖在內的各工況中,需要對濕式離合器摩擦片進行精確控制,其關鍵技術的核心內容是對濕式離合器主、被動摩擦片動態(tài)接合特性的掌握。在雙離合器自動變速器上的離合器濕式和干式的都有,對雙離合器自動變速器的控制問題主要是對兩個離合器的重疊度控制和車輛的起步控制,而其關鍵技術的核心內容也是對濕式離合器主、被動摩擦片動態(tài)接合特性的掌握。對于沒有液力變矩器的無級自動變速器,要加起步用的濕式離合器,對濕式離合器的控制是CVT的核心技術之一。
自動變速器在換擋過程中,離合器要產生大量的熱量,如果不及時散熱,離合器摩擦面會產生局部高溫導致摩擦片的翹曲變形甚至燒結在一起。離合器摩擦片的材料、耐磨性、摩擦系數(shù)及其摩擦面的溝槽設計形式是急需解決的關鍵技術問題。另外,車輛的換擋的品質會直接影響到車輛的舒適性和系統(tǒng)的強度,容易引起傳動系統(tǒng)較大的瞬態(tài)縱向沖擊,換擋過程牽涉到的主要部件就是濕式離合器。它是提高車輛NVH性能的關鍵部件。
掌握濕式離合器的動態(tài)接合特性是對濕式離合器進行精準控制的前提。濕式離合器動態(tài)接合特性的研究是自動變速器研發(fā)的重要共性技術之一。
濕式離合器是典型的非線性系統(tǒng),它接合過程數(shù)學模型建立的難點在于,不止涉及了液粘傳動,還涉及到熱彈等問題。表現(xiàn)出的傳遞轉矩和動力的能力是很多復雜因素共同作用的結果。目前國外也沒有令人們滿意的數(shù)學模型,是研究的一大熱點,國內對濕式離合器接合過程特性的研究更是遠遠不夠。
濕式離合器接合過程的特性涉及到非線性動力學、粘性流體力學、計算科學、摩擦學等眾多學科領域,而目前相比于國外的情況,是對濕式離合器的研發(fā)投入太少,重視不夠。需要不斷的投入財力來鼓勵更多的來自不同學科領域的科研人員從事濕式離合器動態(tài)特性的研究。
2.AMT的控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構
要實現(xiàn)電控換擋,AMT對選換擋執(zhí)行機構、離合器執(zhí)行機構及變速器加工精度要求較高,而我國目前加工工藝水平較低,即使實現(xiàn)了批量生產,其可靠性也還是未知。
3.CVT中對金屬帶傳動的基本理論的掌握
CVT中金屬帶傳動的基本理論最關鍵的是對金屬帶夾緊力的研究和控制,金屬帶夾緊力直接影響到CVT的傳動效率,當夾緊力過小,則金屬帶在輪上打滑,這將降低傳動效率,加快金屬帶與輪的磨損,縮短它們的使用壽命。當夾緊力過大,會使金屬帶與輪之間出現(xiàn)滑動,也會引起不必要的損失,同樣會降低傳動效率。如果夾緊力過大還將導致金屬帶的張力過大,縮短帶的使用壽命。夾緊力需根據汽車的運行狀況控制在目標值的小范圍內,是CVT傳動系統(tǒng)的關鍵技術之一。
4.CVT中金屬帶的制造是關鍵技術之一
最初CVT采用橡膠材料的皮帶進行無級變速傳動,目前已改為許多薄鋼片穿成的鋼環(huán),使其與兩個錐輪的槽在不同半徑上咬合來改變速比。這就是VDT(VonDoorne'sTransmission),已于1982年正式成為商品裝車出售。目前國際上只有博世等個別零部件巨頭企業(yè)具備生產能力,國內企業(yè)短時間內實現(xiàn)產業(yè)化的可能性很小,鋼帶只能依賴國外采購。為提高帶的傳動容量,國際上濕式金屬帶帶寬已增加為30mm(舊式為24mm),9層鋼圈寬度擴大25%,同時采用了階段式高油壓系統(tǒng)。另外日本大發(fā)公司在新開發(fā)的汽車上采用了一種干式帶,使用樹脂和鋁合金等材料。從傳動帶的材料及制造的發(fā)展可以看出,傳動帶材料是CVT技術突破的一個重要創(chuàng)新點,針對我國暫時技術落后的情況,可以跳出國外已有的專利技術的思維框架,投入科研力量做更多的創(chuàng)新研發(fā)工作,繞開現(xiàn)有的專利技術,開發(fā)自己的產品。
1、凡本網注明“來源:www.zxzsfwgs.cn” 的所有作品,版權均屬于客車網,未經本網授權,任何單位及個人不得轉載、摘編或以其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:www.zxzsfwgs.cn”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
2、凡本網注明 “來源:XXX(非客車網)” 的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
3、如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯(lián)系的,請在30日內進行。
※ 有關作品版權事宜請聯(lián)系:copyright#chinabuses.com
- 李小鵬在全球可持續(xù)交通高峰論壇(2024)全體會議上作主旨講話[09-26]
- 城市公交停車(保)場安全生產管理規(guī)定[09-13]
- 如何運用乘客與市場調查優(yōu)化公交線路運營[09-11]
- 成都市快速公交系統(tǒng)建設與運營實踐[08-19]
- 中小城市公交線網優(yōu)化面臨的主要問題、發(fā)展需求及優(yōu)化策略[08-16]
- 城市公交行業(yè)駕駛員心理健康調查及對策建議[08-08]
- 城市公交企業(yè)如何開展安全隱患排查?[08-06]
- 城市公交企業(yè)基層班組文化建設的實踐與思考[08-01]