气动式AMT技术在大客车上的应用.doc

气动式AMT技术在大客车上的应用随着我国AMT技术水平的不断发展，用于提高驾驶舒适性的AMT变速器已经开始逐步安装在大客车上。自2002年起，北京齿轮总厂率先开展应用于大客车上的气动式AMT的研发工作。经过3年多的不懈努力，2005年，北京齿轮总厂的首批AMT样车已交付用户使用。中青旅控股股份有限公司是该款AMT的首家用户，该公司已经向北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司订购了装有气动式AMT的豪华旅游客车。到目前为止，北京齿轮总厂的气动AMT在执行机构和电控系统匹配方面更加完善，将逐步实现产业化。AMT系统简介1.AMT系统的工作原理AMT是在手动变速器和干式离合器的基础上，应用自动变速理论，由电控单元（TCU）控制执行机构实现车辆起步和换挡自动操纵，其工作原理如图1所示。TCU根据驾驶员的意图及车辆的状态，依据一定的换挡规律实时、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，执行机构则根据TCU控制电磁阀的指令自动地完成发动机状态调整、离合器分离、接合，变速器选，换挡动作，使换挡过程自动完成。 图1 AMT系统工作原理图2.AMT系统的结构AMT的结构简图如图2所示。该系统包括档位执行机构，离合器执行机构、油门执行机构、操纵开关机构、发动机转速、车速传感器以及电控单元等部分。根据发动机节气门开度和车速信号，发动机转速信号及相应加速度等行驶条件，该系统自动适时地换入高速档或低速档，使其处于最佳档位。气动式AMT系统设计思路气动式AMT的系统设计主要包括执行机构的设计和电控系统的设计，通过实现两者之间的最佳匹配，从而达到良好的起步和换挡品质。 1.气动式AMT执行机构的设计执行机构用于实现发动机、离合器和变速器的自动操纵，执行机构目前的常用形式包括液压式、气动式和电动式。根据大客车普遍采用气动控制的特点，并在车上装有气源，因此，在设计离合器和变速器时采用气动式执行机构。根据TCU的指令控制电磁阀，使气动式执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换等动作。2.气动式AMT电控系统的设计电控硬件系统主要包括控制单元TCU、各种传感器、线束以及显示装置等。在自动换挡系统中，TCU相当于人的大脑，采集数据信号并通过分析判断发出控制指令；各传感器相当于人的感觉器官感知车辆运行状态，线束相当于神经，将各运行参数传递给TCU并把TCU发出的指令传递到执行机构。TCU由中央处理器（CPU）、外扩程序存储器、数据存储器及输入输出电路等组成。由于AMT系统是典型的实时控制系统，使用的I/O口较多，控制实时性强，为了提高AMT的换挡品质，达到良好的控制效果，我们采用了先进的模糊控制理论中的自学习功能，使离合器执行机构在使用过程中可以适时调节离合器行程，以使自动变速器始终处于良好的起步、换挡品质。传感器是电控系统的重要组成部分，AMT系统依靠传感器及时准确地获知车辆运行状态。电控软件是自动换挡系统的核心，它存储于TCU之中。控制程序通过处理车辆状态、环境和驾驶员操作意图信息等数据，依据其设定的控制逻辑和规律对车辆的执行机构发出控制指令，使车辆自动完成起步、倒车、刹车、换挡等动作及环境因素识别、自身状态识别调整及车辆故障识别诊断等功能。随着硬件技术及控制技术的进一步发展，控制软件将会进一步得到完善，使汽车获取更理想的性能。气动式AMT大客车系统性能试验1.试验对象本试验的目的是测试AMT大客车样车的动力性和经济性。该样车是北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司在北方牌BFC6110FG型豪华旅游客车的基础上，将BF6M1013ECP发动机与AMT电控机械式自动变速箱进行匹配（该变速箱由北京齿轮总厂提供），其他均未变。2.试验依据（）GB/T13043-91客车定型试验规程；（）北京通州区汽车试验场汽车产品定型可靠性试验规程；（）实施汽车强制性项目检验和定型试验规程的规范性要求，（）北京北方华德尼奥普兰客车股份有限公司企业标准；（）北京齿轮总厂AMT产品标准。3.试验结果（）起步加速性能试验实验测得气动式AMT大客车样车0100km/h原地起步加速时间为64.1s，试验曲线如图3所示。（）等速行驶100km燃油消耗性能试验实验测得气动式AMT大客车样车等速行驶100km燃油消耗量为22.9L，试验曲线如图4所示。（）爬坡性能试验气动式AMT大客车样车通过30%坡度试验，爬坡性能良好。（）道路性能试验气动式AMT大客车样车已通过性能试验道路和可靠性行驶试验道路测试，性能良好。结论通过试验可以得出结论：气动式AMT大客车样车具有良好的动力性和经济性。2005年，北京齿轮总厂气动AMT在尼奥普兰客车上已完成15000km的路面测试。路试结果表明，该款产品燃油消耗量和原来手动变速器基本持平，比自动变速器(AT)节油3%10%。到目前为止，该批客车已运行80000km，表现性能良好。2007年8月，北京齿轮总厂为丹东黄海客车有限公司安装了改款气动式AMT，起步、换挡和爬坡等