自动变速器-自动变速器综述_葛安林

!# 年第 $ 期 # 自 动 变 速 器 ! 一 自 动 变 速 器 综 述 吉林大学葛安林 编者按： 应读者的要求， 我们约请吉林大学汽车工程学院的博士生导师葛安林教授为本刊撰写了自动变速器 系列专题讲座。葛安林教授是我国自动变速器方面的专家， 多年从事自动变速器的理论研究工作， 具有丰富的学 识和经验% 在此我们代表广大读者向葛安林教授表示感谢。 此系列讲座共分 / : 轿车。 它采用了模糊控制理论和动力传动系统综合控制 技术， 实现了智能化控制， 电子控制单元中有 # 种 换挡规律，按需分别调用几种换挡规律或同时或交 替工作， 共同控制变速器的状态。 一汽大众的奥迪 (/ 高级轿车上作为选装件的 (* 为 *?AB 型，在自动变速的基础上可提供手 动换挡功能。在自动模式下可直接转到手动操作模 式， 以此来领略驾车的多种乐趣。 北京吉普公司在切诺基越野汽车上小批量装 备了 (C. 自动变速器， 现已达到 # 多台。 特约专题 !汽车技术 至于城市客车 即公共汽车# 频繁起步换挡， 变 速器、 离合器和制动器的使用频率是一般车辆的 $% 倍左右，劳动强度极大，即使是职业驾驶员也因受 心理与生理所限，迫切要求使用自动变速器。国外 是几乎 $% ! 装用，我国 $、伊顿等重型载货汽车多用 (1/ 的原 因。 对于轿车， 日本的 (1? 7 10、 法拉利 6$ 等 也装用 (1/， 特别是大众 AB, 轿车 油耗 !C & D $% E:# 已向人们证明， 要想今后达到 0 D $% E: 的油耗目标， 只有用 (1/ 或 1/手动#， (/ 无法实 现。 在几种自动变速器中，(1/ 的性能价格比最 高。在中低档轿车、 城市客车、 军用车辆、 载货车等 方面应用前景较广阔。 ! (无级自动变速器#)*& 世界最早的无级自动变速器，因为受传动橡胶 带强度所限制， 难于推广实用， 直到 $&F. 年因 GH- I,-J 发明了金属 G 型带才获新生。KG/ 速比光滑 变化， 无级传递扭矩， 乘坐舒适， 加速性好， 燃料经 济性高。但它的起动性能差， 故需另加起动装置， 现 在较多的 KG/ 选液力变矩器为起动装置， 又称双无 级自动变速器。 目前它在自动变速器中仅占 $ ! ，其中 &% ! 在日本， $% ! 在欧洲。日本 ALH9A、 M*+H-、 N,-OH、 意大利 6*H8 等在车上部分选用。KG/ 虽已开发多 年， 因设备更换量大、 制造困难、 价格也较高， 故市 场销售一直在 $% 万台 D 年中波动，上升趋势不明 显。但因其理论上性能优越，仍视为自动变速器的 主要发展方向之一。我国尚处于起步阶段，国外在 $C 以下小排量的轿车上应用前景较好，日产公 司在 ! 级的车上的 KG/ 也开发成功。 为了提高带的传动容量， 带宽增加为 0% :旧 式为 !. :#， & 层钢圈宽度扩大 ! ! ， 同时采用了 阶段式高油压系统。除上述的湿式金属带外，由树 脂和铝合金等构成的干式带 KG/ 被日本大发公司 在新开发的汽车上采用，皮带轮的连续变速的控制 使用直流电动机。该变速器的特点是，起步时通过 由定传动比齿轮构成的副传动路线来传递动力，保 证起步性能；当达到规定车速时，变换到由带传动 所确定的主动力传动路线，图 ! 所示为基本概念 图。 半圆环式的无级变速器正在研究中，它是利用 输入 D 输出圆盘和动力滚子间的剪切力传递动力， 特约专题 !# 年第 $ 期 % 特约专题 通过滚子的倾斜连续地改变传动化，期待该方式能 传递更大扭矩。 图 ! 干式带 &( 的动力传动 !发展国内自动变速器产业的几点建议 我国目前的基础工业一时还难以满足 )( 的高 技术要求， 巨额投入一时也有困难， )( 的用户彼此 分属不同公司，很难达成由同一厂家生产的协议。 加之这些产品匹配的发动机排量差异较大，生产中 )( 难以系列化，特别是全球兼并、全球采购、平台 技术等促进了经济全球化，而国内自动变速器尚处 于起步阶段，反差太大，其面临的挑战是极其严峻 的。但是纵观汽车发展史， 并未有过永恒的主角， 我 们面对机遇与挑战，要完全根据自己的条件，发挥 优势， 转化劣势， 研究超常规的发展途径， 在自动变 速技术上夺取后发制人的胜利。 *+关于 )(，我认为首先要开发液力变矩器 ,(- &.， 它性能优良， 不仅是 &( 中的关键部件， 还 可以与 )/( 组成新的液力机械传动，它可以称为 自动变速器的 “ 灵魂” 。虽然技术难度大， 可是我们 研制也是很快的，与上海离合器总厂合作三年成功 开发出液力变矩器， 对我们来说， 不仅提前国产化， 而且既出产品又培养人才。可见引进只是手段，消 化、 吸收、 创新才是目的。 0+我国目前的国情应以 )/( 为主攻方向， 它性能价格比高， 是 )( 价格的 # 1 % 2 # 1 3，即使入 关它仍有竞争能力；生产继承性好，改造的资金投 入少； 且生产的批量要求灵活， 小批量、 小得益， 大 批量、大得益；其硬件开发与软件研制对各种车型 在结构上、理论上是相通的，成果可推广到各类型 汽车上。我们不仅有自主知识产权， 而且在“ 动态三 参数最佳换挡规律” 、“ 动态闭环控制技术” 、“ 自适 应控制技术” 、“ 模糊控制技术”等自动变速理论方 面在世界领先。)/( 目前正处于产品化阶段， 国内 开发的单位不少，想用的单位也很多，但都处于各 自为战的分散状态。如果能强强联合，将研究力量 集中、 财力集中、 试验集中、 真正形成拳头， 才能创 造效益。 4+我们也要面对即将入世的现实，与世界 最具实力的公司合资办厂，形成战略联盟关系，使 跨国公司的国际竞争国内化。这是促进跨国公司转 移先进技术、降低成本、提高企业素质的最好办 法。在与跨国公司的合作和市场竞争中全面提升国 内企业的实力和自主开发能力。 5+我们应有效利用目前在自动变速器研究 方面取得的成果和各方面力量，建立与发展这一高 新技术产业，共同去开拓国内自动变速器技术的美 好未来。 ,待续. ,责任编辑郝旭辉. 原稿收到日期为 !# 年 % 月 $ 日。 作者简介： 葛安林教授是我国自动变速理论的开拓者， 毕生从事自动变速理论 与控制技术的研究， 创立了动态三参数最佳变速特性理论， 率先将智能控制理论与 技术有机地融于汽车工程、 液体传动及电子技术中。他尤其致力于理论成果的工程 应用， 与上海离合器厂合作开发的液力变矩器已被上海通用别克轿车所采用； 独具 自主知识产权的电控机械式自动变速器已被多家工厂产品化。其理论与新技术成 果获得国家和部、 委科技进步奖 ! 项， # 项发明专利； 近年来先后主持国家火炬预 备计划、 国家 “ 九五” 科技重大攻