简述商用汽车AMT气推液式选换档机构设计与分析.pdf

轻型汽车技术 2011(4)总260 技术纵横 7 商用汽车AMT气推液式选换档机构设计与分析 姜 博 何 仁 (江苏大学 江苏省汽车工程重点实验室) 摘 要 提 出了一种气推液式机械 电控机械 自动变速器AMT选换档机构设计方案，并根据 气压传动和液压传动理论建立其数学模型，通过增量 PID控制高速开关阀占空比，实现 选退档位置的精确定位。利用Matlab／simulink仿真工具建立机构仿真模型，在不同气源 压力下进行仿真试验，分析了换档、退档、选档过程的仿真结果，为设计方案论证及其参 数设计提供理论依据 。 关键词：AMT 商用汽车 选换档执行机构 仿真 目前，国内商用汽车上普遍装用固定轴式齿轮 车。目前大部分商用汽车都带有气源，因此，在带气 变速器，需要驾驶者判断换档时刻并手动换档并配 源的商用汽车上采用气压执行机构能够极大程度 合离合器操作。频繁换档使驾驶者换档疲劳，影响行 地降低成本，但 由于气体体积的可压缩性 ，其控制 车安全；换档时刻选择不合适则会降低车辆的动力 精度不高，只有采用特殊多位置缸，特别对于选档 性以及燃料经济性；换档操作过程也会带来换档冲 位置较多的变速器 ，多位置缸复杂；而液压执行机 击影响驾车舒适 。因此，原手动变速器上加装执行机 构虽成本较高，但其控制精度高，执行可靠性好 ， 构使其 自动化的机械电控 自动变速器 AMT在商用 选档可采用普通缸，通过高速开关阀不断开闭实现 车上有着广阔的发展空间_1】。 选档位置精确到达。基于气压执行和液压执行机构 在欧洲，AMT产品很受欢迎 ，市场需求逐年增 的优缺点，作者开发设计 了一套气推液式换档执行 加，市场上主要是Benz公司和 ZF公司的产品，且多 机构，结合两者优点，并对其运行过程进行了仿真 用于多档重型变速箱，执行机构为气动驱动方式；在 研究 。 日本卡车市场 ，主要是三菱 、日产柴、日野公司的产 1 AMT换档机构设计要求 品；在美国市场，主要以Eaton公司的产品为主。国 外市场 ，AMT在商用汽车上的装车率逐年提高。各 AMT换档机构的设计是AMT设计的重点与难 大汽车厂家均掌握具有 自主知识产权的AMT产品。 点之一，它直接影响着变速器中同步器的寿命和换 市场上 Benz、Eaton、Volvo、ZF的AMT产品成熟且市 档过程的品质，其工作的可靠性更是AMT整个系 场认知度较高。 统可靠工作的保证。因此AMT换档机构的设计应 作为AMT硬件组成的选换档执行机构，其设计 满足可靠性、快速性以及低成本性3【】。 是AMT研究及其商业化的重点内容之一。AMT换 1．1 可靠性 档执行机构可分为气压执行机构、液压执行机构与 可靠性包含很多内容 ，主要指各个选换档位置 电动执行机构。商用车AMT换档执行机构主要是气 的准确停靠。为满足这个要求 ，首先选换档执行机 压执行机构和液压执行机构。ZFASTronic和AS 构尺寸设计必须符合选换档行程，执行机构设计尺 Tronicmid就是两款全气动的AMT执行机构，分别 寸误差不能超过机械变速器选换档行程误差允许 装配于重型商用车和中轻型货车 ；ZF旗下 的AS 值。同时尺寸设计还应当考虑选换档力的要求，必 Troniclite则是一款液压执行机构，装配于中轻型货 须保证执