● 電液換擋執(zhí)行單元總成解析
通過液壓油路控制機(jī)械換擋桿換擋和控制離合器離合
◆ 換擋執(zhí)行單元總成外部構(gòu)造
電液控制換擋執(zhí)行單元總成安裝在變速箱的殼體上,用于替代MT變速箱人工的換擋動作,其與變速箱箱體的主要連接點(diǎn)有2個:一、與機(jī)械換擋桿相連;二、與離合器擺臂相連。
換擋執(zhí)行單元的閥體部分與機(jī)械換擋桿相連,其結(jié)構(gòu)就像一個“帽子”扣在機(jī)械換擋桿上方,其內(nèi)部有上下伸縮的挺桿及左右旋轉(zhuǎn)的閥體(文章下方有結(jié)構(gòu)圖),實(shí)現(xiàn)對機(jī)械換擋桿的上中下和左右的換擋動作。
第二個主要連接的位置:離合器執(zhí)行單元與變速箱體上的離合器擺臂相連,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)跟“打氣筒”很接近,只是這個內(nèi)部充滿的是液壓油,而離合器執(zhí)行單元與擺臂鏈接的部分與傳統(tǒng)的MT變速箱一樣是一根拉索,而它的位置由離合器流量電磁閥來控制。
◆ 換擋執(zhí)行單元總成的具體構(gòu)造
從電液換擋執(zhí)行器單元的總體結(jié)構(gòu)上講,其主要分為兩個部分:閥體部分(圖中左側(cè))和離合器執(zhí)行部分(圖中右側(cè)),從作用上來上閥體部分主要用于控制機(jī)械換擋桿的換擋動作,而離合器執(zhí)行部分顧名思義就是控制離合器的結(jié)合和分離。
需要說明的是,0號/1號/2號電磁閥都是流量閥,需要精確控制執(zhí)行器的位置;而3號和4號選擋電磁閥是開關(guān)閥,只有工作和不工作兩種狀態(tài)信號。同時換擋及選擋位置傳感器也會及時的把機(jī)械換擋桿的位置信號傳遞給TCU進(jìn)行及時的控制。
在動力的傳輸上,由油泵將油管中壓力進(jìn)行增壓,然后經(jīng)過儲能罐進(jìn)行穩(wěn)壓,20度左右壓力穩(wěn)定在36-42(bar)之間,然后穩(wěn)壓后的液壓油經(jīng)過5個不同的電磁閥對變速箱的選擋和換擋及離合器的位置進(jìn)行控制。此外,在電液換擋執(zhí)行器單元上還有一個液壓油壓力傳感器(在選擋位置傳感器和3號電磁閥之間,圖中并不明顯),由它向TCU發(fā)出液壓油壓力信號,從而控制油泵的工作與否。
在電液控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的背面,我們可以看到閥體部分與機(jī)械換擋桿相連的部位,此外還有離合器的位置傳感器及1號換擋電磁閥,其中離合器位置傳感器內(nèi)部通過一個杠桿和離合器拉索相連,從而得到離合器的位置信號并傳遞給TCU,其精確程度可達(dá)0.1毫米以下。
值得一提的是,在變速箱的保養(yǎng)上,我們看到除了傳統(tǒng)的變速箱油之外,還有油壺里的液壓油,其中油壺里的液壓油是終身免維護(hù)的,而變速箱油廠方建議8萬公里進(jìn)行更換,總量在1.8L左右。
◆ 液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作流程
以R擋為例我們來演示一下液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作流程,對駕駛員來說從靜止換R擋有三個步驟,即踩剎車、換擋、松開剎車。其中踩剎車和松開剎車時,由剎車踏板開關(guān)向TCU發(fā)出電信號,從而控制離合器流量比例電磁閥對離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。而換R擋的過程則由換擋桿內(nèi)部的霍爾傳感器向TCU發(fā)出電信號,由TCU向2號和4號電磁閥發(fā)出控制信號,從而控制機(jī)械換擋桿完成換擋動作,換擋動作的完成的同時,倒擋開關(guān)閉合倒車燈亮,此外選擋和換擋位置傳感器也會向TCU反饋換擋信號,如果換擋有誤差或出錯,TCU會進(jìn)一步調(diào)節(jié)和控制。
● MG3 AMT變速箱的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)評:
◆ 相比于AT變速箱而言
優(yōu)點(diǎn)--省油、成本低、傳動效率高:不使用液力變矩器和行星齒輪組,使用與手動變速箱相同的離合器與齒輪結(jié)構(gòu),理論上而言,更加省油,傳動效率也更高。而在AMT開發(fā)的成本上,一般而言一套5AMT變速箱的成本在4000元左右,4AT變速箱成本則在7000-8000元,而5AT的變速箱的成本需要1萬元以上。結(jié)構(gòu)緊湊:由于沒有行星齒輪組,所以沒有那么復(fù)雜的多組離合器以及滑閥箱結(jié)構(gòu)。
缺點(diǎn)--換擋速度慢、舒適性一般:從結(jié)構(gòu)上看來,AMT變速箱的主體是MT變速箱結(jié)構(gòu),所以MT變速箱換擋沖擊的問題在AMT上同樣存在,而為了照顧車輛行駛的平順性問題,往往在民用的小車上,AMT變速箱的離合器結(jié)合時間都會被延后,使得換擋不夠直接。不過在超級跑車上,AMT變速箱離合器的結(jié)合往往被調(diào)校的非常靈敏,不過帶來的也是更強(qiáng)的換擋沖擊。
◆ 相比于MT變速箱而言
優(yōu)點(diǎn)--便利同時可應(yīng)對多種路況:AMT變速箱在加裝了換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)以后避免了頻繁手動換擋的流程,使得試駕更加便捷,同時MG3的AMT變速箱還具有運(yùn)動模式、雪地模式及普通模式,加上手動換擋功能,同樣富有駕駛樂趣。安全:可以防止駕駛者操作不擋,導(dǎo)致的換錯擋及熄火情況的發(fā)生,所以相比與MT變速箱AMT變速箱安全性要更高。
缺點(diǎn)--制造維修成本略高:相比傳統(tǒng)MT變速箱多出了一個換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對TCU及換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性要求高:對于換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用穩(wěn)定性有較高的要求,液壓裝置對環(huán)境適應(yīng)性較差,容易泄漏。
總結(jié):
從AMT變速箱研發(fā)的最初設(shè)想及最終拆解后AMT變速箱的結(jié)構(gòu)來看,不得不佩服設(shè)計者的聰明才智,基于MT變速箱研發(fā)不僅能夠節(jié)省了研發(fā)的成本,同時還繼承了齒輪傳動固有的傳動效率高、機(jī)構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),同時還摒棄了傳統(tǒng)的自動變速器結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜、成本較高、維修不方便等缺點(diǎn)。不過遺憾的是AMT變速箱換擋沖擊的問題也決定了它能只能適用于家用小車或超級運(yùn)動跑車兩個范疇。(文/汽車之家 張文君)
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