汽车自动变速箱发展概况及需求分析

汽车自动变速箱发展概况及需求分析

李目佳

东风汽车公司技术中心湖北武汉430058

摘要：随着世界经济的高速发展，汽车行业也得到了快速发展，汽车自动变速箱作为汽车的核心部件其重要性不言而喻。本文就汽车自动变速箱发展和发展需求做了讨论，希望对读者有所助益。

关键词：汽车自动变速箱；发展概况；需求

自动变速箱，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。一般来讲，汽车上常用的自动变速箱有以下几种类型：液力自动变速箱、液压传动自动变速箱、电力传动自动变速箱、有级式机械自动变速箱和无级式机械自动变速箱等。液力自动变速箱主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速箱两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换挡，是日常最常使用的。

1汽车自动变速箱的发展概况

1.1液力自动变速箱的发展现状

液力自动变速箱（AT）是由液力传动系统、机械式齿轮变速系统、液压操纵系统、液压或电子控制系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来进行变速变矩。AT历经70年的发展，目前在自动变速箱领域占据主导地位。在国外，AT在美国、日本和欧洲等汽车产业发达的国家和地区有着很高的市场占有率，6AT、7AT在2002～2003年相继成功研发，近几年又开发出8AT。在国内，从一汽的CA770红旗轿车上第一次装备后，上海通用汽车公司的4T65E电子控制自动变速箱、上海大众的帕萨特B5和一汽大众的捷达装备的AG4－95相继投产使用。近些年国内各汽车公司在自主研发的同时，也在努力寻求和国外的技术合作，盛瑞动力传动工程技术研究中心在2007年引进了拥有完全自主知识产权、达到国际一流水平的乘用车8AT项目。

1.2无级自动变速箱的发展现状

无级自动变速箱（CVT）主要由机械传动、液压控制、电子控制和换挡控制机构四部分组成，采用两个可改变直径的传动轮中间套上传动带的机构进行传动。无级变速传动最早出现在19世纪90年代，至今已有120年的历史。在国外，VDT公司分别于20世纪60年代和90年代推出的第一代和第二代金属带式无级变速器对CVT在世界范围内的发展起到了重要作用。目前Nissan、Ford、以及Fiat等厂商均在生产CVT，且随着Ford公司推出能够用于扭矩365N•m、排量3.8L的V6发动机的CVT后，改变了CVT只能用于中型车的弊端。国内的CVT技术起步于20世纪60年代，80年代开始大量引入国外设备，吸收国外技术与自主研发创新相结合，现今国内CVT的研制已经从仿造阶段进入创新阶段。

1.3电控机械式自动变速箱的发展现状

电控机械式自动变速箱（AMT）是在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的；它揉合了AT（自动）和MT（手动）两者优点的机电液一体化自动变速箱；AMT既具有液力自动变速箱自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的优点。

AMT用先进的电子技术改造传统的手动变速器，不仅保留了原齿轮变速器效率高、低成本的长处，而且还具备了液力自动变速器采用自动换档所带来的全部优点。它以特有的经济、方便、安全、舒适性而备受所有驾驶者的欢迎，成为各国开发的热点。驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元（ECU）传递控制信号；电子控制单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号，时刻掌握着车辆的行驶状态；电子控制单元根据这些信号按存储于其中的最佳程序，最佳换档规律、离合器模糊控制规律、发动机供油自适应调节规律等，对发动机供油、离合器的分离与结合、变速器换档三者的动作与时序实现最佳匹配。从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力，以达到驾驶员所期望的结果。

三、汽车自动变速箱发展需求

1.液力自动变速箱的市场发展需求

（1）传动系统向多速发展

20世纪70年代中期4速AT开始被广泛应用，2003年Benz公司在后轮驱动轿车上装备7速AT，如今ZF公司已经成功推出乘用车8速AT。随着AT的档位的不断增加，对于增强传递动力以及降低燃油有着重要意义。

（2）液力变矩器部件结构的不断优化。

基于三位叶栅理论和模拟技术仿真的优化设计，可以使循环形状及泵轮、涡轮和导轮的叶片形状与角度的设计更精确、合理，使变矩器结构更紧凑，传递效率更高。

2.电控机械式自动变速箱的市场发展需求

（1）提高系统可靠性

提高AMT可靠性的重点是完善AMT系统中的电控部分，其中加强对容错控制技术的改进和完善是重中之重：通过自适应控制方式保证汽车的软硬件和执行机构在不同路面、不同天气条件以及不同驾驶风格等情况下都能安全可靠地工作。

（2）协调化控制

通过对发动机、离合器和换挡执行机构的协调控制，改善汽车的换挡舒适性等各种性能并减少排放。该控制思想可以使汽车的各关键总咸部件实现优化组合，对提高整车性能具有重要意义。

3.无级自动变速箱的市场发展需求

（1）提高扭矩传递能力。

随着满足人们对汽车动力的需求，CVT动力传动能力也应进一步提高。目前CVT对于传递扭矩的研制目标是达到J400N•m。采用新型材料、提高带或链的强度及耐磨性是增大扭矩传递的重要途径。

（2）提高传递效率

齿轮CVT是目前提出的一种全新的设计思想，传递效率可以很容易达到90％以上。此外，减小摩擦损失、避免传动过程中出现打滑也是提高传递效率的重要方面。

四、结语

综上所述，汽车自动变速箱具有很大的发展前景，只有更多的投入人力、物力、财力去研究，提高其科技水平，才能更好的为汽车行业服务。

参考文献：

[1]吴晖，卢楚才，张宪，蒋建东.基于PLC的汽车变速演示系统[J].机电工程，2009，（12）：101-104.

[2]徐寅，陈东.一种混合动力概念车驱动系统设计[J].机电工程，2010，（1）：77-80.