不一樣的便捷 汽車AMT變速器技術解析

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目前市場上使用的自動變速器種類很多，除了最常見的基于液力耦合器的AT變速器、CVT無級變速器和DCT動力換擋之外，目前在很多車型上都可以看到。今天我們要介紹的是汽車和商用車中常見的AMT變速器。

AMT的研發始于20世紀（查成交價|參配|優惠政策）60年代，伊頓、戴姆勒奔馳、斯堪尼亞是AMT變速器研發的先驅。AMT變速器是在普通手動變速器的基礎上，主要改變機械變速器的換擋控制部分，即在整體傳動結構不變的情況下，安裝TCU控制的自動控制系統，實現換擋自動化。因此，AMT實際上是一個機器人系統，完成離合器操作和檔位選擇兩個動作。由于AMT可以在目前生產的機械變速箱基礎上進行改裝，因此具有操作簡單、成本低、經濟性好等優點。目前，AMT自動變速器有多種類型。如果我們通過執行器來區分它們，有三種常見的加載模式:電動液壓、電動和電動氣動。

電液執行機構AMT變速器的優點:技術成熟，在小車上應用廣泛；缺點:液壓裝置對環境適應性差，容易泄漏。

以馬瑞利SELESPEED為代表的電液執行機構核心的AMT變速器，已廣泛應用于奇瑞QQ3（查成交價|參配|優惠政策）、瑞奇M1、雪佛蘭賽歐（查成交價|參配|優惠政策）等車型。它主要由發動機控制單元ECU和變速器控制單元TCU控制下的液壓泵驅動的液壓油驅動，液壓油進入選擋器和離合器閥體，實現選擋器、換擋器和離合器的分離和結合。

以電液執行器為核心的AMT傳動結構示意圖。淺色為機械傳動，深色為AMT執行器單元。

以電液執行器為核心的AMT變速器控制原理示意圖

為整個電動液壓執行器提供液壓動力的裝置包括一個DC馬達和一個齒輪泵。馬瑞利的液壓系統通常在38至52巴的壓力范圍內工作。控制單元通過繼電器控制DC電機。當蓄能器壓力低于38巴時，電器關閉，電機開始工作。當蓄能器壓力升至52bar時，繼電器關閉，電機停止工作。

執行機構的動力單元包括:1、動力電纜、2、齒輪泵、3、電機、4、支架、5、液壓油回流、6、液壓油輸出、7、油泵驅動軸。

AMT變速器液壓系統壓力箱

液壓油進入執行器后，由電磁閥控制不同油路，驅動多個活塞，實現選擋、換擋和離合器分離結合。油路分為主油路、控制油路和回油油路。主油路是指從動力單元到控制電磁閥的油路，控制油路是指從電磁閥到選檔桿總成壓力室的油路，回油油路是指從選檔桿總成壓力室到油箱的油路。

液壓執行機構內部油路示意圖:紅色油路為主油路；粉色為控制油路；黃色的是回油通道。

控制電磁閥由比例電磁閥和通斷電磁閥組成:比例壓力電磁閥用于控制離合器執行機構；兩個比例流量電磁閥控制換擋；電磁閥用于控制檔位選擇。

除了變速箱控制單元TCU、發動機控制單元電子控制單元和液壓執行器本身之外，還有許多傳感器提供數據，如發動機轉速、加速/制動踏板位置、換檔桿位置、離合器位置、車速、液壓系統油壓等。通過高速計算，可以確定車輛和發動機的實時狀態，為實施各種操作奠定了堅實的基礎——電控單元TCU根據電子油門踏板位置、制動踏板位置、車速、發動機轉速等信息直接控制離合器和自動系統。在換擋過程中，發動機的ECU通過CAN接收TCU發送的換擋信息，同時控制發動機扭矩，使整車能夠在最佳工況下行駛。

TCU和電子控制單元在駕駛過程中一起工作。

電液執行器是一種有著悠久研發歷史的AMT變速器執行器。它已經在很多汽車上使用了很長時間，技術也比較成熟。但由于液壓系統受外界溫度影響較大，且換擋機構本身工作多次，一旦密封出現問題，液壓油就會漏出，影響變速器的正常工作。同時，液壓系統的響應相對較慢，不如電機驅動的響應快。

MG3還采用了以電液執行器為核心的AMT變速器。

目前國內應用最廣泛的是采用馬瑞利電液執行器的AMT變速器，其中馬瑞利與SAIC成立合資公司，在馬瑞利為AMT變速器提供配件，奇瑞等自主企業也開始研發AMT變速器。由于成本因素，這種AMT變速器未來有望在A00和A0國產車型上出現更多。此外，我國公交車上也使用了帶電液執行器的AMT變速器，與過去廣泛使用的4AT變速器相比，在經濟性和平順性上都有所提升。

電動執行機構AMT傳動的優點:電動執行機構換擋、換擋、選擋的速度優于電液執行機構，尺寸和重量小。缺點:傳輸類型少，應用不廣泛。

德國舍弗勒集團旗下的LUK和格泰格集團都在中國生產帶有電動執行器的AMT變速器產品。這種類型的AMT變速器的特點是執行器由電機驅動，電機驅動蝸輪蝸桿機構實現齒輪和離合器之間的位置切換。其優點是換擋和選擋速度優于采用電液執行機構的AMT變速器。同時，執行機構上沒有液壓裝置，結構更加緊湊簡單，體積和重量更小。但目前變速箱型號選擇較少，適用范圍相對有限。

LUK電動執行器AMT變速器

執行器外觀

執行機構內部結構示意圖

除了選擋和換擋，ASG變速箱離合器的結合和分離也是由電機驅動的。電機驅動蝸桿推動液壓主缸，副缸通過液壓油管驅動離合器撥叉，完成離合器的分離與結合。ASG的離合器伺服機構也更加緊湊，因為不需要離合器踏板的機械結構來完成這一系列動作。

海馬丘比特（查成交價|參配|優惠政策）采用格特拉克制造的6速ASG變速箱。

電動執行器AMT變速器在國內尚處于起步階段。目前，江西格特拉克已開始生產6速電動執行器AMT變速器，額定輸入扭矩155牛米，由景逸（查成交價|參配|優惠政策）1.5AMT和海馬丘比特使用。此外，重慶青山、南京奧聯等國內企業也開始為江淮同悅、長城伊藤C30等部分自主品牌配套AMT變速器與電動執行器。從長遠來看，只要解決了電機的可靠性，電動執行機構的AMT變速器就會有很大的發展空。

電動氣動執行機構AMT變速器的優點:大大提高駕駛便利性，減少駕駛員疲勞，減少零部件不必要的磨損；缺點:需要特殊的送風機構，體積大，重量大。

最后，這種變速箱平時可能大部分網友很少接觸，因為普通公交車很少使用這種變速箱，在重型卡車和工程機械上出現的比較多。雖然它們也是基于普通的機械傳動，但它們的執行機構是由壓縮空空氣驅動的，也就是下面介紹的電動氣動執行機構的AMT傳動。

電動氣動執行機構重型卡車智能換擋變速器結構示意圖

智能換檔變速箱材料對象

與其他乘用車使用的AMT變速器相比，這種電-氣執行機構的AMT變速器的工作條件要復雜得多，因此需要提供來自發動機傳感器、油門踏板位置傳感器、車輛制動狀況、車輛負載、道路和地面狀況等信息。電子控制單元選擇最合適的檔位來完成換檔動作。它最大的特點是利用壓縮空氣體推動主副變速箱實現多達12-16檔的切換。

中國重汽SmartShift變速器的擋桿，其中F為功能按鈕，N空擋，“+”和“-”擋為正負擋，C為爬行模式，E/P為經濟/動力模式切換，M/A為手動/自動模式切換。

這些專為商用車設計的AMT變速箱，大大降低了重型車輛的駕駛難度，同時降低了駕駛員的勞動強度。應該說，它們非常方便，同時避免了一些誤操作造成的車輛零部件不必要的磨損。但是它的缺點是需要一個壓縮空氣泵給執行機構供氣，相當重，占用很大的空空間，不具備在沒有供氣的中小型車輛上安裝的條件。

電動氣動執行器AMT變速器在國內商用車上已初步應用。

國內主要商用車變速器制造商如法士特、蘇州ZF、中國重汽、一汽等。相繼開發了帶有電控氣動執行器的AMT變速器。雖然在穩定性和成本上還存在一些問題，但從目前物流和商用車技術不斷增加的趨勢來看，這種重型AMT變速器仍有很大的應用空空間。

結論:

選擇自動變速器涉及成本、動力、產品策略等多個方面。從帶電液執行機構的變速器的使用效果來看，并不是特別理想，尤其是漏油和換擋延遲已經被很多用戶詬病。從國內復雜的使用環境來看，電液執行機構已經難以滿足需求。在保證關鍵零部件質量的情況下，采用電液執行機構的AMT變速器更適合小型車產品使用，而對于排量較大的乘用車和商用車，研發更為重要。另外，AMT的核心技術是MCU控制，電子技術和質量將直接決定AMT的性能和運行穩定性。

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