新型6挡自动变速器

发布时间:2010-07-13
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从2006年起,采埃孚公司就已经开始生产第二代6挡自动变速器6HP28。它激起了人们对多挡变速器究竟是否有意义的激烈争论。丰田雷克萨斯LS460车型配备的8挡自动变速器也可以作为一个重要参考。

采埃孚新型6档自动变速器6HP28(见图1)与6HP26型自动器(见图2)相比,有很多显而易见的改进之处。其变矩器是重新设计的,改进后的行星齿轮变速器由数量很少的几个零件组成,而且其重量也比原来的行星齿轮变速器减轻了11kg。为此,工程师们采用了很多液压技术和电子控制技术。其效果非常明显,使用采埃孚变速器的汽油车的油耗可减少3%,柴油车可减少6%;同时,换挡时间减少了一半,跨挡挂挡时也不再需要辅助时间(见表)。


图1  采埃孚公司研发生产的6HP28变速器具有非常紧凑的行星齿轮变速机构

 
图2  采埃孚公司研发的6挡自动变速器6HP26已经配备在宝马7系列和奥迪A8车型上

 

 

 
车辆惯性滑行时逐次降挡比较

轿车的驾驶员可以脚踩油门快速行驶,在必要时可以退回几挡。因为变速器的电子控制系统与油门的动态位置有直接关系,因此在变速过程中发动机的输出扭矩也随着换挡动作而变化。采埃孚公司的负责人Gerhard Wagner博士说道:“新的6挡自动变速器是一种智能型的分挡变速器。”而实现这种智能化的关键是变速器前的变扭器跨接耦合器,它可以直接“监测”到驾驶员的感觉,并直接控制着发动机。

变矩器是新型自动变速器中的亮点。因为传统的变矩器滑差会产生能源损失,尤其是在车辆静止状态下,这时就自然而然地就提高了发动机油耗。而解决这一问题的办法就是耦合器,它可以超越变速器,也可以直接将发动机的动力传递到变速器中。

工程师们使得新型6HP28变速器的变矩器在低转速时有着更强的超越功能。理论上这一措施不利于降低变速器的噪音和减少变速器的振动。而新的变速器设计方案在采用了减振器之后很好地解决了这些问题。其原理是在汽油发动机中使用了两级螺旋扭转减振器,在柴油发动机中使用了双减振变矩器。

明显提高了的驾驶动态性能与液压系统和机电一体化控制系统的变化有着密切的关系,例如,现在每一挡离合器结合都有一个单独的压力调节器直接控制。在机电一体化装置和液压系统的作用下形成的目标挡之间寻找功能使得这种变速器可以跨越几个中间挡位而达到所需的目标挡位。

为了正确地控制车辆的行驶挡位,该系统利用了车辆负载数据、行驶状态数据、交通环境数据和车辆的动态数据,即驾驶员脚踏油门的状况数据。当驾驶员在时速70km/h时发出了降挡变速的信号时,6HP28变速器在1.2s的时间内转换到2挡,在加油门、换挡和车辆启动时的停顿时间明显地减少了。

日本丰田公司也首次为其新的豪华型轿车雷克萨斯LS460配备了8挡自动变速器(图2)。其各挡之间的变速比为6.7,明显高于采埃孚变速器的6.04和梅赛德斯- 奔驰变速器的6.0。8挡变速器的变速范围很大,在高速时可望有着较低的油耗。

理论上,挡位增多可以使自动变速器具有更大的速比范围和更细密、合理的挡位之间的速比分配,从而改善汽车的动力性、燃油经济性和换挡平顺性。在小范围内换挡时,车辆的加速度变化较小,进一步提高了驾驶的舒适性,就像一个无级变速器那样,每次换挡的时间仅为350ms。但是,为了获得较多的变速挡位,日本工程师们采用了全新的机械结构设计。在高速挡中,共有4个零件同时工作,并因此而产生阻滞力矩,对变速器的效率有一定的影响,其他的自动变速器使用了2个或3个零件。

应用实践将会证明:较多的挡位数量是否可以弥补这一缺陷。否则,这些多余的挡位则纯粹是变速器供应商的自我欣赏。

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