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不一样的便捷汽车AMT变速器技术解析现在市面上的车型采用的自动变速器形式很多，除开最常见的就是以液力耦合器为基础的AT变速器，CVT无级变速器、DCT双离合变速器目前都在不少车型上能够见到，而今天我们要介绍的则是大家能接触到的，常见于小车和商用车的AMT变速器（对于较为特殊的序列式变速器我们将单独进行介绍）。AMT的研发始于20世纪60年代，伊顿、戴姆勒·奔驰和斯堪尼亚等是研发AMT变速器的先驱。所谓AMT变速器是在普通手动变速器的基础上，主要改变机械变速器换档操纵部分（对变速箱壳体、拨叉、换挡轴、换挡指等进行优化设计），即在总体传动结构不变的情况下通过加装TCU控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于AMT能在现生产的机械变速箱基础上进行改造，生产继承性好，也就具备了操作方便、成本较低、经济性好（传动效率高）等优点。现在的AMT自动变速器类型也有不少，如果以执行器区分，常见的装车的有电-液，电动和电-气三种方式。电-液执行器的AMT变速器优点：技术成熟，在小车上应用广泛缺点：液压装置对环境适应性较差，容易泄漏以马瑞利速选器（SELESPEED）为代表的电-液执行器核心AMT变速器，已经在诸如奇瑞QQ3、瑞麒M1、雪佛兰赛欧等车型上广泛得到应用，它主要是在发动机控制单元ECU和变速器控制单元TCU的控制下，由液压泵驱动液压油提供动力，液压油进入选换挡机构和离合器阀体中，实现选挡、换挡和离合器的分离结合。以电-液执行器为核心的AMT变速器结构示意图，浅色部分为机械变速器，深色部分为AMT执行器单元以电-液执行器为核心的AMT变速器控制原理示意图为整套电-液执行器提供液压动力的单元由直流电动机和齿轮泵组成，马瑞利的液压系统通常工作压力范围在38到52bar之间，控制单元通过继电器控制直流电机，当蓄能器压力低于38bar时，电器闭合，电动机开始工作，蓄能器压力升高到52bar时继电器断开，电动机停止工作。执行器的动力单元组成：1、电源线缆，2、齿轮泵，3、电动机，4、支架，5、液压油回流，6、液压油输出（至液压油箱），7、油泵驱动轴MG3上的AMT变速器液压系统储压罐（箭头所指右下角黑色圆形物体）液压油进入执行器之后，通过电磁阀控制不同的油路，推动多个活塞实现选挡、换挡以及离合器的分离、结合，其中油路又分主油路、控制油路和回油路，主油路指指从动力单元到控制电磁阀之间的油路，控制油路是指从电磁阀到选换档组件压力腔的油路，而回油路是指从选换档组件压力腔到油壶之间的油路。液压执行器内部油路示意图：红色油路为主油路；粉红的为控制油路；黄色的为回油路。控制用的电磁阀由比例电磁阀和开关电磁阀组成：比例压力电磁阀（黄色）用来控制离合器执行元件；两个（EV1和EV2）比例流量电磁阀（橙色）来控制换档；电磁阀（粉色）用来控制选档除开变速器控制单元TCU、发动机控制单元ECU和液压执行器本身之外，还有多个传感器提供发动机转速、加速/制动踏板位置、换挡杆位置、离合器位置、车速、液压系统油压等数据，经过高速运算，明确车辆和发动机所在的即时状态，为实施各项操作打好基础——电子控制单元TCU根据电子加速踏板位置、制动踏板状态、车速、发动机转速等等信息直接控制离合器和自动管理档位变化。在换档过程中，发动机电控单元ECU接到TCU通过CAN发来的换档信息，会同步地控制发动机扭矩（当离合器分离时扭矩下降，当离合器闭合，换档完成时扭矩增加），使整车在最佳工况下运行。TCU（左）和ECU（右）在行车过程中是协同运作的电-液执行器是研发历史较长的AMT变速器执行器，它在很多小车上已经得到了长时间的应用，技术已比较成熟，不过由于液压系统受到外界温度的影响很大，而且换挡机构本身工作次数多，一旦密封件出现问题就是出现液压油外泄，影响变速器正常工作的情况，同时液压系统的反应也相对较慢，不如电机驱动来得迅速。MG3也采用了电-液执行器为核心的AMT变速器目前采用马瑞利电-液执行器的AMT变速器在国内应用最为广泛，其中马瑞利已经和上汽成立合资公司，为马瑞利的AMT变速器提供配件，而奇瑞等自主企业也开始研制AMT变速器，出于成本因素，这类AMT变速器预计今后将更多出现在A00、A0级国产车型上面。此外，国内也有采用电-液执行器的AMT变速器应用于大客车上面（如ZF的ASTtronic6速AMT变速器），相比原来多采用的4AT变速器，在经济性和平顺性上面都有提升。相关链接：大城市的活跃分子：全新MG3试驾报告电动执行器的AMT变速器优点：电动执行器的换挡、换挡、选挡速度优于电-液式执行器，体积和重量小缺点：变速器型号少，应用不广来自德国的舍弗勒集团旗下的卢克（LUK）和格特拉克集团都在国内生产采用电动执行器的AMT变速器产品，这类AMT变速器的特点是采用电机驱动执行器，电动机配合带动蜗轮蜗杆机构机构实现档位、离合器的位置切换。其优点是换挡、选挡速度优于电-液式执行器的AMT变速器，同时没有了执行器上的液压装置，结构更为紧凑简单，体积和重量更小，但目前变速器型号选择余地小，应用范围也相对有限。LUK的电动执行器AMT变速器（ASG）执行器外观（蓝色箭头方向为选挡方向）执行器内部结构示意图除开选挡和换挡之外，ASG变速器的离合器的结合分离也采用电机驱动，电机带动蜗杆推动液压主油缸，通过液压油管带动副油缸，副油缸推动离合器拨叉完成离合器的分离和结合。由于不用借助离合器踏板的机械结构完成这一系列动作，ASG的离合器伺服机构也更为紧凑。海马丘比特采用了格特拉克生产的6速ASG变速器电动执行器的AMT变速器在国内尚处于起步阶段，江西格特拉克目前已经开始生产采用电动执行器的6速AMT变速器，额定输入扭矩155牛·米，景逸1.5AMT和海马丘比特就采用这种变速器，此外，诸如重庆青山、南京奥联的国内企业也开始为江淮同悦、长城腾翼C30等一些自主品牌车型匹配此种电控执行器的AMT变速器。从长远看，只要解决电机的可靠性问题，电动执行器的AMT变速器还有很大的发展空间。相关链接：MPV式跨界试驾AMT变速器版景逸1.5XL电-气执行器的AMT变速器优点：大大提升驾驶的便利性，降低驾驶员的疲劳程度，减小机件的不必要磨损缺点：需要专门供气机构，体积重量大最后这类变速器可能大多数网友平时很少接触，因为普通的大客车都很少使用这类变速器，它们更多地出现在重卡和工程机械上面，尽管也以普通机械变速器为基础，但是它们的执行器由压缩空气推动，也就是下面介绍的电-气执行器的AMT变速器。采用电-气执行器的重汽SmartShift变速器结构示意图SmartShift变速器实物相比其他乘用车所用的AMT变速器，这类电-气执行器的AMT变速器工作状况要复杂许多，因此需要由发动机传感器、油门踏板位置传感器、车辆制动状况、车辆载荷、道路地面状况等提供信息，电控单元综合以上信息选择最合适的挡位来完成换挡动作。它的最大特点就是用压缩空气推动主、副变速箱实现多达12-16个挡位的切换。重汽的SmartShift变速器挡把，其中F为功能按钮，N空挡，“+”、“—”则为加减挡，C为爬行模式，E/P为经济/动力模式切换，M/A为手动/自动模式切换这些专为商用车设计的AMT变速器大大降低了重型汽车驾驶的难度，同时也减小了驾驶员的劳动强度，应该说还是非常便利的，同时也避免了一些误操作对车辆机件造成的不必要磨损；而它的缺点就是需要压缩空气泵为执行器供气，重量颇重，占据了很大的空间，因此不具备在没有气源的中小型车辆上安装的条件。电-气执行器的AMT变速器在国产商用车已经得到初步应用国内的主要商用车变速器生产商如法士特、苏州采埃孚（ZF）、中国重汽、一汽等都先后研发了采用电控气动执行器的AMT变速器，虽然还存在稳定性和成本的一些问题，但是从现在物流和商用车的技术日渐提升的趋势看，这类重型AMT变速器依然有很大的应用空间。结语：选择一款自动变速器涉及到成本、动力和产品战略等多个方面，从电-液执行器的变速器使用效果来看，并不是特别理想，尤其是漏油和换挡的延迟为不少用户所诟病，从国内复杂的使用环境来看，电-液执行器已经很难满足需求了，在保障关键部件质量的情况下，电动执行器的AMT变速器更适合小车产品的使用，而对于排量更大的乘用车和商用车来说，研发更为稳定的电-气执行器的AMT变速器目前看还是较好的解决办法。此外，AMT的核心技术是单片机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行稳定性。