1.概述:
法士特 16 挡自动机械变速器(ATM),是在法士特 16 挡机械变速器和普通离合器的基础上改变手动换挡操纵的部分,通过微控制器来智能选挡,电气控制单元控制选挡、换挡和离合器的操纵,来实现选挡换挡自动化的。与普通手动变速器相比,它的优点是驾驶员可以根据需要选择自动 \ 手动模式、经济 \ 动力模式、爬行模式;取消了离合器踏板,离合器分离和结合由电控系统自动操纵;气动选换挡过程由电控系统自动控制;气动制动器缩短换挡时间,降低换挡冲击,提高换挡品质;主箱、前后副箱组合式设计,体积小,质量轻,传动效率高;双中间轴,功率分流,结构独特;主箱各挡均为大锥角分离齿套,前副箱为单锥面锁环式同步器,后副箱为增强型锁销式同步器,锥面为非金属摩擦材料,可靠性高;细齿设计,啮合平稳,噪音低;挡位排列合理,速比极差小,燃油经济性好。
2.工作过程
自动模式下,在车辆行驶过程中,电脑根据软件程序的设定,实时地采集车速、发动机转速和扭矩、当前挡位以及驾驶员可操作的手柄、加速踏板和离合器踏板等信号。通过对采集的信号进行处理和判断,电脑可以实时感知车辆行驶状态,给出当前行驶的最佳目标挡位。需要换挡时,电脑发出换挡指令并通过 CAN 总线控制发动机收油,使发动机转速达到目标控制值。发动机收油完成后,电脑通过控制离合器电磁阀组通电将高压气路打开,离合器执行器气缸活塞在压缩空气作用下将离合器分离,在此过程中,电脑实时监测离合器位置,保证离合器彻底分离,中断传动动力。之后,根据要换入的目标挡位的不同,电脑先后控制装在选换挡执行器上的选挡电磁阀组与换挡电磁阀组通电,打开不同的高压气路并控制相应的气缸动作,从而实现选挡和换挡动作。换挡完成后,电脑控制离合器电磁阀组使离合器执行器气缸内气体释放,离合器缓慢结合。最后通过 CAN 总线控制发动机恢复供油。整个控制过程在 2s 之内完成,且驾驶员无明显的动力中断和恢复的感觉。
手动模式下,挡位的切换请求由驾驶员发出,由驾驶员来控制换挡时机和挡位选择,换挡的执行和离合器的控制由 AMT 系统自动控制。如图2 所示:
3.系统部件:
换挡手柄单元是驾驶员和 ECU之间的操作界面,传递着驾驶员对于换挡控制的要求。
ECU 满足并实现以下的主要功能:
1)接收和处理各传感器发出的转速信号、位置信号等;
2)控制选挡、换挡的动作;
3)通过 CAN 总线与其他系统进行数据交流;
4)通过 CAN 总线 KWP 2000 进行故障诊断;
5)判断挡位信息并通过 CAN 总线发出;
6)标定和调整 AMT 系统适应于变速器和车辆的特定设置或配置;
7)图 3 所示为换挡手柄外形,图4 所示为换挡手柄的电器连接方式。