六、AMT变速器
    1．概述
    AMT技术的研发始于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变速器是指在普通手动变速器的基础上，改变机械变速器换档操纵部分（对变速器壳体、拨叉、换档轴等进行优化设计），通过加装自动操纵系统来实现换档自动化的变速器。因此，AMT变速器实际上是由一个系统来完成操作离合器和选档的两个动作。利用AMT技术可以对现生产的机械变速器进行改造，生产继承性好，具备操作方便、成本较低、经济性好（传动效率高）等优点。

    2．分类
    目前，AMT变速器的类型有很多。若以执行器区分，则常见的有电-液、电动（电控）和电-气三种方式。气动执行器的AMT变速器常用于商用车，这里不做详细介绍。

    （1）电-液执行器的AMT变速器
    电-液执行器的优点是技术成熟，在小车上应用广泛；缺点是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-液执行器的AMT变速器已经在多种车系上得到广泛应用，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，由油泵驱动液压油提供动力，液压油进入选换档机构和离合器阀体中，实现选档、换档和离合器的分离与接合。以电-液执行器为核心的AMT变速器结构示意图见图88。
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    以电-液执行器为核心的AMT变速器控制原理示意图见图189。
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    为电-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。马瑞利执行器的液压系统通常工作压力范围为3800～5200kPa。控制单元通过继电器控制直流电动机，当蓄能器压力低于3800 kPa时，继电器闭合，直流电动机开始工作；当蓄能器压力升高到5200kPa时继电器断开，直流电动机停止工作。

    液压油进入电-液执行器之后，通过电磁阀控制不同的油路，推动多个活塞实现选档、换档以及离合器的分离、结合。其中油路又分主油路、控制油路和回油路。主油路是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，回油路是指从选换档组件压力腔到储油罐之间的油路。

    电磁阀包括比例电磁阀和开关电磁阀。其中比例压力电磁阀用于控制离合器执行元件，比例流量电磁阀用于控制换档，开关电磁阀用于选档。电-液执行器的电磁阀见图90。

    除了变速器控制单元TCU、发动机控制单元ECU和电-液压执行器外，还有多个传感器提供发动机转速、加速踏板位置、制动踏板位置、变速杆位置、离合器位置、车速、液压系统油压等数据。TCU根据加速踏板位置、制动踏板位置、车速、发动机转速等信号直接控制离合器和自动换档。在换档过程中，发动机电控单元ECU接收TCU通过CAN发来的换档信息，同步地控制发动机转矩，使整车在最佳工况下运行。

    （2）电动执行器的AMT变速器
    电动执行器的优点是换档、选档速度优于电-液式执行器，体积和重量小；缺点是变速器型号少，应用不广泛。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，并称为机械式自动变速器（ASG），这类AMT变速器的特点是采用电动机驱动执行器。

    对于LUK这套ASG变速器，主要由电动机配合带动蜗轮蜗杆机构实现档位、离合器的位置切换。其优点是换档、选档迟滞时间短，换档速度快于电-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。LUK研发的ASG变速器结构示意图见图91。

    ASG变速器的电动执行器见图92。

    除选档和换档之外，ASG变速器的离合器的结合分离也采用电动机驱动，电动机带动蜗杆推动液压主液压缸，通过液压油管带动副液压缸，副液压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，因此ASG的离合器伺服机构更为紧凑。LUK研发的ASG变速器执行器内部结构图见图93。

    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。与LUK的ASG变速器不同的是，格特拉克的ASG变速器利用电动机驱动两个换档鼓来实现选档和换档，额定输入转矩为155N·m，其结构紧凑，只比同级手动变速器重7kg。同时，这台变速器引入了格特拉克第三代ASG系统的转矩控制逻辑程序，换档过程发动机的转矩、转速控制更为合理，减少了换档冲击和离合器、同步器磨损，改善了乘坐舒适性。景逸1. 5AMT和海马丘比特就采用这种ASG变速器。格特拉克ASG变速器结构示意图见图94。

    3．宝马SMG变速器
    （1）概述
    SMG（Sequential Manual Gearbox）顺序式手动变速器是由宝马和ZF公司合作研发的全新概念的变速器，最初于19％年装备在宝马M3运动型轿车上。这种变速器已经发展到第三代，装备在最新M5和M6车型上。
    SMG II（第二代产品）变速器增加了一个换档转换鼓，可进一步加快换档速度。操作界面上最大的改变是增加了一套程式控制系统，可以让驾驶人在任何时候及工况下调整预先设定的11种换档模式，其中包括5种自动模式“A”和6种手动模式“S”，而且在这些模式中，SMG控制单元都具有自学习和纠错功能。
    SMG III（第三代产品）变速器增加了Drivelogic系统，该系统通过调整变速风格来适应驾驶人个性化的驾驶习惯。通过操作Drivelogic开关可以在6个手动和5个自动换档程序间随意选择适合自己的变速风格。SMG llI变速器见图95。

    （2）机械结构
    SMG变速器由一台普通的齿轮变速器、一套自动换档机构和电子离合器组成，见图96。

    自动换档机构主要由拨叉伺服器和选位伺服器组成。SMG变速器结构及控制特点如下：系统根据驾驶人的驾驶习惯来控制变速器的换档过程，共有11种换档模式；SMG变速器没有变矩器，也不需要离合器踏板；仪表板设有LED的换档指示灯，可根据车速及发动机转速提醒驾驶人在最佳的换档点换入合适的档位；当驾驶人进行降档操作时，发动机将自动提升转速，确保平顺换档；精准的离合器控制和档位选择可以延长变速器的使用寿命；变速器结构简单，传动过程中的能耗损失很小，提高了车辆经济性。

    SMG II变速器采用换档转换鼓。转换鼓的前端带有锥齿，用于驱动换档鼓（旋转）。在换档鼓的外圆周面上刻有三条特殊的槽，分别控制三个拨叉。换档转换鼓见图97。

    换档转换鼓有两种安装方式：一种是紧靠在变速器上，直接将3个拨叉分别卡在3条槽里；另一种是由于空间的限制，无法紧靠在变速器上，需要利用拨叉臂将3个拨叉臂分别卡在3条槽里。在换档过程中，只要转动换档鼓，3个拨叉就会随着换档鼓的转动而前、后移动，实现退档和进档。换档鼓槽的设计精度非常高，一般来说，换档鼓转动50°，完成一次换档，并且速度很快（通过换档鼓的旋转进行换档）。

    因此，SMG II变速器的换档是有序地逐档进行的。例如从1档换到3档，必须向前推动变速杆两次，使换档鼓转动两个500，先经过2档再换入3档。降档过程也是如此。SMG 11变速器不可以跳跃换档，．必须按顺序进行换档。推、拉变速杆一次，只能升、降一个档位，所以这种变速器也称为顺序换档自动变速器。

    （3）液压系琉
    离合器操作和变速器换档都是由液压系统完成的。SMG变速器液压系统管路连接见图98。
液压系统管路连接" src="/article/UploadPic/2013-9/20139221055548195.jpg" border="0" onload="return imgresize(this);" style="cursor:pointer;" onclick="javascript:window.open(this.src);"/>

SMG变速器的液压系统结构见图99。
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换档、选档锁止机构进行过改进。换档行程传感器和选档角度传感器安装在变速器壳体上，用于记录当前换档轴的位置。换档选档执行器位于壳体后顶部。SMG变速器后部的液压部件见图100。

    （4）电控系统
    下面以宝马E60为例，介绍SMG变速器系统电控系统。E60上使用以下两种SMG变速器：H-SMG（GS6S37BZ，用于发动机M54B30）和G-SMG（GS6S53BZ，用于发动机N62B44）。H-SMG与G-SMG的区别只在于所设计的离合器执行机构和液压油箱。

    1）宝马E60的SMG变速器电控系统结构见图101。

    2）宝马E60的SMG变速器电路图见图102。

    3） SMG变速器控制单元。SMG变速器控制单元连接在PT-CAN总线上，它装在发动机室内左侧电控箱里，发动机控制单元的旁边。SMG变速器控制单元除了控制SMG变速器外，还控制倒车灯。倒车灯信号流程如下：SMG变速器控制单元→PT-CAN总线→发动机控制单元→PT-CAN总线→SGM变速器控制单元→K-CAN总线→灯光模块（LM）。
4）仪表板的SMG显示器见图103。

    在自动模式下，模式显示器显示挂入的行驶档“D”。档位显示器显示挂入的档位。如果选择手动行驶程序，那么模式显示器没有显示，档位显示器则显示挂入的档位。当FDC功能激活后，FDC显示器显示“Sport”字样。变速器故障通过相关的检查控制信息进行显示。

   

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