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随着全球汽车工业的快速发展,汽车发展经历了三大革命性阶段,即动力革命阶段、传动革命阶段和控制革命阶段.目前各发达国家汽车正处于控制革命的阶段.控制革命阶段的本质就是实现控制的自动化和智能化.控制革命阶段的特点是由各总成的单独控制,向着模块化、一体化综合集成控制方式迈进,从一般化控制向智能化、网络化控制方向发展.其中汽车自动变速器技术的发展,在控制革命中又占据了重要地位.特别是在机械结构、液压控制以及电子控制等方面也不断从传统控制型逐渐朝着人性化控制类型迈进.

一、整体机械结构逐步简化

从近几年新型自动变速器整体结构上看,机械和液压方面的结构设计似乎越来越简化,行星排数量没有增加、换挡执行元件和液压阀门数量的减少,导致错综复杂的油路变得更加简单,但挡位传动比的数量却增多了,因此在其电子控制方面就要求越来越精确.

全球著名自动变速器供应商ZF公司,不久前推出了8前速变速器,并应用在了宝马、奥迪等车系上.在其机械结构上,8挡变速器使用了带4个行星齿轮组和5个换挡元件的全新齿轮组概念(见图1).由于每个挡位只需要3个换挡元件控制,因此变速器内部的能量损失大大地降低,传动简图见图2.

二、机械元件的改进

1　液力变扭器在结构上的新改进

2006年后新款宝马车系上所选用的新型GA6HPTU型6速自动变速器,使用了一种新型结构的液力变扭器.该种液力变扭器内装有高效扭转减振系统.装有汽油发动机的车辆上用的是一个所谓的涡轮扭转减振器(TTD),见图3；柴油发动机车辆上则用的是一个双减振器液力变扭器(ZDW),见图4.

(1)涡轮扭转减振器(TTD)

涡轮扭转减振器是一种经典的扭转减振器,其初级侧(发动机侧)与液力变扭器的涡轮以固定方式连接.因此提高了初级侧的飞轮质量,从而明显改善了减振特性.变扭器锁止离合器分离时,即处于变扭器运行模式时来自涡轮的动力不像通常那样传输到变速器输入轴上.涡轮将动力传输到扭转减振器的初级侧.涡轮扭转减振器的次级侧与变速器输入轴连接在一起.因为液力变扭器不传输振动,所以扭矩减振器不必承担减振功能.在这种情况下,其工作方式与一个钢性传动元件非常相似.变扭器锁止离合器接合时,动力直接从离合器传输到涡轮扭转减振器的初级侧.由于此时与变扭器涡轮之间为钢性连接,因此提高了初级侧的飞轮质量.动力通过涡轮扭转减振器传输到变速器输入轴上.扭转振动可以非常有效地过滤掉.通过这个系统可以在不降低舒适性的情况下,使变扭器锁止离合器的接合时间明显提前.这样可以使变速器与发动机之问的连接更直接,从而提高动力性且降低了耗油量和尾气排放量.

(2)双减振器液力变矩器(ZDW)

双减振器液力变扭器主要由一个前置减振器和一个涡轮扭转减振器组成.第一个减振器的初级侧与变扭器锁止离合器连接,次级侧与第二个减振器的初级侧连接,后者的连接方式像带有变扭器涡轮的TTD一样为钢性连接.变扭器锁止离合器分离时动力传输与TTD相同.动力从涡轮经过双减振器(未经过减振)传输给变速器输入轴.变扭器锁止离合器接合时,动力通过由一个环形弹簧组成的第一个减振器传输.动力从此处传输给第二个减振器,该减振器的功