!汽车自动变速器的类型及其分析比较

３ ＨＭＴ的结构和性能特点分析
ＨＭＴ是由液力变矩器和液压操纵换档变速器 组成，如图２所示。
图２一种典型的ＨＭＴ
ＨＭＴ和ＡＭＴ对比主要差异是： ３．１ 起步装置以液力变矩器代替主离合器
变矩器传递扭矩与泵轮转速成平方关系，在 发动机低转速时传递力矩小，它解决了内燃机不 能有载启动问题，具有不需操纵，只需加油门就能 自动起步的功能。通过长期使用证明液力变矩器 对汽车来说是一个有效的部件，它具有以下优点：
换档机构采用液压操纵摩擦结合元件。与带 同步器啮合套换档相比，换档过程无明显动力中 断，可以通过控制在分离的结合元件的油压释放 和在结合的结合元件的油压上升，来精确控制换 档搭接，实现快速、平稳、无冲击换档。 ３．２从整体控制系统来看
·ＡＭＴ：机械变速器换档是同步器＋杆杠拨叉 ＋电液操纵机构。操纵过程由电信号一液压信号 一再通过机械机构（杆杠和同步器）来换档
ＡＭＴ保留原来的机械变速器，因此其传动性 能基本上和机械变速器相同。除了齿轮传动外， 主要特点是具有以下两大机构：起步装置，带扭矩 减振器的主离合器；换档装置，带同步器的换档啮 合套。
这种纯机械传动，具有传动效率高，结构简单 等优点，但是换档过程不可避免存在动力中断。 只有一个结合元件脱开后，另一个结合元件才能 结合的缺点，不能实现换档过程结合元件转换时 的搭接控制。因此起步和换档必然不够平稳和冲 击较大。同时机械传动很难阻隔发动机扭矩不均 匀引起的震动。ＡＭＴ车振动和噪声较大，乘坐舒 适性差，对高级豪华车不太合适。
４ ＣＶＴ的结构和性能特点分析
ｃＶＴ有多种形式，这里仅对具有代表性的推 块式Ｖ型金属带式来进行分析，图３为其结构简 图。 ４．１ ＣＶＴ的结构组成
（１）起步装置，有以下３种形式： ·电磁离合器：重量尺寸大，热负荷能力低，一 般仅用于微型车辆上； ·电子控制式湿式摩擦离合器：结构尺寸小， 响应快，能量损失小，在有些轿车上采用； ·液力变矩器：起步扭矩大，坡道起步性能好， 驾驶容易方便，微动性能好（进出车库），而且能阻 隔发动机扭矩不均匀所引起的振动和冲击。因此
·在使用上曾出现不够理想的地方，例如起步 和低速行驶时会感到有种ｃＶＴ独特的滞涩不圆滑 的感觉，在紧急停车后再起步时，偶尔会发生低速 无法起步的现象。
·从控制系统来看，包括变速控制，带夹紧力控 制和起步控制等都有不够完善的地方。从目前来 看，ＣＶＴ尚未替代ＨＭＴ大规模使用，主要是因为 与ＨＭＴ相比，性能没有明显突出的优越地方，尚 存在不够成熟的地方，而ＨＭＴ已有６０多年的生 产制造使用历史，性能相当完善，产品相当成熟。 因此虽然很多厂家都在研究、试验、试用ＣＶＴ，并 进行了批量生产，但仍对ｃＶＴ抱谨慎态度，从目前 来看，ＨＭＴ的主流地位尚未动摇。
基于以上分析，我们认为ＡＭＴ适用于商用车 和卡车，这些车档位较多，采用ＨＭＴ困难，需要自 动操纵，减轻驾驶员劳动，而且换档过程动力切断 影响不大，对乘坐舒适性要求也不高。ＡＭＴ也可
万方数据
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换档
选档
图ｌ ＡＭＴ的主离合器和变速器操纵机构
用于低档轿车上，且不一定搞全自动，搞局部自动 操纵和换档也可以，解决人工换档机械变速器起 步换档操纵复杂、劳动强度大的问题，作为简化驾 驶操纵的具体技术措施。
２ ＡＭＴ的结构和性能特点分析
ＡＭＴ是在普通人工换档机械式变速器基础上 加上替代人工换档的电子控制操纵机构组成，此 自动换档机构有人称为换档机械手。其基本组成 如图ｌ所示。
ＡＭＴ是在普通机械变速器上进行改造而成
的，仅改变其中手动换挡操纵部分，生产制造继承 性好，改造投入费用少，技术难度似乎不大，可以 先局部自动化。例如：先离合器自动操纵、局部档 位间实现自动操纵等，然后再实现全面自动化。 这对资金缺乏、制造能力低、技术力量薄弱的我国 汽车工业来说，具有一定的吸引力。已有几家国 内单位进行了研究开发，取得了可喜的成绩。
·金属带的结构形状和参数还在不断改进和完 善，其传递扭矩的能力在进一步提高。
·在变速过程中，带的轴向偏移会造成主从动 轮的带平面中心线不在同一平面上的现象。此现 象会使带在运转过程中发生扭曲，在带轮的入端 和出端造成冲击，使噪声增大，传动变的不平稳， 并会使带的寿命急剧下降。为解决此问题，目前 采用与金属带相接触的带轮的锥面形状进行修正 设计。但是最好能使主从带轮两侧对称轴向移 动，使两轮带平面中心线不产生偏移。
如果ＡＭＴ和ＨＭＴ都采用定轴式变速器（本 田ＨＭＴ就采用定轴式）从结构复杂程度和制造难 易程度来说，ＨＭＴ并不比ＡＭＴ差。
应该说ＨＭＴ采用油压控制结合元件换档要 比ＡＭＴ采用液压机构同步器换档性能要好，而且 结构并不复杂。
目前不少ＨＭＴ具有手动模式，在手动模式下 ＨＭＴ相当于动力换档变速器，即所谓手动与自动 一体的变速器。它具有普通机械变速器的效率 高、人工选择换档等特点，但换档操纵却大大简化 了。
6.汪斌 无级变速器快速控制原型研究[学位论文]硕士 2005
7.李春青.彭建中.吴彤峰 国内外汽车无级变速(CVT)技术的发展概况[期刊论文]-广西工学院学报 2004(4)
实际上，要搞高水平微机控制自动换档机构 在技术上是很难的，除了需高水平的电液比例控 制技术外，还要满足驾驶员的驾驶愿望和适应各 种行驶工况来进行换档，另外换档过程是复杂的 综合操纵过程，除了要操纵主离合器和变速器外， 还涉及到发动机油门和制动操纵。从目前来看 ＡＭＴ还比较难达到这个水平，而且这套换档机械 手系统的制造成本是不低的，ＡＭＴ与ＨＭＴ相比没 有价格优势。另外ＡＭＴ自动换档机构需要动力， 因此或多或少也得降低传动效率。
2.张国芬 矿用汽车液力机械变速箱性能优化及运动仿真[学位论文]博士 2007
3.叶勤 汽车自动变速器技术及其发展[期刊论文]-重庆工学院学报 2006(5)
4.吕攀 SmartAMT：基于SmartOSEK OS的汽车电控机械式自动变速箱控制系统[学位论文]硕士 2006
5.黄康.曾亿山 汽车自动变速技术的发展现状[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2005(12)
从以上分析可知，ＨＭＴ在性能上优于ＡＭＴ， 这也就说明了为什么ＨＭＴ是ＡＴ的主流。
我们认为ＨＭＴ可选择的多种工作模式，操纵 驾驶容易方便，起步换档无冲击，驾驶乎稳，振动 噪声低，给人以舒服和高档的感觉，它特别适用于 高档轿车。随着ＨＭＴ的不断改进和完善，对一般 驾驶者来说，其动力性能和经济性能也不比ＡＭＴ 差。
·防止发动机因过载而突然熄火，提高车辆的 通过性。
变矩器主要缺点是传动效率低，增加油耗。 在变矩器应用的初期，人们存在着一种错误认识， 认为变矩器能起自动变矩作用，因此最初的ＨＭＴ 变矩器的失速比很大，变矩主要靠变矩器来实现， 而变速器是辅助的，因此档位很少，最初只有两 档，后来才逐渐明白，要靠变矩器提高变矩比，必
（２）从结构制造上看，ｃＶＴ上仍采用变矩器， 还需要前进后退转向机构和液压操纵摩擦结合元
件。从结构制造复杂程度上看两者差距不大，目 前来看ｃＶＴ制造成本稍高。
（３）ｃＶＴ作为新产品，从诞生、发展到成熟需 要经历充分时间考验和使用证实；对用户来说要 有一个认识、信任和接受的过程。目前ＣＶＴ产品 尚有不成熟尚需改进的地方。
·ＨＭＴ：动力换档变速器换档过程由电信号＿＋ 液压信号，直接控制换档结合元件的结合与分离。 ３．３从ＡＭＴ和ＨＭＴ换档操纵方式来看
（１）ＨＭＴ换档操纵方式比较简单直接，电信号 转换至液压信号直接去控制结合元件换档，而 ＡＭＴ转换至液压信号后，再需要通过机械机构去 控制换档，显然比较麻烦。
（２）ＡＭＴ是开关型操纵（分离和结合）；ＨＭＴ 是比例型的操纵，可控制一个结合元件的逐渐分 离，另一个结合元件的逐渐结合。这样就可以控 制换档过程的搭接和平稳过渡。
汽车自动变速器的类型宗益 卢新田 （同济大学）
１ 汽车自动变速器（ＡＴ）的主要类型 及目前的使用情况
ＡＴ有以下几种形式： （１）液力机械ＡＴ—ＨＭＴ（Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅ— ｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）广泛应用于轿车、公共汽车、 重型车辆、商用车和工程车辆上，它是目前ＡＴ的 主流。 （２）机械式ＡＴ—ＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）在通常机械式变速器基础上加上微 机控制电液伺服操纵自动换档机构组成，目前它 应用于部分低档轿车上和局部卡车和商用车上。 （３）无级式ＡＴ—ｃＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）有以下几种形式： ·机械式：有不少形式，目前主要的是推块金属 Ｖ型带式传动，在轿车上已开始批量试用。 ·液压传动式（ＨｓＴ ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）：在 工程车辆和农业机械上已应用。虽本田公司最近 开发了泵和马达制成一体的液压和机械双流传动 的ＡＴ，用于微型多功能车上，但存在转速限制、效 率、噪声、重量和尺寸等问题，在汽车上基本没有 应用。 ·电力式：用于电动汽车（ＥＶ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）。 下面对ＨＭＴ、ＡＭＴ和ＣＶＴ ３种ＡＴ的结构特 点和性能特点加以说明，并进行分析对比。
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上海汽车
汽车自动变速器的类型及其分析比较
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
钱向阳， 黄宗益， 卢新田 钱向阳(上汽股份汽车齿轮总厂)， 黄宗益,卢新田(同济大学)
上海汽车 SHANHAI AUTO 2002(1) 7次
引证文献(7条)
1.潘可耕 自动变速器控制技术研究[期刊论文]-交通科技与经济 2007(2)
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①变扭器
②泵 ③换档构件 ④反向齿轮 ⑤带轮 ⑥定速齿轮 ⑦差动装置
图３ ｃＶＴ的结构简图
目前ＣＶＴ也比较倾向于采用变矩器。 （２）推块式金属Ｖ型带无级变速装置。 （３）前进后退换向机构，有行星式和定轴式两
种。 ４．２ ＣＶＴ和ＨＭＴ的比较
从性能上看，ｃＶＴ是无级传动，能最大限度地 利用发动机特性，提高动力性和经济性，同时变速 平稳，行驶性能和驾驶感觉都好，ＨＭＴ是有级传 动，为了改善性能必须增加档位数，目前已增加至 ５档，与ｃＶＴ性能较接近，但仍稍有差距。