陳文+樊波濤
摘 要:商用車的運(yùn)行會(huì)受到諸多因素的影響。為了保證商用車駕駛員的人身安全,降低交通事故的發(fā)生概率,可以將液力自動(dòng)變速器應(yīng)用在商用車中。本文從液力自動(dòng)變速器的自動(dòng)空擋功能入手,對商用車液力自動(dòng)變速器的控制功能及發(fā)展變化前景進(jìn)行分析和研究。
關(guān)鍵詞:商用車;液力自動(dòng)變速器;控制功能;前景
前言:液力自動(dòng)變速器的控制功能是通過變更齒輪組合以及液力傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的。在商用車的行駛過程中,液力自動(dòng)變速器的應(yīng)用可以顯著提高車輛換擋的穩(wěn)定性水平,為乘客帶來更加舒適的乘坐體驗(yàn)。但這種變速器的維修難度較高,燃油消耗量相對較大。
一、商用車液力自動(dòng)變速器的控制功能類型
從整體角度來講,商用車液力自動(dòng)變速器的控制功能主要包含以下幾種:
(一)自動(dòng)空擋功能
液力自動(dòng)變速器的自動(dòng)空擋功能的使用條件主要包含以下幾種:第一,駕駛員在駕駛商用車的過程中產(chǎn)生空擋運(yùn)行的要求。傳統(tǒng)換擋流程需要花費(fèi)較多的時(shí)間,此時(shí),駕駛員可以直接通過商用車的操作面板,將商用車從前進(jìn)擋狀態(tài)或倒擋狀態(tài),快速轉(zhuǎn)換成空擋狀態(tài)。第二,在行駛過程中,當(dāng)商用車停止運(yùn)行時(shí),駕駛員可以快速從商用車操作面板中找到自動(dòng)空擋功能,以實(shí)現(xiàn)空擋狀態(tài)下的商用車靜止[1]。液力自動(dòng)變速器自動(dòng)空擋功能的啟用流程為:商用車駕駛員啟用這一功能之后,對車輛變速器的輸出軸實(shí)際轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行合理判斷。如果轉(zhuǎn)速參數(shù)小于預(yù)先設(shè)定參數(shù),則商用車的變速器會(huì)在該功能的作用下自動(dòng)由其他擋位變更為空擋擋位。在這種情況下,為了縮短商用車駕駛員移出空擋的時(shí)間,可以在液力自動(dòng)變速器中預(yù)先設(shè)計(jì)一種合理的移出條件。例如,可以將商用車的空擋移出條件設(shè)定為腳制動(dòng)。
(二)PTO功能
這種功能是指,在商用車中安裝液力自動(dòng)變速器之后,液力自動(dòng)變速器可以對商用車中變速器控制器的輸出信號產(chǎn)生良好的控制功能,使得控制轉(zhuǎn)移到液力自動(dòng)變速器的PTO直接進(jìn)行工作。以消防車這種商用車為例,液力自動(dòng)變速器可以通PTO功能合理控制車輛云梯的張開與收縮。結(jié)合PTO功能的實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可知,當(dāng)商用車的變速器輸出軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超出對應(yīng)的閾值時(shí),PTO會(huì)受到損害,進(jìn)而無法正常動(dòng)作。為了避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象,駕駛員在使用PTO功能之前,應(yīng)該合理判斷商用車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速參數(shù)是否符合PTO功能的使用要求。
(三)擋位保持功能
在商用車駕駛過程中,駕駛員可以利用液力自動(dòng)變速器的擋位保持功能,將變速箱穩(wěn)定保持在當(dāng)前擋位水平上[2]。當(dāng)變速器的擋位為前進(jìn)擋時(shí),駕駛員可以利用液力變速器的保持開關(guān)啟動(dòng)這一功能,進(jìn)而將商用車的擋位合理保持在最高擋位狀態(tài)。
(四)空擋換擋抑制功能
結(jié)合商用車駕駛過程的分析可知,在商用車的駕駛過程中,由于某些突發(fā)因素的影響,駕駛員可能會(huì)將商用車的擋位誤從空擋狀態(tài)中移出。這種現(xiàn)象可能會(huì)引發(fā)交通事故,威脅駕駛員的人身安全。液力自動(dòng)變速器的應(yīng)用可以為商用車提供良好的空擋換擋抑制功能。在實(shí)際駕駛過程中,駕駛員可以根據(jù)自身的需求,在商用車面板中以如下方式使用空擋換擋抑制功能:第一,禁止商用車擋位從空擋狀態(tài)轉(zhuǎn)換成倒擋狀態(tài);第二,抑制商用車擋位由空擋狀態(tài)變更為前進(jìn)擋狀態(tài)[3]。第三,同時(shí)禁止商用車擋位從空擋狀態(tài)轉(zhuǎn)化成前進(jìn)擋以及倒擋狀態(tài)。
(五)緩速功能
當(dāng)商用車在山路的上下坡路況行駛時(shí),商用車的動(dòng)能即勢能被轉(zhuǎn)化成熱能。在這種情況下,商用車的制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)處于較高的熱負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。由于制動(dòng)系統(tǒng)釋放熱量的及時(shí)性較差,制動(dòng)盤溫度參數(shù)的顯著增加可能引發(fā)商用車的制動(dòng)效能受損。液力自動(dòng)變速器可以通過自身的緩速器實(shí)現(xiàn)對商用車某些行駛過程速度的控制。當(dāng)前商用車中常用的緩速器主要包含以下幾種:第一,液力緩速器。當(dāng)商用車的制動(dòng)電路開啟之后,液力緩速器將會(huì)開始動(dòng)作,為商用車的變速器施加一定的壓力。在壓力作用下,變速器將會(huì)產(chǎn)生一定參數(shù)的阻尼,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)商用車制動(dòng)的目的[4]。與其他緩速器相比,這種緩速器的應(yīng)用優(yōu)勢在于:其使用過程中不會(huì)出現(xiàn)磨損問題。但這種緩速器要求商用車增加自身的散熱能力。第二,電磁緩速器。在商用車中應(yīng)用電磁緩速器之后,當(dāng)駕駛員需要減速時(shí),可以利用儀表盤上的開關(guān)觸發(fā)電磁緩速器進(jìn)行動(dòng)作。此時(shí),商用車中的傳動(dòng)軸(電磁緩速器增設(shè)位置)的運(yùn)行將會(huì)受到電磁緩速器所產(chǎn)生電磁阻力的影響,間接促進(jìn)商用車制動(dòng)目的的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用過程中,這種緩速器的大體積常常會(huì)干擾其在商用車中的正常運(yùn)用。
二、商用車液力自動(dòng)變速器的前景
隨著液力自動(dòng)變速器的不斷更新和變化,其控制功能也會(huì)隨之產(chǎn)生一些變化。根據(jù)我國當(dāng)前商用車液力自動(dòng)變速器的應(yīng)用情況進(jìn)行推斷,未來的商用車液力自動(dòng)變速器將朝向以下幾個(gè)方向發(fā)展:
(一)魯棒性優(yōu)化方向
液力自動(dòng)變速器的魯棒性與傳感器性能、控制器算法的計(jì)算質(zhì)量等因素有關(guān)。結(jié)合我國目前情況而言,人們在傳感器、控制器算法等方面逐漸獲得了諸多新成果。因此,隨著液力自動(dòng)變速器的不斷發(fā)展,其魯棒性將變得越來越好,在商用車中的應(yīng)用價(jià)值會(huì)隨之發(fā)生增高。
(二)智能化方向
自動(dòng)化與智能化之間的聯(lián)系較為緊密。從本質(zhì)角度來講,液力自動(dòng)變速器的智能化功能需要通過信息的智能化收集、信息的智能化處理等環(huán)節(jié)產(chǎn)生。GPS技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為液力自動(dòng)變速器智能化的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。以GPS技術(shù)為例,在液力自動(dòng)變速器中引入這種技術(shù)之后,無論商用車處于哪個(gè)位置,駕駛員都可以利用液力自動(dòng)變速器預(yù)先識(shí)別分析前方的道路是否存在阻礙或意外情況,并根據(jù)實(shí)際路況事先作為擋位的適宜調(diào)整對策,以此保證行駛安全[5]。從本質(zhì)角度來講,智能化功能的產(chǎn)生可以顯著降低液力自動(dòng)變速器所需的油耗。
(三)小體積方向
商用車容許安放液力自動(dòng)變速器的空間是有限的。隨著處理器、電子工藝的不斷發(fā)展,液力自動(dòng)控制器中各類組成要素的體積將不斷減小,因此,液力自動(dòng)變速器的體積也會(huì)變得越來越小。這種發(fā)展方向有利于液力自動(dòng)變速器應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。
(四)高精度方向
隨著商用車液力自動(dòng)變速器應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷增加,人們對液力自動(dòng)變速器精度的了解也將變得越來越透徹。在這種情況下,自適應(yīng)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的分析技術(shù)、計(jì)算方法開始逐漸被應(yīng)用到液力自動(dòng)變速器中,使得液力自動(dòng)變速器控制功能的精度發(fā)生顯著提高[6]。
結(jié)論:商用車液力自動(dòng)變速器的控制功能主要包含自動(dòng)空擋功能、空擋換擋抑制功能、擋位保持功能以及緩速功能等。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,液力自動(dòng)變速器將會(huì)朝向高精度、小體積、智能化等方向發(fā)展。對于人們而言,這些發(fā)展前景的實(shí)現(xiàn)將顯著改善液力自動(dòng)變速器的燃油消耗,為商用車乘客帶來更加平穩(wěn)、舒適的乘坐體驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫煒. 商用車液力自動(dòng)變速器的控制功能研究及前景分析[J]. 汽車維修,2014,11:4-5.
[2]張紅亮. 濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)分析與優(yōu)化[D].吉林大學(xué),2014.
[3]胡博欽. 大功率液力機(jī)械式自動(dòng)變速器換擋控制策略研究[D].吉林大學(xué),2016.
[4]董軍紅. 基于AMT自動(dòng)變速箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和試驗(yàn)分析[D].西安電子科技大學(xué),2011.
[5]孔慧芳. 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器中傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2008.
[6]余榮輝. 基于dSPACE的電控機(jī)械自動(dòng)變速傳動(dòng)系統(tǒng)控制軟件及實(shí)驗(yàn)研究[D].重慶大學(xué),2006.