文 献 综 述
1 引言
2014年中国汽车销量达2439万辆,截至2014年底,汽车保有量1045亿辆。近年来,中国石油进口依存度已接近60%,交通领域石油消费占比接近50%,其中近80%被汽车消耗。同时,城市道路交通矛盾日益突出,汽车成为环境污染排放的重要来源,由此可见,汽车产业肩负改善交通、保护环境、节约能源等重要责任,中国汽车产业发展节能与新能源汽车,实现低碳化、电动化、智能化发展刻不容缓[1]。
2 研究背景及意义
当前影响汽车技术发展走向的除成本因素外,还有不同消费者对汽车的安全性、舒适性及燃油经济性需求。就手动档汽车而言,在交通负荷大的市区内,汽车每行驶百公里,驾驶员需换档400~600次,踩离合器600~700次,平均每分钟要连续完成20~30次手脚协调动作。可见,从汽车起步、换档到制动,离合器的操作十分频繁。同时离合器踏板力的设计许用范围为:轿车在80~180N,货车不大于150~200N,而国产轿车离合器在工作3万次循环后,踏板力超过300N.因此,人工操纵离合器踏板的工作强度相当大。如此繁重的操纵,将影响驾驶员的注意力。据不完全统计,25%以上的城市交通事故时由此引起的。车辆手动操纵需要较高的驾驶技术和经验,初学驾驶者由于缺乏相应的驾驶经验与技术,使得车辆的动力性与燃油经济性难以提高,造成车辆零部件使用寿命下降,环境污染增加,并且驾驶的安全性和舒适性均得不到提高。这些不利因素都是非职业驾驶者面临的主要问题。
出于对汽车驾驶的安全性、舒适性和燃油经济性等方面的考虑,手动驾驶在以下几个问题上难以找到满意答案:
- 非职业驾驶者数量迅速增加;
- 提高车辆的动力性与经济性,降低车辆污染,延长零部件的使用寿命;
- 简化驾驶操作,减轻驾驶疲劳强度,提高驾驶安全性和舒适性。
车辆自动变速技术将是解决这些问题的可行方案。自汽车发明以来,自动驾驶一直是人们追求的目标。自动驾驶能够把驾驶员的精力从繁重的换档等重复性工作解脱出来,提高驾驶的安全性。此外,自动变速能够将驾驶员的经验融合到控制器中,提高驾驶舒适性及燃油经济性。
由于伺服系统的不完善,早期自动驾驶难以达到满意效果。随着电子技术的发展以及计算机技术融合到汽车技术中,具有实用价值的汽车电子技术不断完善,使得汽车发动机管理、燃油喷射、自动变速、离合器控制、悬架控制、刹车控制等都取得重大突破性进展。在此背景下,汽车自动变速系统便成为车辆技术发展的重要方向之一,液力自动变速、自动机械变速和无级变速技术已广泛应用于汽车传动中,汽车生产厂商开发不同的先进传动系统,适应不同地区和消费者层次的需要。如今在北美和日本出售的大部分轿车都装备了全自动变速装置。
就我国汽车工业现状而言,汽车厂家生产的轿车和客车大多数是手动操作,与当今汽车发展潮流极不相称。随着人民生活水平的提高,轿车的需求量将会大幅度增加,为了满足家庭非职业驾驶者的需求,对自动化变速车辆的需求也会有很大的提高。由于电子技术、计算机技术的发展,高档轿车生产成本降低,轿车正以前所未有的步伐进入我国普通家庭。在此情况下,立足国内自主开发自动或半自动变速车辆都具有重大社会意义和经济效益[2]。
3 国内外研究情况
