手动档变速器趋于自动操作能实现吗？

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手动档变速器趋于自动操作能实现吗？
提起这个话题，人们会联想到手动变速器的自动离合器系统，如力帆520上安装的ACS还有在市面上出现的自动离合器改装装置EZmatic等，它们的特点是不用踩离合器就能换档，所以也称“半自动档”变速器，这是手动变速器实现自动操作的一个方法，但与自动变速器相比当然有着本质的区别，那么手动变速器的操作怎样才能在本质上具有自动变速器的意义呢？首先来分析一下自动变速器对驾驶员操控汽车最有帮助的方面，例如，通常说开手动档车，一天不知要才多少脚离合器，挂多少次档，仔细想来，实际换档的次数主要集中在汽车起步阶段，尤其在城市的道路上行驶，频繁的起步、加档再加档，如此重复操作，使驾驶员的身心容易感到疲惫，但是如果在道路上正常行驶则不然，驾驶员根据路况偶尔转换一下档位却不会有不好的感觉，反而会增加驾车的乐趣，因此，自动档在汽车起步阶段对驾驶员帮助是最具有意义的，于是我们设想一下，如果开用手动档变速器的汽车也能像开自动汽车那样，起步时直接挂行驶档，过度档的过程由变速传动系统自动处理，那么手动变速器的自动操控性能就能得到实质性地改善，这种既有高效、廉价、性能稳定、维修费用低等优点，又包含自动变速器重要操控特性的手动变速器是会受到欢迎的，也能在激烈的竞争中独树一帜，本帖中记述的了一种组合离合器机构，希望在这一方面能取得一点突破。
所谓组合离合器机构，是在离合器的传动机构上作了简单的改进，它保留了原有离合器机构，增加了一个行星机构，具体方案是：离合器的从动轴不直接传动变速器的输入轴，而是传动一个行星机构的齿圈，再增加一个动力传动路径，就是离合器的主动盘（飞轮）直接传动行星机构的太阳轮，动力从行星架轮输出（见附图1）。
说到这里，一些朋友可能明白了，这是把发动机输出的直接动力与通过离合器输出的间接动力经行星机构合成后再输送到变速器，这种传动机构仍然保持了离合器的功能，但是在动力传动特性上却有了实质的改变。所谓动力传动特性主要是指输入的转速转矩一定时，输出的转矩随输出转速变化而变化的关系，单一离合器机构的传动特性可以描述为输出转速从零开始逐渐增加，输出扭矩也从零逐渐增加，离合器完全结合时，输出转速与输入转速相等，输出扭矩等于输入扭矩，其最大输出扭矩不会超过输入扭矩；当离合器与行星机构以上述方式组合后，情况就发生了变化：离合器完全分离时，行星机构中的输出构件行星架轮固定（带负载），齿圈悬空（连接离合器从动盘），因而行星机构没有动力输出，太阳轮传动齿圈，齿圈的转速是-n/（Z1/Z3），n是输入转速，Z1是太阳轮齿数，Z3是齿圈齿数，离合器的主、从盘的相对转速是n-[-n/（Z1/Z3）]=n+[n/（Z1/Z3）]，从动盘转速与主动盘相反，使得离合器主、从盘相对转速增大，这种情况虽然于摩擦片不利，却有利于动力传递。离合器逐渐结合，从动盘的转速也随着摩擦力的增大而逐渐减速至零，再沿主动盘旋转的方向逐渐升高，在这个过程中，行星机构处于差动状态，输出转速n3=（n1+αn2）/1+α，式中n1是太阳轮转速，n2是齿圈转速，α是齿圈的齿数与太阳轮齿数的比α=z3/z1，行星机构输出的扭矩由太阳轮传到行星架轮的扭矩与齿圈传到行星架轮的扭矩合成，n2等于零或小于零时，可以理解为全部的输出扭矩都由太阳轮传到行星架轮，因而输出扭矩Ttqt=Ttq*（1+α）（Ttq是输入扭矩），n2由零增至n1时，由太阳轮传到行星架轮合成扭矩比例的减少，输出扭矩随着减少，Ttqt=Ttq*（n1/n3），当离合器完全结合时，n1=n3，输出扭矩Ttqt=Ttq（输入扭矩）。综上所述，这种组合的离合器机构与离合器独立传动机构相比，具有提高输出扭矩的优点，其最大输出扭矩是输入扭矩的1+α倍，最小输出扭矩等于输入扭矩，并且随着输出转速的增加输出扭矩从最大逐渐降到最小，这种特性与无级变速器的特性有些相似，当然，这种机构作为变速器是不现实的，那么，作为一种起步装置会有怎样的表现呢？以下通过一个以三档直接起步的估算实例来说明。
某汽车的质量m：1390公斤
主变速比：4.13
变速器变速比：1档.3.455，2档.1.87，3档.1.36
设行星机构变速比：齿圈固定，太阳轮主动，行星架轮被动，i=3，α=2
发动机外特性2000转对应的输出扭矩约为170牛米
车轮滚动半径r：0.317
首先估算组合离合器机构在发动机输出2000转的恒定转速下，用3档直接从零时速加速到最大时速所需的时间。
发动机输出2000转达到的时速ua：
ua=0.377×0.317×2000/4.13×1.36=42.55公里/小时
以n2/n1为轴，将汽车从0加速到42.55公里/小时的过程划分成若干个小段，计算每一小段加速所需的时间，把每一小段加速所需的时间累加，就是汽车从0加速到42.55公里/小时所需的时间（以控制发动机转速始终保持2000转为前提）；
通过汽车行驶方程求每一段的加速度，由于车速较低，忽略了滚动阻力和空气阻力：   F（驱动力）=m*du/dt（加速阻力）
加速时间 dt=m*du/F
-0.5至0段加速时间的计算：
m=1397，
du的最高值是齿圈转速n2等于零时的时速ua，即
ua=0.377*0.317*2000/3*1.36*4.13=139.018/16.85=14.18公里/小时
式中3是行星机构在齿圈转速n2等于零的传动比。du的最低值是零，于是 du=14.18公里/小时=3.939米/秒。
F=3*1.36*4.13*170/0.317=9036.49
dt=1390*3.939/9036.49=0.6 秒

0至0.1段加速时间计算：
n2/n1=0.1时行星机构的传动比降到2.5，ua=139.018/2.5*1.36*4.13=17
    du=17-14.18=2.82公里/小时=0.786米/秒
F=[（2.5+3）/2]*1.36*4.13*170/0.317=8283.45
2.5是n2/n1=0.1时，行星机构的变矩比，3是n2/n1=0时，行星机构的变矩比，（2.5+3）/2是这一段变矩比的平均值；
dt=1390*0.786/8283.45=0.13秒
用相同的方法计算出所有小段的加速时间，累计起来就是总的加速时间（见附图2）， 秒

从上图看到，该车以3档起步，控制发动机转速为2000转/分，离合器结合时间是2.42秒，车速从零提升到42.68公里/小时，尽管这些数据是在理想的状态下得出，仍足以说明该装置具有良好的起步性能和强劲的爆发力，我们可以对比一下在相同条件下，用逐级换档的方式加速至3档，发动机转速2000转/分为止，发动机转速上升到2000转/分为换档条件，并且发动机转速在2000转/分以下都按输出170牛米扭矩计算，看看从零加速到42.55公里/小时大约需要多少时间；

1档加速时间
1档驱动力：F=（3.455×4.13×170）/0.317=7652.3
1档在2000转时的车速：（0.377×2000×0.317）/3.455×4.13=16.75，转化成米/秒单位为16750/3600=4.65
加速时间：t=1390×4.65/7652.3=0.84秒

2档加速时间
2档驱动力：F=（1.87×4.13×170）/0.317=4141.73
2档在2000转时的车速：（0.377×2000×0.317）/1.87×4.13=30.96，转化成米/秒单位为30960/3600=8.6，加速距离8.6-4.65=3.95
加速时间：t=1390×3.95/4141.73=1.33秒

3档驱动力：F=（1.36×4.13×170）/0.317=3012.16
3档在2000转时的车速：（0.377×2000×0.317）/1.36×4.13=42.68，转化成米/秒单位为42680/3600=11.86，加速距离11.86-8.6=3.3
加速时间：t=1390×3.3/3012.16=1.52秒
合计加速时间：0.84+1.33+1.52=3.69秒，这个结果比3档直接起步的加速时间多了1.27秒，由此看来，用3档直接起步比逐级换档的加速更迅速，更快捷，虽然就现在的条件来看不能直接到5档，但3档直接起步已经能够满足在城市道路上行驶的基本要求，如果把自动离合器技术与本技术结合起来，不就实现手动档变速器趋于自动操作的目的了吗！
在可行性方面主要考虑摩擦片的承受能力，因为起步时间短，离合器摩擦片是可以承受这样的摩擦强度的。其次是本机构只在原有的离合器传动机构上增加了一个行星排，并在结构上略有改动，因而直接成本增幅不高，行星排可以安装在变速齿轮箱内，这样可以避免离合器机构过于紧凑，也能解决行星排的润滑问题。
稀里哗啦的写了一通，也不知能否看得懂，网友们有兴趣的话就耐点心，别见笑哦。
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zlzyl

图是怎样的呀，有吗，看看可能清楚点哦

堕落de天使

图呢？楼主抽时间把图给传上来

bridge

没有图不好理解啊，
再增加一个动力传动路径，就是离合器的主动盘（飞轮）直接传动行星机构的太阳轮是啥意思？
飞轮和太阳轮是刚性连接？

ccccxy

其实很简单，就是我们常说的AMT，是在平时我们使用的机械式的手动变速器基础上增加了一套自动操纵换档时机时的离合器的切换机构，在先换档手柄处给出信号后，由电控程序自动控制离合器动作，当然控制离合器的机构有液压的动力，也有电动的动力的。这样理解更简单些的。

kingtt

MT改造成AMT 运用一些控制和机械方面的知识就可以实现 再加上经过优化的控制策略 性能不比AT差

sweetbead

AMT现在在国内会逐渐成为一个趋势好像……