汽车自动变速系统的能源效益及可靠性

　　变速箱油的工作寿命

　　在高温的环境下，变速箱油的工作寿命会被缩短。一旦温度超出正常运作的水平(90°C/195°F以上)，润滑油的氧化速度便会增加，导致其有效寿命被缩短。基于娒指定律，当温度超出正常运作温度12°C/20°F时，箱油的预期工作寿命便会减半。

　　工作表面的磨损

　　除上述的影响外，高温还会对变速器活动组件的工作表面构成威胁。原因是当温度越来越高时，从磨擦区被带走的热力便越少，因此齿轮被卡住的机会便会大增。当温度上升超过175°C/350°F时，钢铁的硬度便会下降。假如我们考虑到齿轮和离合器工作表面的温度通常都高于油温时，我们便可预期齿轮的硬度会随着油温度而下降，即使油温低于175°C/350°F。

　　橡胶密封件及流通管道

　　橡胶密封件及冷冻剂流通管道对高油温极其敏感。当橡胶密封件遇上高温时便会变硬和变得脆弱，导致其工作寿命和可靠性大幅度降低。当汽车不能安装金属制的冷冻剂管道时，便需采用由PA12塑料(酰胺12或尼龙12)制成的冷冻剂流通管道，该管道将转矩器流通输出端口与冷冻剂连接。在高温(超出175°C/350°F)的环境下，塑胶制的冷冻管道可能会屈曲，以致箱油向上流并使冷冻剂失效。

　　ECU过热

　　电子控制单元(ECU)的工作是监视和控制自动变速系统的运作。在某些情况下，ECU会被放置于齿轮箱罩内以尽量利用齿轮箱的现有空间，这表示控制单元会与自动变速箱油长期保持直接接触。这种配置的优点包括可把连接ECU、传感器及起动器的接线尽量缩短;减少插头和连接器的数量;降低线路间的噪声及使换档的位置检测更加准确。

　　假如变速器环境及冷冻剂的温度过高，汽车的动力和控制电子元件便不能正常地运作，以致其寿命缩短并出现损坏。因此，变速器系统必须对过热情况进行侦测甚至预测，并通过适当措施减少所产生的热力及/或改善过热的情况。对于一些极端的情况，系统必须更精确地测量温度并把敏感的电子元件关闭以防止控制电子被完全破坏。

　　结论

　　为了克服监察自动变速器温度的各项挑战，美国国家半导体特别对LM71进行优化，推出针对高温应用的LM71A1。

　　LM71A1是一个具备有SPI接口的数字温度传感器，其宽阔的工作温度范围(-40°C 到 +175°C或

　　-40 到350°F)，使温度的监察能同时于冷起动及过热情况下进行。该器件现以裸片形式提供，并保证拥有更快的温度响应，从而对暖车过程有更佳的控制。然而，它的最大特点是可在高温(130 到 150°C或165 到 300°F)及高分辨率(0.03125°C/LSB)下达到极高的精确度，以确保能于极高温的环境下精确地感测温度。

　　为了把箱油维持在正常的运作范围内，以及正确地控制汽门和换档时间及防止机件过快退化和损坏，精确的温度检测便不可或缺。如此，便可获得较高的燃油效益和提高系统的可靠性。LM71A1可帮助设计人员设计出针对变速器电子控制单元的高性能热管理系统。

　　参考文献：

　　[1] J Vidi . Energy Efficiency in Automatic Transmission Systems[R].www.national.com/vcm/NSC_Content/Files/en_US/Signalpath/national_sp_designer116.pdf

　　[2] LM71A1 Data Sheet[DB].http://wwwd.national.com/DPBU/PLRF.nsf/List?OpenForm&Start=250

　　[3] Electronically-controlled, adaptive automatic transmission system[R] .http://www.freepatentsonline.com/4875391.html

　　[4] A Short Course on Automatic Transmissions[R].http://www.familycar.com/transmission.htm

　　[5] J Vidi . Reliability in Automatic Transmission Systems[R]http://www.techonline.com/learning/techpaper/212700654