商用車AMT的發(fā)展現(xiàn)狀及國內(nèi)需求分析（一）

　　2008年12月19日，中國重汽HOWO A7重卡在濟(jì)南上市。裝配中國重汽與威伯科（WABCO）公司合作開發(fā)的“SMARTSHIFT-AMT”變速器（智能換擋手自一體變速器），成為了HOWO A7最大的亮點(diǎn)。同時(shí)也揭開了中國商用車AMT產(chǎn)業(yè)化的序幕。那么，AMT的優(yōu)缺點(diǎn)、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來國內(nèi)需求又到底怎樣呢，下面將逐一進(jìn)行介紹和分析。

　　1   AMT簡介
   
　　汽車電控機(jī)械式自動變速器（AMT）是在干式離合器和齒輪變速器基礎(chǔ)上加裝微機(jī)控制的自動變速系統(tǒng)。它能根據(jù)車速、油門、駕駛員命令等參數(shù)，確定最佳擋位，控制原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及發(fā)動機(jī)的油門開度的同步調(diào)節(jié)等操作過程，最終實(shí)現(xiàn)換擋過程的操縱自動化。AMT保持了原有機(jī)械變速器的基本結(jié)構(gòu)，與常用的AT（液力變矩器自動變速器）比較，具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、易于制造、工作可靠及操縱方便等優(yōu)點(diǎn)，尤其是其省油的特點(diǎn)適合于我國大、中型客車和中重型載貨車的應(yīng)用。   

　　AMT全稱為Automated Mechanical Transmission，中文叫做電腦控制液力換檔機(jī)械式變速器。其工作原理是在機(jī)械變速器（手動檔）原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結(jié)構(gòu)不變的情況下通過加裝微機(jī)控制的自動操縱系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)換檔的自動化。因此AMT實(shí)際上是由一個(gè)電腦控制一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選檔的兩個(gè)動作。AMT的核心技術(shù)是微機(jī)控制，因此電子技術(shù)及其控制質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運(yùn)行質(zhì)量。

　　2  AMT的優(yōu)缺點(diǎn)

　　2.1  優(yōu)點(diǎn)

　?。?）與MT相比，AMT的優(yōu)勢為：

● 操作更健康：智能換擋，駕駛無需離合；
● 動力更強(qiáng)：技術(shù)與F1賽車同源，駕駛感受更精彩；
● 省油9％左右：微電腦控制系統(tǒng)，換擋時(shí)機(jī)掌握更精確；
● 安全性更優(yōu)：模仿最優(yōu)秀駕駛員駕駛，避免錯(cuò)誤操作。

　?。?）與AT相比，AMT的優(yōu)勢為：

● 動力更強(qiáng)：傳動效率高出7％以上，動力傳輸無損耗；
● 省油20％：手動擋的機(jī)械變速，微電腦的智能操控；
● 生產(chǎn)成本低：比AT低30％的成本優(yōu)勢，生產(chǎn)繼承性強(qiáng)；
● 維護(hù)成本低：可于MT媲美，較AT更低。

　　（3）與CVT相比，AMT的優(yōu)勢為：

● 成本低，利于生產(chǎn)；
● 維護(hù)更方便，成本更低；
● 產(chǎn)品可匹配性好

　　2.2  缺點(diǎn)
   
　　對于商用車AMT來說，與MT相比，成本增加40％～70％不等，絕對值在數(shù)千元，因此國內(nèi)用戶難以接受，這是目前中國商用車普遍采用MT而不用AMT的主要原因。同時(shí)，中國的商用車在使用中，經(jīng)常會遇到超載超限運(yùn)輸?shù)膯栴}，這對整個(gè)傳動系統(tǒng)是非常艱巨的考驗(yàn)。為了節(jié)約離合器的使用，很多超載車輛的司機(jī)在換擋時(shí)都不使用離合器，直接利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和車速配合實(shí)現(xiàn)直接換擋，而AMT無論操作多么精準(zhǔn)，每次換擋都不可避免會對離合器造成一定損耗。

　　受限于AMT結(jié)構(gòu)形式，在各類汽車上，與AT相比，AMT的劣勢也比較明顯。AMT為切斷動力換檔，在起步和換檔過程中不能很好地緩和沖擊與振動，換檔沖擊較大。同時(shí)，AMT在換檔速度上劣于AT，平順性一般，不利于起步和換檔品質(zhì)的提高，在一定程度上影響了駕駛舒適性。不過，隨著廠家對AMT的不斷改進(jìn)，目前配裝AMT的車型在舒適性上已有了大幅提升。

　　3  國內(nèi)外商用車AMT發(fā)展現(xiàn)狀

　　3.1  國外AMT的發(fā)展及現(xiàn)狀
   
　?。?）總體概況

　　國外AMT在商用汽車上的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛且進(jìn)入了智能化階段。從歷史上看，AMT的發(fā)展大致分為兩個(gè)階段:單獨(dú)控制階段和整體控制階段。單獨(dú)控制指AMT的控制對象只包括選換檔機(jī)構(gòu)、離合器、油門機(jī)構(gòu)，其控制策略只是實(shí)現(xiàn)起步、換檔時(shí)人工操縱的自動化；整體控制不僅實(shí)現(xiàn)人工操縱的自動化，還對整個(gè)傳動系統(tǒng)進(jìn)行控制，以提高傳動系統(tǒng)的性能和智能。AMT的單獨(dú)控制階段經(jīng)歷了三個(gè)階段。

　　第一階段是半自動AMT的發(fā)展與成熟階段。早在20世紀(jì)60年代，歐洲一些手動變速器生產(chǎn)廠家就已開始離合器自動化的研究，通過全機(jī)械或液壓控制實(shí)現(xiàn)離合器的自動化，但這種系統(tǒng)的控制效果有限，沒有太多的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代中期，AMT的研究方向是半自動輔助換檔系統(tǒng)。車輛的換檔時(shí)刻由駕駛員決定，由電子控制系統(tǒng)完成換檔操作的功能。瑞典Scania(斯堪尼亞)的CAG系統(tǒng)、德國DaimlerBenz(戴姆勒奔馳)的EPS系統(tǒng)采用的都是半自動AMT，駕駛員踩離合器確定換檔時(shí)刻，電子控制系統(tǒng)接到換檔指令后，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)換檔操作。同一時(shí)期，白俄羅斯工學(xué)院采用兩參數(shù)換檔規(guī)律由控制系統(tǒng)完成選檔和換檔時(shí)機(jī)的確定及其執(zhí)行，但在起步時(shí)，仍由駕駛員操縱離合器以實(shí)現(xiàn)車輛的起步。美國Eaton(伊頓)的SAMT系統(tǒng)對換檔時(shí)刻的離合器和發(fā)動機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲{駛員只需要通過開關(guān)向TCU發(fā)出升檔或降檔信號，系統(tǒng)就能自動完成所有的換檔動作。
 
　　第二階段是全自動AMT的發(fā)展。從1981年底，五十鈴公司和富士公司開始開發(fā)AMT,于1984年秋在世界上最先研制成功電子控制機(jī)械式有級全自動變速器NAVI-5 (New Advanced Vehicle With Intelligence-5)并裝于ASKA（雅加)轎車投放市場，該車已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的起步、換檔自動控制。同期，日本的Nissan(尼桑)、瑞典的SAAB(薩博)、美國的Ford(福特)、意大利的FIAT(菲亞特)、德國的ZF、法國的Renault(雷諾)都對全自動AMT進(jìn)行了研究開發(fā)。1995年本田的部分Civic轎車(思域)裝用了AMT。1996年寶馬M3轎車所采用的“M序列式變速器”就是在原來的M3型6擋手動機(jī)械變速器基礎(chǔ)上作了大幅度的改進(jìn)，以全新的電液控制系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器的操縱系統(tǒng)，并有自動變速和手動變速兩種可供選擇的模式。ZF公司也推出了其電控機(jī)械自動變速器新產(chǎn)品－AS Tronic系列。

　　在此階段，研究的重點(diǎn)是離合器的起步控制和換檔操縱規(guī)律，各大公司對全自動AMT的研究使全自動AMT進(jìn)入了實(shí)用階段。

　　第三階段是AMT智能化的研究。由于離合器的起步控制和換檔操縱規(guī)律與外界道路環(huán)境情況、人的主觀駕駛意圖、車輛的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，一般的控制策略易造成離合器的過快磨損、彎道意外換檔等不良現(xiàn)象。故采用模糊控制策略、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略等智能控制方法，以提高AMT傳動系統(tǒng)的智能。

　　AMT的整體控制是在車輛上廣泛采用微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。目前，電子產(chǎn)品在車輛上的應(yīng)用已超過30%，電控發(fā)動機(jī)、電控自動變速、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、防側(cè)滑(ASR)等相繼在車輛上使用。因此，將AMT的控制同發(fā)動機(jī)、ABS、 ASR和ACCS的控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)一體化控制，可提高傳動系統(tǒng)的性能，優(yōu)化控制效果。美國伊頓公司的最新產(chǎn)品Autoshift涵蓋了6、7、10、18擋變速器，與Caterpillar(卡特彼勒)電控發(fā)動機(jī)相匹配，換擋操作過程無需分離離合器，通過控制發(fā)動機(jī)及變速器內(nèi)的制動裝置對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使換檔主從件實(shí)現(xiàn)同步，完成換擋操作。

　　在歐洲商用車領(lǐng)域，1986年首套AMT變速器開始使用，截止2008年AMT裝車總量已超過50%。而在中國這項(xiàng)技術(shù)雖然剛剛興起，但卻被越來越多的業(yè)內(nèi)人士看好，國內(nèi)多家變速器企業(yè)都在積極研發(fā)各自的AMT產(chǎn)品。

　?。?）主要商用車公司產(chǎn)品情況

　　1）奔馳

　　奔馳通過安裝AMT變速器再輔以智能換擋系統(tǒng)，確保了各種工作狀況下優(yōu)化的傳動系統(tǒng)組合。智能換檔變速器使得車輛在發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能獲得較高的行使速度，十分有利于長途運(yùn)輸過程中降低油耗。出色的爬坡能力、低操控速度、高耐久性、低運(yùn)轉(zhuǎn)噪音和優(yōu)異的功率質(zhì)量比，實(shí)現(xiàn)智能換檔變速器真正的多項(xiàng)全能理念。

　　2）沃爾沃

　　I-Shift 是沃爾沃一款第三代AMT。配置這個(gè)裝置的卡車不僅舒適性和安全性更高而且燃油消耗更小，重量也較輕，I-Shift裝置換擋迅速、平穩(wěn)、柔順，能根據(jù)當(dāng)前的行使情況換到最佳檔位。排檔桿按人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，安裝在駕駛員座椅上，可方便舒服地進(jìn)行操作。它一共有五種特性配置分別是：基本、基本并改進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、性能、 綜合。目前應(yīng)用于FM/FH系列上。

　　3）曼

　　曼公司在其長途運(yùn)輸重型卡車上采用的是TipMatic自動變速器，它提供的舒適性更佳，無需要離合器踏板和手動換檔，離合和檔位全部通過電動氣動控制操作。也可選擇半自動操作，在手動狀態(tài)下由駕駛員決定換檔時(shí)間。與手動變速器相比，MAN TipMatic 要輕60千克，因此有效載荷更高。該配置可使汽車在極度苛刻的駕駛條件下行使順暢且精確地執(zhí)行指令。

　　4）雷諾

　　雷諾卡車采用Optidriver自動換檔變速器，以滿足業(yè)務(wù)的特別要求。舒適的操作及更低的運(yùn)營成本造就了自動換檔變速器的主要特性。其換檔桿被設(shè)置在方向盤上，所有相關(guān)的數(shù)據(jù)都顯示在電子儀表盤上，這樣司機(jī)就可以集中精力在駕駛操作上。除此，還開發(fā)了多種特殊的模式：

●經(jīng)濟(jì)模式：計(jì)算了油耗與性能的最佳結(jié)合，并根據(jù)載重和路況自動調(diào)整；
●操作模式：通過離合器位置及加速踏板位置的連接，讓卡車在低速下得以精確的定位；
●降檔模式：能讓你提高卡車的加速能力；
●暫時(shí)手動模式：允許駕駛員手動控制變速器，該模式在巡航系統(tǒng)打開或者加速踏板抬起時(shí)失效。

　　5）斯堪尼亞

　　目前在斯堪尼亞的牽引車和運(yùn)輸車上普通采用的就是其Optieruise變速器，Optieruise可以讓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和變速器在換擋前能完美匹配，使換擋更加平滑和快速，這樣有利于減少燃油消耗并延長動力系統(tǒng)的使用壽命。

　　6）依維柯

　　Iveco Stralis系列采用了Eurotronic變速器，以確保發(fā)動機(jī)始終工作在燃油消耗最低的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，增強(qiáng)了安全性和操縱性，因此駕駛員可以將注意力完全放在路面上，減少了駕駛員的疲勞。

　　7）達(dá)夫

　　在其重型運(yùn)輸牽引車上采用的AS-Tronic變速器，通過安裝在駕駛員旁邊控制臺上的控制桿，使駕駛員操縱起來更加快速便捷。通過儀表盤上的按鈕可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式之間的切換。

（未完待續(xù)）