當(dāng)前我國商用車AMT自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化過程中的主要技術(shù)難點(diǎn)分析

　　隨著高速公路的發(fā)展，運(yùn)輸市場對功率在300馬力以上的卡車及特種專用汽車的需求越來越大。而目前配置這些重型汽車的變速箱多為手動(dòng)，檔位多、換檔復(fù)雜，即使熟練的駕駛員也很難掌握最佳換檔時(shí)機(jī);進(jìn)口的自動(dòng)變速器價(jià)格又十分昂貴，用戶很難接受。因而，實(shí)現(xiàn)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，是當(dāng)前我國重型商用車發(fā)展的重要選擇與必然趨勢。

　　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)也揭開了中國重型商用車AMT產(chǎn)業(yè)化的序幕。

　　然而，在業(yè)內(nèi)，甚至在中國重汽內(nèi)部，無論是專家還是企業(yè)高管，均對重汽新研發(fā)的AMT的市場前景心存疑慮。當(dāng)時(shí)重汽技術(shù)中心主任劉偉在接受記者采訪時(shí)就出言謹(jǐn)慎，“雖然此款A(yù)MT產(chǎn)品推向市場之前，已經(jīng)作過了大量實(shí)驗(yàn)，但量產(chǎn)后，產(chǎn)品一致性能否保證，實(shí)際使用工況與試驗(yàn)工況也有一定差別，因此，AMT能否快速得到用戶和市場認(rèn)可，一切都是未知數(shù)。”從近一年來A7重卡的銷售情況來看，的確不如人意。當(dāng)然，我們也不能否認(rèn)，任何新產(chǎn)品的推出都需要一個(gè)市場培育期，何況重卡這樣的高技術(shù)含量產(chǎn)品。

　　此外，中國重汽量產(chǎn)的AMT只是一款適用于牽引車的16擋變速器，而匹配其他車型的產(chǎn)品以及12擋AMT變速器的開發(fā)尚在進(jìn)行中。對于其它檔位AMT變速器的研發(fā)還沒有排入計(jì)劃。另據(jù)業(yè)內(nèi)專家調(diào)查分析，在2011年底之前，國內(nèi)不會再有其它企業(yè)有實(shí)力推出量產(chǎn)的AMT整車產(chǎn)品。

　　根據(jù)以上分析可知，我國要實(shí)現(xiàn)商用車AMT的自主研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，還有較長的路要走。這其中的主要原因是在以下關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)上我們尚沒有突破，或者說沒有完全掌握。

　　1 換檔規(guī)律

　　換擋規(guī)律即采用何種參數(shù)在何時(shí)來控制變速器換檔，是AMT技術(shù)的核心之一，直接影響整車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。兩參數(shù)或多參數(shù)換檔規(guī)律是采用得最多的一種換檔技術(shù)。其原理是當(dāng)油門開度及車速變化到某一定數(shù)值時(shí)，就能自動(dòng)換入新的檔位(高檔或低檔)。

　　2 車輛檔位決策和控制

　　檔位決策就是根據(jù)車輛運(yùn)行情況、道路情況和駕駛員的意圖，按照某些目標(biāo)(如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性)最優(yōu)的原則確定當(dāng)前車輛應(yīng)處的檔位，并通過選換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制變速器進(jìn)行換檔。

　　3 離合器控制

　　離合器的工作復(fù)雜，在起步、換檔過程中，主要受爬坡、負(fù)載及人為因素的影響。離合器的分離與接合執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由機(jī)、電、液組件構(gòu)成，是一個(gè)典型的非線性系統(tǒng)。因此，為了有效地完成離合器的分離與接合，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與高精度控制是一個(gè)很重要的問題。

　　4 換檔時(shí)間

　　AMT的傳動(dòng)是憑借齒輪傳動(dòng)的，在換檔過程中要一個(gè)齒輪檔脫出才能掛入另一檔齒輪，所以它的換檔時(shí)間較長。因此，為使AMT的性能達(dá)到最好，應(yīng)解決縮短其換檔時(shí)間這一首要問題。

　　5 可靠性技術(shù)

　　可靠性技術(shù)是車輛自動(dòng)化裝置最重要的問題之一，可靠性問題的解決是AMT走向商品化的重要前提條件。在AMT系統(tǒng)中應(yīng)用了容錯(cuò)控制技術(shù)，首先可以確保電子控制系統(tǒng)硬件的可靠性，此外還能保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)和軟件的可靠性，這樣可以保證汽車在多變的惡劣環(huán)境中AMT系統(tǒng)能夠可靠地工作。

　　6 變速中離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)控制

　　在AMT控制系統(tǒng)中，無論電噴發(fā)動(dòng)機(jī)還是化油器發(fā)動(dòng)機(jī)，換檔過程和離合器分離與接合過程都涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)問題。正因如此，對AMT系統(tǒng)換檔的控制比對變速時(shí)進(jìn)行定油門開度調(diào)節(jié)的液力機(jī)械式自動(dòng)變速器(AT)要困難得多。對AMT的控制方法、可實(shí)現(xiàn)性及可靠性等方面，都提出較高要求。

　　7 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)是以位高性能處理器、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器和鐵電存儲器為硬件電路核心，結(jié)合先進(jìn)的軟件控制算法，帶現(xiàn)場總線通信協(xié)議的智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)中使用的高頻電磁感應(yīng)閥的設(shè)計(jì)制造，以及在電磁閥設(shè)計(jì)體積盡可能小的前提下，滿足高頻響應(yīng)，耐振動(dòng)沖擊，密封可靠、散熱快速有效等均為目前的技術(shù)難點(diǎn)。

　　8 傳感器技術(shù)

　　在AMT控制系統(tǒng)中，其換檔過程和離合器分離與接合過程都通過傳感器得到檢測與判定，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)電子自動(dòng)控制，其中涉及到的傳感器包括：溫度傳感器、車速傳感器、二軸速度傳感器、氣缸直線位移傳感器、壓力傳感器等，這些傳感器信號匯入變速箱ECU，再由ECU經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后向執(zhí)行元件發(fā)出控制指令，因此傳感器的作用非常重要?？紤]到變速箱的整體結(jié)構(gòu)及可靠性等因素，傳感器結(jié)構(gòu)采用非接觸測量模式，從而滿足傳感器精度高、體積小、抗振動(dòng)、抗干擾、可靠性高等要求。

　　9 適應(yīng)超載狀態(tài)下的整車標(biāo)定與匹配技術(shù)

　　雖然AMT的原理不算復(fù)雜，但國內(nèi)許多研發(fā)AMT的企業(yè)路試了多年而依舊未能產(chǎn)業(yè)化，其中的技術(shù)難點(diǎn)除了以上電控系統(tǒng)的開發(fā)外，再就是整車標(biāo)定與匹配工作。

　　由于中國地域遼闊，環(huán)境路況以及駕駛情況復(fù)雜，因此AMT標(biāo)定以及與整車匹配的工作復(fù)雜、漫長而困難。特別是中國卡車超載嚴(yán)重，有的甚至?xí)^一倍，故做整車標(biāo)定，就不能按照核定總質(zhì)量來做，加之國內(nèi)重卡可靠性與歐洲重卡有較大差距，因此可能會出現(xiàn)熄火、制動(dòng)失靈、空氣壓縮壞掉、擋位拉不上等情況，而這些在歐洲已經(jīng)不是技術(shù)層面研究的問題，而在國內(nèi)，卻是研發(fā)人員要重點(diǎn)考慮的。