重型商用車AMT自動變速器標準體系構(gòu)建研究
原果田
(中國重汽集團大同齒輪有限公司 山西 大同 037006)
摘要：通過對國內(nèi)外重型商用車市場的調(diào)研分析，多擋位、大轉(zhuǎn)矩、輕量化、同步器換擋、高可靠性自動操縱、節(jié)油環(huán)保的AMT自動變速器是今后市場需求的主體。我國從1980年就開始了AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但仍處于樣機階段，尚無產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)[1]。本文介紹了國外重型商用車自動變速器標準體系的發(fā)展概況，闡明了構(gòu)建重型商用車AMT自動變速器標準體系的必要性，提出了重型商用車AMT自動變速器標準體系結(jié)構(gòu)設想。
關(guān)鍵詞： 重型商用車;AMT自動變速器;標準體系結(jié)構(gòu)
中圖分類號：U463.212.33 文獻標識碼：A
引言
隨著國際原油價格的不斷上漲，用戶營運成本負擔更加沉重。2006年以來，大噸位、節(jié)油、節(jié)能型重卡成為市場新寵,已成為用戶選擇重卡的重要參考指標，節(jié)油型重卡已成為新的發(fā)展趨勢。機械式自動變速器(Automatic Mechanical Transmission - AMT)具有傳動效率高、換擋操縱舒適性好、轉(zhuǎn)矩適應范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單易制造、節(jié)能環(huán)保成本低的優(yōu)點，成為提升重型商用車技術(shù)水平的主要途徑之一[2]。
我國非常重視AMT自動變速器的研發(fā)工作，《重型商用車自動變速器技術(shù)開發(fā)》項目列為“十一五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)“汽車開發(fā)先進技術(shù)”重點項目。目前國內(nèi)各大變速器生產(chǎn)企業(yè)都在開展AMT自動變速器的研發(fā)工作，但是，由于AMT自動變速器屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其核心技術(shù)在國際上處于壟斷的地位，無可供研發(fā)參考的公開發(fā)行標準，自行研發(fā)必然導致設計制造試驗技術(shù)規(guī)范的不統(tǒng)一，檢測標定評價標準不一致，最終導致開發(fā)資源的浪費及產(chǎn)業(yè)化難以實現(xiàn)。本文著重介紹和提出了重型商用車AMT自動變速器標準體系結(jié)構(gòu)初步設想和建議，以利于我國重型商用車AMT自動變速器標準體系的建立。
1.國際重型商用車AMT自動變速器標準體系概況
二十世紀八十年代，世界上最早的AMT自動變速器誕生于日本五十鈴公司，美國、德國在九十年代開始在重型商用車上使用[1]，本世紀初，以瑞典沃爾沃公司、德國ZF公司為代表的重型商用車AMT自動變速器已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，同時建立了一整套AMT自動變速器開發(fā)、設計、測試、試驗、標定及評價技術(shù)規(guī)范和流程標準體系，由于AMT自動變速器是一種具有高度集成先進技術(shù)的全新動力傳動系統(tǒng)，其核心技術(shù)具有壟斷性，目前在國際上尚無公開發(fā)表的標準體系文件。
2.中國重型商用車AMT自動變速器標準體系概況
中國重型商用車的傳動系統(tǒng)目前仍然以手動變速器為主，自動變速器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展與重型商用車的快速發(fā)展相形顯弱。我國從1980年就開始了AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但仍處于樣機階段，國內(nèi)尚無AMT產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗，也沒有可供參考的標準，未能建立起重型商用車AMT自動變速器標準體系。為了實現(xiàn)AMT的產(chǎn)業(yè)化，增強我國自動變速器自主研發(fā)能力，提升我國汽車技術(shù)水平，中國齒輪專業(yè)協(xié)會于2009年度牽頭成立了《汽車自動變速總成創(chuàng)新聯(lián)盟》，并開始實施自動變速器標準制定工作。
3.重型商用車AMT自動變速器標準體系構(gòu)建研究
3.1 重型商用車AMT自動變速器標準體系基本分類
重型商用車AMT自動變速器開發(fā)是一項高技術(shù)含量跨學科的系統(tǒng)工程，因此，重型商用車AMT自動變速器標準體系的構(gòu)成單元中包含變速器本體、變速器執(zhí)行機構(gòu)、變速器控制系統(tǒng)、變速器試驗驗證、變速器標定、變速器與整車匹配等多個元素，初步可以劃分為以下四個基本分類：
3.1.1 變速器開發(fā)流程標準體系
3.1.2 變速器本體技術(shù)標準體系
3.1.3 變速器控制系統(tǒng)標準體系
3.1.4 變速器測試試驗標定標準體系
3.2 重型商用車AMT自動變速器標準體系的基本架構(gòu)
根據(jù)對重型商用車產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品涉及到的標準規(guī)范分類情況，結(jié)合我們承擔重型商用車自動變速器的研發(fā)實施全過程的工作流程、試驗數(shù)據(jù)等資料，制定了二十項AMT開發(fā)和試驗的技術(shù)規(guī)范(見圖一)，包括：執(zhí)行機構(gòu)設計、加工、試驗技術(shù)規(guī)范;電控硬件設計、測試、試驗技術(shù)規(guī)范;AMT系統(tǒng)試驗方法及規(guī)范;軟件框架、接口定義、測試規(guī)范等。
該系列標準為AMT的系列化開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化制造提供了技術(shù)保障和指導，可以作為行業(yè)和國家標準的參考基礎(chǔ)，為國內(nèi)AMT技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮積極的作用。
重型商用車AMT變速器標準體系
變速器本體標準
控制系統(tǒng)標準
測試、試驗標定標準
開發(fā)流程標準
圖一 重型商用車AMT變速器標準體系
3.3 重型商用車AMT自動變速器標準體系的基本內(nèi)容
3.3.1 變速器開發(fā)流程標準體系的基本內(nèi)容
制定科學合理的AMT自動變速器開發(fā)流程，確定項目開發(fā)個階段的管理職能，有效避免項目開發(fā)風險，保證重型商用車AMT自動變速器標準的科學合理性、系統(tǒng)先進性及兼容開放性。
3.3.2 變速器本體標準體系的基本內(nèi)容
變速器本體標準是整個重型商用車AMT自動變速器標準體系基本架構(gòu)中最基礎(chǔ)的標準，主要規(guī)定了變速器總成中機械部分的產(chǎn)品型式、技術(shù)參數(shù)、檢驗規(guī)則以及標志包裝，同時對影響變速器性能的關(guān)鍵零部件單獨制定了標準如：電磁閥、傳感器等。
3.3.3 變速器控制系統(tǒng)標準體系的基本內(nèi)容
變速器控制系統(tǒng)標準體系的基本內(nèi)容規(guī)定了：變速器TCU控制單元的系統(tǒng)要求，通訊協(xié)議形式參數(shù);TCU與整車VCU 、ECU網(wǎng)絡通訊技術(shù)條件;駕駛員接口控制單元的系統(tǒng)要求、設計制造和試驗要求;控制系統(tǒng)軟件的體系模塊結(jié)構(gòu)、軟件功能、參數(shù)、技術(shù)要求和使用要求;變速器總成與整車集成的參數(shù)、技術(shù)要求和檢測測試規(guī)則。
3.3.4變速器測試試驗標定標準體系的基本內(nèi)容
變速器測試試驗標定標準體系的基本內(nèi)容規(guī)定了:AMT自動變速器的臺架試驗、裝整車道路試驗、關(guān)鍵零部件的先期試驗以及故障診斷技術(shù)要求，主要規(guī)定了變速器的臺架、路試以及出廠試驗的試驗項目、試驗方法、檢測規(guī)則和評價標準
4 結(jié)束語
(1)重型商用車AMT自動變速器是集機械、電子、液(氣)、計算機為一體的高科技產(chǎn)品，因此AMT自動變速器的開發(fā)，必須在一個規(guī)范的、高可靠性的標準化體系指導下進行，才能夠形成產(chǎn)業(yè)化和市場化的適市產(chǎn)品。
(2)我國AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但是由于各方技術(shù)來源及研究的側(cè)重點不同，未形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標準體系。因此，急需建立起具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)、符合我國重型商用車生產(chǎn)應用環(huán)境的AMT自動變速器標準體系
(3)重型商用車AMT自動變速器標準體系的建立是一項跨行業(yè)的、復雜的系統(tǒng)工程，建議由標準化主管政府部門委托專業(yè)標準化研究機構(gòu)，組織行業(yè)、企業(yè)、科研院所聯(lián)合攻關(guān)，合理分工協(xié)作，共同制定國家級的AMT自動變速器標準體系。為我國AMT自動變速器的發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐和有效的知識產(chǎn)權(quán)保護。
參考文獻：
[1]李盛其. 汽車自動變速器(AMT)科研與產(chǎn)業(yè)化[R].北京: 中國齒輪專業(yè)協(xié)會,2008.4-11.
[2]何忠波. 重型車輛換檔品質(zhì)控制與換檔策略研究[D]. 北京: 北京理工大學, 2003.
[3]基金項目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2006AA110115)
【作者簡介】 原果田(1953- )，男，山西原平人，高級工程師