重型商用車AMT自動變速器標準體系構建研究
原果田
(中國重汽集團大同齒輪有限公司 山西 大同 037006)
摘要：通過對國內外重型商用車市場的調研分析，多擋位、大轉矩、輕量化、同步器換擋、高可靠性自動操縱、節油環保的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的技術研究，取得了不少成果，但仍處于樣機階段，尚無產業化的產品出現[1]。本文介紹了國外重型商用車自動變速器標準體系的發展概況，闡明了構建重型商用車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構設想。
關鍵詞： 重型商用車;AMT自動變速器;標準體系結構
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、節油、節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，節油型重卡已成為新的發展趨勢。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、轉矩適應范圍廣、結構簡單易制造、節能環保成本低的優點，成為提升重型商用車技術水平的主要途徑之一[2]。
我國非常重視AMT自動變速器的研發工作，《重型商用車自動變速器技術開發》項目列為“十一五”國家高技術研究發展計劃(863計劃)“汽車開發先進技術”重點項目。目前國內各大變速器生產企業都在開展AMT自動變速器的研發工作，但是，由于AMT自動變速器屬于高新技術產業，其核心技術在國際上處于壟斷的地位，無可供研發參考的公開發行標準，自行研發必然導致設計制造試驗技術規范的不統一，檢測標定評價標準不一致，最終導致開發資源的浪費及產業化難以實現。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構初步設想和建議，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自動變速器已實現了產業化，同時建立了一整套AMT自動變速器開發、設計、測試、試驗、標定及評價技術規范和流程標準體系，由于AMT自動變速器是一種具有高度集成先進技術的全新動力傳動系統，其核心技術具有壟斷性，目前在國際上尚無公開發表的標準體系文件。
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目前仍然以手動變速器為主，自動變速器技術及產業發展與重型商用車的快速發展相形顯弱。我國從1980年就開始了AMT的技術研究，取得了不少成果，但仍處于樣機階段，國內尚無AMT產業化的經驗，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AMT的產業化，增強我國自動變速器自主研發能力，提升我國汽車技術水平，中國齒輪專業協會于2009年度牽頭成立了《汽車自動變速總成創新聯盟》，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自動變速器開發是一項高技術含量跨學科的系統工程，因此，重型商用車AMT自動變速器標準體系的構成單元中包含變速器本體、變速器執行機構、變速器控制系統、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 變速器開發流程標準體系
3.1.2 變速器本體技術標準體系
3.1.3 變速器控制系統標準體系
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
根據對重型商用車產業化產品涉及到的標準規范分類情況，結合我們承擔重型商用車自動變速器的研發實施全過程的工作流程、試驗數據等資料，制定了二十項AMT開發和試驗的技術規范(見圖一)，包括：執行機構設計、加工、試驗技術規范;電控硬件設計、測試、試驗技術規范;AMT系統試驗方法及規范;軟件框架、接口定義、測試規范等。
該系列標準為AMT的系列化開發和產業化制造提供了技術保障和指導，可以作為行業和國家標準的參考基礎，為國內AMT技術的發展發揮積極的作用。
重型商用車AMT變速器標準體系
變速器本體標準
控制系統標準
測試、試驗標定標準
開發流程標準
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容
3.3.1 變速器開發流程標準體系的基本內容
制定科學合理的AMT自動變速器開發流程，確定項目開發個階段的管理職能，有效避免項目開發風險，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中最基礎的標準，主要規定了變速器總成中機械部分的產品型式、技術參數、檢驗規則以及標志包裝，同時對影響變速器性能的關鍵零部件單獨制定了標準如：電磁閥、傳感器等。
3.3.3 變速器控制系統標準體系的基本內容
變速器控制系統標準體系的基本內容規定了：變速器TCU控制單元的系統要求，通訊協議形式參數;TCU與整車VCU 、ECU網絡通訊技術條件;駕駛員接口控制單元的系統要求、設計制造和試驗要求;控制系統軟件的體系模塊結構、軟件功能、參數、技術要求和使用要求;變速器總成與整車集成的參數、技術要求和檢測測試規則。
3.3.4變速器測試試驗標定標準體系的基本內容
變速器測試試驗標定標準體系的基本內容規定了:AMT自動變速器的臺架試驗、裝整車道路試驗、關鍵零部件的先期試驗以及故障診斷技術要求，主要規定了變速器的臺架、路試以及出廠試驗的試驗項目、試驗方法、檢測規則和評價標準
4 結束語
(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品，因此AMT自動變速器的開發，必須在一個規范的、高可靠性的標準化體系指導下進行，才能夠形成產業化和市場化的適市產品。
(2)我國AMT的技術研究，取得了不少成果，但是由于各方技術來源及研究的側重點不同，未形成統一的技術規范和標準體系。因此，急需建立起具有獨立自主知識產權、符合我國重型商用車生產應用環境的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的、復雜的系統工程，建議由標準化主管政府部門委托專業標準化研究機構，組織行業、企業、科研院所聯合攻關，合理分工協作，共同制定國家級的AMT自動變速器標準體系。為我國AMT自動變速器的發展提供強有力的技術支撐和有效的知識產權保護。
參考文獻：
[1]李盛其. 汽車自動變速器(AMT)科研與產業化[R].北京: 中國齒輪專業協會,2008.4-11.
[2]何忠波. 重型車輛換檔品質控制與換檔策略研究[D]. 北京: 北京理工大學, 2003.
[3]基金項目：國家高技術研究發展計劃(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