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重型商用车AMT自动变速器标准体系构建研究

时间:2022-03-23来源:

导语:通过对国内外重型商用车市场的调研分析,多挡位、大转矩、轻量化、同步器换挡、高可靠性自动操纵、节油环保的AMT自动变速器是今后市场需求的主体。我国从1980年就开始了AMT的技术研究,取得了不少成果,但仍处于样机阶段,尚无产业化的产品出现[1]。本文介绍了国外重型商用车自动变速器标准体系的发展概况,阐明了构建重型商用车AMT自动变速器标准体系的必要性,提出了重型商用车AMT自动变速器标准体系结构设想。

  引言

  随着国际原油价格的不断上涨,用户营运成本负担更加沉重。2006年以来,大吨位、节油、节能型重卡成为市场新宠,已成为用户选择重卡的重要参考指标,节油型重卡已成为新的发展趋势。机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission - AMT)具有传动效率高、换挡操纵舒适性好、转矩适应范围广、结构简单易制造、节能环保成本低的优点,成为提升重型商用车技术水平的主要途径之一。

  我国非常重视AMT自动变速器的研发工作,《重型商用车自动变速器技术开发》项目列为“十一五”国家高技术研究发展计划(863计划)“汽车开发先进技术”重点项目。目前国内各大变速器生产企业都在开展AMT自动变速器的研发工作,但是,由于AMT自动变速器属于高新技术产业,其核心技术在国际上处于垄断的地位,无可供研发参考的公开发行标准,自行研发必然导致设计制造试验技术规范的不统一,检测标定评价标准不一致,最终导致开发资源的浪费及产业化难以实现。本文着重介绍和提出了重型商用车AMT自动变速器标准体系结构初步设想和建议,以利于我国重型商用车AMT自动变速器标准体系的建立。

  1.国际重型商用车AMT自动变速器标准体系概况

  二十世纪八十年代,世界上最早的AMT自动变速器诞生于日本五十铃公司,美国、德国在九十年代开始在重型商用车上使用[1],本世纪初,以瑞典沃尔沃公司、德国ZF公司为代表的重型商用车AMT自动变速器已实现了产业化,同时建立了一整套AMT自动变速器开发、设计、测试、试验、标定及评价技术规范和流程标准体系,由于AMT自动变速器是一种具有高度集成先进技术的全新动力传动系统,其核心技术具有垄断性,目前在国际上尚无公开发表的标准体系文件。

  2.中国重型商用车AMT自动变速器标准体系概况

  中国重型商用车的传动系统目前仍然以手动变速器为主,自动变速器技术及产业发展与重型商用车的快速发展相形显弱。我国从1980年就开始了AMT的技术研究,取得了不少成果,但仍处于样机阶段,国内尚无AMT产业化的经验,也没有可供参考的标准,未能建立起重型商用车AMT自动变速器标准体系。为了实现AMT的产业化,增强我国自动变速器自主研发能力,提升我国汽车技术水平,中国齿轮专业协会于2009年度牵头成立了《汽车自动变速总成创新联盟》,并开始实施自动变速器标准制定工作。

  3.重型商用车AMT自动变速器标准体系构建研究

  3.1 重型商用车AMT自动变速器标准体系基本分类

  重型商用车AMT自动变速器开发是一项高技术含量跨学科的系统工程,因此,重型商用车AMT自动变速器标准体系的构成单元中包含变速器本体、变速器执行机构、变速器控制系统、变速器试验验证、变速器标定、变速器与整车匹配等多个元素,初步可以划分为以下四个基本分类:

  3.1.1 变速器开发流程标准体系

  3.1.2 变速器本体技术标准体系

  3.1.3 变速器控制系统标准体系

  3.1.4 变速器测试试验标定标准体系

  3.2 重型商用车AMT自动变速器标准体系的基本架构

  根据对重型商用车产业化产品涉及到的标准规范分类情况,结合我们承担重型商用车自动变速器的研发实施全过程的工作流程、试验数据等资料,制定了二十项AMT开发和试验的技术规范(见图一),包括:执行机构设计、加工、试验技术规范;电控硬件设计、测试、试验技术规范;AMT系统试验方法及规范;软件框架、接口定义、测试规范等。

  该系列标准为AMT的系列化开发和产业化制造提供了技术保障和指导,可以作为行业和国家标准的参考基础,为国内AMT技术的发展发挥积极的作用。

图一 重型商用车AMT变速器标准体系

  3.3 重型商用车AMT自动变速器标准体系的基本内容

  3.3.1 变速器开发流程标准体系的基本内容

  制定科学合理的AMT自动变速器开发流程,确定项目开发个阶段的管理职能,有效避免项目开发风险,保证重型商用车AMT自动变速器标准的科学合理性、系统先进性及兼容开放性。

  3.3.2 变速器本体标准体系的基本内容

  变速器本体标准是整个重型商用车AMT自动变速器标准体系基本架构中最基础的标准,主要规定了变速器总成中机械部分的产品型式、技术参数、检验规则以及标志包装,同时对影响变速器性能的关键零部件单独制定了标准如:电磁阀、传感器等。

  3.3.3 变速器控制系统标准体系的基本内容

  变速器控制系统标准体系的基本内容规定了:变速器TCU控制单元的系统要求,通讯协议形式参数;TCU与整车VCU 、ECU网络通讯技术条件;驾驶员接口控制单元的系统要求、设计制造和试验要求;控制系统软件的体系模块结构、软件功能、参数、技术要求和使用要求;变速器总成与整车集成的参数、技术要求和检测测试规则。

  3.3.4变速器测试试验标定标准体系的基本内容

  变速器测试试验标定标准体系的基本内容规定了:AMT自动变速器的台架试验、装整车道路试验、关键零部件的先期试验以及故障诊断技术要求,主要规定了变速器的台架、路试以及出厂试验的试验项目、试验方法、检测规则和评价标准

  4 结束语

  (1)重型商用车AMT自动变速器是集机械、电子、液(气)、计算机为一体的高科技产品,因此AMT自动变速器的开发,必须在一个规范的、高可靠性的标准化体系指导下进行,才能够形成产业化和市场化的适市产品。

  (2)我国AMT的技术研究,取得了不少成果,但是由于各方技术来源及研究的侧重点不同,未形成统一的技术规范和标准体系。因此,急需建立起具有独立自主知识产权、符合我国重型商用车生产应用环境的AMT自动变速器标准体系

  (3)重型商用车AMT自动变速器标准体系的建立是一项跨行业的、复杂的系统工程,建议由标准化主管政府部门委托专业标准化研究机构,组织行业、企业、科研院所联合攻关,合理分工协作,共同制定国家级的AMT自动变速器标准体系。为我国AMT自动变速器的发展提供强有力的技术支撑和有效的知识产权保护。

标签: 变速器

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