重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究

　　原果田

　　(中國(guó)重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司 山西 大同 037006)

　　摘要：通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外重型商用車(chē)市場(chǎng)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(dòng)操縱、節(jié)油環(huán)保的AMT自動(dòng)變速器是今后市場(chǎng)需求的主體。我國(guó)從1980年就開(kāi)始了AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但仍處于樣機(jī)階段，尚無(wú)產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)[1]。本文介紹了國(guó)外重型商用車(chē)自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展概況，闡明了構(gòu)建重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的必要性，提出了重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)設(shè)想。

　　關(guān)鍵詞： 重型商用車(chē);AMT自動(dòng)變速器;標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

　　中圖分類(lèi)號(hào)：U463.212.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　引言

　　隨著國(guó)際原油價(jià)格的不斷上漲，用戶(hù)營(yíng)運(yùn)成本負(fù)擔(dān)更加沉重。2006年以來(lái)，大噸位、節(jié)油、節(jié)能型重卡成為市場(chǎng)新寵,已成為用戶(hù)選擇重卡的重要參考指標(biāo)，節(jié)油型重卡已成為新的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械式自動(dòng)變速器(Automatic Mechanical Transmission - AMT)具有傳動(dòng)效率高、換擋操縱舒適性好、轉(zhuǎn)矩適應(yīng)范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易制造、節(jié)能環(huán)保成本低的優(yōu)點(diǎn)，成為提升重型商用車(chē)技術(shù)水平的主要途徑之一[2]。

　　我國(guó)非常重視AMT自動(dòng)變速器的研發(fā)工作，《重型商用車(chē)自動(dòng)變速器技術(shù)開(kāi)發(fā)》項(xiàng)目列為“十一五”國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)“汽車(chē)開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)”重點(diǎn)項(xiàng)目。目前國(guó)內(nèi)各大變速器生產(chǎn)企業(yè)都在開(kāi)展AMT自動(dòng)變速器的研發(fā)工作，但是，由于AMT自動(dòng)變速器屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其核心技術(shù)在國(guó)際上處于壟斷的地位，無(wú)可供研發(fā)參考的公開(kāi)發(fā)行標(biāo)準(zhǔn)，自行研發(fā)必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)制造試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范的不統(tǒng)一，檢測(cè)標(biāo)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不一致，最終導(dǎo)致開(kāi)發(fā)資源的浪費(fèi)及產(chǎn)業(yè)化難以實(shí)現(xiàn)。本文著重介紹和提出了重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)初步設(shè)想和建議，以利于我國(guó)重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。

　　1.國(guó)際重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系概況

　　二十世紀(jì)八十年代，世界上最早的AMT自動(dòng)變速器誕生于日本五十鈴公司，美國(guó)、德國(guó)在九十年代開(kāi)始在重型商用車(chē)上使用[1]，本世紀(jì)初，以瑞典沃爾沃公司、德國(guó)ZF公司為代表的重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)建立了一整套AMT自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試、試驗(yàn)、標(biāo)定及評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范和流程標(biāo)準(zhǔn)體系，由于AMT自動(dòng)變速器是一種具有高度集成先進(jìn)技術(shù)的全新動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其核心技術(shù)具有壟斷性，目前在國(guó)際上尚無(wú)公開(kāi)發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn)體系文件。

　　2.中國(guó)重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系概況

　　中國(guó)重型商用車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)目前仍然以手動(dòng)變速器為主，自動(dòng)變速器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展與重型商用車(chē)的快速發(fā)展相形顯弱。我國(guó)從1980年就開(kāi)始了AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但仍處于樣機(jī)階段，國(guó)內(nèi)尚無(wú)AMT產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有可供參考的標(biāo)準(zhǔn)，未能建立起重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系。為了實(shí)現(xiàn)AMT的產(chǎn)業(yè)化，增強(qiáng)我國(guó)自動(dòng)變速器自主研發(fā)能力，提升我國(guó)汽車(chē)技術(shù)水平，中國(guó)齒輪專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)于2009年度牽頭成立了《汽車(chē)自動(dòng)變速總成創(chuàng)新聯(lián)盟》，并開(kāi)始實(shí)施自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

　　3.重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究

　　3.1 重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系基本分類(lèi)

　　重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)高技術(shù)含量跨學(xué)科的系統(tǒng)工程，因此，重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成單元中包含變速器本體、變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變速器控制系統(tǒng)、變速器試驗(yàn)驗(yàn)證、變速器標(biāo)定、變速器與整車(chē)匹配等多個(gè)元素，初步可以劃分為以下四個(gè)基本分類(lèi)：

　　3.1.1 變速器開(kāi)發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)體系

　　3.1.2 變速器本體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

　　3.1.3 變速器控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系

　　3.1.4 變速器測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)體系

　　3.2 重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的基本架構(gòu)

　　根據(jù)對(duì)重型商用車(chē)產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品涉及到的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分類(lèi)情況，結(jié)合我們承擔(dān)重型商用車(chē)自動(dòng)變速器的研發(fā)實(shí)施全過(guò)程的工作流程、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等資料，制定了二十項(xiàng)AMT開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)的技術(shù)規(guī)范(見(jiàn)圖一)，包括：執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范;電控硬件設(shè)計(jì)、測(cè)試、試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范;AMT系統(tǒng)試驗(yàn)方法及規(guī)范;軟件框架、接口定義、測(cè)試規(guī)范等。

　　該系列標(biāo)準(zhǔn)為AMT的系列化開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化制造提供了技術(shù)保障和指導(dǎo)，可以作為行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的參考基礎(chǔ)，為國(guó)內(nèi)AMT技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮積極的作用。

　　重型商用車(chē)AMT變速器標(biāo)準(zhǔn)體系

　　變速器本體標(biāo)準(zhǔn)

　　控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

　　測(cè)試、試驗(yàn)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)

　　開(kāi)發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)

　　圖一 重型商用車(chē)AMT變速器標(biāo)準(zhǔn)體系

　　3.3 重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容

　　3.3.1 變速器開(kāi)發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容

　　制定科學(xué)合理的AMT自動(dòng)變速器開(kāi)發(fā)流程，確定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)個(gè)階段的管理職能，有效避免項(xiàng)目開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，保證重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)合理性、系統(tǒng)先進(jìn)性及兼容開(kāi)放性。

　　3.3.2 變速器本體標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容

　　變速器本體標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系基本架構(gòu)中最基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，主要規(guī)定了變速器總成中機(jī)械部分的產(chǎn)品型式、技術(shù)參數(shù)、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志包裝，同時(shí)對(duì)影響變速器性能的關(guān)鍵零部件單獨(dú)制定了標(biāo)準(zhǔn)如：電磁閥、傳感器等。

　　3.3.3 變速器控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容

　　變速器控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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(chē)VCU 、ECU網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)條件;駕駛員接口控制單元的系統(tǒng)要求、設(shè)計(jì)制造和試驗(yàn)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(chē)集成的參數(shù)、技術(shù)要求和檢測(cè)測(cè)試規(guī)則。

　　3.3.4變速器測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容

　　變速器測(cè)試試驗(yàn)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)體系的基本內(nèi)容規(guī)定了:AMT自動(dòng)變速器的臺(tái)架試驗(yàn)、裝整車(chē)道路試驗(yàn)、關(guān)鍵零部件的先期試驗(yàn)以及故障診斷技術(shù)要求，主要規(guī)定了變速器的臺(tái)架、路試以及出廠試驗(yàn)的試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、檢測(cè)規(guī)則和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　(1)重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器是集機(jī)械、電子、液(氣)、計(jì)算機(jī)為一體的高科技產(chǎn)品，因此AMT自動(dòng)變速器的開(kāi)發(fā)，必須在一個(gè)規(guī)范的、高可靠性的標(biāo)準(zhǔn)化體系指導(dǎo)下進(jìn)行，才能夠形成產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化的適市產(chǎn)品。

　　(2)我國(guó)AMT的技術(shù)研究，取得了不少成果，但是由于各方技術(shù)來(lái)源及研究的側(cè)重點(diǎn)不同，未形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系。因此，急需建立起具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、符合我國(guó)重型商用車(chē)生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境的AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系

　　(3)重型商用車(chē)AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系的建立是一項(xiàng)跨行業(yè)的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，建議由標(biāo)準(zhǔn)化主管政府部門(mén)委托專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究機(jī)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(guó)家級(jí)的AMT自動(dòng)變速器標(biāo)準(zhǔn)體系。為我國(guó)AMT自動(dòng)變速器的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和有效的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]李盛其. 汽車(chē)自動(dòng)變速器(AMT)科研與產(chǎn)業(yè)化[R].北京: 中國(guó)齒輪專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì),2008.4-11.

　　[2]何忠波. 重型車(chē)輛換檔品質(zhì)控制與換檔策略研究[D]. 北京: 北京理工大學(xué), 2003.

　　[3]基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2006AA110115)

　　【作者簡(jiǎn)介】 原果田(1953- )，男，山西原平人，高級(jí)工程師