『壹』 4個問題搞懂AMT變速箱先進在哪裡
在歐洲發達國家AMT重卡市場比例已經高達90%,而在中國市場AMT重卡剛剛進入量產化時代。很多讀者都有疑問,為什麼中國重卡產銷量世界第一,但是AMT重卡比例如此之少,AMT變速箱不就是在原有手動變速箱上安裝了一套自動換檔機構,其技術難點到底是什麼?AMT有很多功能,真的能比手動擋省油嗎?
AMT的核心技術難點在哪裡?
筆者首先要表達兩個觀點:第一,AMT不是在手動變速箱上簡單增加一套自動換檔結構,兩者的設計理念有很多不同;第二,AMT變速箱的開發難點不在於硬體,而在於軟體,其軟體的開發是一個漫長的數據積累和迭代過程。
在變速箱硬體開發方面,手動變速箱和AMT變速箱可採用共平台同步開發。「先開發手動變速箱,再改進升級開發AMT變速箱」這種開發模式已經被淘汰。雖然變速箱殼體、齒輪、同步器等零部件基本相同,但是在總布置方面存在巨大差異,差異點主要在換檔執行機構。
手動變速箱是手動換檔,駕駛員踩下離合器踏板之後,氣缸會推動離合器分離,然後駕駛員通過拉桿或者拉線來進行橫向選擋和縱向進擋。手動擋的12擋(6×2)和16擋(8×2)是通過高低擋來實現,相當於變速自行車前大盤和後小盤的配合關系,高低擋的切換是控制換擋桿下方的開關,通過氣缸來執行。可以簡單理解駕駛員要控制手動變速箱要有四個動作:離合器、選擋、進擋、高低擋。AMT變速箱其實就是在模擬司機的這四個換檔動作,安裝了四個自動執行機構,通常離合器和高低擋是氣缸前後運動,選擋和進擋是電機旋轉驅動蝸輪蝸桿來執行前後運動。
評價AMT變速箱集成水平主要看所有執行機構是否內置,這樣變速箱體積更小,更有利於安裝,但是存在的問題就是維修不方便;很多AMT變速箱的執行機構選用外掛式,優勢是無需拆開變速箱就能修理和更換零部件。
第三項:BMS(BrakeManageSystem)剎車管理系統。高端重卡一般有三套剎車系統,分別為:發動機制動,液力緩速器制動,傳統的剎車制動。MT變速箱需要駕駛員去人為控制這三套剎車系統;AMT變速箱則可以整合成為剎車管理系統。假設車輛以80km/h下坡時,首先打開液力緩速器,目前液力緩速器可以達到4000Nm的制動力矩;等車輛速度下降後再打開發動機制動,目前13升發動機缸內制動功率可以達到460馬力;最後再踩剎車進行減速和停車。通常在下長坡時駕駛員會同時使用液力緩速器和發動機制動,盡量減少剎車制動,以防止剎車系統過熱而失效。
發動機制動力矩取決於發動機轉速,此時發動機相當於一個空氣壓縮機,增大發動機制動力矩最有效的方法就是AMT變速箱發出指令,降1到2個擋位以適當提高發動機轉速。但是前提條件時不能超過1700轉,否則對發動機會有巨大損害。
第四,降擋加速功能。重卡車輛在超車時,司機會猛踩油門或直接踩到底,此時AMT變速箱的TCM會識別出駕駛員要加速超車的意圖,AMT變速箱會降1到2個擋位以提高車輛的驅動力,發動機瞬間從1100轉加速到1400轉,保證車輛有充足的動力進行加速超車。
采埃孚的TraXon自動變速箱智能功能還有很多,筆者在此就不一一介紹。任何一項功能都要根據客戶實際使用場景去標定才能達到最佳效果。筆者認為采埃孚在AMT變速箱領域最大的技術優勢是擁有龐大的道路工況資料庫。國內部分廠家也開發出了AMT產品,相對而言在硬體和軟體方面還存在一些差距。未來AMT的發展必然是由主機廠來牽頭,通過整車電腦來統一開發管理發動機和AMT變速箱的所有智能功能,從而實現更好的性能集成。
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