商用车AMT的发展现状及国内需求分析（一）

　　2008年12月19日，中国重汽HOWO A7重卡在济南上市。装配中国重汽与威伯科（WABCO）公司合作开发的“SMARTSHIFT-AMT”变速器（智能换挡手自一体变速器），成为了HOWO A7最大的亮点。同时也揭开了中国商用车AMT产业化的序幕。那么，AMT的优缺点、国内外发展现状及未来国内需求又到底怎样呢，下面将逐一进行介绍和分析。

　　1   AMT简介
   
　　汽车电控机械式自动变速器（AMT）是在干式离合器和齿轮变速器基础上加装微机控制的自动变速系统。它能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT保持了原有机械变速器的基本结构，与常用的AT（液力变矩器自动变速器）比较，具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点，尤其是其省油的特点适合于我国大、中型客车和中重型载货车的应用。   

　　AMT全称为Automated Mechanical Transmission，中文叫做电脑控制液力换档机械式变速器。其工作原理是在机械变速器（手动档）原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。AMT的核心技术是微机控制，因此电子技术及其控制质量将直接决定AMT的性能与运行质量。

　　2  AMT的优缺点

　　2.1  优点

　　（1）与MT相比，AMT的优势为：

● 操作更健康：智能换挡，驾驶无需离合；
● 动力更强：技术与F1赛车同源，驾驶感受更精彩；
● 省油9％左右：微电脑控制系统，换挡时机掌握更精确；
● 安全性更优：模仿最优秀驾驶员驾驶，避免错误操作。

　　（2）与AT相比，AMT的优势为：

● 动力更强：传动效率高出7％以上，动力传输无损耗；
● 省油20％：手动挡的机械变速，微电脑的智能操控；
● 生产成本低：比AT低30％的成本优势，生产继承性强；
● 维护成本低：可于MT媲美，较AT更低。

　　（3）与CVT相比，AMT的优势为：

● 成本低，利于生产；
● 维护更方便，成本更低；
● 产品可匹配性好

　　2.2  缺点
   
　　对于商用车AMT来说，与MT相比，成本增加40％～70％不等，绝对值在数千元，因此国内用户难以接受，这是目前中国商用车普遍采用MT而不用AMT的主要原因。同时，中国的商用车在使用中，经常会遇到超载超限运输的问题，这对整个传动系统是非常艰巨的考验。为了节约离合器的使用，很多超载车辆的司机在换挡时都不使用离合器，直接利用发动机转速和车速配合实现直接换挡，而AMT无论操作多么精准，每次换挡都不可避免会对离合器造成一定损耗。

　　受限于AMT结构形式，在各类汽车上，与AT相比，AMT的劣势也比较明显。AMT为切断动力换档，在起步和换档过程中不能很好地缓和冲击与振动，换档冲击较大。同时，AMT在换档速度上劣于AT，平顺性一般，不利于起步和换档品质的提高，在一定程度上影响了驾驶舒适性。不过，随着厂家对AMT的不断改进，目前配装AMT的车型在舒适性上已有了大幅提升。

　　3  国内外商用车AMT发展现状

　　3.1  国外AMT的发展及现状
   
　　（1）总体概况

　　国外AMT在商用汽车上的应用已相当广泛且进入了智能化阶段。从历史上看，AMT的发展大致分为两个阶段:单独控制阶段和整体控制阶段。单独控制指AMT的控制对象只包括选换档机构、离合器、油门机构，其控制策略只是实现起步、换档时人工操纵的自动化；整体控制不仅实现人工操纵的自动化，还对整个传动系统进行控制，以提高传动系统的性能和智能。AMT的单独控制阶段经历了三个阶段。

　　第一阶段是半自动AMT的发展与成熟阶段。早在20世纪60年代，欧洲一些手动变速器生产厂家就已开始离合器自动化的研究，通过全机械或液压控制实现离合器的自动化，但这种系统的控制效果有限，没有太多的应用。20世纪70年代中期，AMT的研究方向是半自动辅助换档系统。车辆的换档时刻由驾驶员决定，由电子控制系统完成换档操作的功能。瑞典Scania(斯堪尼亚)的CAG系统、德国DaimlerBenz(戴姆勒奔驰)的EPS系统采用的都是半自动AMT，驾驶员踩离合器确定换档时刻，电子控制系统接到换档指令后，控制执行机构实现换档操作。同一时期，白俄罗斯工学院采用两参数换档规律由控制系统完成选档和换档时机的确定及其执行，但在起步时，仍由驾驶员操纵离合器以实现车辆的起步。美国Eaton(伊顿)的SAMT系统对换档时刻的离合器和发动机进行适当的控制，驾驶员只需要通过开关向TCU发出升档或降档信号，系统就能自动完成所有的换档动作。
 
　　第二阶段是全自动AMT的发展。从1981年底，五十铃公司和富士公司开始开发AMT,于1984年秋在世界上最先研制成功电子控制机械式有级全自动变速器NAVI-5 (New Advanced Vehicle With Intelligence-5)并装于ASKA（雅加)轿车投放市场，该车已经能够实现车辆的起步、换档自动控制。同期，日本的Nissan(尼桑)、瑞典的SAAB(萨博)、美国的Ford(福特)、意大利的FIAT(菲亚特)、德国的ZF、法国的Renault(雷诺)都对全自动AMT进行了研究开发。1995年本田的部分Civic轿车(思域)装用了AMT。1996年宝马M3轿车所采用的“M序列式变速器”就是在原来的M3型6挡手动机械变速器基础上作了大幅度的改进，以全新的电液控制系统取代了传统的机械式变速器的操纵系统，并有自动变速和手动变速两种可供选择的模式。ZF公司也推出了其电控机械自动变速器新产品－AS Tronic系列。

　　在此阶段，研究的重点是离合器的起步控制和换档操纵规律，各大公司对全自动AMT的研究使全自动AMT进入了实用阶段。

　　第三阶段是AMT智能化的研究。由于离合器的起步控制和换档操纵规律与外界道路环境情况、人的主观驾驶意图、车辆的运行状态密切相关，一般的控制策略易造成离合器的过快磨损、弯道意外换档等不良现象。故采用模糊控制策略、神经网络控制策略等智能控制方法，以提高AMT传动系统的智能。

　　AMT的整体控制是在车辆上广泛采用微电子技术的基础上产生的。目前，电子产品在车辆上的应用已超过30%，电控发动机、电控自动变速、防抱死制动系统(ABS)、防侧滑(ASR)等相继在车辆上使用。因此，将AMT的控制同发动机、ABS、 ASR和ACCS的控制相结合，实现动力传动系统一体化控制，可提高传动系统的性能，优化控制效果。美国伊顿公司的最新产品Autoshift涵盖了6、7、10、18挡变速器，与Caterpillar(卡特彼勒)电控发动机相匹配，换挡操作过程无需分离离合器，通过控制发动机及变速器内的制动装置对发动机转速进行调节，使换档主从件实现同步，完成换挡操作。

　　在欧洲商用车领域，1986年首套AMT变速器开始使用，截止2008年AMT装车总量已超过50%。而在中国这项技术虽然刚刚兴起，但却被越来越多的业内人士看好，国内多家变速器企业都在积极研发各自的AMT产品。

　　（2）主要商用车公司产品情况

　　1）奔驰

　　奔驰通过安装AMT变速器再辅以智能换挡系统，确保了各种工作状况下优化的传动系统组合。智能换档变速器使得车辆在发动机低速运转时也能获得较高的行使速度，十分有利于长途运输过程中降低油耗。出色的爬坡能力、低操控速度、高耐久性、低运转噪音和优异的功率质量比，实现智能换档变速器真正的多项全能理念。

　　2）沃尔沃

　　I-Shift 是沃尔沃一款第三代AMT。配置这个装置的卡车不仅舒适性和安全性更高而且燃油消耗更小，重量也较轻，I-Shift装置换挡迅速、平稳、柔顺，能根据当前的行使情况换到最佳档位。排档杆按人体工程学设计，安装在驾驶员座椅上，可方便舒服地进行操作。它一共有五种特性配置分别是：基本、基本并改进、经济、性能、 综合。目前应用于FM/FH系列上。

　　3）曼

　　曼公司在其长途运输重型卡车上采用的是TipMatic自动变速器，它提供的舒适性更佳，无需要离合器踏板和手动换档，离合和档位全部通过电动气动控制操作。也可选择半自动操作，在手动状态下由驾驶员决定换档时间。与手动变速器相比，MAN TipMatic 要轻60千克，因此有效载荷更高。该配置可使汽车在极度苛刻的驾驶条件下行使顺畅且精确地执行指令。

　　4）雷诺

　　雷诺卡车采用Optidriver自动换档变速器，以满足业务的特别要求。舒适的操作及更低的运营成本造就了自动换档变速器的主要特性。其换档杆被设置在方向盘上，所有相关的数据都显示在电子仪表盘上，这样司机就可以集中精力在驾驶操作上。除此，还开发了多种特殊的模式：

●经济模式：计算了油耗与性能的最佳结合，并根据载重和路况自动调整；
●操作模式：通过离合器位置及加速踏板位置的连接，让卡车在低速下得以精确的定位；
●降档模式：能让你提高卡车的加速能力；
●暂时手动模式：允许驾驶员手动控制变速器，该模式在巡航系统打开或者加速踏板抬起时失效。

　　5）斯堪尼亚

　　目前在斯堪尼亚的牵引车和运输车上普通采用的就是其Optieruise变速器，Optieruise可以让发动机转速和变速器在换挡前能完美匹配，使换挡更加平滑和快速，这样有利于减少燃油消耗并延长动力系统的使用寿命。

　　6）依维柯

　　Iveco Stralis系列采用了Eurotronic变速器，以确保发动机始终工作在燃油消耗最低的经济转速范围内，增强了安全性和操纵性，因此驾驶员可以将注意力完全放在路面上，减少了驾驶员的疲劳。

　　7）达夫

　　在其重型运输牵引车上采用的AS-Tronic变速器，通过安装在驾驶员旁边控制台上的控制杆，使驾驶员操纵起来更加快速便捷。通过仪表盘上的按钮可以实现运行模式之间的切换。

（未完待续）