当前我国商用车AMT自主研发及产业化过程中的主要技术难点分析

　　随着高速公路的发展，运输市场对功率在300马力以上的卡车及特种专用汽车的需求越来越大。而目前配置这些重型汽车的变速箱多为手动，档位多、换档复杂，即使熟练的驾驶员也很难掌握最佳换档时机;进口的自动变速器价格又十分昂贵，用户很难接受。因而，实现电控机械式自动变速器(AMT)的自主研发和产业化，是当前我国重型商用车发展的重要选择与必然趋势。

　　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。同时也揭开了中国重型商用车AMT产业化的序幕。

　　然而，在业内，甚至在中国重汽内部，无论是专家还是企业高管，均对重汽新研发的AMT的市场前景心存疑虑。当时重汽技术中心主任刘伟在接受记者采访时就出言谨慎，“虽然此款AMT产品推向市场之前，已经作过了大量实验，但量产后，产品一致性能否保证，实际使用工况与试验工况也有一定差别，因此，AMT能否快速得到用户和市场认可，一切都是未知数。”从近一年来A7重卡的销售情况来看，的确不如人意。当然，我们也不能否认，任何新产品的推出都需要一个市场培育期，何况重卡这样的高技术含量产品。

　　此外，中国重汽量产的AMT只是一款适用于牵引车的16挡变速器，而匹配其他车型的产品以及12挡AMT变速器的开发尚在进行中。对于其它档位AMT变速器的研发还没有排入计划。另据业内专家调查分析，在2011年底之前，国内不会再有其它企业有实力推出量产的AMT整车产品。

　　根据以上分析可知，我国要实现商用车AMT的自主研发及产业化，还有较长的路要走。这其中的主要原因是在以下关键技术及难点上我们尚没有突破，或者说没有完全掌握。

　　1 换档规律

　　换挡规律即采用何种参数在何时来控制变速器换档，是AMT技术的核心之一，直接影响整车的动力性和燃油经济性。两参数或多参数换档规律是采用得最多的一种换档技术。其原理是当油门开度及车速变化到某一定数值时，就能自动换入新的档位(高档或低档)。

　　2 车辆档位决策和控制

　　档位决策就是根据车辆运行情况、道路情况和驾驶员的意图，按照某些目标(如动力性、经济性)最优的原则确定当前车辆应处的档位，并通过选换档执行机构控制变速器进行换档。

　　3 离合器控制

　　离合器的工作复杂，在起步、换档过程中，主要受爬坡、负载及人为因素的影响。离合器的分离与接合执行机构一般由机、电、液组件构成，是一个典型的非线性系统。因此，为了有效地完成离合器的分离与接合，执行机构的优化设计与高精度控制是一个很重要的问题。

　　4 换档时间

　　AMT的传动是凭借齿轮传动的，在换档过程中要一个齿轮档脱出才能挂入另一档齿轮，所以它的换档时间较长。因此，为使AMT的性能达到最好，应解决缩短其换档时间这一首要问题。

　　5 可靠性技术

　　可靠性技术是车辆自动化装置最重要的问题之一，可靠性问题的解决是AMT走向商品化的重要前提条件。在AMT系统中应用了容错控制技术，首先可以确保电子控制系统硬件的可靠性，此外还能保证执行机构和软件的可靠性，这样可以保证汽车在多变的恶劣环境中AMT系统能够可靠地工作。

　　6 变速中离合器与发动机协调控制

　　在AMT控制系统中，无论电喷发动机还是化油器发动机，换档过程和离合器分离与接合过程都涉及到发动机的调节问题。正因如此，对AMT系统换档的控制比对变速时进行定油门开度调节的液力机械式自动变速器(AT)要困难得多。对AMT的控制方法、可实现性及可靠性等方面，都提出较高要求。

　　7 执行机构

　　执行机构是以位高性能处理器、高速模数转换器和铁电存储器为硬件电路核心，结合先进的软件控制算法，带现场总线通信协议的智能电动执行机构。离合器执行机构中使用的高频电磁感应阀的设计制造，以及在电磁阀设计体积尽可能小的前提下，满足高频响应，耐振动冲击，密封可靠、散热快速有效等均为目前的技术难点。

　　8 传感器技术

　　在AMT控制系统中，其换档过程和离合器分离与接合过程都通过传感器得到检测与判定，从而达到实现电子自动控制，其中涉及到的传感器包括：温度传感器、车速传感器、二轴速度传感器、气缸直线位移传感器、压力传感器等，这些传感器信号汇入变速箱ECU，再由ECU经过数据分析后向执行元件发出控制指令，因此传感器的作用非常重要。考虑到变速箱的整体结构及可靠性等因素，传感器结构采用非接触测量模式，从而满足传感器精度高、体积小、抗振动、抗干扰、可靠性高等要求。

　　9 适应超载状态下的整车标定与匹配技术

　　虽然AMT的原理不算复杂，但国内许多研发AMT的企业路试了多年而依旧未能产业化，其中的技术难点除了以上电控系统的开发外，再就是整车标定与匹配工作。

　　由于中国地域辽阔，环境路况以及驾驶情况复杂，因此AMT标定以及与整车匹配的工作复杂、漫长而困难。特别是中国卡车超载严重，有的甚至会超过一倍，故做整车标定，就不能按照核定总质量来做，加之国内重卡可靠性与欧洲重卡有较大差距，因此可能会出现熄火、制动失灵、空气压缩坏掉、挡位拉不上等情况，而这些在欧洲已经不是技术层面研究的问题，而在国内，却是研发人员要重点考虑的。