重型商用車AMIT測試評價(jià)

關(guān)鍵詞：AMT；換擋平順性；響應(yīng)時(shí)間；駕駛舒適性

0引言

根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2023年1-12月重卡銷售91.11萬輛，比上年凈增23.7萬輛，同比增長35.5g%，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的反彈勢頭。隨著物流行業(yè)的快速發(fā)展和運(yùn)輸需求的不斷提升，重卡市場顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。其中，搭載AMT（電控機(jī)械自動(dòng)變速器）的重卡作為一種高效、智能的運(yùn)輸工具，受到了越來越多用戶的青睞。

1AIT變速器概述

AMT技術(shù)指的是在不改變原機(jī)械變速器主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過加裝特殊的電控單元（TCU）控制裝置，以取代原機(jī)械變速器由人工操作完成的換擋動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變速器內(nèi)部換擋過程的自動(dòng)化。AMT自動(dòng)變速器能根據(jù)車速、油門、駕駛員命令等參數(shù)，確定最佳擋位，并控制原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度的同步調(diào)節(jié)等操作過程，最終實(shí)現(xiàn)換擋過程的操縱自動(dòng)化，極大地減輕了駕駛員的操作強(qiáng)度。

AMT保持了原有機(jī)械變速器的基本結(jié)構(gòu)，因此具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、易于制造、工作可靠及操縱方便等優(yōu)點(diǎn)。正因如此，在重型商用車領(lǐng)域中，AMT得到了廣泛應(yīng)用，并受到更多年輕的從事運(yùn)輸工作者的青睞。

在AMT換擋過程中，駕駛員通過加速踏板和操縱手柄向電子控制單元傳遞控制信號。電控單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等信號，實(shí)時(shí)掌握車輛的行駛狀態(tài)。電控單元根據(jù)這些信號，按照存儲(chǔ)于其中的最佳程序，包括最佳換擋規(guī)律、離合器模糊控制規(guī)律、發(fā)動(dòng)機(jī)供油自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律等，對發(fā)動(dòng)機(jī)供油、離合器的分離與結(jié)合、變速器換擋三者的動(dòng)作與時(shí)序進(jìn)行最佳匹配。這樣能夠獲得優(yōu)良的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能，以及平穩(wěn)起步與迅速換擋的能力，以滿足駕駛員所期望的結(jié)果。

2AMT測試評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

AMT變速器的主要挑戰(zhàn)在于換擋舒適性不佳以及在換擋過程中產(chǎn)生的動(dòng)力中斷，導(dǎo)致?lián)Q擋過程中的極速性能受到影響。在標(biāo)定測試過程中，我們通過調(diào)整標(biāo)定參數(shù)，旨在提高換擋平順性、縮短換擋時(shí)間，從而提升換擋舒適性。

針對以上問題，我們從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器換擋、整車縱向加速度等3個(gè)維度制定了6個(gè)指標(biāo)，以測試評價(jià)整車的換擋品質(zhì)，并結(jié)合主觀評價(jià)，對AMT換擋品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)分析。

2.1發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

a．發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)指離合器在升擋分離或降擋結(jié)合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)擋位同步轉(zhuǎn)速之間的最大正偏差。對于升擋，超調(diào)量是指發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過起始擋位同步轉(zhuǎn)速的最大值；對于降擋，超調(diào)量是指結(jié)合時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過目標(biāo)擋位同步轉(zhuǎn)速的最大值。它是離合器分離或結(jié)合過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的抖動(dòng)程度。評價(jià)結(jié)果：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)量越大，評價(jià)越低。

b．發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下沖指標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下沖指升擋分離或降擋結(jié)合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)擋位同步轉(zhuǎn)速之間的最大負(fù)偏差。對于升擋，下沖量是指發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于目標(biāo)擋位同步轉(zhuǎn)速的最大值；對于降擋，下沖量是指發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于起始擋同步轉(zhuǎn)速的最大值。同樣是離合器分離或結(jié)合過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的抖動(dòng)程度。評價(jià)結(jié)果：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下沖越大，評價(jià)越低。

2.2變速器換擋

a．換擋延遲指標(biāo)

換擋延遲指從駕駛員發(fā)出換擋請求到傳動(dòng)比開始變化的延時(shí)時(shí)間。即從換擋指令信號發(fā)出到離合器開始分離的延時(shí)時(shí)間。它反映了控制系統(tǒng)對駕駛員駕駛意圖及行駛道路環(huán)境的響應(yīng)速度。評價(jià)結(jié)果：延時(shí)時(shí)間越長，評價(jià)越低

b．換擋持續(xù)時(shí)間指標(biāo)

換擋持續(xù)時(shí)間指從離合器分離到離合器再次結(jié)合的整個(gè)時(shí)間。它代表了換擋過程的動(dòng)力性能。評價(jià)結(jié)果：換擋持續(xù)時(shí)間越短，評價(jià)越高。

2.3整車縱向加速度

a．離合器分離前的加速度梯度指標(biāo)

離合器分離前加速度梯度指離合器分離前車輛縱向加速度的最大負(fù)變化率。它反映了換擋過程中扭矩控制的效果。評價(jià)結(jié)果：加速度梯度越高（即負(fù)變化率越大），評價(jià)越低。

b．離合器分離后的加速度梯度指標(biāo)

離合器分離后加速度梯度指離合器分離后車輛縱向加速度的最大變化率。同樣反映了換擋過程中扭矩控制的效果。評價(jià)結(jié)果：加速度梯度越高（即正變化率越大），評價(jià)越低。

3試驗(yàn)測試結(jié)果

選取某重型商用車進(jìn)行AMT整車測試評價(jià)，通過AVL-Drive數(shù)據(jù)采集設(shè)備、加速度傳感器，并同步采集整車CAN信息，進(jìn)行了換擋測試評價(jià)。各評價(jià)指標(biāo)測量結(jié)果見表1，各指標(biāo)測量圖形見圖1～圖5。

圖1展示了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化曲線。在減速降擋過程中，由15擋降至10擋時(shí)，與目標(biāo)擋位要求的轉(zhuǎn)速相比，出現(xiàn)了正偏差349r/min。

圖2描述了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在動(dòng)力升擋過程中的變化情況。由11擋升至12擋時(shí)，與目標(biāo)擋位要求的轉(zhuǎn)速相比，存在負(fù)偏差416r/min。

圖3顯示了6擋升至8擋的換擋過程。駕駛員加速后，樣車發(fā)出升擋信號請求，變速器開始換擋，并完成整個(gè)升擋過程，總換擋時(shí)間為2.9s。

在6擋升至8擋的過程中，圖4顯示了離合器分離前的加速度梯度情況，測得加速度梯度為18m／s3。

同樣在6擋升至8擋的過程中，圖5展示了離合器分離后的加速度梯度情況，測得加速度梯度為21m／s3。

通過本次測試，我們獲得了重型商用車AMT系統(tǒng)在不同換擋工況下的性能數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在換擋過程中存在超調(diào)和下沖現(xiàn)象，換擋延遲和持續(xù)時(shí)間在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，而離合器分離前后的加速度梯度也呈現(xiàn)出一定的變化。這些數(shù)據(jù)為進(jìn)一步優(yōu)化AMT系統(tǒng)的控制策略和性能提升提供了重要依據(jù)。

4結(jié)論

通過從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器換擋、整車縱向加速度等3個(gè)維度確定的6個(gè)換擋品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)，我們對整車的換擋駕駛進(jìn)行了客觀的測試評價(jià)。這些指標(biāo)不僅為整車AMT的開發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也對換擋品質(zhì)的提升具有指導(dǎo)意義。在未來的研究和開發(fā)工作中，我們可以根據(jù)這些評價(jià)指標(biāo)來進(jìn)一步優(yōu)化AMT系統(tǒng)的控制策略，以提升整車的換擋舒適性和性能。