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(xiāo)售91.11萬(wàn)輛，比上年凈增23.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)35.5g%，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的反彈勢(shì)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(chǎng)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(lái)越多用戶(hù)的青睞。

1AIT變速器概述

AMT技術(shù)指的是在不改變?cè)瓩C(jī)械變速器主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)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(guò)程的自動(dòng)化。AMT自動(dòng)變速器能根據(jù)車(chē)速、油門(mén)、駕駛員命令等參數(shù)，確定最佳擋位，并控制原來(lái)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(mén)開(kāi)度的同步調(diào)節(jié)等操作過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)換擋過(guò)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(chē)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(guò)程中，駕駛員通過(guò)加速踏板和操縱手柄向電子控制單元傳遞控制信號(hào)。電控單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)速傳感器等信號(hào)，實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛的行駛狀態(tài)。電控單元根據(jù)這些信號(hào)，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(duì)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(mǎn)足駕駛員所期望的結(jié)果。

2AMT測(cè)試評(píng)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(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)力中斷，導(dǎo)致?lián)Q擋過(guò)程中的極速性能受到影響。在標(biāo)定測(cè)試過(guò)程中，我們通過(guò)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(duì)以上問(wèn)題，我們從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器換擋、整車(chē)縱向加速度等3個(gè)維度制定了6個(gè)指標(biāo)，以測(cè)試評(píng)價(jià)整車(chē)的換擋品質(zhì)，并結(jié)合主觀評(píng)價(jià)，對(duì)AMT換擋品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)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(duì)于升擋，超調(diào)量是指發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)起始擋位同步轉(zhuǎn)速的最大值；對(duì)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(guò)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(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的抖動(dòng)程度。評(píng)價(jià)結(jié)果：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)量越大，評(píng)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(duì)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(duì)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(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的抖動(dòng)程度。評(píng)價(jià)結(jié)果：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下沖越大，評(píng)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(qǐng)求到傳動(dòng)比開(kāi)始變化的延時(shí)時(shí)間。即從換擋指令信號(hào)發(fā)出到離合器開(kāi)始分離的延時(shí)時(shí)間。它反映了控制系統(tǒng)對(duì)駕駛員駕駛意圖及行駛道路環(huán)境的響應(yīng)速度。評(píng)價(jià)結(jié)果：延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，評(píng)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(guò)程的動(dòng)力性能。評(píng)價(jià)結(jié)果：換擋持續(xù)時(shí)間越短，評(píng)價(jià)越高。

2.3整車(chē)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(chē)輛縱向加速度的最大負(fù)變化率。它反映了換擋過(guò)程中扭矩控制的效果。評(píng)價(jià)結(jié)果：加速度梯度越高（即負(fù)變化率越大），評(píng)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(chē)輛縱向加速度的最大變化率。同樣反映了換擋過(guò)程中扭矩控制的效果。評(píng)價(jià)結(jié)果：加速度梯度越高（即正變化率越大），評(píng)價(jià)越低。

3試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

選取某重型商用車(chē)進(jìn)行AMT整車(chē)測(cè)試評(píng)價(jià)，通過(guò)AVL-Drive數(shù)據(jù)采集設(shè)備、加速度傳感器，并同步采集整車(chē)CAN信息，進(jìn)行了換擋測(cè)試評(píng)價(jià)。各評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1，各指標(biāo)測(cè)量圖形見(jiàn)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(guò)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(guò)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(guò)程。駕駛員加速后，樣車(chē)發(fā)出升擋信號(hào)請(qǐng)求，變速器開(kāi)始換擋，并完成整個(gè)升擋過(guò)程，總換擋時(shí)間為2.9s。

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

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

通過(guò)本次測(cè)試，我們獲得了重型商用車(chē)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(guò)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(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、變速器換擋、整車(chē)縱向加速度等3個(gè)維度確定的6個(gè)換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，我們對(duì)整車(chē)的換擋駕駛進(jìn)行了客觀的測(cè)試評(píng)價(jià)。這些指標(biāo)不僅為整車(chē)AMT的開(kāi)發(fā)提供了數(shù)據(jù)支持，同時(shí)也對(duì)換擋品質(zhì)的提升具有指導(dǎo)意義。在未來(lái)的研究和開(kāi)發(fā)工作中，我們可以根據(jù)這些評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化AMT系統(tǒng)的控制策略，以提升整車(chē)的換擋舒適性和性能。