重型商用车AMIT测试评价

关键词：AMT；换挡平顺性；响应时间；驾驶舒适性

0引言

根据中汽协发布的数据，2023年1-12月重卡销售91.11万辆，比上年净增23.7万辆，同比增长35.5g%，展现出强劲的反弹势头。随着物流行业的快速发展和运输需求的不断提升，重卡市场显示出巨大的发展潜力。其中，搭载AMT（电控机械自动变速器）的重卡作为一种高效、智能的运输工具，受到了越来越多用户的青睐。

1AIT变速器概述

AMT技术指的是在不改变原机械变速器主体结构的基础上，通过加装特殊的电控单元（TCU）控制装置，以取代原机械变速器由人工操作完成的换挡动作，实现变速器内部换挡过程的自动化。AMT自动变速器能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，并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，极大地减轻了驾驶员的操作强度。

AMT保持了原有机械变速器的基本结构，因此具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点。正因如此，在重型商用车领域中，AMT得到了广泛应用，并受到更多年轻的从事运输工作者的青睐。

在AMT换挡过程中，驾驶员通过加速踏板和操纵手柄向电子控制单元传递控制信号。电控单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号，实时掌握车辆的行驶状态。电控单元根据这些信号，按照存储于其中的最佳程序，包括最佳换挡规律、离合器模糊控制规律、发动机供油自适应调节规律等，对发动机供油、离合器的分离与结合、变速器换挡三者的动作与时序进行最佳匹配。这样能够获得优良的燃油经济性和动力性能，以及平稳起步与迅速换挡的能力，以满足驾驶员所期望的结果。

2AMT测试评价指标体系构建

AMT变速器的主要挑战在于换挡舒适性不佳以及在换挡过程中产生的动力中断，导致换挡过程中的极速性能受到影响。在标定测试过程中，我们通过调整标定参数，旨在提高换挡平顺性、缩短换挡时间，从而提升换挡舒适性。

针对以上问题，我们从发动机转速、变速器换挡、整车纵向加速度等3个维度制定了6个指标，以测试评价整车的换挡品质，并结合主观评价，对AMT换挡品质进行综合评价分析。

2.1发动机转速

a．发动机转速超调指标

发动机转速超调指离合器在升挡分离或降挡结合时，发动机转速与目标挡位同步转速之间的最大正偏差。对于升挡，超调量是指发动机转速超过起始挡位同步转速的最大值；对于降挡，超调量是指结合时发动机转速超过目标挡位同步转速的最大值。它是离合器分离或结合过程中发动机转速的抖动程度。评价结果：发动机转速超调量越大，评价越低。

b．发动机转速下冲指标

发动机转速下冲指升挡分离或降挡结合时，发动机转速与目标挡位同步转速之间的最大负偏差。对于升挡，下冲量是指发动机转速低于目标挡位同步转速的最大值；对于降挡，下冲量是指发动机转速低于起始挡同步转速的最大值。同样是离合器分离或结合过程中发动机转速的抖动程度。评价结果：发动机转速下冲越大，评价越低。

2.2变速器换挡

a．换挡延迟指标

换挡延迟指从驾驶员发出换挡请求到传动比开始变化的延时时间。即从换挡指令信号发出到离合器开始分离的延时时间。它反映了控制系统对驾驶员驾驶意图及行驶道路环境的响应速度。评价结果：延时时间越长，评价越低

b．换挡持续时间指标

换挡持续时间指从离合器分离到离合器再次结合的整个时间。它代表了换挡过程的动力性能。评价结果：换挡持续时间越短，评价越高。

2.3整车纵向加速度

a．离合器分离前的加速度梯度指标

离合器分离前加速度梯度指离合器分离前车辆纵向加速度的最大负变化率。它反映了换挡过程中扭矩控制的效果。评价结果：加速度梯度越高（即负变化率越大），评价越低。

b．离合器分离后的加速度梯度指标

离合器分离后加速度梯度指离合器分离后车辆纵向加速度的最大变化率。同样反映了换挡过程中扭矩控制的效果。评价结果：加速度梯度越高（即正变化率越大），评价越低。

3试验测试结果

选取某重型商用车进行AMT整车测试评价，通过AVL-Drive数据采集设备、加速度传感器，并同步采集整车CAN信息，进行了换挡测试评价。各评价指标测量结果见表1，各指标测量图形见图1～图5。

图1展示了发动机转速随时间的变化曲线。在减速降挡过程中，由15挡降至10挡时，与目标挡位要求的转速相比，出现了正偏差349r/min。

图2描述了发动机转速在动力升挡过程中的变化情况。由11挡升至12挡时，与目标挡位要求的转速相比，存在负偏差416r/min。

图3显示了6挡升至8挡的换挡过程。驾驶员加速后，样车发出升挡信号请求，变速器开始换挡，并完成整个升挡过程，总换挡时间为2.9s。

在6挡升至8挡的过程中，图4显示了离合器分离前的加速度梯度情况，测得加速度梯度为18m／s3。

同样在6挡升至8挡的过程中，图5展示了离合器分离后的加速度梯度情况，测得加速度梯度为21m／s3。

通过本次测试，我们获得了重型商用车AMT系统在不同换挡工况下的性能数据。从数据可以看出，发动机转速在换挡过程中存在超调和下冲现象，换挡延迟和持续时间在一定范围内波动，而离合器分离前后的加速度梯度也呈现出一定的变化。这些数据为进一步优化AMT系统的控制策略和性能提升提供了重要依据。

4结论

通过从发动机转速、变速器换挡、整车纵向加速度等3个维度确定的6个换挡品质评价指标，我们对整车的换挡驾驶进行了客观的测试评价。这些指标不仅为整车AMT的开发提供了数据支持，同时也对换挡品质的提升具有指导意义。在未来的研究和开发工作中，我们可以根据这些评价指标来进一步优化AMT系统的控制策略，以提升整车的换挡舒适性和性能。