AMT 기어박스가 발전한 이유를 이해하기 위한 4가지 질문

유럽 선진국에서는 AMT 대형트럭의 시장 점유율이 90%에 달했고, 중국 시장에서는 AMT 대형트럭이 이제 막 양산 시대에 돌입했다. 많은 독자들이 질문합니다. 중국은 대형 트럭의 생산 및 판매 측면에서 세계 1위를 차지하고 있는데 AMT 대형 트럭의 비율은 왜 그렇게 적습니까? AMT 기어박스는 단지 자동차에 설치된 자동 변속 장치 세트가 아닌가요? 원래 수동 기어박스의 기술적 어려움은 무엇입니까? AMT는 많은 기능을 갖고 있는데 과연 수동변속기보다 연료를 더 절약할 수 있을까?

AMT의 핵심적인 기술적 어려움은 무엇인가요?

저자는 먼저 두 가지 관점을 표현하고자 한다. 첫째, AMT는 수동변속기에 단순히 자동변속 구조를 추가한 것이 아니다. 두 번째, AMT 변속기는 디자인 컨셉이 많이 다르다. 개발의 어려움은 하드웨어에 있는 것이 아니라 소프트웨어에 있습니다. 소프트웨어 개발은 ​​데이터 축적과 반복의 긴 과정입니다.

기어박스 하드웨어 개발 측면에서는 ***플랫폼을 이용해 수동변속기와 AMT 기어박스를 동시에 개발할 수 있다. "먼저 수동 변속기를 개발한 후 개선 및 업그레이드하여 AMT 변속기를 개발하는" 개발 모델이 제거되었습니다. 기어박스 하우징, 기어, 싱크로나이저 및 기타 구성 요소는 기본적으로 동일하지만 전체 레이아웃에는 큰 차이가 있습니다. 차이점은 주로 시프트 액츄에이터에 있습니다.

수동변속기는 운전자가 클러치 페달을 밟은 후 실린더가 클러치를 밀어 분리한 후 운전자가 풀로드 또는 세로 방향 기어를 선택하는 방식입니다. 케이블. 수동변속기의 12단(6×2)과 16단(8×2)은 고단 기어와 저단 기어로 구현되는데, 이는 변속 장치의 전면 대형 플레이트와 후면 소형 플레이트의 매칭 관계와 동일하다. 자전거. 고속 및 저속 기어 전환은 공압 실린더를 통해 제어됩니다. 운전자가 수동 변속기를 제어하려면 클러치, 기어 선택, 변속, 고단 및 저단 기어의 네 가지 동작을 수행해야 한다는 것을 간단히 이해하면 됩니다. AMT 기어박스는 실제로 운전자의 이 4가지 변속 동작을 시뮬레이션하며 4개의 자동 액츄에이터가 장착되어 있으며 일반적으로 클러치와 고단 및 저단 기어가 실린더를 앞뒤로 움직이며 기어 선택 및 기어 변속은 모터를 회전시켜 구동됩니다. 전진 및 후진 동작을 수행하는 웜 기어.

AMT 기어박스의 통합 수준을 평가하는 것은 주로 모든 액추에이터가 내장되어 있는지 여부에 달려 있습니다. 이렇게 하면 기어박스가 더 작고 설치에 더 유리하지만 문제는 많은 AMT 기어박스가 불편하다는 것입니다. 액츄에이터를 사용합니다. 플러그인 방식의 장점은 기어박스를 분해하지 않고도 부품 수리 및 교체가 가능하다는 점입니다.

AMT 기어박스 하드웨어의 평가 지표는 주로 신뢰성과 내구성 성능, NVH(소음 및 진동), 변속기 효율, 싱크로나이저 감도 등이다. 또한 기어박스는 다이렉트 기어와 오버드라이브 기어로 나누어지며, 이는 엔진 토크를 리어 액슬에 직접 전달하는 리지드 레버와 동일하다. ZF의 AMT 기어박스는 99.8%에 도달할 수 있으며, 오버드라이브 기어비는 주로 빈 차량과 경부하 차량에 사용되며 약 0.78입니다. 대형 트럭의 리어 액슬 속도 비율을 3.7로 가정하면, 오버드라이브 기어를 사용하여 주행할 경우 전체 변속기 시스템의 속도 비율은 0.78×3.7=2.886이지만, 2.886 속도에 맞춘 기어박스와 비교하면 다음과 같습니다. 리어 액슬 비율이 높을수록 오버드라이브 기어의 전달 효율이 감소하므로 필연적으로 연료 소비가 상대적으로 증가합니다. 따라서 대형 트럭의 개발 추세는 고마력, 고토크 엔진 + 직접 기어박스 + 저속 차축입니다.

AMT의 기술수준은 주로 어떤 지표에 좌우되나요?

AMT 기어박스 개발의 어려움은 소프트웨어다. 수동 변속기는 운전자가 직접 제어하며 제어 소프트웨어가 필요하지 않습니다. AMT 변속기는 운전자의 다양한 작동 동작을 추출하여 4개의 액추에이터를 구동하는 소프트웨어를 구성합니다. 일반적으로 초보 운전자와 숙련된 운전자의 운전 기술을 평가할 때 변속의 부드러움, 합리성, 연비를 살펴봅니다. 마찬가지로 AMT 기어박스를 평가할 때도 이러한 지표를 살펴봅니다.

먼저 차량이 원활하게 주행하는지 여부는 주로 차량이 위아래로 변속할 때 답답함이 있는지를 평가하는 것입니다. 둘째, 기어선택은 주로 오르막길이나 내리막길에서 신속하고 정확하게 기어를 변속할 수 있는 등 다양한 도로 상황과 주행 속도에 따라 가장 적절한 기어를 선택하는 일로 차량의 동력과 엔진 제동 성능을 확보하는 작업이다. 셋째, 연료를 절약하세요. 일반적으로 사용자는 수동 변속기가 AMT 변속기보다 연비가 더 좋다고 생각합니다. 실제로 AMT 변속기 제어 소프트웨어는 더 많은 사용 시나리오와 작업 조건을 계속해서 반복하고 통합하므로 숙련된 운전자처럼 운전하여 연료 소비를 줄일 수 있습니다. .

AMT가 수동변속기보다 연비가 더 좋은 이유는 무엇인가요?

AMT 기어박스는 운전자의 기어 변속을 시뮬레이션할 수 있을 뿐만 아니라 지능형 네트워크 연결 장비와 결합해 더욱 지능적인 기능을 구현할 수 있으며, 작업 조건을 자동으로 식별하여 적절한 기어 변속 전략을 선택할 수 있습니다. AMT 기어박스에는 입력축과 출력축의 속도 및 토크 센서, 차량 자세를 감지하는 각도 센서(차량이 오르막인지 내리막인지 판단하는 데 사용), GPS 신호 수신기(차량의 위치를 ​​파악하는 데 사용), 또한 엔진 속도 및 토크 데이터를 읽을 수 있습니다. 대형 트럭의 무부하 질량과 완전 적재 질량은 약 2배 정도 다르기 때문에 기어박스의 속도와 토크를 통해 차량 중량을 계산해야 하며 이 모든 정보를 기어박스 프로세서에 입력하여 다양한 지능형 기능을 실현할 수 있습니다. 아래에서 저자는 ZF TraXon 제품을 예로 들어 이러한 기능을 소개합니다.

첫 번째 항목은 '롤' 기능입니다. 차량이 고속으로 주행 중이고 전방 도로가 평탄하거나 완만한 내리막 경사가 있는 경우, 운전자가 가속 페달에서 발을 떼면 AMT 기어박스가 자동으로 중립에 진입하여 엔진 끌림 없이 차량 자체의 관성에 의지하여 더 멀리 활주할 수 있습니다. 이 기능을 평가하는 핵심은 유도 거리 차이와 엔진 공회전 연료 소비량을 종합적으로 비교하는 것입니다. 다음은 저자가 만든 세 가지 모델 그룹의 테스트 데이터입니다.

위 데이터를 통해 차량 전체 질량이 클수록 Roll 기능의 장점이 커지는 것으로 나타났으며, 상대적으로 경트럭 및 승객용으로는 이 기능을 개발할 필요가 없는 것으로 나타났습니다. 자동차.

AMT 변속기의 롤 기능에는 두 가지 제한 사항이 있습니다. 첫째, 속도 제한은 일반적으로 50~100km/h 범위로 정의되며, 차량이 50km/h 미만으로 떨어지면 즉시 종료됩니다. , 램프 각도 일반적으로 ±3도로 정의되는 한계는 3도를 초과하는 가파른 경사 후에 자동으로 종료됩니다. 또한, 주행 중 운전자가 브레이크나 액셀을 밟는 한, 이 기능은 즉시 종료됩니다. 종료 순간 AMT 기어박스는 엔진에 "급유하여 속도 증가" 명령을 보냅니다. 엔진과 기어박스 입력축 속도가 ±50rpm 차이가 나면 클러치가 결합되어 차량 전체의 실속을 방지합니다. 위의 기술을 통해 AMT 기어박스는 Roll 기능의 안전성을 확보할 수 있습니다. 현재 유럽 대형트럭의 80%가 롤(Roll) 기능을 탑재해 1~2.5%의 연료 절감 효과를 얻을 수 있다.

두 번째 항목: PCC(Prevision?Curise?Control), 중국어 번역은 예측 가능한 크루즈 기능입니다. CC는 운전자가 일정 속도를 설정하고 가속 페달을 떼면 차량이 설정된 속도로 주행하는 방식이고, ACC는 차량 전면에 레이더 시스템이 있어 거리와 속도를 감지하는 방식이다. PCC는 전방 차량을 자동으로 따라가는 예측 크루즈입니다. 차량에는 GPS와 3차원 지도가 탑재되어 전방에 오르막길이 있을 경우 미리 예측할 수 있습니다. 오르막길을 미리 가속한 후 오르막길 도중 기어를 하나씩 줄여 미리 경사면 정상에 도달합니다. 경사도가 3도보다 크면 중립으로 타행합니다. 이 기능의 연료 절약 효과는 주로 적용 시나리오에 따라 달라집니다. 일부 구릉 지역에서는 최대 연료 절약 효과가 중국 남부의 구릉 고속도로에서 테스트되었으며 연료 절약을 달성할 수 있습니다. 3%의 효과.

세 번째 항목: BMS(Brake?Manage?System) 브레이크 관리 시스템. 고급형 대형 트럭에는 일반적으로 엔진 제동, 유압식 리타더 제동, 기존 제동의 세 가지 제동 시스템 세트가 있습니다. MT 기어박스를 사용하려면 운전자가 이 세 가지 브레이크 시스템을 수동으로 제어해야 합니다. AMT 기어박스는 브레이크 관리 시스템에 통합될 수 있습니다. 차량이 80km/h로 내리막길을 갈 때 유압 리타더가 먼저 켜진다고 가정합니다. 현재 유압 리타더는 차량 속도가 떨어진 후 4000Nm의 제동 토크에 도달할 수 있습니다. 리터 엔진에는 실린더 내 브레이크가 장착되어 있어 동적 출력이 460마력에 도달할 수 있으며, 최종적으로 브레이크가 작동되어 속도가 느려지고 정지됩니다. 일반적으로 긴 경사를 내려갈 때 운전자는 유압 리타더와 엔진 브레이크를 동시에 사용하여 제동을 최소화하여 브레이크 시스템의 과열 및 고장을 방지합니다.

엔진 제동 토크는 엔진 속도에 따라 달라집니다. 이때 엔진은 공기 압축기와 같습니다. 엔진 제동 토크를 높이는 가장 효과적인 방법은 AMT 기어박스에서 다음과 같은 명령을 내리는 것입니다. 1단에서 2단으로 다운그레이드하여 엔진 속도를 적절하게 높이세요. 그러나 전제 조건은 1700rpm을 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 엔진에 큰 손상을 줄 수 있습니다.

넷째, 다운시프트 가속 기능.

대형 트럭 차량이 추월할 때 운전자는 가속 페달을 세게 밟거나 완전히 내리게 됩니다. 이때 AMT 기어박스의 TCM은 운전자의 가속 및 추월 의도를 인식하여 AMT 기어박스가 1씩 떨어지게 됩니다. 차량의 주행 성능을 향상시키기 위해 엔진이 1100rpm에서 1400rpm으로 즉시 가속되어 차량이 가속하고 추월할 수 있는 충분한 출력을 확보합니다.

ZF의 TraXon 자동변속기에는 스마트한 기능이 많기 때문에 여기서는 하나씩 소개하지 않겠습니다. 최상의 효과를 얻으려면 모든 기능을 고객의 실제 사용 시나리오에 따라 보정해야 합니다. 저자는 AMT 변속기 분야에서 ZF의 가장 큰 기술적 이점은 도로 상황에 대한 거대한 데이터베이스라고 믿습니다. 국내 일부 제조사에서도 AMT 제품을 개발했지만, 상대적으로 보면 하드웨어와 소프트웨어에서는 아직 격차가 있는 편이다. 앞으로 AMT의 개발은 필연적으로 OEM이 주도하게 될 것이며, 엔진과 AMT 기어박스의 모든 지능형 기능은 차량 컴퓨터를 통해 균일하게 개발 및 관리되어 더 나은 성능 통합을 달성하게 될 것입니다.

본 글은 오토홈 체자하오 작성자의 글이며, 오토홈의 견해나 입장을 대변하지 않습니다.