国外自动变速器的发展趋势介绍

1.AT、AMT、CVT、DCT 竞相发展，百花齐放

全球自动变速器市场份额将会持续增长，AT、CVT、DCT 和AMT 会凭借其各自优势，继续稳定发展：AT 技术成熟，仍将占据自动变速器市场的主导地位；CVT 和DCT 会继续扩大乘用车市场的份额；AMT 在中重型商用车市场的占比会持续快速增长，有望超越AT，成为中重型商用车的主流变速器，AMT 车辆也会在新能源、乘用车等领域得到更多的应用。Mercedes－AMG 推出的新一代插电混动跑车Project One 于2019年上市，预产275 台已全部售罄。该车配备1.6 L V6 缸内直喷发动机和8 速SpeedShift AMT 系统，最高车速为350 km／h，0 ～200 km／h 的加速时间为6 s；英国Xtrac 公司推出一款新型变速器“Hybridized Automated Manual”，该变速器是为混合动力车辆设计的一款7 挡手自一体变速器，传动比可实现6 ∶1。该变速器计划2020年上市，装配于超级跑车和豪华轿车，以满足严格的燃油经济性和排放法规。图1.13所示为AMT 在混合动力车辆的应用。

图1.13　AMT 在混合动力车辆的应用

（a）Project One 动力传动系统实物图；（b）Xtrac 公司变速器

2.自动变速技术的不断提升

当前的自动变速技术还有许多需要提升的地方，如多挡化、轻量化。乘用车用的AT 当前已经发展到10AT，而大功率AT 还基本维持在7 挡的水平，AMT 产品的挡位可实现16 挡，对此AT、DCT 还有很大的提升空间，美国Ford 公司、日本Honda 公司都已开始研究11 挡AT 变速器。Paccar 公司推出的自主AMT 产品“Paccar Automated Transmission”，质量只有657 lb，比Eaton的Advantage AMT 轻近200 lb，各AMT 相关企业正通过轻量化设计优化和提升现有产品。针对AMT 动力中断问题，英国Zeroshift 公司推出的新型AMT，采用牙嵌式离合器来替代传统AMT 中的同步器组件，其换挡原理类似于两个超越离合器交替工作。换挡时，高挡位“Zeroshift Ring”进入工作状态，对应的低挡位“Zeroshift Ring”在分离斜面的相互作用力下，自动脱开，实现直接换挡，提高了AMT 的动力性能。图1.14所示为AMT 产品技术的提升。

图1.14　AMT 产品技术的提升

（a）Paccar 公司的AMT 变速器；（b）Zeroshift AMT 变速器(www.xing528.com)

3.新型自动变速技术的出现与发展

AT、AMT、CVT 和DCT 各自结构与工作原理不同，也具有不同的优缺点，但并不是独立的，应该各自取长补短，提高自动变速器产品的性能。大功率、多挡位的AT （如10 挡）虽没有出现，但Allison 公司推出的TC10 变速器可用于重型卡车（图1.12）。德国ZF 公司为插电式混合动力车辆提供了一款新型8 挡机械式自动变速器，该变速器与传统AMT 不同，采用离合器+行星齿轮机构组成，如图1.15所示。

图1.15　ZF 的8 挡机械式自动变速器

混合动力、纯电动车辆等的发展，将会带动自动变速器进行新一轮的提升，更多的自动变速器类型将会出现。AMT 因其操控系统结构的不同，有电控液动、电控气动、电控电动形式，电控电动AMT 将会成为混合动力、纯电动车辆的最佳选择，虽然混合动力、纯电动车辆出现一些新型变速器，但AMT 的自动控制技术仍可移植使用。

4.自动变速技术的智能化发展

智能化是车辆未来发展的一大方向，ZF、Volvo、Detroit、Paccar 等推出的新一代AMT 产品，都配备有GPS 系统，提升了动力传动系统的智能化水平。车辆可通过GPS 系统实时定位，选择合适的行驶模式和挡位，以改善车辆燃油经济性。戴姆勒北美于2017年推出了新一代DT12 机械式自动变速器（图1.11）的智能动力传动系统，该系统包含一套智能动力管理（intelligent powertrain management，IPM），它可以根据地形、地图信息获取前方道路情况，以此调控发动机和变速器，实现加速、换挡、滑行（coast）、制动等操控，以提升车辆的经济性、动力性。该系统还具有巡航控制功能，可实现全速范围内巡航控制，并设有慢行模式，可满足低速慢行的使用要求。DetroitTM认为该智能动力传动系统是新一代动力传动系统的研究方向。图1.16所示为Volvo I－Shift 配备的“I－See”智能巡航控制系统。

图1.16　Volvo I－Shift 配备的“I－See”智能巡航控制系统