特大功率AT变速器性能比对方案研究Research on the Performance Comparison Scheme of Extra-high Power AT Transmission 惠万馨/ HUI Wanxin 邱权/ QIU Quan 王佳/ WANG Jia
赵江南/ZHAO Jiangnan 赵聪/ZHAO Cong
（国家工程机械质量监督检验中心 ，北京102100）
1 前 言
当前，燃油汽车用自动变速器主要有四种常见型式，分别是液力机械式自动变速器（AT）、电控机械式自动变速器（AMT）、机械无级式自动变速器（CVT）和双离合器式自动变速器（DCT）。与手动变速器相比，自动变速器主要有便于驾驶、改善换挡品质、减少污染、改善动力性能、提高传动系统寿命等优点，但同时具有燃油消耗量较大、结构复杂、价格较高等缺点。
由于AT自动变速器试验周期长，费用高，试验工况复杂，导致了国内目前尚无完整的针对特大功率AT变速器的整车试验标准，也没有系统地对其性能评价方法进行研究。本文针对国产某型号特大功率AT变速器的特点，参考国内外标准，并通过分析其对整车性能的影响，制定了相应的性能比对试验方案，并进行了试验验证。 2 AT变速器性能比对试验方案设计
2.1 设计原则
以“必要、合理、高效”的原则设计比对方案，用最少、最合理的试验项目来验证AT变速器的性能，在真实准确的基础上提高试验效率，保证可行性、经济性和可推广性。2.2 试验项目设计
根据试验方法的不同，AT变速器试验项目分为以下两类：
⑴台架试验
台架试验能够模拟各种工况，对AT变速器自身性能的测试具有重要意义。根据现有台架试验能力，并参考相关标准，制定了台架试验项目（见表1）。
⑵整车试验
台架试验纵然有其重要意义，但仍无法全面客观地体现AT
冷冻水产品
变速器在整车集成后的性能及其对整车性能的影响。为此，根据重要程度并考虑AT变速器对整车性能产生的影响，制定了整车试验项目（见表1）。
为进一步验证整车集成后
的总体可靠性，进行10000km
行驶可靠性试验。根据重型车
辆行驶路况并参考相关标准，
制定了路面种类及里程分配表
（见表2）。
2.3 设计思路
⑴AT变速器主要技术指标测定
一般来说，最大输入转速、最大输入转矩和最大传动效率是AT变速器的主要技术指标，故对其进行测定，以验证其是否符合设计要求。
⑵液力变矩器试验
摘 要：针对特大功率AT变速器特点，分析其对整车性能的影响，制定了性能比对试验方案，并通过对某型号国外样机与国产样机进行对标分析来验证其是否合理、有效。结果表明，所制定的试验方案能够客观反映样品的性能，对该类型产品的性能评价方法亦具有借鉴意义。
关键词：特大功率；AT变速器；比对方案；试验验证
中图分类号：U463.212 文献标识码：
B
液力变矩器作为AT 变速器的重要组成部分，其特性需要单独作出评价。通过试验并计算其转速比、变矩系数、效率等特性参数来验证其是否满足技术要求。一般通过直接挡情况下的零速工况试验、定输入力矩牵引试验和定输入转速牵引试验来验证。
⑶换挡性能试验
离合器接合程度与控制油路压力直接相关，为了湿式离合器平稳接合，控制油路压力上升不能过快，否则换挡冲击过大，同时为了兼顾车辆动力性，换挡时间应尽量缩短，通过对换挡过程中各离合器的液压油压力及换挡过程时间等指标进行测定，判断其换挡策略是否合理、有效。
⑷AT 变速器台架可靠性试验可靠性试验是发现产品缺陷及薄弱环节的重要方法，故对AT 变速器进行循环换挡试验，评价其可靠性。
⑸AT 变速器在线故障诊断和在线标定功能测试
整车集成后，为实时对各项参数进行监控，及时对故障进行处理，提高控制系统的稳定性，以保证车辆安全运行，应具有车载在线故障诊断和在线参数标定功能，故进行此项测试。
⑹加速性能试验
由于AT 变速器控制系统的性能直
接影响到整车加速性能，故对整车的加速性能进行测定。
⑺燃油经济性试验
前面提到，AT 变速器的效率对油耗有一定的影响，故对整车的燃油消耗量进行试验测算。
⑻无线电骚扰特性试验
为验证AT 变速器控制系统对整车及环境的无线电骚扰特性，进行此项试验。
⑼平顺性试验
制动减速度
前面提到，AT 变速器能够改善换挡品质，提高舒适性，但是仍然具有一定的换挡冲击，为了评价其换挡品质的优劣，进行随机输入行驶试验。
⑽高低温试验
为验证在极限温度（-30.0℃、46.0℃，保温12小时）条件下，AT 变速器及整车能否正常工作，进行此项试验。
⑾整车行驶可靠性试验
在进行AT 变速器台架可靠性试验后，为进一步验证整车集成后的总体可靠性，进行10000km 行驶可靠性试验。
3 试验验证
依据上述性能比对方案对某型号国外样机与国产样机进行对标分析，以验
证所列试验项目是否合理、有效。以国
过氧化氢实验室制氧气装置表3 部分试验结果比对表
图1 1
号样机各挡平均传动效率
蕲蛇酶注射液
图2 1号样机零速工况试验变矩系数
图3 1号样机定输入力矩牵引试验液力
智能电表芯片变矩器变矩系数
图4 1号样机定输入力矩牵引试验液力变矩器效率
产样机为1号样机，国外样机为2号样机，整车试验选择陕汽SX2300型越野汽车，匹配潍柴WP12.570型发动机。3.1 试验准备
（1）对AT 变速器进行检查，保证试验台架和变速器控制器之间的CAN 通讯正常、散热正常；将润滑油按设计要求加注至油标尺正确刻度处。
（2）对整车进行检查，保证其技术状况良好，装备齐全，整备及满载质量、轮胎冷充气压力符合技术要求，所使用的燃料、润滑油（脂）和制动液的牌号、规格符合技术条件。
（3）对仪器设备进行检查，保证其工作正常，数据准确有效。3.2 试验结果
对样机进行了充分地试验验证，部分试验结果如表3所示：
图5 1号样机定输入转速牵引试验液力
变矩器变矩系数图6 1号样机定输入转速牵引试验液力
变矩器效率
图7 闭锁离合器压力
图8 换挡离合器1压力图9 换挡离合器2压力图10 换挡离合器3压力
图11 换挡离合器4压力
图12 换挡离合器5压力
图13 驱动电机转矩
图14 驱动电机转速图15 加载电机转矩
图16 加载电机转速
图17 1号样机全油门起步加速v-t 曲线图18 2号样机全油门起步加速v-t 曲线
4
车架总成
结论及展望
⑴在仅更换AT 变速器而其他条件相同的情况下，国
外样机试验数据整体上略优于国产样机，说明国产样机在性能上与国外样机还存在一定的差距，还有进一步提升的空间；
⑵试验数据具有一致性，表明所列试验项目能够体现特大功率AT 变速器的性能，比对方案合理、有效。
⑶制定特大功率AT 变速器的量化评价指标是进一步的研究方向，该研究成果可作为通过试验评价国产特大功率自动变速器性能的主要依据，为产业的进一步发展提供有效参考。
参考文献
[1] QC/T 252-1998《专用汽车定型试验规程》.
[2] GB/T 1332-1991《载货汽车定型试验规程》.
[3] GB14023-2011《车辆、船和由内燃机驱动的装置的无
线电骚扰特性的限制和测量方法》.
[4] GB/T 12543-2009《汽车加速性能试验方法》.[5] GB/T 12678-1990《汽车可靠性行驶试验方法》.[6] GB/T 4970-2009《汽车平顺性试验方法》.
[7] GB/T 12545.2-2001《商用车辆燃料消耗量试验方法》.收稿日期：2021-04-22
作者简介：惠万馨，女，硕士研究生，工程师，主要从事汽车及零部件检测认证工作。
表
等速油耗试验结果
备注：A 为控制器上方测点，B 为变速器支架上方测点，
C 为变速器中部下方测点，D
为变速器前部下方测点。
表5 平顺性试验结果
图20 2号样机左侧水平极化扫描过程（“车辆上电且发动机不运转”模式）
图22 2号样机左侧水平极化扫描过程（“发动机运转”模式）
图21 1号样机左侧水平极化扫描过程（“发动机运转”模式）
图19 1号样机左侧水平极化扫描过程（“车辆上电且发动机不运转”模式）
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