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[摘要]文章针对商用车液力自动变速器的市场应用，介绍了液力自动变速器的结构、工作过程及优势。重点从各类商用车匹配液力自动变速器的不同应用工况出发，介绍了常见商用车辆匹配液力自动变速器的应用特点、优势及重点关注，为液力自动变速器在商用车领域的应用和发展提供参考。

关键词：市场应用；商用车;液力自动变速器；优势；应用工况

Abstract： The article in view of the commercial vehicle market application of hydraulic automatic transmission， this paper introduces the structure， working process and advantages of hydraulic automatic transmission. Focus from all kinds of commercial vehicle matching the different application conditions of hydraulic automatic transmission， this paper introduces the common commercial vehicles matching hydraulic characteristics， advantages and focus on the application of the automatic transmission， for the hydraulic automatic transmission to provide the reference for the application and development in the field of commercial vehicles.

Keywords：market application;commercial vehicle;hydraulic automatic transmission;advantage;application condition

前言

传统商用车以手动变速器为主，随着全球化进程的发展、社会的进步，商用车辆领域在中国正不断的进行着变革。国内商用车传统的手动变速器市场份额受到了前所未有的冲击。商用车的应用需求正朝着舒适性、可靠性、承载力大、操作方便性，智能化等方向发展。因此，自动变速器在各类商用车型上的应用越来越多，加之国产品牌的兴起，液力自动变速器发展势头良好。因此，对其市场应用的研究也越来越凸显其重要性。

1.液力自动变速器机械构成

液力自动变速器简称AT，它是由液力变矩器、行星齿轮变速器系统及电子液压控制系统等组成，通过液力传递和行星齿轮组合传递的方式达到变速和变矩。液力自动变速器的核心部件为：液力变矩器、行星轮系、离合器组件、电子液压控制系统等。结构如图一所示：

2.液力自动变速器工作过程

如图二展示了液力自动变速器工作动力传递及控制过程，来自发动机的整车动力输入通过变矩器进行力矩传递，变矩器变矩工况可以实现车速从零起步，可以得到输出大于输入的扭矩，使得车辆在起步和低档位行驶时获得更大的动力。在高档位，一般采用变矩器闭锁来提高输出效率，以避免液力传动效率低的劣势。通过不同离合器及行星轮系的组合工作实现不同的档位输出和动力输出。

变速器电子液压控制系统中的控制器通过CAN网络实现和整车的通讯（如档位指令、油门信号、制动信号、发动机工作数据信号等），通过变速器自带的各种传感器（如转速传感器、温度传感器、压力传感、坡度传感器等）来反馈给变速器控制器此时的工作状态。控制器接收来自驾驶员的换挡器信号并通过对各种信号判断，发送不同的控制指令给电子液压控制系统中的执行机构（不同电磁阀控制的液压离合器）进行不通的档位切换并进行工作。

3.液力自动变速器的应用特点及优势

1》低档位变矩器工况传递扭矩大，能够实现速比从零起步，能够防止因传动系过载而导致的发动机熄火，能有效衰减来自变速器输入端的扭转震动，实现平稳起步。

2》能够通过闭锁功能，减少能量损失，实现较高的传递效率。

3》行星轮系设计结构成熟，性能稳定，可以承受较大的扭矩，可靠性高。

4》操作简单，省力，挺高了驾驶的舒适性和安全性。

5》控制器通过CAN网络可以获取发动机转速、变速器输入轴转速、车速、油门开度、制动信号等参数。通过编程实现整车的特定功能，如自动空挡、踩刹车挂挡、挡位保持、取力器控制、车速限制、输出扭矩限制、换挡抑制、最小起步挡位、缓速器、故障自诊断等功能，提高整车的自动化程度和驾驶体验。

6》能根据不同路况选择不同换挡逻辑以适应不同的运行路况，提高燃油经济性和动力性。

4. 常见工况下的液力自动变速器应用

液力自动变速器在商用车领域应用非常广泛。以下就常见商用车辆匹配液力自动变速器在各自使用工况下的应用情况做重点分析，并结合液力自动变速器的特点阐述其应用的优势。

4.1矿用车辆

矿用车辆属于非公路用车，主要用于矿区的作业，载重比一般的载货车更耐用，载重更多。矿区道路环境一般以碎石铺设的简易路面为主，道路坑洼不平坦。矿区车辆的运输距离一般固定，工作效率一般以车辆的实际载重量和每日的运输次数来评判工作量。所以，矿区车辆的整车载重量量是使用者非常关注的参数，国内矿用车最常见的满载重量在80T-120T。湿式液力自动变速器能够提供更大的起步扭矩，为矿用车的重载运行提供保障。矿用条件下，车辆满载运行车速大多20km/h，空载运行车速大多在40km以下运行。在矿用车上，AT可以集成缓速器配置来提高卡车下坡进入矿井时的安全性，同时减少制动器磨损，延长车辆服务时间。AT在使用过程中，还能防止传动系统受损，由于没有离合器，因而减少了变速箱的损耗，确保车辆和其他相关零件具有较长的使用寿命。其次，矿用车辆选用自动变速器的重点考虑首先是其舒适性，在恶劣的工作环境下能够减少驾驶员的疲劳强度，提高了使用安全性。

4.2码头牵引车

码头牵引车引车作为散杂货码头水平运输的主要装卸搬运机械，不仅要求其具有良好的动力性、稳定性、行驶平顺性制动性、通过性、和燃料经济性，同时还要求其具有良好的可靠性。通常是在固定的场域区间，固定的运行路程进行工作，运行车速一般控制在50km/h以内，主要用于集装箱运输。码头的路况比较平坦，道路以码头水泥路面为主，通常工作以一半路程为满载，一半路程为空载。运行过程车速一般会根据厂区需求进行考虑限速。重复工作路况，路况比较单调，司机对驾驶的舒适性需求较高。重型液力自动变速器在其工况下可以发挥其适应频繁起步、低速重载，换挡操作简便等优势。另外，自动变速器可以实现和整车及其它电控单元基于CAN网络的交互，让上装控制变得简单。

4.3公交车辆

公交车运行工况一般分为普通市内公交工况和快速公交工况。市内公交在峰期拥堵路段，一般运行车速在25～50km/h，堵车情况下0-10km/h，低速重载，急起急停，受路况及行人影响比较大，属于非常恶劣的运行工况。城市快速路行驶一般不超过60km/h， 服务模式包括专用车道上的停靠站点，一般情况下，每小时的平均速度为30～50km，这取决于车站间隔和车辆停留的时间。公交工况液力自动变速器应用能够提供更大的起步动力，适应低速重载工况。普通手动挡变速器在这种重载的工况下刹车和离合器磨损较快。然而，装配带缓速器配置的液力自动变速器比较适合这种工况，不仅能够提高刹车片和离合器的寿命，同时让操作变的简单，在很大程度上降低了驾驶员的疲劳强度。自动变速器能够配合整车实现部分实用的自动化功能，如自动空档、踩刹车挂挡，车辆起步前车门关闭等，能够极大的提高车辆的燃油经济性和运行安全。

4.4机场摆渡车

机场摆渡车在航站楼和飞机之间进行短距离运输的过程中，对车辆的加速性能、稳定性和可靠性提出了极高的要求，尤其是在满载和空载交替运行的情况下，车辆必须能够保持平稳的起步和换挡体验。液力自动变速器凭借其在低速重载工况下的强大驱动力和精确的自动换挡逻辑，使得车辆能够从零速度平稳起步，并在加速过程中始终保持顺畅，极大提升了乘客的乘坐舒适感。液力自动变速器的结构相对简单，操作便捷，这不仅有效减少了驾驶员的操作负担，降低了由于长时间操作带来的疲劳感，还确保了在各种复杂工况下的高可靠性和低故障率，进一步提高了摆渡车的出勤率，满足了机场对高效运营的严苛需求。此外，液力自动变速器的低维护需求和优异的燃油经济性，显著降低了车辆的运营成本，同时其出色的环保性能也符合现代机场对可持续发展的要求。这些综合优势使得液力自动变速器成为机场摆渡车的理想选择，为机场的高效运作提供了坚实的保障，并确保了乘客在往返过程中享有舒适和安全的乘车体验。液力自动变速器的高可靠性不仅保障了机场日常运营的顺畅，还通过降低运营成本和提升乘客舒适度，为机场整体运营效率的提升和可持续发展目标的实现作出了重要贡献。

4.5军用车辆

随着时代的进步和对标国际军车的发展，军用车辆高性能、智能化成为后续发展的重点。军用车辆动力性能主要参数包括最高车速、爬坡度、加速时间等。军用车辆应用工况比较复杂，实际使用过程可靠性高，驾驶简单非常重要。在越野的路况上，爬坡、越障、加速都需要良好的动力性。在复杂工况下，匹配液力自动变速器较手动变速器优势明显，爬坡时液力变矩器在低档变矩工况能够实现车速从零起步，还能提供较大的起步动力。越障工况下，不需要驾驶员较高的驾驶技能，整车不会出现因为驾驶不当的原因造成熄火的情况，极大的降低了驾驶员的操作难度。另外，在高速工况下，变矩器能够实现闭锁，在此情况下能够实现和手动变速器同样的输出效率和最高车速高，满足高速工况的使用要求。

另一方面，自动变速器使用CAN总线同发动机及整车通信，进行信号接收及指令发出，结合自动变速器控制器软件的支持实现车辆的各种自动化功能。根据客户需求可实现静默状态、快速一档、动力模式、缓速器功能、取力功能等功能，比如野外自救或拖拽所需的变速器取力器驱动绞盘设计。

4.6特种作业车辆

特种作业车辆如道路清扫机、消防车、石油设备车辆等，由于其具有特殊的用途和复杂的作业需求，通常需要根据客户的具体要求进行单独定制。这类车辆的上装设备复杂多样，功能特殊，因此对底盘的可靠性和驾驶的便捷性提出了极高的要求。液力自动变速器凭借其卓越的可靠性、灵活性和操作简便性，特别适合应用于特种作业车辆。带有取力器接口的液力自动变速器能够与取力器系统完美适配，通过编程控制精确实现取力器的工作状态调整，从而使车辆能够根据不同的作业需求灵活地调节取力器的操作。更为重要的是，液力自动变速器依托整车的CAN网络和先进的编程控制技术，将取力器的操作与车辆的档位、车速等关键参数进行联动控制，有效提升了车辆的作业效率。这种高度集成的操作模式不仅大大简化了驾驶员的操作流程，减少了操作负担，还确保了在各种复杂作业环境中的车辆平稳和安全运行，进一步提高了特种作业车辆的整体工作效率和可靠性。因此，液力自动变速器已经成为特种作业车辆的最佳选择，能够充分满足其在高可靠性和高效率作业中的严格要求，确保车辆在执行复杂任务时始终表现出色。

本文介绍了液力自动变速器的构成、工作原理及应用特点。重点介绍了液力自动变速器常见各类商用车匹配车型的应用工况，并结合应用工况阐述了各类车型匹配液力自动变速器的特点和应用优势，为液力自动变速器在商用车领域的应用和发展提供参考。

参考文献

[1]陈家瑞，汽车构造，吉林人名交通出版社， 2006年。

[2] 刘振军，秦大同，胡建军，重型车辆自动变速技术及发展趋势，重庆大学学报（自然科学版），2003。

[3] 李春芾，陈慧岩，孙文涛等，重型车辆液力机械自动变速器综述，汽车工程，2009。

[4]曹东冬，电控电执行器自动变速器电执行元件可行性研究，河南科技大学 硕士学位，2010年。