奔驰重卡Actros16挡自动化变速箱E

奔驰重卡Actros 16挡自动化变速箱EPSIII系列开发记录

图1作者在芬兰冬试的路上

梅赛德斯-奔驰重卡Actros，V6发动机OM501、V8发动机OM502，需要开发一个相匹配的16挡自动化变速箱，项目命名为EPSIII（Elektronisch Pneumatisches Schaltsystem第三代）

输入转矩：2100 Nm

档位： 16挡、非同步结构

离合器：自动化

变速箱电子控制系统：集成化

变速箱总重量：约300 kg

系列开发时间：36个月

我刚刚从戴姆勒-奔驰团体的生产工艺研究部门调到商用车动力总成（Powertrain）系列开发部门才一个月，除了我做的变速箱自动化部门管理工作，同时给了我这个EPSIII产品项目总监的任务

产品要求书（product specification）

项目的早期，第一个工作，就是要书写产品要求书：

目标车型：Actros

可靠性、耐久性要求：1000，000千米

全负荷（额定转矩下）台式试验：3，000 小时

换挡耐久实验（动力总成平台）：350，000次

换挡策略（奔驰自己开发）

变速箱电子控制系统硬件要求、软件架构、EMC要求

换挡履行器要求

产品质量要求

生产工艺要求

环保要求

书写这个产品要求书，有机械设计工程师、电子系统开发工程师、平台验证工程师、本钱工程师、质量工程师、生产工艺工程师等跨学科、跨部门同事们的合作，分章节输入，我作为项目总监，就成为这个产品要求书的主编了耗时4个多月，200多页A4!

系统FMEA（系统毛病影响可能性分析）

自动化变速箱，是在重卡中一个安全强相干的系统，所以，必须要做一个系统的FMEA这个科目，用了6个月的周期，几十个分析Workshops

C-Sample的验证

1.台式耐久试验

在额定转矩下的耐久实验倒是进行得很顺利，没有任何中断，满足3000小时的要求换挡耐久试验，也是每天24小时连续运行，但是，平台停机好几次，有时，乃至是在周末停机，还好有人值班，我们也对换挡程序做了优化，停机次数少多了

2.在验证车中的实验

斯图加特总部有一个全球第一条试车道，每周总有2至3天，要开到这个试车道来启动、换挡、加速，上坡、停下、启动、换挡、加速，总是坚持不懈

，一定要把每一个换挡过程做到平顺、尽量减少失速到后来，从哪一挡到哪一挡切换，换挡实行器的每个脉冲幅度、时间大小，几近都全记在大脑里了

这样标定出来的换挡参数，终究可以进行冬试了准备工作在紧张进行着，我关心的是Actros验证车是否是可以正常操作、载荷是否是装满了（40吨）鹅卵石每辆验证车有两个驾驶员，我和一个部门的工程师在1辆Actros里，我们每天轮番驾驶4个半小时一路过来，开了整整5天冬试在芬兰的一个小镇Rovaniemi（位于北极圈）进行，距离斯图加特约3500公里，这时候的气温约零下30度，下的雪是粉状的，雪球是捏不起来的，这样的低温，空气中的水蒸气几乎完全凝固了，很干燥Rovaniemi的试车场地是一个北约的军用机场，我们租了两条跑道有一次试车，大雪纷飞，我和副驾一边开车、一边聊天，突然看到前方的有一辆重卡，离我们太近，我一个下意识的急刹车，路面很滑，这时，我从右边的外后视镜看到，我们Actros的拖车已经开始斜向往前转动了，情况紧急，我拿出试车部门驾驶重卡学到的所有技能，闭合离合器、踩油门、转向，往反向道上加速，拉直我们的Actros，拖车又回到了后面，我们冒了一身冷汗白天做路试和测试数据的采集，晚上要做数据分析，冬试历经2个月，同事们都要每两周轮换一次

冬试结束了，剩下来的就是特种路况的测试了

其中一个测试叫着野猪测试（Wildschwein Test）：假定你在驾驶1辆满载的Actros，坡度15度，启动、加速、换挡2至3、加速，这时候突然路边有一只野猪横穿马路，你为了救它，做一个紧急刹车，等野猪过了马路，你再换挡、加速这时候的换挡，对整车悬挂、变速箱、发动机都是一个严峻的考验，而且，换挡过程是全自动的，这一带，是常常有野猪活动

也有在Sauerberg的勇气实验：启动、加速、在45度坡度的斜坡上半自动换挡你这时候只能看到天空，油门、离合器踏板和换挡手柄，一定要调和好，要不然，重卡后滑

历经三年的系列开发，16挡自动化变速箱第三代终究量产了，看到奔驰在高速公路上的Actros，我可以自豪地说，这里有我们一份努力的结果

图2 梅赛德斯-奔驰Actros重卡

作者刘晓毅博士（观昱电机技术（CostKey-Solutions）创始人），德国戴姆勒团体（奔驰汽车）21年的资深汽车技术经验（动力总成电子控制系统系列开发、整车企划、本钱工程、新工艺开发、变速箱生产等部门高级经理），主导过奔驰汽车重卡16挡自动化变速箱系列开发、动力总成零部件和空客大型结构件的新工艺开发、电动商务车整车和本钱企划、商务车及轿车的多项降低成本重点项目（PKO/OPTIMA，CTX， CORE）长城汽车技术中心担负高层技术管理，为长城汽车集团组建了中国车企第一个全建制的本钱工程体系、方法和流程，并使它融入了团体的全部产品进程

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