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2021年04月08日 | 提升燃油经济性——起亚推出智能手动变速器
2021-04-08 来源：汽车与新动力
起亚旗下的研究人员开发出了新款智能手动变速器（iMT），通过将先进的电控离合器（clutch-by-wire）技术布置到1个紧凑的壳体中，从而有效提升了手动换档过程的操纵体验。
由于汽车制造商需要确保其车型至2021年的平均CO2排放量降至95 g/km（遵循EC 443/2009法规），因此制造商正在寻求具有较高性价比的方案，尤其是利润微薄的C级车制造商。
就起亚而言，其希望通过全新开发的iMT以满足排放目标。iMT是1款先进的电控离合器系统，由位于德国奥芬巴赫市（Offenbach）的现代汽车欧洲技术中心研发。起亚欧洲动力总成的开发负责人Michael Winkler博士对此提到，iMT仍然是1款传统的手动变速器，但是离合器系统已实现了电气化改良。
iMT可用于弥补起亚的48 V轻混系统，且将与Ceed的1.6 L CRDi柴油动力总成及搭载于RIO EcoDynamics+的1.0 L TGDI汽油机匹配。其布置较为简易，并非由1个主油缸与离合器踏板机械相连，同时也不会驱动离合器分离轴承（clutch release bearing），而是采用了1款连接到TCU上的踏板位置传感器，并能对电液伺服系统的执行过程进行管控，电液伺服系统能使离合器分离轴承开始运行。
Winkler提到，上述研发过程并非只是为了使离合器实现电气化，同时还有2项主要因素，其一为舒适性——许多用户喜欢手动换档的感受，但就舒适性而言，手动档仍存在部分缺陷。在使用电子系统时，起亚旗下的研究人员可以对离合器的咬合点（bite point）进行调整，也能对发动机熄火特性进行处理。然而，关键的要素降低整车排放并改善其燃油耗。同时在实际驾驶工况下，该系统可以实现3%的节油目标。
工作原理
驾驶员挂档后会使整车处于滑行状态，iMT会关闭发动机并且使离合器处于分离状态。当驾驶员意图加速时，轻度混合动力起动发电机（MHSG）会重新起动发动机，MHSG和48 V电池促使发动机和变速器恢复到原有的速度状态。如果车辆运行速度下降，MHSG也会重新起动发动机，并且使其与离合器结合。
运行规则
当驾驶员松开油门时，车辆通常会处于滑行或转弯减速状态，当iMT解耦离合器并使发动机停止运行，系统会具有起/停系统的功能。一旦再次踩入加速踏板，48 V起动/发电机系统会提供额外的扭矩，并且使发动机能平顺地重新接入。当驾驶员踩下制动踏板时，系统会充分利用发动机制动系统。当使用制动器时，该系统不起作用，当车辆在郊区行驶时可有效节省能量，当驾驶员踩下或松开油门时，无须使用制动器。
研究人员通过采用起亚现存的手动变速器来对该系统进行改型，由此节省了大量的重复设计工作。Winkler提到，与传统手动变速器相比，iMT尽可能多地保留了同样的组件部分。起亚旗下的研究人员可以最小化地对该系统进行调整，调整内容主要为将离合器踏板改为配备有传感器的踏板，并且为其增加了1个控制单元和1个电液执行器。
目前，研究人员所面临的主要挑战是在紧凑的发动机舱中布置该系统。由于温度等因素会产生影响，因此研究人员必须考虑到TCU的布置位置。从客户方面而言，Winkler提到，驾驶员踩下踏板的感觉与未匹配iMT的车辆并无差异。起亚旗下的研究人员通过完成客户调研以发掘其兴趣所在，并在研发过程中进行优化，以满足其实际需求。
然而，在iMT和机械式离合器机构间的响应速度存在1个细微差异。Winkler对此提到，驾驶员在正常驾驶过程中，将不会注意到其响应差异。在运动驾驶模式中，考虑到电液系统的部分特性，如果将其应用在1款高性能车辆中，将会相应受限。
成本效益
从制造的角度来看，与手动离合器相比，其集成系统会产生额外成本，但起亚旗下的研究人员认为采用该系统是较为合理的。起亚产品策划负责人David Labrosse对此提到，从2021年开始，每辆车每多排放1 g CO2将会多花费107美元，所以降低排放的措施有着较高重要性。消费者可以选择购买1辆起亚纯电动汽车或1辆插电式混合动力汽车，并且当前采用的轻混iMT系统，在合理的成本下可以得到更好的效果。
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