半自动换档系统的诞生对于许多骑士来说应该是个很棒的设计,而对美国的骑士们的骑乘习惯来说,似乎没有太大的吸引力。
许多摩托车制造商都曾在此吃下闭门羹。
意大利制造商Aprilia在美国销售的Mana 850和后来的GT版本, 持续了几年的销售,最后仍因不如销售预期,在2015年面临被停售的命运。
虽然它们搭载的也不算是真正的半自动变速箱,因为并没有自动模式。Yamaha在2006推出的FJR1300AE搭载YCC-S(Yamaha Chip-Controlled Shifting), 但在市场上也只维持了4年,就默默销声匿迹。
拥有双离合换档版本的Honda的VFR1200,在美国销售量也远远落后在2010年亮相的一般换档版本。 而现在半自动换档技术的发展纯熟,已成为高端跑车的基本配备, 只要在手把上轻轻拨动一下按钮,不需拉动离合器拉杆即可轻松进行换档。
Biperformance开发公司的总裁Dean Pick,希望公司最新的ShiftFX EST (Electronic Shift Transmission电子换档变速箱)能扭转这一切。
在2007年11月时曾简短的介绍过Pick和原始的ShiftFX系统,至今我们对它的设置方式仍印象深刻, 而新的EST系统比原来相对粗糙的设计更加先进更加精致,Pick试图提出这系统设计,取得OEM制造厂给予认证, 它不是为了将ShiftFX当成昂贵的改装件来贩卖而已。
简单,小巧,轻量半自动换档系统没能抓住美国消费者的心,原因有很多,其中最大的劣势就是:重量增加!
Mana 850 V-twin湿重为234公斤,FJR AE满油状态下是312公斤,VFR1200 DCT装上双离合变速,就从原本的268公斤增加了约10公斤之多。
还有复杂性也增加了,Mana 850使用CVT(Continuously Variable Transmission),其设置必须用在各种转盘、滑轮、齿型传动带还有弹簧等空间,虽然Honda很聪明的将它们隐藏起来,但DCT有个迷宫般的液压管线和执行器让双离合得以做动,但它本身需要一个创新的设计,才能防止结构复杂的组件变得过大。
上述两种变速器都会造成来自机械和液压的传动功率损失,同时,ShiftFX EST系统只有四个工作元件(除了车把上的按钮),可以轻易适应任何摩托车,以及将传动系统功率损失最小化。没有过大或笨重的机械零件,变速箱和主离合控制器大约是目前启动马达的尺寸, 自动离合器和标准离合器为相同尺寸,EST系统的总重,约为1.8公斤。
ShiftFX EST整体的设计非常简单,换档由专门的机构处理,这机构是由具有固定齿轮减速器的高速直流马达组成,直接转动变速鼓, EST实际上可从任何档位(或空档)换档到任何档位, 这代表档位顺序在ShiftFX EST上不需要跟传统依样按照顺序升降。
换档可以在短短50毫秒内完成,离合器控制器透过专门电液压BDC主动离合器处理元件,重量大约是0.5公斤再多一点。
采用高科技的"记忆合金",金属会基于发送的电流量改变其长度,借着移动内部液压活塞来启动摩托车的离合器,主动离合器还具有隔离阀,让该元件可以安装在OEM液压离合器系统内。
ShiftFX EST还使用APTC+(Adler Power Torque Clutch)自动离合器来代替标准离合器的系统,该自动离合器元件可以在自动变速模式下平稳启动,在要停止时有减速的滑动离合效果以及防失速功能。
为什么不是只有BDC主动离合器在处理这些? Pick说:"我们使用主动离合器做为扭力控制装置,为了做起步控制和防失速, 它需要从摩托车牵引更大的马力,这违反了我们的设计目的."
这三个控制组件,是一个紧凑且完全可编程的传输控制元件,TCU可提供在任速度、负重、档位、油门开度和其他参数状况下都能换档的特性。此外,TCU完全能透过摩托车OEM的CAN布线进行传输,这代表它可以控制引擎、刹车和油门开度,以配合降档时的速度,也能配合任何OEM电子套件下的骑乘模式。
我们期望能在KTM Duke 690的后期测试上,试用新一代的ShiftFX EST. EST的目标之一就是能让OEM的零件接口不须做改变就能连结引擎结构。
唯一可见的区别是订制的离合器盖,内有APTC+自动离合器和档位控制器,虽然我们说这是"订制的",但其实盖子没有差很多啦, 档位控制器下半部上的小凸起才是KTM与其他车不同的地方(除了缺少换档杆).
因为Pick想要向OEM制造商申请EST的认证许可, 安装在Duke 690仪表板正下方控制EST的三合一开关,可以控制EST的传输模式。
("N"代表空档启动引擎,"A"表示全自动变速操作,"+/-"代表半自动换档), 但制造商肯定会自己设计出更有美感的开关按钮,升档/降档/空档的三个按钮同样是安装在左手车把上, 虽然Pick认为骑士在骑车时,使用拇指操控并不会造成身体上太多麻烦也不会分心, 但其实我们更喜欢像Honda VFR DCT或Aprilia RSV4系列控制牵引力的切换设计。
在发动KTM后,我们由空档切换到半自动模式,在办公室的停车场绕一下, 测试APTC+自动离合器在低速下的运作。即便你可以随时用标准离合器踏杆改变自动换档的状态,但只要我们注意一下 油门开度,其实根本不需要人为介入,离合器接合相当平稳,少了拉离合器的动作让转弯更轻松。
在尝试过南加州的城市交通过后,我们第一次杀进当地的峡谷山路, 发现ShiftFX EST的换档动作需要显著加快, 当以中等速度骑乘时,档位切换间的延迟会变大。 我们将快插接头接上笔电,并修改反应间距.
副编辑Michael Gilbert在第二轮的测试中骑了KTM,并告诉我们换档的动作改善了,Gilbert说:"让我印象深刻的是当我选取档位,按钮立即响应我拇指的输入并给予我反应, 每次都给我一个精准到位的切换.一种无缝接轨变速的感觉。"
不过对各种公升及摩托车的OEM进行快排升降档测试过后,他觉得还可以更好. "当然不是为了要像比赛车那么厉害,但在升档时的动力传输上, 仍然能感觉到有非常轻微的延迟." 我们没有时间让Pick进行更多的程式调整,但他向我们保证,换档的动作可以加快到我们想要的速度。
我们在半自动模式下降档,并没有太大问题, 快速降档时,会平稳配合引擎并调整速度,并没有需要强硬煞车的状况. ShiftFX EST在停车起步时的表现非常优异。 APTC+自动离合器会被连结,快速启用并启动车辆,不会有任何不顺或滑动. 事实上我们用手动控制离合器可能也很难控制的比它的起步好. 这是一个令人惊艳的惊喜,其他半自动摩托车的表现通常都缺乏加速上的展现。
在全自动模式下,ShiftFX EST无缝的运作着, Pick不讳言的说:"自动模式比较适合新手和平静稳定巡航的速度下使用", 换档程式反应了简约设计的概念,在市区和郊区时都很容易操作,但在山路峡谷这种类型的道路上,显示出自动变速模式不适合其内建程序。
Gilbert抱怨说:"当我从一个高转下加速,然后降档要进湾,但系统会一直要升档, 根本是要我飞着进湾."
Gilbert表示急煞也会发现一些反应的缺点:"我还发现,在需要紧急停止下的急刹, 我会需要快速降档,这样的过程迫使我必须更早煞车,因为它引擎刹车不足."
关于这些,Pick再次向我们保证,他们可以透过编辑程序轻松修改这方面的问题.
未来将走向半自动变速系统?ShiftFX EST比其他摩托车制造商的半自动变速器设计,具有一定的优势.
他保留标准的手动离合器拉杆,可以在任何时间介入EST, 并在不需大幅修改的情况下,能轻易于适应任何引擎结构和变速器. 没有液压泵或动力传动系统的功率损失,ShiftFX EST的电子需求环境,以一般摩托车的充电系统就能满足.最重要的是,整个系统的总重不到2公斤. 虽然我们希望看到这项技术能广泛运用到600cc或是更小的运动摩托车上, 不断的切换档位其实很让人分心,期望制造商能尝试着采用这项技术,直到被市场接受。
ShiftFX EST的优点可能更适用在新手入门或高端性能的摩托车市场上, 自动变速模式可以当作一个卖点. 目前已有一家欧洲摩托车制造商已开始测试ShiftFX EST,是否适合搭载在他们生产的摩托车上,而Pick也希望有更多其它的制造厂也能一起加入半自动技术的行列.