乘用车手动变速器换档性能的开发和优化

《乘用车手动变速器换档性能的开发和优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、技术导向乘用车手动变速器换档性能的开发和优化范文波方伟荣(上海汽车集团股份有限公司乘用车公司，上海201804)【摘要】根据某乘用车开发过程中的工程实践，对乘用车手动变速器换档性能的指标进行了梳理和探讨，并重点对静态换档性能的开发流程和优化方案进行了详细深入的研究。【Abstract】Themanualtransmissionshiftperformancecheckpointsareexpounded，theshiftperformancedevelopmentprocessisanalyzed，andtheoptimizationcaseisintroducedcomprehe

2、nsively．【关键词】手动变速器换档性能汽车doi:10.3969/j.issn．1007-4554．2014．12．110引言随着国内乘用车的普及，用户对车辆操纵性能的感知质量要求不断提升。手动变速器换档性能作为驾驶员最直接的感知质量，在国内各整车开发过程中，越来越受到关注。优秀的换档性能不仅能提升车辆的性能和档次，同时也是体现整车厂优秀的系统集成能力的重要指标。许多跨国整车企业经历了长期的积累，已具备了详细的换档性能集成开发和评价能力，而对于中国自主品牌汽车企业，如何评价和分解手动变速器换档性能的要素具有现实意义。图1手动变速器换档操纵系统零件简图手动变速器换档是驾驶员在踩

3、下离合器之后，单手操纵换档球头，通过选换档拉索使变速器的同步器结合或脱离的过程。驾驶员对手动换档性能的主观感受有选换档力和行程是否适中，换档是否平顺(是否存在换档卡滞现象)，是否支持斜换档，入档后换档球头是否有抖动。虽然在整车开发目标中对手动换档性能的定义为主观评分，但对手动换档操纵集成开发人员来说，必须将换档过程进行客观数据的量化，才能够对系统内各零件的性能参数进行明确定义，最终实现系统性能符合整车主观评价的要求。客观评价项主要包括静态换档性能和动态换档性能两手动变速器换档性能的影响因素分析1如图1所示，手动变速器换档系统零件包括球头总成、换档操纵座总成、拉索总成和变速器总成。变

4、速器总成内部与换档性能相关的有变速器操纵座、拨叉、拨叉轴和同步器等分总成零件。收稿日期:2014－10－17·44·上海汽车2014.12大类，如表1所示，列举了各子性能评价项所对应的影响因素。阶段。如表2所示，当整车项目启动后，工程师首先汇总变速器和换档操纵机构的各性能参数，然后预测出系统的静态换档性能。动态换档性能中，换档冲量的计算公式为表1手动变速器换档性能客观评价项=J·ω·sinα·(1－1)F·t(1)μ·Rik+1ik式中:J为变速器输入轴，从动轴上长啮合齿轮，离合器从动盘转动惯量积;ω为发动机转速;α为同步环锥角;μ为同步环与锥环间的摩擦系数;R为摩擦锥面平均半径，

5、为i档和k档的档位速比。k+1为方便计算变速器换档冲量，采用英国SMT公司的MASTA软件，可通过仿真预测各档位的换档冲量。速器油粘度表2手动变速器静态换档性能输入参数表和性能预测表综合评价各著名品牌汽车的换档性能，总结得出客观参数如下:选档行程(1/3、3/5、2/4、4/倒档间)通常在25～35mm，换档行程(从空档至入档)通常在60～70mm;档位间隙通常在球头上施加5N力的情况下小于10mm，换档系统刚度通常大于5N/mm为优，静态进档力通常小于30N，静态吸入力通常大于2N为优。换档冲量是换档力与换档时间的乘积，换档冲量越小，动态换档力越小，换档时间也越短。换档冲量是动态

6、换档性能的基本要素，一款成功的变速器在开发最初就会在同步器选择时对换档冲量进行仿真计算，并在试验中重点考核评价。二次冲击是评价动态换档性能的重要指标，指的是当同步器齿套越过同步环，开始与结合齿结合时的拨正力，二次冲击大的主观感觉是动态换档“粘滞”。当二次冲击力小于动态入档力的50%时，驾驶员会感觉换档较为舒适。2手动变速器换档性能开发流程手动变速器换档性能开发通常需经历性能预测阶段，台架仿真阶段，整车测试阶段和性能优化上海汽车2014.12·45·换档性能设计-变速器参数选档摇臂角度+公差/°1档10换档摇臂角度+公差/°1档18.57±1192档102档18.57±1193档N/

7、A3档18.57±1194档N/A4档18.57±1195档105档18.57±1196档N/A6档N/AN/AN/A空档N/A空档N/AN/AN/A倒档10倒档18.57±119选档摇臂力+公差/N1档20换档摇臂力+公差/N1档45±2402档202档45±2403档N/A3档45±2404档N/A4档45±2405档205档45±2406档N/A6档N/AN/A40空档N/A空档N/AN/A40倒档20倒档45±240选档摇臂长度+公差/mm60换档摇臂长度+公