基于GSQA設(shè)備的車輛換檔性能測(cè)試分析

徐順，李青章，司志明，何果

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于GSQA設(shè)備的車輛換檔性能測(cè)試分析

徐順，李青章，司志明，何果

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

為將車輛的換檔性能主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)化，準(zhǔn)確地找出車輛換檔性能的差距和不足，本文介紹一種車輛換檔性能的客觀評(píng)價(jià)方法，并對(duì)其測(cè)試的方法和步驟進(jìn)行說(shuō)明，最后對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。

GSQA；換檔性能；換擋曲線

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-82-03

引言

隨著社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)車輛駕乘舒適性的要求越來(lái)越高，而針對(duì)手動(dòng)檔車型來(lái)說(shuō)，換檔性能是車輛舒適性能的一個(gè)重要的內(nèi)容。目前大部分國(guó)內(nèi)的主機(jī)廠商對(duì)車輛的換檔性能評(píng)價(jià)還停留在主觀評(píng)價(jià)為主的階段，只能對(duì)靜態(tài)的一下數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，動(dòng)態(tài)的換檔評(píng)價(jià)主要依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)試車員進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于每個(gè)人的駕駛習(xí)慣不同，導(dǎo)致評(píng)價(jià)的結(jié)果受評(píng)價(jià)人的主觀因素影響，不能準(zhǔn)確找出問(wèn)題。

基于上述原因，本文介紹一種可以進(jìn)行車輛換檔性能的客觀評(píng)價(jià)方法，其基于英國(guó)里卡多公司的GSQA設(shè)備，可以準(zhǔn)確的記錄車輛換檔的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理分析，快速準(zhǔn)確的找出問(wèn)題點(diǎn)并加以解決。

1、GSQA測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)介

GSAQ設(shè)備是英國(guó)里卡多公司研發(fā)出的關(guān)于手動(dòng)檔車輛換檔性能測(cè)試評(píng)價(jià)的工具，其包含了測(cè)試硬件及數(shù)據(jù)采集分析軟件，如下圖：

其中測(cè)試硬件包含了軸力傳感器、平面電位計(jì)系統(tǒng)、多通道數(shù)據(jù)采集卡、溫度及位移傳感器等；數(shù)據(jù)分析軟件可自行設(shè)置數(shù)據(jù)采集通道、自動(dòng)識(shí)別換擋位置、基于里卡多公司的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)評(píng)價(jià)車輛進(jìn)行智能分析等。因此GSQA設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)如下：

◆ 系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用，可在約30分鐘內(nèi)安裝到車輛上；

◆ 可進(jìn)行快速數(shù)據(jù)采集與分析，并可在測(cè)試結(jié)束后幾分鐘內(nèi)完成所采集數(shù)據(jù)的驗(yàn)證；

◆ 實(shí)現(xiàn)最少的數(shù)據(jù)操作，并讓工程師有更多的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)估；

◆ 可在任何集團(tuán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告與說(shuō)明。

2、測(cè)試的方法步驟

用GSQA設(shè)備進(jìn)行車輛換擋性能的客觀評(píng)價(jià)的試驗(yàn)條件與主觀評(píng)價(jià)相同，車輛在測(cè)試評(píng)價(jià)之前均需要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充分的磨合；靜態(tài)測(cè)量時(shí)，車輛不需要進(jìn)行預(yù)熱，動(dòng)態(tài)測(cè)量之前，車輛需要進(jìn)行預(yù)熱，使其變速箱油溫升至70℃左右。具體的測(cè)試方法如下：

2.1 靜態(tài)測(cè)試

車輛換擋性能的靜態(tài)測(cè)試主要包含5個(gè)方面：1）選換擋行程；2）選換檔力；3）斜向換擋特性；4）自由間隙；5）選換檔剛度。試驗(yàn)條件均在常溫下關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，將離合器分離；其中前兩項(xiàng)內(nèi)容的測(cè)試方法與主觀評(píng)價(jià)時(shí)相當(dāng)，為依次將換擋桿推向各個(gè)檔位位置，重復(fù)10次左右，設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄下每個(gè)檔位的力及行程。

自由間隙測(cè)試時(shí)，用最小的力在空擋位置攪動(dòng)換擋桿；在攪動(dòng)過(guò)程中將力逐漸增加至15N 左右，并在每個(gè)擋位重復(fù)上述的動(dòng)作；設(shè)備自動(dòng)記錄下運(yùn)動(dòng)軌跡。

選換擋剛度測(cè)試時(shí)，換入與車輛前進(jìn)方向相同的擋位后，用超過(guò)100N 的力向前推動(dòng)換擋桿；松手讓其自動(dòng)回到自由位置。重復(fù)動(dòng)作10 次左右，即獲得正向換擋剛度。換入與車輛前進(jìn)方向相反的擋位后，重復(fù)相同的動(dòng)作，即獲得負(fù)向換擋剛度。同理，向駕駛員方向選檔得到正向選檔剛度，向遠(yuǎn)離駕駛員方向選檔得到負(fù)向選檔剛度。

2.2 動(dòng)態(tài)測(cè)試

動(dòng)態(tài)測(cè)試主要包含3個(gè)方面：1）怠速換擋；2）各檔的快速換擋測(cè)試；3）各檔的慢速換擋測(cè)試。車輛測(cè)試之前均需要進(jìn)行預(yù)熱。

怠速換擋測(cè)試時(shí)，主要進(jìn)行怠速換1檔及R檔測(cè)試；測(cè)試時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，每次換擋之前使離合器分離，然后快速換入1檔或R檔，再回到空檔位置，松開(kāi)離合器踏板。重復(fù)上述動(dòng)作10次左右，設(shè)備會(huì)自動(dòng)記錄下力和行程的數(shù)據(jù)。

快速換擋測(cè)試時(shí)，在較低擋時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速一半，用盡可能快地速度在較低擋和較高擋間來(lái)回?fù)Q擋，換擋時(shí)間＜0.5s；在每個(gè)相臨的高低擋位之間重復(fù)上述動(dòng)作至少30 次以上。設(shè)備會(huì)記錄時(shí)間、換擋力、換擋行程、離合器行程、轉(zhuǎn)速等信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)。

慢速換擋測(cè)試時(shí)，用盡可能小的力換擋，在發(fā)動(dòng)機(jī)1800r/min～2000 r/min 時(shí)升擋，在發(fā)動(dòng)機(jī)1300 r/min～1500 r/min時(shí)降擋。在每個(gè)相臨的高低擋位之間重復(fù)上述動(dòng)作10次左右。設(shè)備會(huì)記錄時(shí)間、換擋力、換擋行程、離合器行程、轉(zhuǎn)速等信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)。

3、對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析

3.1 靜態(tài)測(cè)試結(jié)果分析

換擋行程取值如圖3 所示，以10次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為換擋行程。靜態(tài)換擋力反映的是鎖止銷的特性，在力與行程關(guān)系曲線中取值點(diǎn)如下圖4所示，并以10次測(cè)量的算術(shù)平均值作為最終的換擋力。

靜態(tài)選擋力在力與行程關(guān)系曲線中取值點(diǎn)如下圖5 所示，并以10次測(cè)量的算術(shù)平均值作為最終的選擋力。通常定義自由間隙的區(qū)域是在小于5N力的攪動(dòng)下，換擋桿球頭軌跡所包絡(luò)的面積，如圖6 所示，藍(lán)色區(qū)域?yàn)樾∮?N的球頭運(yùn)動(dòng)軌跡。

換擋剛度是選取力與行程關(guān)系曲線中間力隨行程呈線性上升的一段直線，如圖7所示。其斜率的值作為換擋系統(tǒng)的剛度，單位是N/mm，按如下公式進(jìn)行計(jì)算：

The Vehicle Shift Performance Testand Analysis Based on the GSQA Equipment

Xu Shun, Li Qingzhang, Si Zhiming, He Guo
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

In order to get the objective data of vehicle shifting performance, and find the gaps and deficienciesaccurately, this paper introduces an objective evaluation method of vehicle shift performance,describe the method and step of the testing.Finally, the test results are analyzed.

GSQA; Shift Performance; Shift Curve

U467.4

A

1671-7988(2015)06-82-03

徐順，碩士研究生，工程師，就職于安徽江淮汽車有限公司，主要從事商用車底盤(pán)設(shè)計(jì)，變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及匹配方面的工作。