基于线束模型的换挡品质评价



基于线束模型的换挡品质评价

换挡品质是评价手动变速车辆舒适性的一个重要指标。对换挡品质的研究通常集中于变速器内部，尤其是对同步器的研究。由于换挡品质是驾驶员对变速杆、换挡系统、传动系统和动力系统相互作用结果的感受，因此仅对变速器内部进行研究是不充分的。目前，对变速器内部建模尤其是同步器建模已经是一个非常完善的过程，建立的三维立体和二维平面变速器模型已经用于变速器运动学分析。但这些分析都没有考虑连接变速器各部分组件线束的影响。介绍了LMS和日产共同构建的一个线束模型，该线束模型能够预测线束几何特性等对换挡品质的影响。

换挡品质的评价通常分为换挡力、换挡精确性、换挡舒适性和NVH特性这4个属性，它们均受变速器早期设计的影响，因而可以在早期设计开发阶段对其进行评估。目前，对线束模型的研究大部分在机器人领域内进行，表征线束和管道之间的非线性摩擦特性对制定相应控制策略至关重要。由经验可知，线束的三维定位和曲率会影响换挡过程中的摩擦力，从而影响换挡品质。同样，线束支架的位置和安装刚度也是影响换挡品质的重要参数。随后对常用的线束类型即鲍登线的相关特性进行介绍。LMS和日产将上述影响因素与鲍登线的研究相结合，考虑管道和连接模型，创建了三维线束模型。该模型可用于研究线束总包角、线束物理特性和边界安装条件对换挡品质的影响。由于该三维线束模型的计算成本较高，因此以该模型为基准模型，对其进行简化。在不失精确度的条件下，对将三维线束模型简化为二维线束模型和一维线束模型的过程进行了详细论述。将简化后的线束模型与已经建立的变速器模型进行装配，利用装配后的模型对换挡过程进行模拟，实现对换挡品质的评价。最后，设计了一个线束试验台，分别对独立的线束模型和装配后的变速器模型进行测量，验证了所开发线束模型的有效性。

Jan Deleener et al. SAE 2015-01-2332.

编译：王维