变速操纵清晰化研究

巨黎波

摘 要：重卡汽车目前多采用双软轴操纵机构，行业内普遍存在操纵杆在空挡位置，操纵杆还可以前后、左右晃动，此空档间隙使驾驶员在挂档过程中，不好找到档位，尤其新手，从而影响用户对整车操控的评价。文章通过对空档间隙原因的分析，明确造成换位、挂档不清晰的根本原因，从原因出发提出解决方案，提高驾驶员变速操纵清晰度。

关键词：软轴;空挡间隙;空行程;挂档;选档

中图分类号：U463.3  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）09-148-02

Esearch on Clarity of Variable Speed Control

Ju Libo

（Shaanqi Group Commercial Vehicle Co.， Ltd.， Shaanxi Baoji 721013）

Abstract： At present， double flexible shaft control mechanism is widely used in medium truck， In the industry there is widespread control rod in the neutral position， The joystick can go back and forth. Side-to-side sway. This gap allows the driver to change gears. It's hard to find gear. Especially Novices. Thus affects the user to the complete vehicle control appraisal. This article through to the gap gap reason analysis. Explicitly Cause transposition. The root cause of unclear gears. Put forward the solution according to the reason. Improve the clarity of the driver's speed change control.

Keywords： Flexible shaft; GAP GAP; Empty Stroke; Put it in gear; File selection

CLC NO.： U463.3  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）09-148-02

1 行业背景

软轴变速操纵系统因其结构简单，操纵灵活，在整车布置时有效避免与其它系统的干涉，节约布置空间等优点在中卡上得到了普遍应用。在车辆行驶中，驾驶员通过操纵杆对变速箱档位的控制来实现整车车速的控制，而能否精准找到相应的档位成了变速操纵清晰化的重要指标。目前，中卡行业内变速操纵在空挡位置，操纵杆还可以前后、左右晃动，即变速操纵系统有空行程，一般挂档空行程40mm，换位空行程20mm。司机在挂档的过程中，就会出现因变速器拨叉没到相应的档位，挂不进去，严重时出现交通事故。

2 原因分析

（1）挂档空行程可分为变速器、软轴两部分。变速箱上盖里导块之间有间隙，此间隙导致变速器有空行程且不可消除。软轴空行程是因为拉锁是有弹性的，软轴两端固定端铆接，软轴空行程大小与厂家制造工艺水平有关，但也无法彻底消除。

（2）选档空行程也分为变速器、软轴两部分。变速器选档拨叉在选择档位的时候，要保证很轻松、灵活的选择挂档位置，选档轴拨叉头与选档槽留有间隙，此间隙通过软轴，操纵系统杠杆比放大后，传递给操纵手柄处，变速器为使檔位在为挂档的情况下，档位处于空挡位置，在变速器操纵装置装有回位弹簧，通过软轴、操纵杠杆比反馈到操纵手柄处，有回位作用，但效果不佳，这就是操纵手柄换位有空行程但比挂档空行程小的原因。

3 改进方案及验证

选取某款中卡产品为例，匹配机械式变速器，因变速器换档策略的限制，优化操纵装置没有可能;软轴国内一流供应商和一般软轴制造厂相比，只是提高软轴的传递效率，且行业内最好也只能做到80%传递效率，所以提高软轴品质彻底解决也不可能。针对目前行业现状，故我们把优化方向放在了操纵器上。

3.1 原操纵器（图2）挂档时绕中间轴承前后转动

空挡位置无法固定，变速器、软轴的空行程通过操纵器杠杆比反馈到手柄处;要实现空挡精准定位，只能在操纵器将其限制，我们针对此款车型开发了W型定位操纵器，见图2中亮点1结构，挂档由转动结构调整为W型，实现空档精准定位;档位挂入后原操纵器（图2），前后极限位置无限位，全靠变速器档位的限制，当变速器挂入档位后，在手柄球头处，还可以晃荡操纵杆，有些驾驶室可能因此出现挂档手碰仪表台的现象，对此问题专门开发了前排档、后排档限位功能。各档位位置明确，操纵杆不会出现挂入档后，还可以继续推动操纵的现象，见图2中亮点2结构;通过2项改进可彻底解决挂档空行程问题，实现挂档操作的精确定位，是挂档达到用户清晰化要求。

3.2 原操纵器（图2），原回位簧在选档转向臂旋转轴上

只有一个弹簧实现左右回位且偏置的弹簧，未直接将力作用在操纵杆上，新结构在操纵器的左右选档时设计了对称的回位弹簧，见图2中亮点3所示，又由于受到前后限位曹

作用，对称的回位簧更能精准的实现选档定位，用户选档手感提升，选档空行程问题也得到了解决。

3.3 改进前后空行程、换位行程、挂档行程、挂档力对比

从实验数据可得，新状态的空行程接近于零;新状态选档行程（左右）、挂档行程（前后）对称性明显优于原状态;新状态挂档力、摘档力基本相等，无明显差异，综上所述，新状态操纵器变操的清晰化水平高。

3.4 改进后操纵边界校核及试验测量

新状态操纵器搭载此款车辆上，对变速操纵的人机位置进行校核，校核结果如上图所示，各项数据满足人机要求，符合设计理念;随后通过专项试验对变速操纵清晰化感受做以评价，司机从主观感受选档、挂档舒畅性、精准性明显优于原状态，档位清晰度高，且无空行程。

4 结语

文章通过分析变速操纵档位不清晰的根本原因为空行程问题，对变速操纵系统空行程的形成原因做了详细阐述，并给出了解决方案，试验验证方案可行，变速操纵清晰化符合卡车司机的需求，此方案将成为车辆（匹配软轴变速操纵时）清晰化的趋势，得到用户的普遍认同。

参考文献

[1] 汽车用操纵拉索总成，QC-T29101-1992.

[2] 低速货车操纵机构的位置，最大操纵力和操纵方法，GB/T23916- 2009.