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價數(shù)據(jù)化，準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價方法，并對其測試的方法和步驟進行說明，最后對測試結(jié)果進行分析。

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

隨著社會發(fā)展，人們對車輛駕乘舒適性的要求越來越高，而針對手動檔車型來說，換檔性能是車輛舒適性能的一個重要的內(nèi)容。目前大部分國內(nèi)的主機廠商對車輛的換檔性能評價還停留在主觀評價為主的階段，只能對靜態(tài)的一下數(shù)據(jù)進行測量，動態(tài)的換檔評價主要依靠經(jīng)驗豐富的專業(yè)試車員進行評價。由于每個人的駕駛習(xí)慣不同，導(dǎo)致評價的結(jié)果受評價人的主觀因素影響，不能準確找出問題。

基于上述原因，本文介紹一種可以進行車輛換檔性能的客觀評價方法，其基于英國里卡多公司的GSQA設(shè)備，可以準確的記錄車輛換檔的靜態(tài)及動態(tài)數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的處理分析，快速準確的找出問題點并加以解決。

1、GSQA測試設(shè)備簡介

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

其中測試硬件包含了軸力傳感器、平面電位計系統(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、自動識別換擋位置、基于里卡多公司的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對評價車輛進行智能分析等。因此GSQA設(shè)備的優(yōu)點如下：

◆ 系統(tǒng)簡單易用，可在約30分鐘內(nèi)安裝到車輛上；

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

◆ 實現(xiàn)最少的數(shù)據(jù)操作，并讓工程師有更多的時間進行數(shù)據(jù)評估；

◆ 可在任何集團內(nèi)部實現(xiàn)標準化報告與說明。

2、測試的方法步驟

用GSQA設(shè)備進行車輛換擋性能的客觀評價的試驗條件與主觀評價相同，車輛在測試評價之前均需要按標準進行充分的磨合；靜態(tài)測量時，車輛不需要進行預(yù)熱，動態(tài)測量之前，車輛需要進行預(yù)熱，使其變速箱油溫升至70℃左右。具體的測試方法如下：

2.1 靜態(tài)測試

車輛換擋性能的靜態(tài)測試主要包含5個方面：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。試驗條件均在常溫下關(guān)閉發(fā)動機，將離合器分離；其中前兩項內(nèi)容的測試方法與主觀評價時相當(dāng)，為依次將換擋桿推向各個檔位位置，重復(fù)10次左右，設(shè)備會自動記錄下每個檔位的力及行程。

自由間隙測試時，用最小的力在空擋位置攪動換擋桿；在攪動過程中將力逐漸增加至15N 左右，并在每個擋位重復(fù)上述的動作；設(shè)備自動記錄下運動軌跡。

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

2.2 動態(tài)測試

動態(tài)測試主要包含3個方面：1）怠速換擋；2）各檔的快速換擋測試；3）各檔的慢速換擋測試。車輛測試之前均需要進行預(yù)熱。

怠速換擋測試時，主要進行怠速換1檔及R檔測試；測試時發(fā)動機怠速，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，松開離合器踏板。重復(fù)上述動作10次左右，設(shè)備會自動記錄下力和行程的數(shù)據(jù)。

快速換擋測試時，在較低擋時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速一半，用盡可能快地速度在較低擋和較高擋間來回換擋，換擋時間＜0.5s；在每個相臨的高低擋位之間重復(fù)上述動作至少30 次以上。設(shè)備會記錄時間、換擋力、換擋行程、離合器行程、轉(zhuǎn)速等信號的采樣數(shù)據(jù)。

慢速換擋測試時，用盡可能小的力換擋，在發(fā)動機1800r/min～2000 r/min 時升擋，在發(fā)動機1300 r/min～1500 r/min時降擋。在每個相臨的高低擋位之間重復(fù)上述動作10次左右。設(shè)備會記錄時間、換擋力、換擋行程、離合器行程、轉(zhuǎn)速等信號的采樣數(shù)據(jù)。

3、對測試結(jié)果的分析

3.1 靜態(tài)測試結(jié)果分析

換擋行程取值如圖3 所示，以10次測量結(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)系曲線中取值點如下圖4所示，并以10次測量的算術(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)系曲線中取值點如下圖5 所示，并以10次測量的算術(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力的攪動下，換擋桿球頭軌跡所包絡(luò)的面積，如圖6 所示，藍色區(qū)域為小于5N的球頭運動軌跡。

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，按如下公式進行計算：

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設(shè)計，變速系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)及匹配方面的工作。