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基于線束模型的換擋品質評價

換擋品質是評價手動變速車輛舒適性的一個重要指標。對換擋品質的研究通常集中于變速器內部，尤其是對同步器的研究。由于換擋品質是駕駛員對變速桿、換擋系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)相互作用結果的感受，因此僅對變速器內部進行研究是不充分的。目前，對變速器內部建模尤其是同步器建模已經是一個非常完善的過程，建立的三維立體和二維平面變速器模型已經用于變速器運動學分析。但這些分析都沒有考慮連接變速器各部分組件線束的影響。介紹了LMS和日產共同構建的一個線束模型，該線束模型能夠預測線束幾何特性等對換擋品質的影響。

換擋品質的評價通常分為換擋力、換擋精確性、換擋舒適性和NVH特性這4個屬性，它們均受變速器早期設計的影響，因而可以在早期設計開發(fā)階段對其進行評估。目前，對線束模型的研究大部分在機器人領域內進行，表征線束和管道之間的非線性摩擦特性對制定相應控制策略至關重要。由經驗可知，線束的三維定位和曲率會影響換擋過程中的摩擦力，從而影響換擋品質。同樣，線束支架的位置和安裝剛度也是影響換擋品質的重要參數。隨后對常用的線束類型即鮑登線的相關特性進行介紹。LMS和日產將上述影響因素與鮑登線的研究相結合，考慮管道和連接模型，創(chuàng)建了三維線束模型。該模型可用于研究線束總包角、線束物理特性和邊界安裝條件對換擋品質的影響。由于該三維線束模型的計算成本較高，因此以該模型為基準模型，對其進行簡化。在不失精確度的條件下，對將三維線束模型簡化為二維線束模型和一維線束模型的過程進行了詳細論述。將簡化后的線束模型與已經建立的變速器模型進行裝配，利用裝配后的模型對換擋過程進行模擬，實現(xiàn)對換擋品質的評價。最后，設計了一個線束試驗臺，分別對獨立的線束模型和裝配后的變速器模型進行測量，驗證了所開發(fā)線束模型的有效性。

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

編譯：王維