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基于線束模型的換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)

換擋品質(zhì)是評(píng)價(jià)手動(dòng)變速車輛舒適性的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)換擋品質(zhì)的研究通常集中于變速器內(nèi)部，尤其是對(duì)同步器的研究。由于換擋品質(zhì)是駕駛員對(duì)變速桿、換擋系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)相互作用結(jié)果的感受，因此僅對(duì)變速器內(nèi)部進(jìn)行研究是不充分的。目前，對(duì)變速器內(nèi)部建模尤其是同步器建模已經(jīng)是一個(gè)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(jīng)用于變速器運(yùn)動(dòng)學(xué)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(chǎn)共同構(gòu)建的一個(gè)線束模型，該線束模型能夠預(yù)測(cè)線束幾何特性等對(duì)換擋品質(zhì)的影響。

換擋品質(zhì)的評(píng)價(jià)通常分為換擋力、換擋精確性、換擋舒適性和NVH特性這4個(gè)屬性，它們均受變速器早期設(shè)計(jì)的影響，因而可以在早期設(shè)計(jì)開發(fā)階段對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。目前，對(duì)線束模型的研究大部分在機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行，表征線束和管道之間的非線性摩擦特性對(duì)制定相應(yīng)控制策略至關(guān)重要。由經(jīng)驗(yàn)可知，線束的三維定位和曲率會(huì)影響換擋過程中的摩擦力，從而影響換擋品質(zhì)。同樣，線束支架的位置和安裝剛度也是影響換擋品質(zhì)的重要參數(shù)。隨后對(duì)常用的線束類型即鮑登線的相關(guān)特性進(jìn)行介紹。LMS和日產(chǎn)將上述影響因素與鮑登線的研究相結(jié)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(duì)換擋品質(zhì)的影響。由于該三維線束模型的計(jì)算成本較高，因此以該模型為基準(zhǔn)模型，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化。在不失精確度的條件下，對(duì)將三維線束模型簡(jiǎn)化為二維線束模型和一維線束模型的過程進(jìn)行了詳細(xì)論述。將簡(jiǎn)化后的線束模型與已經(jīng)建立的變速器模型進(jìn)行裝配，利用裝配后的模型對(duì)換擋過程進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)換擋品質(zhì)的評(píng)價(jià)。最后，設(shè)計(jì)了一個(gè)線束試驗(yàn)臺(tái)，分別對(duì)獨(dú)立的線束模型和裝配后的變速器模型進(jìn)行測(cè)量，驗(yàn)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