濕式DCT車輛蠕動過程中抖動問題分析及解決方法

王匯風，宋瑞起，寇仁杰

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

濕式DCT車輛蠕動過程中抖動問題分析及解決方法

王匯風，宋瑞起，寇仁杰

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章對匹配雙離合自動變速器車輛的蠕動抖動問題現(xiàn)象進行描述，并提出針對抖動問題的排查分析方法包括測試方法及數(shù)據(jù)分析方法，及抖動問題解決方案。

濕式雙離合變速器；蠕動抖動；分析方法；解決方案

CLC NO.:U467.3Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-199-02

1、概述

變速箱是汽車重要零部件之一，而為了提高汽車駕駛的操縱便捷性、動力性以及燃油經(jīng)濟性。目前在國內(nèi)越來越多的主機廠投入到雙離合自動變速器（簡稱DCT）產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)中，如一汽、上汽、江淮等主機廠已經(jīng)完成產(chǎn)品研發(fā)并正式投入市場使用。雙離合自動變速器作為近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，最早由大眾汽車于2003年正式投入市場使用，盡管DCT相對于AT等自動變速器具有傳遞效率高、動力性強等特點，但由于是新技術(shù)不可避免地存在部分缺陷及不足，如蠕動過程中抖動、異響等問題。

本文通過專項的整車測試及基于數(shù)據(jù)處理軟件的階次跟蹤、傅立葉變化等計算方法確認激勵源，并通過優(yōu)化雙離合器總成的方式解決蠕動抖動問題。

2、整車測試驗證

抖動評價一般采取主觀及客觀兩種評價標準，現(xiàn)行的主觀評價方法主要是模糊層次分析法，即由有經(jīng)驗的駕駛員和乘客組成的專門小組按預(yù)定方式駕駛或乘坐一組車輛來主觀評價行駛平順性的水平或特征，然后完成相應(yīng)的主觀評價表，最后綜合確定車輛的舒適性。客觀評價則通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、增加的振動加速度振幅值等客觀數(shù)據(jù)進行評價。

本文以某款搭載DCT產(chǎn)品的車輛進行測試驗證，通過增加振動加速度傳感器等手段確認激勵源。

圖1 變速箱及車內(nèi)座椅導(dǎo)軌振動加速度傳感器

測試過程中發(fā)現(xiàn)，蠕動過程中出現(xiàn)抖動的車輛其輸入軸轉(zhuǎn)速表現(xiàn)出的波動情況較為明顯（如圖1所示），并且在波動振幅較大時時域上正好與抖動現(xiàn)象相符合，因此，我們對輸入軸1轉(zhuǎn)速信號及振動加速度信號進行傅立葉變化，確認兩者之間的相干性及激勵源。

圖2 輸入軸轉(zhuǎn)速信號曲線圖

對輸入軸轉(zhuǎn)速信號進行平滑處理，將轉(zhuǎn)速波動的振幅曲線單獨提取，并對該曲線及振動加速度信號同時進行傅立葉變化，如下圖2所示：

圖3 輸入軸轉(zhuǎn)速信號頻譜分析

通過頻譜分析可以看出，輸入軸1轉(zhuǎn)速波動進行傅立葉變化后，振幅值最大的區(qū)域（深色區(qū)域）正好處于離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差的頻率區(qū)域內(nèi)，因此可以判定離合器1轉(zhuǎn)速波動的激勵源為雙離合器總成。

圖4 振動加速度信號頻譜分析

對振動加速度信號進行傅立葉變化分析，從圖4可以看出，振幅最大的區(qū)域正好與離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差頻率下（即離合器滑摩轉(zhuǎn)速頻率），同時通過時域信號可以看出，整個振幅最大的區(qū)域都是頻率12Hz左右，這是離合器在滑摩階段由于摩擦產(chǎn)生的自激振動，或者由于離合器摩擦片組安裝誤差等引起的強迫振動。

Centea,Roger等對離合器結(jié)合過程中的自激振動進行研究，認為摩擦系數(shù)與離合器主從動盤之間的相對轉(zhuǎn)速差的梯度關(guān)系是導(dǎo)致系統(tǒng)自激振動的最大原因（及摩擦系數(shù)如隨著轉(zhuǎn)速差的增加而減小，則會是傳動的扭矩波動變大）；同時Albers等對離合器結(jié)合過程中的強迫振動進行研究，確認強迫振動主要是由于離合器結(jié)合過程中的壓緊力變化引起的，而壓緊力波動的主要原因在于摩擦片本身加工精度或裝配精度不合格導(dǎo)致的。

3、雙離合器總成優(yōu)化方案

通過上述測試及分析，從抖動機理角度可以得到有效控制車輛蠕動起步的防范：1）改善離合器摩擦片組之間的摩擦特性（即保證摩擦片組之間的摩擦系數(shù)隨主從動盤轉(zhuǎn)速差增加而增大）；2）提高離合器摩擦片組等加工制造工藝及離合器總成裝配的裝配工藝。考慮成本、周期等方面的影響，通過控制零部件加工質(zhì)量及總成裝配質(zhì)量是較為可行有效的解決方案。

由于摩擦片都是沖壓件，由于沖壓本身的精度控制等問題，在裝配過程中通過優(yōu)化裝配工藝，可以有效地避免裝配厚度的不均勻性，從而提高整體的裝配精度，降低波動振幅。

工藝調(diào)整前后的離合器裝配到整車上進行測試驗證，整車蠕動抖動得到有效的解決，如下圖5所示。

圖5 裝配工藝修改前抖動明顯

圖6 裝配工藝修改后抖動輕微

4、小結(jié)

車輛起步抖動主要是離合器本身摩擦特性或制造裝配精度不好引起的，由于整車起步特性的原因，車輛抖動是無法完全消除但可以減低到可接受的范圍內(nèi)。

本文通過蠕動抖動專項測試驗證、數(shù)據(jù)處理等手段找到激勵源，并通過優(yōu)化雙離合器總成的裝配工藝，將整車抖動降低到可接受的范圍內(nèi)。

[1]A. Albers and D. Herbst. Chatter-Causes and Solutions. 1998, 6th LUK Kolloquim.

[2]Christopher C. Bostwick, Andrew Szadkowski. Self-excited vibrations during engagements of dry friction clutches. SAE Technical PapeSeries, No. 982846.

[3]溫詩鑄,黃平. 摩擦學原理[M]. 北京：清華大學出版社,2002： 284-287.

[4]鄧善熙.測試信號分析與處理.北京：中國計量出版社.2003.

[5]陳玉華. 離合器接合抖動的測試、分析與評價[D]. 廣州：華南理工大學，2013：47-57.

The analysis and solution of the shudder issue in WDCT vehicle

Wang Huifeng, Song Ruiqi, Kou Renjie
( Anhui jianghuai Automobile Co., Ltd., Auhui Hefei 230601 )

This article introduces the shudder issue on vehicle creeping condition, it also provide the solution methods, which includes vehicle test condition, data-analysis methods and optimization.

dual clutch transmission; creep shudder; analysis method; solution

U467.3

A

1671-7988 (2017)02-199-02

王匯風，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.068