雙離合自動變速車輛怠速節(jié)油技術(shù)探討

聶一格

摘要：隨著國家的油耗限值要求越來越嚴格，汽車的機油技術(shù)已經(jīng)成為各大汽車生產(chǎn)制造商的重點關(guān)注的工作之一。本文結(jié)合雙離合變速車輛的怠速工況油耗情況，分析變速器與其油耗的影響，探討其離合器控制優(yōu)化方法，真正實現(xiàn)節(jié)油目的。

關(guān)鍵詞：雙離合自動變速器;怠速;節(jié)油技術(shù)

當前國家不斷推出節(jié)能減排政策，對于汽車的油耗進行嚴格的限值，各大汽車生產(chǎn)制造公司順應(yīng)國家號召，不斷探討更新的節(jié)油技術(shù)。雙離合自動變速車輛的核心組成部件是變速器，是整車動力系統(tǒng)的核心關(guān)鍵組成部件，影響車輛的整體油耗。雙離合自動變速器有獨特的雙離合器、雙輸入軸結(jié)構(gòu)特點，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕盈、傳遞效率好、環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)秀表現(xiàn)，代表著當今世界上自動變速器的先進性與革命性，被廣泛應(yīng)用于各類乘用車。近年來，各大汽車生產(chǎn)制造公司研發(fā)了濕式雙離合器產(chǎn)品，采用抽冷方式為離合器中設(shè)計摩擦部件進行冷卻，極大地改善了雙離合器的使用環(huán)境，使其可靠性得到有效提高。

本文結(jié)合雙離合自動變速器及車輛進行怠速工況測試及研究分析，探討其中的節(jié)油技術(shù)方案。

一、雙離合自動變速車輛的怠速預(yù)充油策略

濕式離合器自動變速車輛與手動換擋車輛在怠速時使用空擋的設(shè)計不同，其通常怠速為D檔，更好地減少下次起步的響應(yīng)時間。在實際應(yīng)用當中，為保證車輛的起步性能具備良好狀態(tài)，會使用TCU控制液壓系統(tǒng)對離合器進行預(yù)先充油操作，即在D檔怠速狀態(tài)下，雙離合器已經(jīng)預(yù)充了200Kpa到250Kpa的壓力，更好地消除離合器中各摩擦部件之間的空行程。

二、影響怠速狀態(tài)下油耗差異的因素

通過搭載自動變速器和手動變速器的同款某車型的幾個項目測試分析怠速狀態(tài)下油耗差異的因素：

1、車輛轉(zhuǎn)轂油耗測試

通過對同款緊湊型SUV搭載6擋自動變速器及6擋手動變速器車輛進行轉(zhuǎn)轂油耗測試，測試時工況為停車熱機怠速。測試數(shù)據(jù)為：6擋自動變速器車輛D擋怠速為1.7L/h，6擋手動變速器車輛的N擋怠速油耗為1.2L/h。從測試結(jié)果中可以明確看出：搭載濕式雙離合自動變速器車輛的怠速油耗相對較高，而且高出約0.5L/h。

2、變速箱臺架拖曳扭矩測試

利用怠速工況模擬行臺架拖拽扭矩對變速箱進測試。在輸入電機與變速箱之間輸入扭矩，在保持油溫在40度的前提下進行怠速狀態(tài)的拖曳扭矩測試，確定傳統(tǒng)手動變速器在N擋停車怠速狀態(tài)與雙離合器自動變速器D擋怠速狀態(tài)的扭矩差異。測試結(jié)果顯示雙離合器自動變速器的D擋怠速狀態(tài)下，拖曳扭矩相比于空擋的怠速有十分明顯的增加，增加的幅度去到40%。深入分析，可以確定這些因素是導(dǎo)致搭載雙離合器自動變速器車輛怠速狀態(tài)下油耗相對偏高的重要原因。

三、雙離合自動變速車輛怠速節(jié)油技術(shù)

（一）優(yōu)化怠速的控制策略

根據(jù)上述的測試結(jié)果分析可知，車輛怠速的油耗差異是由于怠速狀態(tài)下變速箱的拖曳扭矩出現(xiàn)差異導(dǎo)致的。深入分析發(fā)現(xiàn)雙離合自動變速器怠速的拖曳扭矩相對偏大的主要原因是其在D檔怠速狀態(tài)下離合器會執(zhí)行預(yù)充油策略。因此，雙離合自動變速車輛怠速的節(jié)油技術(shù)關(guān)鍵就是優(yōu)化怠速的控制策略。

具體優(yōu)化實施技術(shù)方案為在怠速預(yù)充油策略中增加兩個判定條件，分別為剎車量和車速量。經(jīng)過探究分析，當車速為零時，當雙離合自動變速車輛的剎車壓力接近且小于臨界值時，離合器進行預(yù)充油操作;當剎車壓力大于等于臨界值時，離合器就自動取消預(yù)充油操作。剎車臨界值的設(shè)置可以通過乘用車的用戶紅燈停車時怠速的剎車量的下限值數(shù)據(jù)調(diào)查進行判斷。通過在車速量與剎車量的加入進行節(jié)油控制，能夠有效實現(xiàn)搭載雙離合自動變速器車輛在D檔正常剎車狀態(tài)下，車速為零的怠速油耗降低。

（二）控制工作油溫

雙離合自動變速器一般采用電子液壓控制系統(tǒng)，其中涉及的冷卻潤滑油及液壓控制系統(tǒng)都以油液為媒介，而溫度直接影響油液的粘度。通過對某濕式雙離合自動變速器中油溫與效率的關(guān)系測試可知，當雙離合自動變速器在常溫工況下，傳動效率會隨溫度的升高而加快，當溫度去到九十度到一百度時，為最佳的工作溫度。而當溫度再持續(xù)升高，傳動效率就會逐步出現(xiàn)降低現(xiàn)象。因此，通過變速箱的油溫合適控制，能夠有有利于提高車輛的整機傳動效率。

具體的優(yōu)化技術(shù)方案為對變速器的熱交換器的外部水路設(shè)置電子開關(guān)或電子節(jié)溫器，實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)和控制溫度。實現(xiàn)原理為在保障發(fā)動機水溫達到正常工作溫度的前提下，智能控制變速箱外部水路電子開關(guān)開啟的時間節(jié)點，使得變速箱能夠更多地保持在最佳的溫度區(qū)間內(nèi)進行工作，實現(xiàn)變速器的效率提高，從而實現(xiàn)雙離合自動變速車輛在D檔怠速狀態(tài)下降低油耗的目的。

四、結(jié)語

節(jié)能減排是當前世界關(guān)注的熱點話題，如何改善優(yōu)化現(xiàn)有的技術(shù)，實現(xiàn)降低油耗是各大汽車生產(chǎn)制造商在汽車生產(chǎn)制造過程中需要深入探討的。本文結(jié)合雙離合自動變速車輛變速器軟件控制系統(tǒng)的研究，針對怠速控制部分，通過對比實驗的測試效果提出優(yōu)化怠速的控制策略及控制工作油溫的兩項節(jié)油技術(shù)，并進行有針對性的效果測試驗證，確認兩項節(jié)油技術(shù)的節(jié)油效果是明顯的，良好地實現(xiàn)在不增加當前車輛生產(chǎn)制造的硬件成本的前提下達到了預(yù)期效果，既滿足整車駕駛性需求，又保證整車的動力性與經(jīng)濟性。

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