離合器踏板低頻振動解決方法探究

喻雷

摘 要：結合江鈴汽車股份有限公司自主研發的域虎皮卡、SUV柴油機車型，對所發現的離合器踏板低頻振動問題進行研究，通過測試數據排查出振源傳播路徑，最終通過一種低成本的方案優化傳遞路徑的方式解決了該問題，并驗證了其實施效果，為解決離合器踏板低頻振動問題提供了一種新的思路和解決方案。

關鍵詞：踏板低頻振動 傳播路徑 低成本

Research on Solutions to Low Frequency Vibration of Clutch Pedal

Yu Lei

Abstract：Combined with the Yuhu pickup and SUV diesel engine models independently developed by Jiangling Motors Co.， Ltd.， the discovered clutch pedal low-frequency vibration problems were studied， and the transmission path of the vibration source was detected through the test data， and finally a low-cost solution optimized transmission path method solves this problem and verifies its implementation effect， and provides a new idea and solution for solving the problem of clutch pedal low-frequency vibration.

Key words：low-frequency vibration of pedal ， propagation path， low cost

1 引言

目前市場上各系列皮卡車型的增多，市場的競爭激烈，客戶對車輛的舒適性要求日益增加，結合江鈴汽車股份有限公司自主研發的域虎皮卡、SUV柴油機車型，對所發現的離合器踏板低頻振動問題進行分析，并且在滿足成本、更改周期短的要求下提出了解決方法和驗證措施，為解決離合器踏板振動和異響提供一種新思路。

2 問題現象及評價標準

2.1 問題現象

2019年3月高層針對新款N356域虎7柴油皮卡進行屬性駕評，發現N56平臺的域虎皮卡在輕踩離合器踏板（總行程10-%20%處）處有抖動，尤其是剛剛踩完踏板空行程后，發動機轉速在800-1200轉之間，抖動感明顯。主觀感覺為腳麻，影響駕駛體驗。

2.2 主觀評價標準

車輛在原地起步時，輕踩離合器踏板，踏板踩完空行程后，能感覺到明顯的踏板抖動，逐漸加大油門至1500 r/min 以后，振動感降低，駕駛員評價該問題現象主要存在于發動機低頻振動區間，問題出現的行駛工況為車輛起步階段和市區等紅綠燈。

離合器踏板駕評打分如下，其中6分代表達到市場主流水平。

3 原因分析

3.1 振動特性分析

對于NVH問題，需找到振源，再采用減弱振源的辦法來消除或降低振動，選取問題車輛，在問題車離合器踏板上沿振動法向布置振動加速度傳感器（見圖1），通過傳感器記錄不同轉速、不同踏板行程位置下的踏板振動加速度值，測試數據見圖2。

3.2 振源傳遞路徑分析

理論上，引起踏板產生振動的源頭有：

a.車身振動通過踏板安裝面傳遞到離合器踏板上，再傳遞到駕駛員腳上;b.發動機的扭振通過離合器CSC液壓系統傳遞到主缸，然后由主缸傳遞到踏板臂，最后傳遞到駕駛員腳上。

3.3 確認振源傳遞路徑

為確認振源傳遞路徑，采用排除法對振源進行分析：

a.斷開離合器主缸與踏板的連接后進行試驗，從離合器踏板上布置的傳感器反饋踏板無低頻振動特性。因此離合器踏板抖動非通過車身傳遞到離合器踏板上的。b.斷開離合器主缸出油液壓管路（離合主缸依然鏈接在車身）再次進行試驗，傳感器反饋離合器踏板無振動加速度信號。可見，該離合器踏板抖動來自于液壓管路的傳輸，即分離軸承將發動機振動傳遞給離合液壓管路，離合管路的油液充當振動傳遞的介質，隨后液壓波動傳遞給離合器主缸，主缸傳遞到離合器踏板，引發離合器踏板面振動（機構簡圖見3）。

4 解決對策與實施方案

解決對策

可考慮在離合器操縱機構中增設減振閥（下面簡稱AVU），通過改變離合管路中油液的壓力以隔離發動機振動，減少振動在油液中傳遞的效率。

圖4所示的AVU，其結構和工作原理如下：產品內芯兩端嵌入兩種不同剛度的彈簧K1 和K2，剛度K1>K2。當踩下或松開離合踏板，AUV兩端產生壓強差，閥芯打開，開閥液壓力F1=P1S1>K2L2（松開離合器踏板），反之F2=P2S2>K1L1-K2L2（踩下離合器踏板），通過壓強差，液壓系統除了完成力的傳遞，通過AVU兩端不同大小的閥芯內徑（S1＼S2）還可以實現油液傳遞振幅波動的衰減。其中，L1、L2為彈簧K1 和K2的預壓縮量;S1、S2為AVU兩端的液壓面積;P1、P2分別為松開離合器踏板和踩下離合器踏板時的液壓系統壓力。

優化離合器液壓系統，在離合器主泵出油管附近增加AVU（圖5），故障車通過優化后，踏板抖動現象消除，離合器液壓系統中增加AVU來解決踏板振動問題的方案有效。

5 實施效果與性能驗證

5.1 振動特性測試

為進一步驗證實施效果，選取3輛域虎7柴油MT車輛進行方案優化，并進行離合器踏板加速度數據測試。通過測試數據和主管駕評，同一車輛實施優化措施后，主觀感受離合踏板的振動感明顯消除。

5.2 主觀評價

對實施改進方案后的車輛進行離合器踏板性能主觀評估，得分為6～7分，如表2 所示，達到了整車接收標準。

6 總結

離合器操縱系統連接著動力總成和前圍，動力總成的振動會通過相關零部件傳遞到離合系統上，各種異響及振動的源頭通常是發動機端輸出過來的，但在實際問題整改過程中經常會優先考慮整改周期短、成本低、易實現的因素，很少會圍繞動力總成來整改，此篇文章主要是針對市場上經常會出現的振動問題進行分析，通過分析找出問題的解決方案，并驗證方案的有效性，對于今后汽車方面類似振動的問題提供一種借鑒思路。

參考文獻：

[1]陳家瑞.汽車構造.北京：人民交通出版社.2004.

[2]余志生，夏群生.汽車理論.北京：機械工業出版社.2011.

[3]靳曉雄，張立軍，江浩.汽車振動分析.上海：同濟大學出版社.2002.

[4]陳南.汽車振動與噪聲控制.北京：人民交通出版社.2005.