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摘 要：针对某AT变速器车型换挡手感差问题,利用换挡力测试仪器采集换挡过程行程/力曲线,并拟合成曲线,将主观评价结论量化,以便于对问题进行分析.针对换档力曲线不理想问题,对齿形板形状、改变定位滚轮尺寸及调整弹簧刚度进行了优化.优化后的换挡手感达到了优秀的效果.
主题词：自动换挡器；换挡手感；换档力曲线；优化
中图分类号：U463 文献标识码：A
一、换挡力评价及问题描述
在某新车型AT变速器样车试验过程中,试车员反馈该车换挡手感差,通过组织评审共得到50个有效样本,评审后对问题的反馈表现为部分挡位换档力偏大,换挡力大小差异大,挡位间隙大,换挡有颗粒感.换挡手感的影响因素包括变速器、换挡拉索及换挡器,而变速器及换挡拉索均为沿用件,前面的车型已经验证,因此初步判断问题出在新开发的换挡器上.
二、换档力量化分析
针对本现象,我们应用换挡力测试仪对车辆的行程力进行测量,测试仪如图1所示,主要是由数据采集系统、二分力传感器、测量臂转角传感器、球头行程传感器、支架系统及数据采集软件组成.将相关设备进行连接固定,把二分力传感器代替原换挡球头固定,启动软件设置零点,开始进行数据采集.将换挡球头（即二分力传感器）沿P-R-N-D-2-L移动,即可得到换挡行程/换档力曲线（见图2）
由测试结果可以看出,每个挡位位置附近的换档力随挡位位移建立较慢,主观体现为挡位间隙大,R→P及2→D换档力接近30N,力值偏大,最小力为2→L挡,力值为15N,挡位间的换档力差值为15N,测量的换档力曲线曲率变化不连续,时而发生跳跃,主观评价体现为有颗粒感.
三、结构参数优化
根据测试结果判断,造成以上系列问题的原因为换挡器上的定位齿形板与定位销匹配不当导致.主要表现为（如图3所示）：
1.限位槽两侧斜率不一致,导致换档力大小不一；
2.定位销配合的限位槽斜率较小,导致挡位间隙大；
3.限位槽齿顶较高,定位销行程过大,导致换档力大；
4.换挡杆定位销顶端及限位槽表面粗糙度较差,导致换挡颗粒感.
针对以上问题重新调整限位槽模具及定位销球端表面粗糙度,调整前后如图4所示.
四、优化结果验证
整改后的换挡器总成装车后,换档力测试仪测试结果如图5所示.由测试结果可以看出,整改后每个挡位位置附近的换档力随挡位位移迅速建立,主观感觉间隙明显变小,各挡位的换档力基本保持在20N至25N之间,换挡曲线平滑,手感转为顺畅.
通过组织原参与测试人员进行主观评价,得出50份有效样本,统计结果表明整改后换挡感觉改善明显,总体评价达到优良水平,评价统计结果参考图6.
结语
在目前整车厂换挡器设计开发过程中,往往只通过简单的主观评价判断产品质量水平,但无法具体到问题点,难以形成有指导性的客观数据,以指导进行产品改进.目前国内汽车的质量水平有了长足的进步,消费者对产品的商品性越来越挑剔,作为驾驶员经常使用的换挡器,性能好坏日渐影响消费者对整车的评价.本文以实践为基础,介绍了换挡器商品性的主客观评价方法,并借助相关设备将问题量化,寻找问题解决方案,很好的提高了换挡器产品的性能质量.其中介绍的方法可作为类似产品开发验证的参考.