基于GSQA设备的车辆换档性能测试分析

徐顺，李青章，司志明，何果

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于GSQA设备的车辆换档性能测试分析

徐顺，李青章，司志明，何果

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

为将车辆的换档性能主观评价数据化，准确地找出车辆换档性能的差距和不足，本文介绍一种车辆换档性能的客观评价方法，并对其测试的方法和步骤进行说明，最后对测试结果进行分析。

GSQA；换档性能；换挡曲线

CLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-82-03

引言

随着社会发展，人们对车辆驾乘舒适性的要求越来越高，而针对手动档车型来说，换档性能是车辆舒适性能的一个重要的内容。目前大部分国内的主机厂商对车辆的换档性能评价还停留在主观评价为主的阶段，只能对静态的一下数据进行测量，动态的换档评价主要依靠经验丰富的专业试车员进行评价。由于每个人的驾驶习惯不同，导致评价的结果受评价人的主观因素影响，不能准确找出问题。

基于上述原因，本文介绍一种可以进行车辆换档性能的客观评价方法，其基于英国里卡多公司的GSQA设备，可以准确的记录车辆换档的静态及动态数据，通过对数据的处理分析，快速准确的找出问题点并加以解决。

1、GSQA测试设备简介

GSAQ设备是英国里卡多公司研发出的关于手动档车辆换档性能测试评价的工具，其包含了测试硬件及数据采集分析软件，如下图：

其中测试硬件包含了轴力传感器、平面电位计系统、多通道数据采集卡、温度及位移传感器等；数据分析软件可自行设置数据采集通道、自动识别换挡位置、基于里卡多公司的数据库系统对评价车辆进行智能分析等。因此GSQA设备的优点如下：

◆ 系统简单易用，可在约30分钟内安装到车辆上；

◆ 可进行快速数据采集与分析，并可在测试结束后几分钟内完成所采集数据的验证；

◆ 实现最少的数据操作，并让工程师有更多的时间进行数据评估；

◆ 可在任何集团内部实现标准化报告与说明。

2、测试的方法步骤

用GSQA设备进行车辆换挡性能的客观评价的试验条件与主观评价相同，车辆在测试评价之前均需要按标准进行充分的磨合；静态测量时，车辆不需要进行预热，动态测量之前，车辆需要进行预热，使其变速箱油温升至70℃左右。具体的测试方法如下：

2.1 静态测试

车辆换挡性能的静态测试主要包含5个方面：1）选换挡行程；2）选换档力；3）斜向换挡特性；4）自由间隙；5）选换档刚度。试验条件均在常温下关闭发动机，将离合器分离；其中前两项内容的测试方法与主观评价时相当，为依次将换挡杆推向各个档位位置，重复10次左右，设备会自动记录下每个档位的力及行程。

自由间隙测试时，用最小的力在空挡位置搅动换挡杆；在搅动过程中将力逐渐增加至15N 左右，并在每个挡位重复上述的动作；设备自动记录下运动轨迹。

选换挡刚度测试时，换入与车辆前进方向相同的挡位后，用超过100N 的力向前推动换挡杆；松手让其自动回到自由位置。重复动作10 次左右，即获得正向换挡刚度。换入与车辆前进方向相反的挡位后，重复相同的动作，即获得负向换挡刚度。同理，向驾驶员方向选档得到正向选档刚度，向远离驾驶员方向选档得到负向选档刚度。

2.2 动态测试

动态测试主要包含3个方面：1）怠速换挡；2）各档的快速换挡测试；3）各档的慢速换挡测试。车辆测试之前均需要进行预热。

怠速换挡测试时，主要进行怠速换1档及R档测试；测试时发动机怠速，每次换挡之前使离合器分离，然后快速换入1档或R档，再回到空档位置，松开离合器踏板。重复上述动作10次左右，设备会自动记录下力和行程的数据。

快速换挡测试时，在较低挡时，发动机转速控制在发动机额定转速一半，用尽可能快地速度在较低挡和较高挡间来回换挡，换挡时间＜0.5s；在每个相临的高低挡位之间重复上述动作至少30 次以上。设备会记录时间、换挡力、换挡行程、离合器行程、转速等信号的采样数据。

慢速换挡测试时，用尽可能小的力换挡，在发动机1800r/min～2000 r/min 时升挡，在发动机1300 r/min～1500 r/min时降挡。在每个相临的高低挡位之间重复上述动作10次左右。设备会记录时间、换挡力、换挡行程、离合器行程、转速等信号的采样数据。

3、对测试结果的分析

3.1 静态测试结果分析

换挡行程取值如图3 所示，以10次测量结果的算术平均值作为换挡行程。静态换挡力反映的是锁止销的特性，在力与行程关系曲线中取值点如下图4所示，并以10次测量的算术平均值作为最终的换挡力。

静态选挡力在力与行程关系曲线中取值点如下图5 所示，并以10次测量的算术平均值作为最终的选挡力。通常定义自由间隙的区域是在小于5N力的搅动下，换挡杆球头轨迹所包络的面积，如图6 所示，蓝色区域为小于5N的球头运动轨迹。

换挡刚度是选取力与行程关系曲线中间力随行程呈线性上升的一段直线，如图7所示。其斜率的值作为换挡系统的刚度，单位是N/mm，按如下公式进行计算：

The Vehicle Shift Performance Testand Analysis Based on the GSQA Equipment

Xu Shun, Li Qingzhang, Si Zhiming, He Guo
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

In order to get the objective data of vehicle shifting performance, and find the gaps and deficienciesaccurately, this paper introduces an objective evaluation method of vehicle shift performance,describe the method and step of the testing.Finally, the test results are analyzed.

GSQA; Shift Performance; Shift Curve

U467.4

A

1671-7988(2015)06-82-03

徐顺，硕士研究生，工程师，就职于安徽江淮汽车有限公司，主要从事商用车底盘设计，变速系统设计开发及匹配方面的工作。