某轻型货车档位清晰度的分析与改进

司志明

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

随着经济发展，各类交通工具呈现爆发式的增长，道路交通越发的拥堵，轻型卡车作为长短途运输的主力军，奔波于商场、集市等各种复杂的道路环境中，驾驶员需在较小的场地频繁的切换前进档、倒挡，疲劳、注意力分散，加上轻型卡车的换档力相对较大，档位不清晰，特别是六档变速器车型，易发生误挂倒挡和一档的问题。为了改善客户的选换挡舒适性，提升档位清晰度，本文对轻卡六档变速器档位不清晰问题进行了分析和整改。

1 现状及原因分析

对于匹配六档变速器的乘用车来说，通常会在换档器上根据变速器选档行程设置R 档（倒档）锁止机构（图1），选1/2 档时，向驾驶员方向搬动手柄至最左，选R 档时提起锁止块（或下压手柄），使其越过R 档挡块才能继续往R 档方向选档，档位清晰。

图1 带倒档锁的换档器

而对于轻型卡车（或中、大型客车），由于其较长的选换档拉索（通常在3m 左右），从变速器选档摇臂到换档器位置的行程损失及衰减导致变速器实际1/2 档位置与换档器设计1/2 档位置不一致（偏左或偏右）（图2），无法换档。

图2 档位排布图

对车辆进行换档轨迹测试，静态换档轨迹如图3，可见换档轨迹分散，重合度差，特别是1/2 档，挂入1/2 档的位置离散，导致驾驶者无法确定所挂入档位——档位不清晰。原因为手柄位置选档间隙过大，该间隙由变速换档系统中的各个部件间隙累加产生。

a、变速器选档间隙：通常内选档拨头两侧设计有压缩状态的回位弹簧，无法自由活动，此处间隙可忽略。

b、拉丝：拉丝靠芯轴与护管衬套的摩擦产生位移及传递力，芯轴和护管必然存在间隙，以便减小阻力（及涂抹润滑脂），由此产生的间隙相对较大。

图3 某轻卡车换档轨迹

c、拉丝固定支架：在拉丝运动中发生变形，从而产生间隙。

d、操纵机构：放大拉丝传递来的位移（间隙）和自身旋转球与球碗、选档臂与选档钩的间隙。

结论如下：1、换档轨迹重合度差，分散；2、档位不清晰，R 档与1/2 档部分交叉。

2 改进过程

2.1 改进措施

减小档位间隙，提升换档轨迹重合度，选换档过程间隙由如下部件产生：

a、操纵机构 b、拉丝 c、变速器d、选档拉丝固定支架

2 增加R 档与1/2 档识别度：即用户可以清晰的识别移动手柄过程中所处的档位。

（1）增加档位锁止机构

由于轻卡变速器端选档行程相对较大，拉丝较长，布置路径中受各类管路、支架影响，布置位置变化大，引起拉丝连接端尺寸有变化△l，经操纵机构放大，导致如图2 所示的位置不准，同时由于选档力相对较大，对操纵机构刚度、强度要求高，易引起早起磨损，进而失去锁止功能，故不予使用（市场上也未发现有使用该结构的轻卡车型）。

（2）提升R 档“靠背感”

乘用车是用倒挡锁来帮组驾驶员识别1/2 档位置，选档过程中选至此位置时受到阻挡，选档力急速上升行程停止，选档力/行程曲线如图4。

图4 某乘用车选档曲线

基于本文开始的分析，轻卡无法在操纵机构上使用R 档锁止机构，我们可以采用选至1/2 位置时选档力急速上升的方案来帮助驾驶员来识别1/2 档，具体方案如图5，在拨头上部设计一阻力坡，增加R 档限位弹簧、钢球，在选1/2、5/6 档时，钢球在同一平面上滚动，由于弹簧无压缩变化，无额外选档力产生，当选至R 档位置时，钢球开始爬坡，选档力急速增大，体现到驾驶员的感觉为：选档到位，停止选档，从而识别此位置为1/2 档到位位置。

图5 选档机构结构图

当驾驶员欲选取R 档时，需用较大力来克服弹簧爬坡压缩产生的力，当完成爬坡后，选档力降低，选至极限位置（R档）后，力再次上升，选档到位。

3 效果确认

图6 选档轨迹图（改进前）

图7 选档轨迹图（改进后）

改进前/后轻卡选档力/行程轨迹如图6、图7，从轨迹图上可以看出，改进后档位清晰，主观评价及市场验证均认可此项改进。

4 结论

通过以上改进，实车测试及评价档位清晰度明显提升，达到改进目标，此改进方案可以作为卡车、客车等不适合在 操纵机构上设计倒档锁止机构车型的选档改进方案，同时该方案易于实施且改动成本较低。