喻雷
摘 要:结合江铃汽车股份有限公司自主研发的域虎皮卡、SUV柴油机车型,对所发现的离合器踏板低频振动问题进行研究,通过测试数据排查出振源传播路径,最终通过一种低成本的方案优化传递路径的方式解决了该问题,并验证了其实施效果,为解决离合器踏板低频振动问题提供了一种新的思路和解决方案。
关键词:踏板低频振动 传播路径 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车型的增多,市场的竞争激烈,客户对车辆的舒适性要求日益增加,结合江铃汽车股份有限公司自主研发的域虎皮卡、SUV柴油机车型,对所发现的离合器踏板低频振动问题进行分析,并且在满足成本、更改周期短的要求下提出了解决方法和验证措施,为解决离合器踏板振动和异响提供一种新思路。
2 问题现象及评价标准
2.1 问题现象
2019年3月高层针对新款N356域虎7柴油皮卡进行属性驾评,发现N56平台的域虎皮卡在轻踩离合器踏板(总行程10-%20%处)处有抖动,尤其是刚刚踩完踏板空行程后,发动机转速在800-1200转之间,抖动感明显。主观感觉为脚麻,影响驾驶体验。
2.2 主观评价标准
车辆在原地起步时,轻踩离合器踏板,踏板踩完空行程后,能感觉到明显的踏板抖动,逐渐加大油门至1500 r/min 以后,振动感降低,驾驶员评价该问题现象主要存在于发动机低频振动区间,问题出现的行驶工况为车辆起步阶段和市区等红绿灯。
离合器踏板驾评打分如下,其中6分代表达到市场主流水平。
3 原因分析
3.1 振动特性分析
对于NVH问题,需找到振源,再采用减弱振源的办法来消除或降低振动,选取问题车辆,在问题车离合器踏板上沿振动法向布置振动加速度传感器(见图1),通过传感器记录不同转速、不同踏板行程位置下的踏板振动加速度值,测试数据见图2。
3.2 振源传递路径分析
理论上,引起踏板产生振动的源头有:
a.车身振动通过踏板安装面传递到离合器踏板上,再传递到驾驶员脚上;b.发动机的扭振通过离合器CSC液压系统传递到主缸,然后由主缸传递到踏板臂,最后传递到驾驶员脚上。
3.3 确认振源传递路径
为确认振源传递路径,采用排除法对振源进行分析:
a.断开离合器主缸与踏板的连接后进行试验,从离合器踏板上布置的传感器反馈踏板无低频振动特性。因此离合器踏板抖动非通过车身传递到离合器踏板上的。b.断开离合器主缸出油液压管路(离合主缸依然链接在车身)再次进行试验,传感器反馈离合器踏板无振动加速度信号。可见,该离合器踏板抖动来自于液压管路的传输,即分离轴承将发动机振动传递给离合液压管路,离合管路的油液充当振动传递的介质,随后液压波动传递给离合器主缸,主缸传递到离合器踏板,引发离合器踏板面振动(机构简图见3)。
4 解决对策与实施方案
解决对策
可考虑在离合器操纵机构中增设减振阀(下面简称AVU),通过改变离合管路中油液的压力以隔离发动机振动,减少振动在油液中传递的效率。
图4所示的AVU,其结构和工作原理如下:产品内芯两端嵌入两种不同刚度的弹簧K1 和K2,刚度K1>K2。当踩下或松开离合踏板,AUV两端产生压强差,阀芯打开,开阀液压力F1=P1S1>K2L2(松开离合器踏板),反之F2=P2S2>K1L1-K2L2(踩下离合器踏板),通过压强差,液压系统除了完成力的传递,通过AVU两端不同大小的阀芯内径(S1\S2)还可以实现油液传递振幅波动的衰减。其中,L1、L2为弹簧K1 和K2的预压缩量;S1、S2为AVU两端的液压面积;P1、P2分别为松开离合器踏板和踩下离合器踏板时的液压系统压力。
优化离合器液压系统,在离合器主泵出油管附近增加AVU(图5),故障车通过优化后,踏板抖动现象消除,离合器液压系统中增加AVU来解决踏板振动问题的方案有效。
5 实施效果与性能验证
5.1 振动特性测试
为进一步验证实施效果,选取3辆域虎7柴油MT车辆进行方案优化,并进行离合器踏板加速度数据测试。通过测试数据和主管驾评,同一车辆实施优化措施后,主观感受离合踏板的振动感明显消除。
5.2 主观评价
对实施改进方案后的车辆进行离合器踏板性能主观评估,得分为6~7分,如表2 所示,达到了整车接收标准。
6 总结
离合器操纵系统连接着动力总成和前围,动力总成的振动会通过相关零部件传递到离合系统上,各种异响及振动的源头通常是发动机端输出过来的,但在实际问题整改过程中经常会优先考虑整改周期短、成本低、易实现的因素,很少会围绕动力总成来整改,此篇文章主要是针对市场上经常会出现的振动问题进行分析,通过分析找出问题的解决方案,并验证方案的有效性,对于今后汽车方面类似振动的问题提供一种借鉴思路。
参考文献:
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