手动变速器换挡过程纵向冲击问题研究
换挡时车辆有诸如前冲（窜车）、顿挫（搓车）等冲击现象
换挡时车辆有诸如前冲（窜车）、顿挫（搓车）等冲击现象换挡时车辆有诸如前冲（窜车）、顿挫（搓车）等冲击现象目前生产的汽车，变速器都配有同步器。
变速器有了同步器后，有效地避免了齿轮的撞击，大为简化了换档操作。
现在，不管是加档还是减档，换挡时不必再用传统的两脚离合法而普遍使用一脚离合法（这不应理解为是对两脚离合法合理性的否定），这在相当大的程度上解决了换挡时的困难。
既然如此，但为什么还经常听到一些网友说自己换挡时车辆有诸如前冲（窜车）、顿挫（搓车）等冲击现象呢？我觉得毛病十之八九还是出在换档操作上。
下面结合一点儿理论知识和自己的驾驶体会谈谈这个问题。
为便于探讨，我把一脚离合法的换挡过程大致分解为如下三个步骤：第一步：踩离合（器），松油门；第二步：换挡；第三步：抬离合、加油。
以上三个步骤中，哪一步可能产生冲击呢？下面试着一步一步地逐个分析。
第一步：踩离合（器），松油门这一步有可能产生冲击。
产生冲击的原因是踩离合松油门的顺序不对。
如果先松油门后踩离合，由于发动机停止供油而离合器未分离，可能出现“反拖”即发动机制动现象，这会产生“顿挫”冲击感。
当档位较高（如四、五档行驶）时，发动机制动作用较轻，不会有多大感觉，但档位较低（如二、三档行驶）时，“顿挫” 感就会比较明显。
踩离合松油门的正确操作方法是，踩离合和松油门应同时（或几乎同时）进行。
就算要排个先后次序，也应是踩离合在先，松油门在后。
注意，松油门的时间不能太滞后，否则，由于踩下离合后相当于卸去了发动机的负荷，而油门又未及时松开的话，发动机转速会迅速升高。
这时烧的油算是白费了。
踩离合、松油门后，发动机转速随之开始下降。
第二步：换挡这是整个换挡过程中的实质性步骤。
正常情况下，由于同步器的作用，一对待啮合的两个齿轮（从赛欧车变速器的实际构造来看，实际上是变速器输出轴上的同步器结合套和待换入档位齿轮上的齿环）在转速未达到同步前是不会接触的，因此不会产生齿轮撞击（同步器的同步原理，虽不是特别复杂，但如不配上一两幅插图什么的，倒还不容易把它说清楚。
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化手动变速器是汽车上的重要部件，其性能直接影响到车辆的加速、换挡、行驶稳定性等方面。
在使用过程中，手动变速器会产生各种动态二次冲击，影响到车辆的平顺性和舒适性。
对手动变速器动态二次冲击进行分析及优化是非常重要的。
一、手动变速器动态二次冲击的产生原因手动变速器在换挡过程中会产生一定的冲击，这是由于齿轮传动、齿轮间隙等原因引起的。
而动态二次冲击则是在车辆行驶过程中，在加速、减速、上坡、下坡等情况下产生的。
主要原因包括：1. 齿轮传动间隙在手动变速器的齿轮传动中，由于齿轮的加工精度、齿轮间隙等因素会引起齿轮在运动中的不规则位移，产生冲击力。
2. 离合器工作不稳定手动变速器的离合器在工作时如果不平稳，会引起车辆在换挡时突然加速或减速，产生冲击感。
二、手动变速器动态二次冲击的影响手动变速器动态二次冲击不仅会影响到车辆的乘坐舒适性，还会对车辆的零部件造成损坏。
具体影响包括：1. 乘坐舒适性下降动态二次冲击会引起车辆在行驶过程中的颠簸和震动，影响到车内的乘坐舒适性。
2. 零部件磨损长期受到动态二次冲击的影响，会导致手动变速器的零部件如齿轮、轴承等磨损加剧，缩短零部件的使用寿命。
三、手动变速器动态二次冲击的优化方法为了减小手动变速器动态二次冲击的影响，需要采取一些优化方法，包括设计优化和工艺优化。
1. 设计优化通过优化齿轮传动的设计，减小齿轮间隙，提高齿轮加工精度，可以减小齿轮传动中的冲击力。
2. 离合器优化对手动变速器的离合器进行优化，改善其工作稳定性，减小换挡时的冲击感。
3. 减震器优化在车辆的悬挂系统中加入减震器，在车辆行驶过程中可减小动态二次冲击对车内的影响，提高乘坐舒适性。
4. 润滑油优化选用高性能的润滑油，可减小齿轮传动中的摩擦和磨损，减小动态二次冲击的产生。
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化摘要：手动变速器是汽车传动系统中重要的部件之一，它的性能直接影响到汽车的操控性和舒适性。
在实际使用中，手动变速器会出现动态二次冲击的现象，这会给汽车的使用带来一定的不便和安全隐患。
对手动变速器的动态二次冲击进行分析并进行优化具有重要的意义。
本文将对某手动变速器动态二次冲击的机理进行分析，并提出优化方案，以提高变速器的性能和使用安全性。
1.引言手动变速器作为汽车传动系统的重要组成部分，它通过变速箱将发动机产生的动力传递给车轮，实现车辆的加速、减速和行驶。
在换挡的过程中，由于齿轮的啮合和分离会产生冲击和振动，而这些冲击和振动就是动态二次冲击。
动态二次冲击会导致变速器的零部件受力不均衡，从而影响到其使用寿命和性能。
2.动态二次冲击的机理及影响动态二次冲击还会影响到汽车的行驶稳定性和舒适性，尤其是在高速行驶或者急加减速时，冲击会使得车辆产生晃动或者闯振，影响到驾驶者的操控和乘坐舒适性，甚至引发安全隐患。
3.优化方案为了降低手动变速器动态二次冲击的影响，可以采取一些优化措施来改善其性能和使用安全性。
1）优化齿轮设计齿轮的设计是决定动态二次冲击的主要因素之一，通过优化齿轮的几何形状和啮合方式，可以降低齿轮的冲击载荷，减小振动和噪音。
优化设计还可以改善齿轮的啮合性能，提高变速器的传动效率和寿命。
2）改进润滑系统润滑系统对于减小动态二次冲击也起着至关重要的作用，通过改进润滑系统的工作方式和添加适当的润滑剂，可以减少齿轮啮合时的摩擦和磨损，降低冲击载荷和振动，改善其使用寿命和舒适性。
优化变速器的结构设计也是降低动态二次冲击的有效手段，通过采用高强度合金材料和精密加工工艺，可以提高变速器的抗冲击性能和疲劳寿命，减小零部件的磨损和损伤。
改进汽车的悬挂系统也可以减小动态二次冲击的影响，通过优化悬挂弹簧和减震器的工作特性，可以减缓动态二次冲击传递到汽车车身和驾驶舱，提高驾驶舒适性和行驶稳定性。
手动变速器换挡过程纵向冲击问题研究
收稿日期：2019-11-26 doi:10.3969/j.issn.l005-2550.2020.02.006手动变速器换挡过程纵向冲击问题研究李建鹏，林润生，凡则宏(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州511434)摘要：某款自主研发的匹配6MT手动变速器的国六SUV车型，在1挡加速过程中，松油门快踩离合器时，车辆产生明显的纵向冲击现象，且发生频率较高，严重影响了乘客地主观感受和乘车舒适性。
通过对故障车辆进行实车诊断测试.对纵向冲击现象分析，发现发动机扭矩突变是导致整车产生纵向冲击的原因，最终通过优化发动机EMS标定策略的方法解决了该问题，以较低的成本达到了改善整合NVH性能的目的。
关键词：手动变速器；换挡过程；纵向冲击；EMS标定中图分类号：U461.91文献标识码：A文章编号：1005-2550(2020)02-0032-04Study of Longitudinal Impact for Manual Transmission in ShiftProcessLI peng,LIN Run-sheng,FAN Ze-hong(GAC Automotive Research&Development Center,Guangzhou511434,China)Abstract:A SUV of China VI emission standard,independently developed and matched with6MT manual transmission,in the process of1・gear acceleration,has an obviouslongitudinal impact phenomenon when the accelerator is released and the clutch is quicklyapplied,and the occurrence frequency of impact is higli,which seriously affects the subjectivefeelings of passengers and ride comfort.By doing the diagnostic test on the fault vehicle andanalyzing the longitudinal impact phenomenon,the longitudinal impact is caused by suddenchange of engine torque.Finally,the problem was solved by optimizing the EMS calibrationstrategy of the engine,and the purpose of improving the NVH performance was achieved withlower cost.Key Words:Manual transmission;Shift Process;Longitudinal impact;EMS calibration李建鹏毕业于北京理工大学，硕士研究生学历，现就职与广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，任责任工程师，主要从事传动系统NVH性能开发工作。
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化
某手动变速器动态二次冲击的分析及优化手动变速器是汽车中常用的传动装置，其具有结构简单、维护便利、可靠性高等特点。
但在操作时，由于操作员的操作不当和路面状态的不同，可能会引起传动系统中的冲击现象。
在一定范围内的冲击并不会影响传动系统的正常工作，但当冲击过大或过频繁时，将会对传动系统的零部件造成损伤或磨损，最终影响传动系统的使用寿命。
本文通过对手动变速器中二次冲击的分析与优化，旨在提高传动系统的可靠性和使用寿命。
一、二次冲击的分析手动变速器中的一次冲击是指在换挡的瞬间，由于齿轮在瞬间停止或重新启动时产生的冲击。
而二次冲击则是指在车辆行驶中，由于操作员的操作不当或路面状态的变化，导致传动系统中产生的冲击。
二次冲击的发生可能会给传动系统的零部件带来很大的冲击力和磨损，降低传动系统的可靠性和寿命。
因此，对二次冲击的分析与优化具有现实意义。
二次冲击主要由以下因素导致：1、离合器抖动离合器抖动是由于离合器片轮廓不合理或离合器故障引起的。
当离合器片接触面积过小或积碳过多时，离合器片容易摩擦，产生抖动。
这会导致离合器打滑或过早闭合，从而使车辆在行驶中产生二次冲击。
2、齿轮磨损由于变速器中的齿轮在使用过程中长期受到摩擦磨损的影响，齿轮表面的齿峰和齿谷之间的间隙会增大。
这样，在换挡的瞬间，齿轮会发生瞬时停滞，使得行驶中的车辆产生二次冲击。
3、车辆过载当车辆负载过大时，传动系统中的各部件承受的压力也会增大。
这样，在车辆行驶时，传动系统会产生更大的冲击力，导致二次冲击的发生。
针对二次冲击的发生原因，可以采取以下措施进行优化。
为了减少齿轮的磨损，要定期更换变速器油。
同时，在使用过程中，应避免在高转速和超负荷状态下进行操作。
此外，对于存在磨损的齿轮，可以采用机械加工方法进行修复。
3、车载负载的控制为了控制车辆的负载，应按照规定的载重标准来装载。
此外，也可以更换合适的传动系统零部件，以增强其承载能力和抗压性能，从而减少传动系统中的冲击。
手动变速器换挡二次冲击的改善
手动变速器换挡二次冲击的改善摘要：变速器是汽车传动系统中最重要的总成之一，它对整车的动力性、经济性、可靠性都起着重要的作用。
手动变速器的换挡性能是客户感知整车质量的组成部分，直接影响客户购车意愿的重要因素，换挡力的大小，换挡平顺性是换挡性能的重要的指标，换挡时二次冲击时影响平顺性的主要原因之一。
关键词：手动变速器；换挡性能；同步器；二次冲击一、引言随着自动变速器在市场占有率的逐步提升，MT的份额逐渐下降，但目前还有部分使用MT的整车厂。
不过由于使用搭载MT汽车的客户对于整车品质要求的不断提升，整车厂也把提升MT品质的要求输入给变速器生产厂家。
其中换挡性能作为客户评价车辆品质最能直接感受的项目尤为关键。
所以变速器生产厂家都在努力的改善换挡性能，将优秀的换挡手感作为重要的买点之一。
二、换挡性能的主要评估指标一般的换挡性能主要从以下几个方面去评估：（1）选换挡力及行程静止状态下换挡手球处的选、换挡力和行程进行测量，通过获得的换挡轨迹图判断选换挡的行程是否均匀、平整、对称性好；（2）选换挡的刚度对变速操纵系统进行选档与换挡方向的刚度进行测量，用于评价选换挡功能的可靠性，一般的刚度为6-10N/mm。
如果刚度过大，对于换挡时的冲击反馈比较敏感，如果刚度过小，则给驾驶者选换挡不到位的感觉，可靠性下降；（3）斜向换挡一般操作为2挡换3挡，4挡换5挡相互切换。
通常通过采集斜向换挡的波形，分析换挡杆斜向通过的角度和范围，来判断斜向换挡操作的平顺性以及换挡元件的导向准确性。
能够顺畅、无卡滞，准确的进入目标挡位，为主要的目标；（4）在挡位时的“嘎哒”量它反应的是换挡手球在挡位时的自由间隙，间隙过大的话，会造成各个挡位的不对称，以至于驾驶者错挂，误挂挡，引起驾驶不适感和风险。
行业内一般认为手球处施加5N的力，10×10mm的区域面积为较优秀的间隙。
但从另一方面也要关注挡位的对称性。
（5）换挡冲量换挡冲量是换挡力与换挡时间的乘积，设计者的希望是达到快速轻便的完成换挡，即能迅速又能省力。
乘用车手动变速器换挡二次冲击改善策略
乘用车手动变速器换挡二次冲击改善策略刘荔斌;张银超;许长龙【摘要】The improvement strategy to minimize the shift double bump for manual transmission of passenger cars was studied. The mechanism and primary cause of double bump were analyzed and the paper proposed an asymmetric structure for the gear sleeve and joint teeth of the synchronizer and optimized the stiffness of gear shift system. The reduction of double bump was verified by theoretical analysis and testing. Therefore the paper provided a theoretical basis and experimental support for the improvement strategy of double bump.%对乘用车手动变速器换挡二次冲击改善策略进行了研究,分析了二次冲击产生的机理和根本原因,提出了将同步器中的齿套和接合齿设计成非对称齿结构和优化换挡系统刚度的改善策略,并通过理论分析和试验验证了非对称齿结构和换挡系统刚度优化对改善动态二次冲击的有效性,为动态换挡二次冲击改善策略提供理论依据和试验支撑.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2018(008)001【总页数】5页(P61-65)【关键词】乘用车;手动变速器;二次冲击;非对称结构;换挡系统刚度【作者】刘荔斌;张银超;许长龙【作者单位】上海汽车变速器有限公司,上海 201800;上海汽车变速器有限公司,上海 201800;上海汽车变速器有限公司,上海 201800【正文语种】中文【中图分类】U463.212随着中国汽车市场的不断发展，消费者在购买汽车时除了关注价格、安全性和燃油经济性之外，越来越重视驾驶的舒适性，而手动机械式变速器的动态换挡性能是驾驶舒适性的重要指标。
变速器换挡冲击实训报告
一、实训背景随着汽车工业的快速发展，汽车变速器作为汽车动力传输的关键部件，其性能直接影响着汽车的驾驶性能和燃油经济性。
变速器换挡冲击是汽车变速器常见故障之一，严重影响驾驶舒适性和安全性。
为了提高学生对变速器换挡冲击故障的诊断与维修能力，本实训报告针对变速器换挡冲击进行了一系列实验和分析。
二、实训目的1. 了解变速器换挡冲击的成因及诊断方法；2. 掌握变速器换挡冲击故障的维修工艺；3. 提高学生对汽车变速器故障诊断与维修的实践操作能力。
三、实训内容1. 变速器换挡冲击故障成因分析变速器换挡冲击故障主要表现为换挡过程中出现顿挫、冲击等现象。
造成换挡冲击的原因主要有以下几个方面：（1）离合器片磨损、烧蚀，导致离合器打滑；（2）变速器齿轮磨损、变形，导致齿轮啮合不良；（3）油压过低或过高，导致变速器油泵、阀体等部件工作异常；（4）变速器控制单元故障，导致换挡逻辑错误；（5）变速器油质不佳，导致油泵、阀体等部件磨损加剧。
2. 变速器换挡冲击故障诊断方法（1）检查离合器片磨损情况，必要时更换离合器片；（2）检查齿轮磨损、变形情况，必要时更换齿轮；（3）检查油压，调整油泵、阀体等部件，确保油压正常；（4）检查变速器控制单元，必要时进行编程或更换；（5）检查变速器油质，必要时更换变速器油。
3. 变速器换挡冲击故障维修工艺（1）拆卸变速器，检查离合器片磨损情况，必要时更换离合器片；（2）检查齿轮磨损、变形情况，必要时更换齿轮；（3）检查油泵、阀体等部件，调整油压，确保油压正常；（4）检查变速器控制单元，必要时进行编程或更换；（5）更换变速器油，确保油质良好。
四、实训过程1. 变速器拆解（1）将汽车停放在安全区域，拔掉钥匙，确保安全；（2）将汽车支撑起来，拆卸变速器；（3）拆卸变速器下护板，检查离合器片磨损情况；（4）拆卸变速器油底壳，检查齿轮磨损、变形情况；（5）拆卸变速器油泵、阀体等部件，检查油压。
2. 变速器故障诊断（1）根据故障现象，判断故障原因；（2）使用诊断仪器，检查变速器控制单元，读取故障码；（3）根据故障码，分析故障原因，制定维修方案。
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手动变速器换挡过程纵向冲击问题研究作者：李建鹏林润生凡则宏
来源：《汽车科技》2020年第02期
摘要：某款自主研发的匹配6MT手动变速器的国六SUV车型，在1挡加速过程中，松油门快踩离合器时，车辆产生明显的纵向冲击现象，且发生频率较高，严重影响了乘客地主观感受和乘车舒适性。
通过对故障车辆进行实车诊断测试，对纵向冲击现象分析，发现发动机扭矩突变是导致整车产生纵向冲击的原因，最终通过优化发动机EMS标定策略的方法解决了该问题，以较低的成本达到了改善整合NVH性能的目的。
关键词：手动变速器;换挡过程;纵向冲击;EMS标定
中图分类号：U461.91 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2020）02-0032-04
李建鹏
毕业于北京理工大学，硕士研究生学历，现就职与广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，任责任工程师，主要从事传动系统NVH性能开发工作。
前言
随着汽车产业的蓬勃发展，消费者对车辆的动力性、经济性、驾驶性和舒适性的要求越来越高。
车辆的NVH（Noise、Vibration、Harshness）性能是衡量整车驾驶舒适性的重要指标，车辆售后投诉的质量问题中大部分都与NVH相关。
所以，提升整车的NVH性能无疑是提升用户驾驶体验的关键项。
整车换挡冲击问题是消费者最容易感知和抱怨的NVH问题之一。
本文针对某款手动变速器存在的换挡冲击问题，通过对故障整车抱怨工况的NVH性能测试，对问题进行机理分析，通过对发动机EMS标定策略的优化，改善了换挡过程中产生的冲击振动问题，提高了整车的品质。
1问题背景
搭载手动变速器的某款国六SUV车型上市后收到部分用户反馈，车辆在1挡踩油门加速过程中丢油门后，快踩离合器时，整车产生明显的纵向冲击现象，且发生频率较高，用户对此问题抱怨很大，要求车企快速解决。
2传动系和整车动力学模型
故障车辆为前置前驱汽车，其动力传动系统的工作原理非常复杂，它包含发动机的动态扭矩特性、双质量飞轮的减振特性、离合器的扭矩传递特性、差速器的差动作用及轮胎与地面的附着作用等。
要建立一个十分精确地模型具有一定的难度，在保证尽可能真实地反应手动变速器换挡过程的前提下，对模型进行一定的简化，简化后的系统模型如图2所示。
整车的纵向冲击特性评价一般有两种途径：根据驾驶员的操纵感觉进行主观评价;根据汽车动力学响应参数进行客观评价。
仅靠主观评价费时费力，且需要进行大量的实车试验，并存在不够准确和评价者的个体差异等问题。
为了评价整车纵向冲击，行业内提出了冲击度的概念。
冲击度是指汽车纵向加速度相对时间的变化率，是与换挡的主观评价方法相对应的，其数学表达式为：
4整车纵向冲击试验分析
整车纵向冲击试验是对针对故障车辆，运用三轴加速度传感器测量车辆的垂向、纵向和横向的加速度。
同时，通过CAN总线监控发动机转速、发动机扭矩、油门踏板、离合器位置、离合器开关信号和车速等参数。
图3是故障车辆在抱怨工况，产生较强纵向冲击时，整车纵向冲击度、发动机转速、发动机扭矩等的变化情况。
可以发现，发生纵向冲击时，各个参数是相互关联的。
根据EMS标定策略，1擋加速收油后，发动机开始缓慢降扭，快踩离合器至离合器位置为8.6%时，离合器顶开关触发，EMS判断离合器完全分离，使发动机产牛71Nm/s的扭矩下降率响应，随后整车产生明显的纵向冲击，冲击度最大为23.05g/s。
如图4离合器行程图可知，离合器顶开关信号触发时，离合器的实际行程只有20mm，离合器未完全分离。
而离合器的实际分离点为离合器行程110mm，对应离合器位置传感器
60%。
所以，初步判断为发动机扭矩突变的触发信号错误，使得整车产生明显的纵向冲击现象。
为了验证此判断，断开离合器位置信号（如图5所示），从而抱怨工况，踩离合器过程中离合器顶开关和离合器底开关未被触发，发动机EMS接受不到触发信号后，只按松油门后的缓慢降扭的策略降低发动机扭矩，客观测试和主观评价此时整车的纵向冲击表现。
测试结果如图6所示。
离合器位置传感器断开后，抱怨工况，松油门后，快踩离合器过程中，发动机扭矩缓慢下降，未发生明显骤变响应，此时整车的纵向冲击度为15g/s，主观评价可接受。
当离合器完全分离后，发动机扭矩较小，此时发动机扭矩下降率为3 5Nm/s，但未产生整车纵向冲击。
由此可知，当离合器完全分离之前，发动机扭矩变化率是导致整车纵向冲击的原因。
5方案确定和结果验证
根据上述分析结果，对发动机的EMS标定策略中的扭矩下降率进行优化，优化后结果见表2所示，优化前后方案对比如图7所示：
按EMS优化策略对故障车辆的发动机标定数据进行调整，主观评价，抱怨工况，整车纵向冲击可接受。
客观测试结果如图8所示，优化后，整车纵向冲击度为17.7g/s。
对市场抱怨的车辆更新为新方案的EMS数据，客户反馈，整车纵向冲击问题可接受。
6总结
本文针对故障车辆抱怨的换挡冲击问题，建立了整车纵向动力学模型，并确定冲击度作为评价指标。
通过对故障车辆进行了现场实车故障诊断，发现踩离合换挡过程中，发动机扭矩突变是导致整车纵向冲击的主要原因。
并通过EMS标定策略的优化，使得此问题得到明显改善，提高车辆的品质感和舒适性。