CN105653837A - 汽车变速器换挡性能定量评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车变速器领域，尤其是一种汽车变速器换挡性能定量评价方法。一种汽车变速器换挡性能定量评价方法，在汽车换挡过程中变速器，基于换挡时作用在换挡手柄球头上的换挡力及换挡手柄球头的换挡行程，定量计算汽车变速器的换挡性能并对换挡性能进行定量评价。该汽车变速器换档性能定量评价方法克服了目前汽车变速器换档性能的评价缺乏统一的客观评价指标，存在因人为因素导致汽车变速器换档性能优劣的评价结果不够准确和不够稳定的不足，对汽车变速器换档性能优劣的评价结果准确和稳定。

Description

汽车变速器换挡性能定量评价方法

技术领域

本发明涉及汽车变速器领域，尤其是一种汽车变速器换挡性能定量评价方法。

背景技术

汽车变速器换挡性能，即在汽车驾驶过程中，驾驶员操纵手动变速器换挡手柄进行换挡时，对换挡力大小、顺畅感和吸入感的主观感受：中国专利申请号201220082013.4的实用新型公开了一种变速器的模拟换挡试验机构，包括选挡气缸组、换挡气缸组和变速器换挡球头，所述选挡气缸组与换挡气缸组成90度布置，所述选挡气缸组一端的活塞杆通过第一球接头与固定架相连，选挡气缸组的另一端通过第二球接头与变速器换挡球头相连；所述换挡气缸组一端的活塞杆通过第三球接头与固定架相连，换挡气缸组的另一端通过第四球接头与变速器换挡球头相连。该变速器的模拟换挡试验机构在变速器开发的过程中，可以代替人力进行长时间的换挡测试台架试验，以测试换挡的性能和可靠性，但是不能评价汽车变速器换挡性能优劣；目前汽车变速器换挡性能的评价缺乏统一的客观评价指标，通常由相关测试人员通过主观评价来定性地评价汽车变速器换挡性能优劣，存在因人为因素导致汽车变速器换挡性能优劣的评价结果不够准确和不够稳定的不足，因此，设计一种汽车变速器换挡性能优劣的评价结果准确和稳定的汽车变速器换挡性能定量评价方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前汽车变速器换挡性能的评价缺乏统一的客观评价指标，存在因人为因素导致汽车变速器换挡性能优劣的评价结果不够准确和不够稳定的不足，提供一种汽车变速器换挡性能优劣的评价结果准确和稳定的汽车变速器换挡性能定量评价方法。

本发明的具体技术方案是：

一种汽车变速器换挡性能定量评价方法，在汽车换挡过程中变速器，基于换挡时作用在换挡手柄球头上的换挡力及换挡手柄球头的换挡行程，定量计算汽车变速器的换挡性能并对换挡性能进行定量评价。该汽车变速器换档性能定量评价方法克服了目前汽车变速器换档性能的评价缺乏统一的客观评价指标，存在因人为因素导致汽车变速器换档性能优劣的评价结果不够准确和不够稳定的不足，对汽车变速器换档性能优劣的评价结果准确和稳定。

作为优选，每个挡位采集的换挡力及换挡行程至少十次，采集过程中对采集的换挡力及换挡行程进行检查，确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据。确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据防止评价结果出现误判。

作为优选，以换挡力F为纵坐标，F的单位为N，换挡行程S为横坐标，S的单位为mm，将采集的换挡力及换挡行程的有效数据绘制成换挡力和换挡行程曲线图。绘制换挡力和换挡行程曲线图可以方便观察和定量计算。

利用通过统计学的方法确定的运算式，定量计算汽车变速器的换挡性能：步骤一，计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值；步骤二，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值；步骤三，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K；步骤四，计算换挡性能值VER；步骤五，根据换挡性能值VER进行变速器换挡性能定量评价。用运算式定量计算汽车变速器的换挡性能对汽车变速器换档性能优劣的评价结果更准确和稳定。

步骤一所述的计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值的计算公式：或即：取十次换挡同步力波峰点A的几何平均值点，或即：取十次自由行程波谷点B的几何平均值点。计算方便误差小。

步骤二所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式：计算方便误差小。

步骤三所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K的计算公式：计算方便误差小。

步骤四所述的计算换挡性能值VER的计算公式：式中：VER-行业评分标准，VER≥6换挡性能定量评价合格，-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值，-换挡结束自由行程波谷点B换挡力的几何平均值的绝对值，K-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值；当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标下方时计算公式中的±号取+号，当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标上方时计算公式中的±号取-号。

综合众多车辆换挡性能对标测试数据分析总结，及行业VER评分标准基于福特汽车品质评分标准的评价经验，换挡力的最大值，对换挡性能有较大影响，换挡力最大值越大，换挡性能越差；通过对大量对标测试数据统计分析并与主观评价结果进行比对，当换挡力最大值在25Nm时，换挡力单项指标可以达到VER评分标准的6.0分左右顾客的满意度为较为满意；换挡吸入感，对换挡性能也有较大影响，在附图1中的A、B两点连线L的斜率等于1时，VER评分标准的6.0分左右顾客的满意度为较为满意；当K＝1，时，表示等效于主观评价打分VER＝6.0；当比25越小，或值位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标下方越多，或值位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标上方越多，或者K比1越大时，表示主观评价打分VER越高，即顾客的满意度越高，且当每减小5，或每减小10，或K值每增加1时，表示增加VER1.0，反之亦然；计算换挡性能VER的计算公式可以客观准确反映汽车变速器换挡性能的优劣，为汽车变速器换挡性能提供明确的改进方向。

实现汽车变速器换挡性能定量评价方法的换挡性能测试装置，包括设有换挡力传感器1并与换挡手柄2连接的测试球头3，与换挡手柄2连接的连接块4，与车身设有的固定杆5铰接且测头与连接块4球形铰接的换挡行程传感器6，设有显示屏7并分别与换挡力传感器1和换挡行程传感器6电连接的信号采集计算分析装置8。换挡性能测试装置结构简单实用，安装方便。

作为优选，所述的换挡力传感器1为三方向力传感器；换挡行程传感器6为角位置传感器。通用件成本低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该汽车变速器换挡性能定量评价方法对汽车变速器换挡性能优劣的评价结果准确和稳定。用运算式定量计算汽车变速器的换挡性能对汽车变速器换档性能优劣的评价结果更准确和稳定。确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据防止评价结果出现误判。绘制换挡力和换挡行程曲线图可以方便观察和定量计算。换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式、换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式、换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K的计算公式计算方便误差小。计算换挡性能VER的计算公式可以客观准确反映汽车变速器换挡性能的优劣，为汽车变速器换挡性能提供明确的改进方向。换挡性能测试装置结构简单实用，安装方便。换挡力传感器1为三方向力传感器，换挡行程传感器6为角位置传感器，通用件成本低。

附图说明

图1是本发明换挡性能测试装置的一种结构示意图；

图2是换挡力和换挡行程曲线图。

图中：换挡力传感器-1、换挡手柄-2、测试球头-3、固定块.4、固定杆.5、换挡行程传感器-6、显示屏-7、信号采集计算分析装置-8。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1、附图2所示：一种汽车变速器换挡性能定量评价方法，在汽车换挡过程中变速器，基于换挡时作用在换挡手柄球头上的换挡力及换挡手柄球头的换挡行程，定量计算汽车变速器的换挡性能并对换挡性能进行定量评价。

每个挡位采集的换挡力及换挡行程至少十次，采集过程中对采集的换挡力及换挡行程进行检查，确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据。

以换挡力F为纵坐标，换挡行程S为横坐标，将采集的换挡力及换挡行程的有效数据绘制成换挡力和换挡行程曲线图。

利用通过统计学的方法确定的运算式，定量计算汽车变速器的换挡性能：步骤一，计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值；步骤二，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值步骤三，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K；步骤四，计算换挡性能值VER；步骤五，根据换挡性能值VER进行变速器换挡性能定量评价。

步骤一所述的计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值的计算公式：或即：取十次换挡同步力波峰点A的几何平均值点，或即：取十次自由行程波谷点B的几何平均值点。

步骤二所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式：

步骤三所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K的计算公式：

步骤四所述的计算换挡性能值VER的计算公式：式中：VER-行业评分标准，VER≥6换挡性能定量评价合格，-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值，-换挡结束自由行程波谷点B换挡力的几何平均值的绝对值，K-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值；当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标下方时计算公式中的±号取+号，当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标上方时计算公式中的±号取-号。

综合众多车辆换挡性能对标测试数据分析总结，及行业VER评分标准基于福特汽车品质评分标准的评价经验，换挡力的最大值，对换挡性能有较大影响，换挡力最大值越大，换挡性能越差；通过对大量对标测试数据统计分析并与主观评价结果进行比对，当换挡力最大值在25Nm时，换挡力单项指标可以达到VER评分标准的6.0分左右顾客的满意度为较为满意；换挡吸入感，对换挡性能也有较大影响，在附图1中的A、B两点连线L的斜率等于1时，VER评分标准的6.0分左右顾客的满意度为较为满意；当K＝1，时，表示等效于主观评价打分VER＝6.0；当比25越小，或值位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标下方越多，或值位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标上方越多，或者K比1越大时，表示主观评价打分VER越高，即顾客的满意度越高，且当每减小5，或每减小10，或K值每增加1时，表示增加VER1.0，反之亦然；计算换挡性能VER的计算公式可以客观准确反映汽车变速器换挡性能的优劣，为汽车变速器换挡性能提供明确的改进方向。

实现汽车变速器换挡性能定量评价方法的换挡性能测试装置，包括设有换挡力传感器1并与换挡手柄2连接的测试球头3，与换挡手柄2连接的连接块4，与车身设有的固定杆5铰接且测头与连接块4球形铰接的换挡行程传感器6，设有显示屏7并分别与换挡力传感器1和换挡行程传感器6电连接的信号采集计算分析装置8。安装测试球头3时，拆除换挡手柄2原有的球头，将测试球头3与换挡手柄2螺纹连接。

所述的换挡力传感器1为三方向力传感器；型号为LH-SZ-02；

换挡行程传感器6为角位置传感器；角位置传感器型号为MLX90364。

MLX90364型角位置传感器精度高，安装方便，可以用作线性位置传感器或旋转位置传感器；MLX90364传感器达到了AEC·Q100和Q200车用标准。

本发明的有益效果是：该汽车变速器换挡性能定量评价方法对汽车变速器换挡性能优劣的评价结果准确和稳定。用运算式定量计算汽车变速器的换挡性能对汽车变速器换档性能优劣的评价结果更准确和稳定。确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据防止评价结果出现误判。绘制换挡力和换挡行程曲线图可以方便观察和定量计算。换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式、换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式、换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K的计算公式计算方便误差小。计算换挡性能VER的计算公式可以客观准确反映汽车变速器换挡性能的优劣，为汽车变速器换挡性能提供明确的改进方向。换挡性能测试装置结构简单实用，安装方便。换挡力传感器1为三方向力传感器，换挡行程传感器6为角位置传感器，通用件成本低。

本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，在汽车换挡过程中变速器，基于换挡时作用在换挡手柄球头上的换挡力及换挡手柄球头的换挡行程，定量计算汽车变速器的换挡性能并对换挡性能进行定量评价。

2.根据权利要求1所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，每个挡位采集的换挡力及换挡行程至少十次，采集过程中对采集的换挡力及换挡行程进行检查，确保获得十次换挡力及换挡行程的有效数据。

3.根据权利要求1或2所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，以换挡力F为纵坐标，换挡行程S为横坐标，将采集的换挡力及换挡行程的有效数据绘制成换挡力和换挡行程曲线图。

4.根据权利要求3所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，利用通过统计学的方法确定的运算式，定量计算汽车变速器的换挡性能：步骤一，计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值；步骤二，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值步骤三，计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K；步骤四，计算换挡性能值VER；步骤五，根据换挡性能值VER进行变速器换挡性能定量评价。

5.根据权利要求4所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，步骤一所述的计算换挡同步力波峰点A和换挡结束自由行程波谷点B的坐标值的计算公式： $A^{(\frac{1}{10}\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}{S}_i,\frac{1}{10}\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}{F}_i)}$ 或 $A^{(\stackrel{\‾}{S_A},\stackrel{\‾}{F_A})},$ 即：取十次换挡同步力波峰点A的几何平均值点， $B^{(\frac{1}{10}\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}{S}_j,\frac{1}{10}\underset{i=1}{\overset{10}{\mathrm{\Σ}}}{F}_j)}$ 或 $B^{(\stackrel{\‾}{S_B},\stackrel{\‾}{F_B})},$ 即：取十次自由行程波谷点B的几何平均值点。

6.根据权利要求4所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，步骤二所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值的计算公式：

7.根据权利要求4所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，步骤三所述的计算换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值K的计算公式：

8.根据权利要求4所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法，其特征是，步骤四所述的计算换挡性能值VER的计算公式：式中：VER-行业评分标准，VER≥6换挡性能定量评价合格，-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B的换挡力差值的绝对值，-换挡结束自由行程波谷点B换挡力的几何平均值的绝对值，K-换挡同步力波峰点A与换挡结束自由行程波谷点B两点连线L的斜率的绝对值；当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标下方时计算公式中的±号取+号，当位于换挡曲线图的换挡行程S横坐标上方时计算公式中的±号取一号。

9.实现权利要求3所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法的换挡性能测试装置，其特征是，包括设有换挡力传感器(1)并与换挡手柄(2)连接的测试球头(3)，与换挡手柄(2)连接的连接块(4)，与车身设有的固定杆(5)铰接且测头与连接块(4)球形铰接的换挡行程传感器(6)，设有显示屏(7)并分别与换挡力传感器(1)和换挡行程传感器(6)电连接的信号采集计算分析装置(8)。

10.根据权利要求3所述的汽车变速器换挡性能定量评价方法的换挡性能测试装置，其特征是，所述的换挡力传感器(1)为三方向力传感器；换挡行程传感器(6)为角位置传感器。