聶一格
摘要:隨著國(guó)家的油耗限值要求越來(lái)越嚴(yán)格,汽車(chē)的機(jī)油技術(shù)已經(jīng)成為各大汽車(chē)生產(chǎn)制造商的重點(diǎn)關(guān)注的工作之一。本文結(jié)合雙離合變速車(chē)輛的怠速工況油耗情況,分析變速器與其油耗的影響,探討其離合器控制優(yōu)化方法,真正實(shí)現(xiàn)節(jié)油目的。
關(guān)鍵詞:雙離合自動(dòng)變速器;怠速;節(jié)油技術(shù)
當(dāng)前國(guó)家不斷推出節(jié)能減排政策,對(duì)于汽車(chē)的油耗進(jìn)行嚴(yán)格的限值,各大汽車(chē)生產(chǎn)制造公司順應(yīng)國(guó)家號(hào)召,不斷探討更新的節(jié)油技術(shù)。雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛的核心組成部件是變速器,是整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的核心關(guān)鍵組成部件,影響車(chē)輛的整體油耗。雙離合自動(dòng)變速器有獨(dú)特的雙離合器、雙輸入軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕盈、傳遞效率好、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)秀表現(xiàn),代表著當(dāng)今世界上自動(dòng)變速器的先進(jìn)性與革命性,被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)乘用車(chē)。近年來(lái),各大汽車(chē)生產(chǎn)制造公司研發(fā)了濕式雙離合器產(chǎn)品,采用抽冷方式為離合器中設(shè)計(jì)摩擦部件進(jìn)行冷卻,極大地改善了雙離合器的使用環(huán)境,使其可靠性得到有效提高。
本文結(jié)合雙離合自動(dòng)變速器及車(chē)輛進(jìn)行怠速工況測(cè)試及研究分析,探討其中的節(jié)油技術(shù)方案。
一、雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛的怠速預(yù)充油策略
濕式離合器自動(dòng)變速車(chē)輛與手動(dòng)換擋車(chē)輛在怠速時(shí)使用空擋的設(shè)計(jì)不同,其通常怠速為D檔,更好地減少下次起步的響應(yīng)時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,為保證車(chē)輛的起步性能具備良好狀態(tài),會(huì)使用TCU控制液壓系統(tǒng)對(duì)離合器進(jìn)行預(yù)先充油操作,即在D檔怠速狀態(tài)下,雙離合器已經(jīng)預(yù)充了200Kpa到250Kpa的壓力,更好地消除離合器中各摩擦部件之間的空行程。
二、影響怠速狀態(tài)下油耗差異的因素
通過(guò)搭載自動(dòng)變速器和手動(dòng)變速器的同款某車(chē)型的幾個(gè)項(xiàng)目測(cè)試分析怠速狀態(tài)下油耗差異的因素:
1、車(chē)輛轉(zhuǎn)轂油耗測(cè)試
通過(guò)對(duì)同款緊湊型SUV搭載6擋自動(dòng)變速器及6擋手動(dòng)變速器車(chē)輛進(jìn)行轉(zhuǎn)轂油耗測(cè)試,測(cè)試時(shí)工況為停車(chē)熱機(jī)怠速。測(cè)試數(shù)據(jù)為:6擋自動(dòng)變速器車(chē)輛D擋怠速為1.7L/h,6擋手動(dòng)變速器車(chē)輛的N擋怠速油耗為1.2L/h。從測(cè)試結(jié)果中可以明確看出:搭載濕式雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛的怠速油耗相對(duì)較高,而且高出約0.5L/h。
2、變速箱臺(tái)架拖曳扭矩測(cè)試
利用怠速工況模擬行臺(tái)架拖拽扭矩對(duì)變速箱進(jìn)測(cè)試。在輸入電機(jī)與變速箱之間輸入扭矩,在保持油溫在40度的前提下進(jìn)行怠速狀態(tài)的拖曳扭矩測(cè)試,確定傳統(tǒng)手動(dòng)變速器在N擋停車(chē)怠速狀態(tài)與雙離合器自動(dòng)變速器D擋怠速狀態(tài)的扭矩差異。測(cè)試結(jié)果顯示雙離合器自動(dòng)變速器的D擋怠速狀態(tài)下,拖曳扭矩相比于空擋的怠速有十分明顯的增加,增加的幅度去到40%。深入分析,可以確定這些因素是導(dǎo)致搭載雙離合器自動(dòng)變速器車(chē)輛怠速狀態(tài)下油耗相對(duì)偏高的重要原因。
三、雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛怠速節(jié)油技術(shù)
(一)優(yōu)化怠速的控制策略
根據(jù)上述的測(cè)試結(jié)果分析可知,車(chē)輛怠速的油耗差異是由于怠速狀態(tài)下變速箱的拖曳扭矩出現(xiàn)差異導(dǎo)致的。深入分析發(fā)現(xiàn)雙離合自動(dòng)變速器怠速的拖曳扭矩相對(duì)偏大的主要原因是其在D檔怠速狀態(tài)下離合器會(huì)執(zhí)行預(yù)充油策略。因此,雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛怠速的節(jié)油技術(shù)關(guān)鍵就是優(yōu)化怠速的控制策略。
具體優(yōu)化實(shí)施技術(shù)方案為在怠速預(yù)充油策略中增加兩個(gè)判定條件,分別為剎車(chē)量和車(chē)速量。經(jīng)過(guò)探究分析,當(dāng)車(chē)速為零時(shí),當(dāng)雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛的剎車(chē)壓力接近且小于臨界值時(shí),離合器進(jìn)行預(yù)充油操作;當(dāng)剎車(chē)壓力大于等于臨界值時(shí),離合器就自動(dòng)取消預(yù)充油操作。剎車(chē)臨界值的設(shè)置可以通過(guò)乘用車(chē)的用戶(hù)紅燈停車(chē)時(shí)怠速的剎車(chē)量的下限值數(shù)據(jù)調(diào)查進(jìn)行判斷。通過(guò)在車(chē)速量與剎車(chē)量的加入進(jìn)行節(jié)油控制,能夠有效實(shí)現(xiàn)搭載雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛在D檔正常剎車(chē)狀態(tài)下,車(chē)速為零的怠速油耗降低。
(二)控制工作油溫
雙離合自動(dòng)變速器一般采用電子液壓控制系統(tǒng),其中涉及的冷卻潤(rùn)滑油及液壓控制系統(tǒng)都以油液為媒介,而溫度直接影響油液的粘度。通過(guò)對(duì)某濕式雙離合自動(dòng)變速器中油溫與效率的關(guān)系測(cè)試可知,當(dāng)雙離合自動(dòng)變速器在常溫工況下,傳動(dòng)效率會(huì)隨溫度的升高而加快,當(dāng)溫度去到九十度到一百度時(shí),為最佳的工作溫度。而當(dāng)溫度再持續(xù)升高,傳動(dòng)效率就會(huì)逐步出現(xiàn)降低現(xiàn)象。因此,通過(guò)變速箱的油溫合適控制,能夠有有利于提高車(chē)輛的整機(jī)傳動(dòng)效率。
具體的優(yōu)化技術(shù)方案為對(duì)變速器的熱交換器的外部水路設(shè)置電子開(kāi)關(guān)或電子節(jié)溫器,實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)和控制溫度。實(shí)現(xiàn)原理為在保障發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到正常工作溫度的前提下,智能控制變速箱外部水路電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟的時(shí)間節(jié)點(diǎn),使得變速箱能夠更多地保持在最佳的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行工作,實(shí)現(xiàn)變速器的效率提高,從而實(shí)現(xiàn)雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛在D檔怠速狀態(tài)下降低油耗的目的。
四、結(jié)語(yǔ)
節(jié)能減排是當(dāng)前世界關(guān)注的熱點(diǎn)話題,如何改善優(yōu)化現(xiàn)有的技術(shù),實(shí)現(xiàn)降低油耗是各大汽車(chē)生產(chǎn)制造商在汽車(chē)生產(chǎn)制造過(guò)程中需要深入探討的。本文結(jié)合雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛變速器軟件控制系統(tǒng)的研究,針對(duì)怠速控制部分,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的測(cè)試效果提出優(yōu)化怠速的控制策略及控制工作油溫的兩項(xiàng)節(jié)油技術(shù),并進(jìn)行有針對(duì)性的效果測(cè)試驗(yàn)證,確認(rèn)兩項(xiàng)節(jié)油技術(shù)的節(jié)油效果是明顯的,良好地實(shí)現(xiàn)在不增加當(dāng)前車(chē)輛生產(chǎn)制造的硬件成本的前提下達(dá)到了預(yù)期效果,既滿(mǎn)足整車(chē)駕駛性需求,又保證整車(chē)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性。
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