换挡顿挫的原因及解决办法|换挡顿挫太烦人

2023年05月17日 22:29:28 19阅读 0评论

换挡顿挫的原因及解决办法(换挡顿挫太烦人)(1)

大部分人购车时会先看车辆外观,再看参数配置。看似面面俱到,但其实却忽略一个非常重要的点——“三大件”的结构。

就比如驱动系统,能把最大扭矩当日常开的人很少,但动力系统是否平顺,却时刻影响着一台车的驾乘感受,至关重要。

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考过驾照的人都知道,汽车换挡时需要将离合器脱开,切断动力,待档位选择完毕后再将离合器闭合。因此换挡过程整车会出现动力中断,也就是我们经常吐槽点的“顿挫”。

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那么,我们该如何选择一辆换挡平顺的汽车呢?

对于手动挡汽车,主要看司机的实力。而对于自动挡汽车,主要看整车厂的实力。

传统汽车是如何解决动力中断的?

一般的amt变速箱就是在手动变速箱的基础上增加了执行元件,换挡顿挫感明显。

工程师为了改善这个问题,当前主要通过三个技术方向:

cvt(无级变速器)at(自动变速器)dct(双离合变速器)

cvt无级变速器,它的变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,所以不存在换挡的说法,行驶起来会更加的柔和平顺,没有顿挫感。但急加速时动力不足,甚至出现钢带打滑的现象。

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at变速箱全称叫自动变速箱,它由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成。液力变矩器是at变速箱的灵魂,有传递扭矩和离合的作用。由于其缓冲调速作用,一定程度上避免了离合器结合时候的顿挫。

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dct双离合变速箱≈2个手动变速箱,换挡过程中两个离合器同时传递扭矩。2个离合器一个控制奇数档(1,3,5…),一个控制偶数档(2,4,6…)。当挂到奇数档位时,偶数档待命,通过精确控制,实现扭矩由奇数离合器过渡到偶数离合器,改善换挡过程中的动力中断情况。

但在特殊情况下,例如低速行驶、暴力驾驶等,还是避免不了出现动力中断、换挡顿挫。

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无论变速箱结构多精密、多复杂,都只能是将动力中断时间缩短,无法从根本上解决顿挫问题。再昂贵的变速箱,再豪华的汽车,只要它还是个变速箱,就早晚会出现顿挫。

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因为动力源只有一个,一萝卜不能占两个坑。同时,由于控制难度较高,离合器扭矩精度也是问题。

这时候,双动力源——同时拥有发动机 电机输出的phev优势显而易见。能不能通过电机的精确控制,完美补偿发动机换挡时的动力中断呢?

新能源汽车是如何解决动力中断的?

以业界比较有名的某品牌edu混动电驱变速箱为例,这套混合动力总成包含一台发动机,一台功率100kw电机和一套复杂的10速edu变速箱。

混动电驱变速箱的电机和发动机在不同的输入轴,平行轴布局,可以纯电动行驶也可并联混动驱动。

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二代edu系统构型图

发动机换挡时,离合器打开,发动机动力卸除。但hcu混动控制器知道发动机扭矩卸除,换挡后接入的整个过程——

通过精细的计算,hcu控制电机扭矩增加,补偿发动机扭矩的减少,保证整个换挡期间动力系统轮端总扭矩没有波动。

换挡结束后,发动机扭矩恢复,同时hcu再次精确控制电机扭矩进行卸除,保证轮端扭矩无波动,从而实现升档或者降档无动力中断的换挡。

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并联驱动时,发动机升挡过程中电机扭矩补偿原理

当然,电机升降档时,hcu会按照类似的方法,控制发动机的扭矩输出波动,实现类似的平顺效果。这种与双离合看似相近的“交替换挡”结构,实际完全不同。

01 传统双离合变速箱、at变速箱,其动力源只有发动机一个,可以缩短换挡时间,但无法从根本解决换挡顿挫。

02 电机的响应速度和精度都是远超离合器和发动机的,所带来的换挡品质可以比双离合变速箱做的更好。

03 驾驶性更好以外,动力传递效率也更高。因为与at相比,没有液力变矩器导致的能量损失;和dct相比,没有双离合换挡时两个离合器的摩擦导致的损失。

同时,工程师通过对标的实测数据发现,混动变速箱在保证换挡平顺性的同时,动力性能也得到提升。无论在kickdown降挡过程的加速度,还是降档后的最大加速度都优于对标车。也就是说,在踩油门加速超车时,可以给到顺滑又澎湃的动力输出,给驾驶员更强的信心。

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从文献数据中得知,以90kph时的kickdown降档测试为例,三台对标车型,换挡时加速度都出现了不同程度的下落,产生顿挫感。而搭载混动电驱变速箱的车型,加速度在逐渐上升,换挡时间也相对较短。双动力源补偿换挡带来的驾驶感受提升十分明显。

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归根到底,换挡顿挫感,来自汽车变速箱换挡时的当前车速和发动机输出动力不匹配。

传统汽车只有一台发动机,变速箱在不同挡位切换时不可避免地会造成动力中断,再加上换挡前后发动机动力输出不匹配,顿挫感是一定会有的,只是部门技术较好的厂家会通过各种手段降低换挡过程的不适感。

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现在我们有了混合动力汽车phev,不止有发动机,还有电机。两个动力源,通过精确控制,电机输出动力可以将换挡过程的顿挫感完美弥补。

混合动力,带来的不止是节能而已。

感谢工程师李德晴对本文的大力帮助

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