DOI：10.19466/jki.1674-1986.2020.07.019
某客车传动系加/减油门Clunk问题分析与解决
马虎森，陈晓利
（陕西法士特汽车传动工程研究院，陕西西安710119）
摘要：车辆在加/减中，由于传动间隙和系统弹性作用，车辆产生扭转振动和冲击，即“Clunk”问题，这对车辆的驾驶性能和乘坐舒适性有很大影响。基于AMESim软件建立某客车传动系系统仿真模型，仿真分析结果与实验测试结果趋势一致，验证了模型的正确性。仿真研究了发动滤波、对加/减“Clunk”问题的影响。仿真和实车验证测试结果表明：对于“Clunk”问题，发动滤波改善效果最优，的帮助&
关键词：传动系；加/减'“Clunk”问题
中图分类号：U461.1；U463.2
Analysis and Solution for the Clunk in a Bus Driveline During Throttle Tip in/out
MA Husen，CHEN Xiaoli
(Shaanxi Fast Automobiie Transmission Research Institute，Xi—n Shaanxi710119，Chino) Abstract:Duang throttle tip i a/out，due to tie transmission clearance and system elasticity，the vehicle davelina produces torsionoi vibration and instantaneous impact，that is the problem of Clunk，which seriously affect the driving performance and riding comfort fos the vehicle.The simulation model for a bus driveline was established based on AMESim software，and the simulation analysis results were consistent with the experirnent test results，which verified the correctness of the simulation modeL The intuencc of the engine throttle filter and transmission clearancc was studied.The result of simulation and real vehicle verification test show that the engine throtee011x0has the best iniprovement efect and the transmission clearancc has less helpful for the problem of Clunk.
Keywords:Drivvline；Tip-in/out；Problem for Clunk
0引言
传动系统是由发动机、离合器、变速器、传动轴、后成的线性弹性系统，间可，其扭由度振动是影响车辆NVH的重要方面。特别急加/减油门时，驱动扭矩短时间内骤升/骤降，间隙的存在使得系统产生扭矩冲击，引起系统低频扭转振动，在齿轮啮、花键接触副之间击，产生令的。这种加/减油门带来的扭转振动和冲击的动力为“Clunk”的［1-2］o
A ROBERT131对车辆力□/减油门时Clunk和Shuffle的现象进行相关测试和描述&HSHIOZAKI等［4］采用时域传径方了某乘用车加/减油门瞬态冲击。李文礼［5］建立传动动拟架对传动系加减速进行了模拟&X HLU 等［6］加/减油门击建立简化质量动力学仿型进&KPARK⑺介绍一种改善“Clunk”
的ETC（Electronic Throttle Control）输入波形控制策略。姜丹娜等181于动力型研究了间布对加/减油门性的&袁旺⑷建立了乘用车传动系3挡扭振模型，研究小刚度离可以有效改善传动系的瞬态性能。
者通过理论或者实验对Tip-in/Tip-out瞬态工况性能进行了研究，但如何快速有效解决加/减油门瞬态工况下的“Clunk”在困惑。首先进力□/减油门Clunk 问题扭振测试，分析问题现象；进而基于AMESim软件建立了某传动统型，考虑系统非线性的，以3挡为例研究发动机滤波和间力□/减油门“Clunk”的影，进实及。对于传动系匹配和NVH性能提升具有重要指导意义&
1整车Tip-in/Tip-out转速测试
某12m匹配6速手动变速器在整车瞬态工况主观评价发现，传动系在急减油门时各挡位击声，尤其油门“Clunk”，严重的平顺性和的性。
1.1传感器布置
在发动机飞轮察窗口盖处安装霍尔转速传感量发动机输速，在变速（中间轴超速挡齿轮对应位置）安装
霍尔转速传感量变速间轴转速，在变速端法兰盘安装速传感量输入端转速。具体位置如图1&
收稿日期：2020-03-11
作者简介：马虎森（1987—），男，硕士，工程师，研究方向为传动系统NVH仿真与测试。E-maie*****************。
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(a)发动机飞轮壳(b)变速器大壳(c)变速器法兰端
图1转速传感器安装位置
1.2 测试结果分析图2为3挡传动系发动机飞轮端、变速器一轴端和变速器 法兰端转速 (变速 间轴和变速 兰端转速按速比进了换算)。
(
I
.5U I • 敢躱
1 5001 450
1 4001350
1300
12501200
1 150
3—发动机飞轮端
图2 3挡传动系各位置转速时域测试信号
在加/减油门的时候，系统转速出现几赫兹的低频大幅值
波动；且在波动 变速器一轴端和变速器法兰端转速与
发动机转速存在 幅值的转速差。在
感 加速
时
一次撞击声，急减速时
2〜3次的撞
击声。
2传动系统仿真模型建立
基于AMESim 软件进行建模仿真分析，建模遵循集中参数
建模原则，机械系统建 括惯量元件、容性 和阻性元
& 建 统进行了 的简化，以达建模和
方便
的目的。
2. 1 传动系统仿真建模
建立的某 传动统扭振 型，
3
&
发动机 定扭矩map 的方 拟。离 动盘按实际测试特性曲线模拟。变速器根据实际结构在AMESim 软件建立齿轮
啮 型，考虑齿轮间隙和花键间隙&
减和差速
效
为 轮系。车轮等效为一动惯量。 质量按经验公式
效为平动转动惯量。 阻力按经 定。
I 等效花键间隙
图3传动系扭振仿真分析模型
效惯碼蠶
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2. 2主要参数获取
(% )发动机扭矩map ：发动机扭矩map 是通过静态台架试
验获取的， 4所示。
与实验测试结果趋势一致，验证了仿真模型的有
效性。
(2 •
N )
嬢
ffl
图4发动机扭矩map 图
图6扭矩仿真结果
(2)离合器从动盘实测特性曲线：为了更好模拟离 从 动盘对的特性，在性能检测台测试获得了离合器从动盘实测特
性曲线，
5
&
4 000-6
6
(WI
• N )
連®
-400°15
3 0002 000
10000
1 000-
2 000-
3 000
转角/(°)
-2 0 2 4
-5 0
5 10
转角/(°)
离合器从动盘实测特性曲线
(HI
•
N )
衆田
图5(3)
效惯量及阻力： 质量按经 效为平
动转动惯量，同时需考虑轮胎滚动阻力力矩和空气阻力等效阻 力力矩〔'I 。
2.3仿真分析结果
6- 7为某
传动系统3挡加/减油门 &图
6
了油门开度的发动机、变速器一轴和
输入端扭矩仿真分析结果，
可知在加/减油门
统扭矩存在大幅
值波动，由于传动间隙的存在，在
动转换
在较大
幅值的扭矩冲击。图7 了发动机输出、变速器一轴和
输入端转速(已速比换算) ， 在加/减油
门的时候，系统 速
赫兹的低频大幅值波动；且在波动变速器一轴和变速
兰端转速与发动机转速存在
:
幅值的转速差，后桥输入端相汽车传动带
速差幅值最大。该 速仿真3不同影响因素仿真分析
3. 1不同发动机滤波时间的仿真分析结果
发动机滤波时间影响加减油门扭矩上升/下降时间，图(
为 滤波时间油门开 线示意图。图9为 滤波时
间变速器一轴扭矩 ，
可知随着滤波时间的增加，
加减油门时扭矩波动幅值减小，在扭矩正负变换 产生的
扭矩冲击也明显降低。
100
80
> 60
-4020
1一原车无滤波2— 0.25 s 滤波3— 0.5 s 滤波
L..
56 78 9时间/s
10 11 12
图(不同滤波时间油门开度曲线
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(2 •
N )
嬢®
图9不同滤波时间变速器一轴扭矩仿真结果
图10为不同滤波时间变速器一轴转速仿真结果，由图可 知随着滤波时间的增加，踩油门/松油门时变速器一轴转速波 动幅值
减小， 油门时转速差幅值也减小，存在1处
幅值的转速差。
4有效方案实车验证
前面 可知，发动机滤波为改善传动系统
Clunk 问题的有效方案，调整传动间隙帮 &故
进行了发动机0.25s 和0.5s 滤波，达 预期效果，再
了仿
正确性。关于传动间隙在售
场尝 ，土
改善效果。
13给出了不同发动机滤波时间变速器一轴和发动机飞
轮端转速 ，可以看出发动机增加0.25 s 和0.5 s 滤波,
变速器一轴转速波动和转速 低。0. 25 s 滤波、0. 5 s
滤波加油门时转速波动幅值分别降低约15%和24% ；松油门
时转速波动分别降低约35%和73%，
速差降低约40%、
74%，且发动机增加0. 25 s 滤波还存在一下轻微敲击， 评
价可 ，0.5 s 滤波 击。
3.2 不同传动间隙仿真分析结果
为了研究传动系统齿轮间隙的
，分别 变速器啮合齿轮间隙、后桥主减间隙对传动系Clunk 问题的 ，图
11（ 12为
间隙下变速器一轴转速
，
可知
随着齿轮间隙的变化，变速器一轴转速
变化。
厂 1 500
1 400 .1300 占 1200 $1100 拯 1000
（町原车无滤波
匚k
1— 变速器一轴2— 发动机飞轮端
厂1500「
•| 1 400 -.1300 -
七1 200 - $1100- 躱100晋
1— 变速器一轴2— 发动机飞轮端
424344 45时间/s
(b)0.25s 滤波
464748
图11不同啮合齿轮侧隙下变速器一轴转速变化曲线
1— 变速器一轴2— 发动机飞轮端
厂 1 500
.5 1 400«130011200§1100£1000麻 14
14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 1&5 19
时间/s
(c)0.5s 滤波
1—间隙0.25 mm 2一间嚓0.15 mm
图13不同发动机滤波时间变速器一轴和
发动机飞轮端转速测试结果（3挡）
5结束语
实验测试，分析了加/减油门时“ Clunk ”问题系
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统转速的变化，并建立传动系统AMESim仿真分析模型，结合了型的正确性，了发动机滤波时间、齿轮间隙对传动系统加/减油门Clunk问题的影响，并进行实验&研究，增加发动机滤波可有效改善或消除加/减油门时“Clunk s，改变传动系间“Clunk s的解决帮助不大&
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国产吋速600km磁浮冇了自主专用“心脏.
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(来源：《科技日报》)
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