雙離合自動(dòng)變速車(chē)輛怠速節(jié)油技術(shù)研究

方志勤，崔剛，朱丹丹

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

引言

隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的實(shí)施，汽車(chē)油耗限值愈發(fā)嚴(yán)格，各大汽車(chē)公司不斷探索新的節(jié)油技術(shù)。變速器作為汽車(chē)動(dòng)力總成系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部件，對(duì)車(chē)輛油耗有重要影響。其中濕式雙離合器自動(dòng)變速器有著結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、傳遞效率高、環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于乘用車(chē)[1]。

與手動(dòng)換擋車(chē)輛在怠速時(shí)使用空檔不同，濕式雙離合器自動(dòng)變速車(chē)輛通常采用D檔怠速，為縮短下次起步響應(yīng)時(shí)間。保證車(chē)輛具備良好的起步性能，通常TCU控制液壓系統(tǒng)對(duì)離合器進(jìn)行預(yù)充油，即 D檔怠速狀態(tài)下，內(nèi)外離合器預(yù)充200Kpa～250Kpa的壓力，以消除離合器摩擦片之間的空行程，上述策略稱(chēng)之為怠速預(yù)充油策略。

1 現(xiàn)有車(chē)輛及變速器客觀測(cè)試

1.1 車(chē)輛參數(shù)

某緊湊型SUV車(chē)輛參數(shù)見(jiàn)表1，其同時(shí)搭載6檔DCT變速器及6檔手動(dòng)變速器。

表1 車(chē)輛參數(shù)

1.2 車(chē)輛轉(zhuǎn)轂油耗測(cè)試

針對(duì)搭載6檔自動(dòng)變速器及6檔手動(dòng)變速器的該車(chē)輛進(jìn)行轉(zhuǎn)轂油耗測(cè)試，工況為熱機(jī)停車(chē)怠速，圖1為油耗轉(zhuǎn)轂測(cè)試臺(tái)，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

圖1 油耗轉(zhuǎn)轂測(cè)試臺(tái)

表2 怠速油耗測(cè)試數(shù)據(jù)

其中：6DCT為6檔雙離合變速器；

6MT為6檔手動(dòng)變速器。

測(cè)試結(jié)果表明搭載濕式雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛怠速油耗較搭載手動(dòng)變速器油耗高出約0.5L/h。

1.3 變速箱臺(tái)架拖曳扭矩測(cè)試

通過(guò)模擬怠速工況對(duì)變速器進(jìn)行臺(tái)架拖曳扭矩測(cè)試，臺(tái)架基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示，確定傳統(tǒng)手動(dòng)變速器空擋停車(chē)怠速與雙離合器自動(dòng)變速器D檔怠速之間的阻力矩差異，測(cè)試結(jié)果如圖3所示[2]。

圖2 臺(tái)架基本結(jié)構(gòu)布置圖

圖3 40℃油溫下兩種怠速狀態(tài)拖曳扭矩差異

測(cè)試結(jié)果表明雙離合器自動(dòng)變速器D檔怠速拖曳扭矩較空擋怠速有明顯增加，增加幅度約為40%，分析確認(rèn)上述因素是導(dǎo)致搭載雙離合器自動(dòng)變速器車(chē)輛怠速油耗偏高的主要原因。

2 節(jié)油方案

結(jié)果表明怠速油耗差異是由怠速狀態(tài)下變速器拖曳扭矩差異引起的，而雙離合自動(dòng)變速器怠速拖曳扭矩偏大的主要原因是怠速狀態(tài)下其離合器執(zhí)行預(yù)充油策略[3]。 因此降低雙離合自動(dòng)變速器怠速油耗的關(guān)鍵方法是優(yōu)化怠速控制策略。

具體方案如圖3所示，在怠速預(yù)充油策略中增加剎車(chē)量和車(chē)速量判定條件，在車(chē)速v=0的狀態(tài)下，剎車(chē)壓力小于臨界值時(shí)，離合器進(jìn)行預(yù)充油，剎車(chē)壓力大于等于臨界值時(shí)，離合器取消預(yù)充油，剎車(chē)臨界值通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)乘用車(chē)用戶(hù)紅燈停車(chē)怠速時(shí)剎車(chē)量下限值。通過(guò)加入上述控制方法，實(shí)現(xiàn)降低搭載雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛在D檔正常剎車(chē)狀態(tài)（高于臨界值）停車(chē)怠速時(shí)的油耗。

圖4 車(chē)速V=0時(shí)剎車(chē)量和離合器預(yù)充油關(guān)系圖

3 油耗對(duì)照測(cè)試結(jié)果

使用上述節(jié)油方案后，與原始方案開(kāi)展整車(chē)NEDC工況油耗對(duì)照測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明節(jié)油效果明顯[4]，NEDC綜合工況節(jié)油量達(dá)到0.34L/100km。

圖5 NEDC循環(huán)工況示意圖

表3 節(jié)油方案油耗對(duì)照測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)論

橫置雙離合器自動(dòng)變速器軟件控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，良好的控制方法即需要滿(mǎn)足整車(chē)駕駛性要求，又需要保證良好的整車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。因此需要不斷優(yōu)化提升，兼顧車(chē)輛各種狀態(tài)下的性能要求。

本文對(duì) TCU軟件控制方法中的怠速控制方法提出節(jié)油優(yōu)化方案，并經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，確認(rèn)節(jié)油效果明顯，在不增加硬件成本的情況下達(dá)到了預(yù)期。