离合器踏板低频振动解决方法探究

喻雷

摘 要：结合江铃汽车股份有限公司自主研发的域虎皮卡、SUV柴油机车型，对所发现的离合器踏板低频振动问题进行研究，通过测试数据排查出振源传播路径，最终通过一种低成本的方案优化传递路径的方式解决了该问题，并验证了其实施效果，为解决离合器踏板低频振动问题提供了一种新的思路和解决方案。

关键词：踏板低频振动 传播路径 低成本

Research on Solutions to Low Frequency Vibration of Clutch Pedal

Yu Lei

Abstract：Combined with the Yuhu pickup and SUV diesel engine models independently developed by Jiangling Motors Co.， Ltd.， the discovered clutch pedal low-frequency vibration problems were studied， and the transmission path of the vibration source was detected through the test data， and finally a low-cost solution optimized transmission path method solves this problem and verifies its implementation effect， and provides a new idea and solution for solving the problem of clutch pedal low-frequency vibration.

Key words：low-frequency vibration of pedal ， propagation path， low cost

1 引言

目前市場上各系列皮卡车型的增多，市场的竞争激烈，客户对车辆的舒适性要求日益增加，结合江铃汽车股份有限公司自主研发的域虎皮卡、SUV柴油机车型，对所发现的离合器踏板低频振动问题进行分析，并且在满足成本、更改周期短的要求下提出了解决方法和验证措施，为解决离合器踏板振动和异响提供一种新思路。

2 问题现象及评价标准

2.1 问题现象

2019年3月高层针对新款N356域虎7柴油皮卡进行属性驾评，发现N56平台的域虎皮卡在轻踩离合器踏板（总行程10-%20%处）处有抖动，尤其是刚刚踩完踏板空行程后，发动机转速在800-1200转之间，抖动感明显。主观感觉为脚麻，影响驾驶体验。

2.2 主观评价标准

车辆在原地起步时，轻踩离合器踏板，踏板踩完空行程后，能感觉到明显的踏板抖动，逐渐加大油门至1500 r/min 以后，振动感降低，驾驶员评价该问题现象主要存在于发动机低频振动区间，问题出现的行驶工况为车辆起步阶段和市区等红绿灯。

离合器踏板驾评打分如下，其中6分代表达到市场主流水平。

3 原因分析

3.1 振动特性分析

对于NVH问题，需找到振源，再采用减弱振源的办法来消除或降低振动，选取问题车辆，在问题车离合器踏板上沿振动法向布置振动加速度传感器（见图1），通过传感器记录不同转速、不同踏板行程位置下的踏板振动加速度值，测试数据见图2。

3.2 振源传递路径分析

理论上，引起踏板产生振动的源头有：

a.车身振动通过踏板安装面传递到离合器踏板上，再传递到驾驶员脚上;b.发动机的扭振通过离合器CSC液压系统传递到主缸，然后由主缸传递到踏板臂，最后传递到驾驶员脚上。

3.3 确认振源传递路径

为确认振源传递路径，采用排除法对振源进行分析：

a.断开离合器主缸与踏板的连接后进行试验，从离合器踏板上布置的传感器反馈踏板无低频振动特性。因此离合器踏板抖动非通过车身传递到离合器踏板上的。b.断开离合器主缸出油液压管路（离合主缸依然链接在车身）再次进行试验，传感器反馈离合器踏板无振动加速度信号。可见，该离合器踏板抖动来自于液压管路的传输，即分离轴承将发动机振动传递给离合液压管路，离合管路的油液充当振动传递的介质，随后液压波动传递给离合器主缸，主缸传递到离合器踏板，引发离合器踏板面振动（机构简图见3）。

4 解决对策与实施方案

解决对策

可考虑在离合器操纵机构中增设减振阀（下面简称AVU），通过改变离合管路中油液的压力以隔离发动机振动，减少振动在油液中传递的效率。

图4所示的AVU，其结构和工作原理如下：产品内芯两端嵌入两种不同刚度的弹簧K1 和K2，刚度K1>K2。当踩下或松开离合踏板，AUV两端产生压强差，阀芯打开，开阀液压力F1=P1S1>K2L2（松开离合器踏板），反之F2=P2S2>K1L1-K2L2（踩下离合器踏板），通过压强差，液压系统除了完成力的传递，通过AVU两端不同大小的阀芯内径（S1＼S2）还可以实现油液传递振幅波动的衰减。其中，L1、L2为弹簧K1 和K2的预压缩量;S1、S2为AVU两端的液压面积;P1、P2分别为松开离合器踏板和踩下离合器踏板时的液压系统压力。

优化离合器液压系统，在离合器主泵出油管附近增加AVU（图5），故障车通过优化后，踏板抖动现象消除，离合器液压系统中增加AVU来解决踏板振动问题的方案有效。

5 实施效果与性能验证

5.1 振动特性测试

为进一步验证实施效果，选取3辆域虎7柴油MT车辆进行方案优化，并进行离合器踏板加速度数据测试。通过测试数据和主管驾评，同一车辆实施优化措施后，主观感受离合踏板的振动感明显消除。

5.2 主观评价

对实施改进方案后的车辆进行离合器踏板性能主观评估，得分为6～7分，如表2 所示，达到了整车接收标准。

6 总结

离合器操纵系统连接着动力总成和前围，动力总成的振动会通过相关零部件传递到离合系统上，各种异响及振动的源头通常是发动机端输出过来的，但在实际问题整改过程中经常会优先考虑整改周期短、成本低、易实现的因素，很少会围绕动力总成来整改，此篇文章主要是针对市场上经常会出现的振动问题进行分析，通过分析找出问题的解决方案，并验证方案的有效性，对于今后汽车方面类似振动的问题提供一种借鉴思路。

参考文献：

[1]陈家瑞.汽车构造.北京：人民交通出版社.2004.

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