機(jī)械式AT變速器換擋過程標(biāo)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李孝軍

摘 要：本文通過分析某款液力機(jī)械式自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)的工作原理，然后制作了變速器電控單元以及一系列的內(nèi)容，然后通過百分之十五的油門開度下1檔升2檔標(biāo)定作為例子，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)證明了標(biāo)定系統(tǒng)的正確性。

關(guān)鍵詞：機(jī)械式；AT變速器；換擋；標(biāo)定系統(tǒng)

在換擋控制的過程中，自動(dòng)變速器是十分重要的環(huán)節(jié)，必須要保證換擋的迅速、穩(wěn)定以及沒有沖力。由于在液力機(jī)械式自動(dòng)變速器換擋過程中是兩個(gè)離合器進(jìn)行交互，期間要保證扭矩傳遞過度平穩(wěn)，所以，當(dāng)出現(xiàn)了極小的誤差，也會出現(xiàn)比較明顯的換擋沖力。為了能夠有效的對換擋進(jìn)行控制，同時(shí)使得經(jīng)濟(jì)性能、動(dòng)力性能以及換擋平穩(wěn)性能得到良好的保證，就要對變速器的電磁閥控制電流進(jìn)行精確的控制，使得各個(gè)控制參數(shù)得到有效的保證。由于傳統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)沒有辦法對軟件的工作情況進(jìn)行監(jiān)控，因此，就沒有辦法將信息反饋出來，所以，就會使得標(biāo)定的盲目性比較大，工作效率較低，操作步驟也較為繁瑣。為了能有效的提高標(biāo)定的效率，在不停車的情況下，人機(jī)交互界面上的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對換擋中的開關(guān)電磁閥動(dòng)作的時(shí)序以及電流的變化規(guī)律等進(jìn)行修改。本文將通過對5速AT進(jìn)行深入的研究和分析，對自動(dòng)變速器換擋過程的標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。

一、AT變速器液壓系統(tǒng)的簡述

調(diào)節(jié)閥和主油路安全閥控制主油路油壓，電磁閥和開關(guān)電磁閥是通過液壓油的變檔流入的，最后，通過對換擋制動(dòng)對離合器的油壓進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，開關(guān)電磁閥對換向閥的工作位置進(jìn)行控制，從而使得各個(gè)換擋離合器和換擋制動(dòng)器進(jìn)行充放油。變速器液壓系統(tǒng)油路的示意圖如圖1所示。

開關(guān)電磁閥通過電磁閥的開啟和閉合的響應(yīng)時(shí)間，開關(guān)電磁閥從閉合到開啟的時(shí)間在2.5毫秒左右，從開啟到閉合的時(shí)間在2.7毫秒左右。比例電磁閥通過調(diào)節(jié)PWM信號的占空比

對工作的電流進(jìn)行控制。比例電磁閥和工作電流可以近乎看成是線性關(guān)系。

二、標(biāo)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)

CAN的通訊性能良好，所以上機(jī)位采用高速USB-CAN卡，和TCU見的通訊設(shè)備，這樣上機(jī)位就能夠形成一個(gè)良好的實(shí)時(shí)通訊對油門開度以及車速等進(jìn)行是實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

（一）標(biāo)定系統(tǒng)中上下位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)

在標(biāo)定程序中，操作系統(tǒng)主要是由電磁閥標(biāo)定模塊和加速器兩個(gè)模塊共同構(gòu)成。在電磁閥標(biāo)定模塊中，會將比例電磁閥的目標(biāo)電流和快關(guān)電磁閥的動(dòng)作時(shí)序進(jìn)行顯示。采用加速器模塊，可以采集電阻和電壓信號隨加速變化的數(shù)值，然后通過上位機(jī)，將其轉(zhuǎn)化為加速度信號，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對整車的縱向加速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及顯示。這樣通過加速度信號使得將換擋中產(chǎn)生的沖擊時(shí)刻實(shí)時(shí)的直觀的反應(yīng)出來，然后就能夠迅速的定位到電磁閥標(biāo)定的模塊中，形成的沖擊的電磁閥的相應(yīng)的位置，這樣就能夠高效的將十字游標(biāo)點(diǎn)設(shè)置為目標(biāo)點(diǎn)，只要將相應(yīng)的圓點(diǎn)拖動(dòng)，就能夠?qū)⑾聶C(jī)位比例電磁閥目標(biāo)電流和發(fā)動(dòng)機(jī)限扭參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修改。一般在不停車的情況下，測試的時(shí)間在十五秒到二十秒之間，就能夠?qū)?shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的定位，數(shù)據(jù)的修改以及數(shù)據(jù)的保持順利的完成。另外，通過Report Generation Toolkit模塊和Lab VIEW模塊就能夠?qū)?shí)驗(yàn)表格自動(dòng)形成，這樣使得標(biāo)定的效率大大的得到了提高。

三、實(shí)車實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在試驗(yàn)的時(shí)候，將試驗(yàn)車輛控制在百分之十五的油門開度，在平直的柏油馬路下由1檔生2檔，通過對換擋的過程進(jìn)行在線標(biāo)定。

在標(biāo)定前的1檔升2檔中最大的沖擊力達(dá)到了22.61m/s3，而且是在換擋過程中的前半段出現(xiàn)了沖擊，這是由于換檔過程中變速器的制動(dòng)器結(jié)合的過早，使得減壓調(diào)節(jié)閥的控制輸出油壓和SLU閥的電流形成反比，導(dǎo)致SLU閥的電流過小，從而形成了沖擊。所以，在換當(dāng)前可以適當(dāng)?shù)奶岣咔半A段的SLU法的工作電流，這樣使得制動(dòng)器的結(jié)合油壓降低，然后將SLS閥在制動(dòng)器預(yù)充油的的時(shí)候?qū)⒐ぷ麟娏鹘档汀?/p>

為了能夠有效的提高工作的效率，將標(biāo)定的關(guān)鍵點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，然后對單個(gè)的控制點(diǎn)進(jìn)行小幅度的調(diào)整。因此，要將沖擊點(diǎn)中對應(yīng)的SLU閥位置上的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。將時(shí)間和范圍調(diào)節(jié)到[-5ms，+5ms]，占空比的范圍調(diào)節(jié)到[-5%，+5%]，然后將沖擊度求出，取絕對值，將最大的沖擊度作為參數(shù)的換擋品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)。然后將120組試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和插值進(jìn)行匯總，如圖2。

采用最優(yōu)控制參數(shù)得到的實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3所示。從圖中可知，變速器換擋最大沖擊度為

8.34m/s，德國的沖擊度推薦值為不超過10m/s，我國的沖擊度推薦值為不超過17.62m/s，所以本文中對15%油門1升2擋的變速器標(biāo)定過程是符合標(biāo)準(zhǔn)的。

四、結(jié)語

綜上所述，通過對液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析和研究，然后對標(biāo)定系統(tǒng)軟件的各個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，在試驗(yàn)的過程中建立換擋品質(zhì)和參數(shù)的控制兩者之間進(jìn)行調(diào)節(jié)分析。通過標(biāo)定的1檔升2檔，開度油門的百分之十五將最大的沖擊力度降低到了8.42m/s3，相比

較之下，降低情況較為明顯，能夠達(dá)到相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，使得這種標(biāo)定系統(tǒng)具有科學(xué)性、合理性以及高效性，另外，在標(biāo)定系統(tǒng)中，可以將其看做為一個(gè)開發(fā)的平臺，不斷的完善其他的性能，使得AT變速器換擋過程中更加的良好。

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