機械式AT變速器換擋過程標定系統設計

李孝軍

摘 要：本文通過分析某款液力機械式自動變速器液壓系統的工作原理，然后制作了變速器電控單元以及一系列的內容，然后通過百分之十五的油門開度下1檔升2檔標定作為例子，進行了實驗。通過實驗證明了標定系統的正確性。

關鍵詞：機械式；AT變速器；換擋；標定系統

在換擋控制的過程中，自動變速器是十分重要的環節，必須要保證換擋的迅速、穩定以及沒有沖力。由于在液力機械式自動變速器換擋過程中是兩個離合器進行交互，期間要保證扭矩傳遞過度平穩，所以，當出現了極小的誤差，也會出現比較明顯的換擋沖力。為了能夠有效的對換擋進行控制，同時使得經濟性能、動力性能以及換擋平穩性能得到良好的保證，就要對變速器的電磁閥控制電流進行精確的控制，使得各個控制參數得到有效的保證。由于傳統的標定系統沒有辦法對軟件的工作情況進行監控，因此，就沒有辦法將信息反饋出來，所以，就會使得標定的盲目性比較大，工作效率較低，操作步驟也較為繁瑣。為了能有效的提高標定的效率，在不停車的情況下，人機交互界面上的實時監控，對換擋中的開關電磁閥動作的時序以及電流的變化規律等進行修改。本文將通過對5速AT進行深入的研究和分析，對自動變速器換擋過程的標定系統進行標定。

一、AT變速器液壓系統的簡述

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

開關電磁閥通過電磁閥的開啟和閉合的響應時間，開關電磁閥從閉合到開啟的時間在2.5毫秒左右，從開啟到閉合的時間在2.7毫秒左右。比例電磁閥通過調節PWM信號的占空比

對工作的電流進行控制。比例電磁閥和工作電流可以近乎看成是線性關系。

二、標定系統設計

CAN的通訊性能良好，所以上機位采用高速USB-CAN卡，和TCU見的通訊設備，這樣上機位就能夠形成一個良好的實時通訊對油門開度以及車速等進行是實時的監控。

（一）標定系統中上下位機軟件的設計

在標定程序中，操作系統主要是由電磁閥標定模塊和加速器兩個模塊共同構成。在電磁閥標定模塊中，會將比例電磁閥的目標電流和快關電磁閥的動作時序進行顯示。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值，然后通過上位機，將其轉化為加速度信號，實現上位機對整車的縱向加速度進行實時監控及顯示。這樣通過加速度信號使得將換擋中產生的沖擊時刻實時的直觀的反應出來，然后就能夠迅速的定位到電磁閥標定的模塊中，形成的沖擊的電磁閥的相應的位置，這樣就能夠高效的將十字游標點設置為目標點，只要將相應的圓點拖動，就能夠將下機位比例電磁閥目標電流和發動機限扭參數進行調整和修改。一般在不停車的情況下，測試的時間在十五秒到二十秒之間，就能夠將數據的采集，數據的定位，數據的修改以及數據的保持順利的完成。另外，通過Report Generation Toolkit模塊和Lab VIEW模塊就能夠將實驗表格自動形成，這樣使得標定的效率大大的得到了提高。

三、實車實驗結果

在試驗的時候，將試驗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行在線標定。

在標定前的1檔升2檔中最大的沖擊力達到了22.61m/s3，而且是在換擋過程中的前半段出現了沖擊，這是由于換檔過程中變速器的制動器結合的過早，使得減壓調節閥的控制輸出油壓和SLU閥的電流形成反比，導致SLU閥的電流過小，從而形成了沖擊。所以，在換當前可以適當的提高前階段的SLU法的工作電流，這樣使得制動器的結合油壓降低，然后將SLS閥在制動器預充油的的時候將工作電流降低。

為了能夠有效的提高工作的效率，將標定的關鍵點的參數進行調整，然后對單個的控制點進行小幅度的調整。因此，要將沖擊點中對應的SLU閥位置上的3個關鍵點進行標定。將時間和范圍調節到[-5ms，+5ms]，占空比的范圍調節到[-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的換擋品質評價指標。然后將120組試驗的數據和插值進行匯總，如圖2。

采用最優控制參數得到的實車試驗數據如圖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擋的變速器標定過程是符合標準的。

四、結語

綜上所述，通過對液壓系統的結構進行深入的分析和研究，然后對標定系統軟件的各個模塊進行設計，在試驗的過程中建立換擋品質和參數的控制兩者之間進行調節分析。通過標定的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，能夠達到相應的國家標準和國際標準，使得這種標定系統具有科學性、合理性以及高效性，另外，在標定系統中，可以將其看做為一個開發的平臺，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。

參考文獻：

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