淺談?wù)囎詣?dòng)變速箱電磁閥dither調(diào)試方法

楊士先，溫華明，寧壘，姚萌

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

淺談?wù)囎詣?dòng)變速箱電磁閥dither調(diào)試方法

楊士先，溫華明，寧壘，姚萌

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

電磁閥作為自動(dòng)變速箱的核心零部件，通過響應(yīng)變速箱控制單元驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)壓力、流量等液壓參數(shù)控制，其特性表現(xiàn)直接影響整車駕駛性。電磁閥應(yīng)用過程，為了提升電磁閥的響應(yīng)特性，通常在驅(qū)動(dòng)電流基礎(chǔ)上增加dither信號。文章主要介紹了自動(dòng)變速箱電磁閥dither在整車上調(diào)試方法，并通過整車測試對該方法進(jìn)行了確認(rèn)。

整車；自動(dòng)變速箱；電磁閥dither

前言

電控液動(dòng)式自動(dòng)變速箱一般通過電磁閥對油路的控制，實(shí)現(xiàn)離合器結(jié)合、檔位切換等動(dòng)作。電磁閥性能的優(yōu)劣及控制精度，直接影響整車駕駛性以及舒適性表現(xiàn)。其中 dither作為電磁閥的重要參數(shù)，能夠保證電磁閥在響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流時(shí)快速響應(yīng)并達(dá)到期望狀態(tài)，有效提升整車換擋特性，合適的dither參數(shù)是整車駕駛性的調(diào)試的基礎(chǔ)。

1 Dither簡介

Dither的書面意思為“抖動(dòng)”“震顫”，是在電磁閥控制chopper電流中疊加的一種通過脈沖寬度調(diào)節(jié)波形的震顫信號。電磁閥在沒有dither信號情況下也可以正常工作，加入dither的目的是：減小產(chǎn)品的啟動(dòng)死區(qū)，增大控制范圍；減小靜態(tài)摩擦，降低滯環(huán)；增大壓力波動(dòng)，提高響應(yīng)速度，同時(shí)可以減少電磁閥卡滯。

圖1 電磁閥控制電流示意圖

Dither一般包含頻率和幅值兩個(gè)重要參數(shù)，不是所有的dither組合TCU都可以發(fā)出來，TCU受自身硬件條件所限，只能發(fā)出固定的頻率與幅值的dither組合，且幅值由頻率確定。因此實(shí)際應(yīng)用過程中，需要根據(jù)與系統(tǒng)相匹配的 TCU特性，選取合適的dither。

2 Dither應(yīng)用原則

變速箱油液粘度受溫度影響明顯，為了使電磁閥在不同溫度下均能夠得到穩(wěn)定的壓力曲線，通常針對不同溫度點(diǎn)設(shè)置不同的dither組合，一般情況下，保證相同溫度下的頻率一致，不同電流點(diǎn)的幅值可進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

針對不同溫度下增加不同的dither組合后，其特性曲線會受一定的影響，為了便于整車控制，在調(diào)試dither過程中需將壓力特性曲線偏差控制在合適的范圍內(nèi)。因此調(diào)試dither組合過程需要使軟件中設(shè)置的相鄰溫度點(diǎn)之間的dither組合平緩過渡，避免dither頻率/幅值變化導(dǎo)致的壓力跳變現(xiàn)象，影響整車駕駛性。

圖2 dither變化引起的壓力突變現(xiàn)象示意圖

電磁閥電流在增加dither信號后，電磁閥在較大頻率或者幅值作用下，可能引起變速箱異常噪聲，因此一般自動(dòng)變速箱中電磁閥選取的dither組合頻率不超過300HZ，幅值不超過200mA。

基于以上分析，自動(dòng)變速箱中電磁閥dither參數(shù)調(diào)試遵循以下三個(gè)原則：

→壓力曲線平穩(wěn)，無明顯抖動(dòng)，波動(dòng)現(xiàn)象；

→不同溫度下的dither組合應(yīng)盡量平穩(wěn)過渡，避免產(chǎn)生壓力突變；

→應(yīng)避免產(chǎn)生異常噪聲。

3 整車dither調(diào)試思路

1）Dither選取應(yīng)首先確定TCU能夠發(fā)出的dither組合，并選取20-30組組合進(jìn)行初步篩選，確定不同溫度下壓力特性曲線穩(wěn)定的dither組合；

2）根據(jù)初步篩選結(jié)果，結(jié)合dither組合平穩(wěn)過渡的原則，選取低溫到高溫的全溫度段內(nèi)的dither組合；

3）基于該組合進(jìn)行壓力特性曲線測試，對特性曲線的偏差以及有無壓力突變現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

4）基于統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對壓力特性曲線有明顯影響的dither組合進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。

4 整車dither調(diào)試方法

整車dither調(diào)試過程為整車靜態(tài)測試過程，整車始終處于P檔狀態(tài)，怠速運(yùn)行。

4.1 Dither篩選及規(guī)律總結(jié)

基于TCU能夠發(fā)出的dither組合進(jìn)行dither初步篩選過程，為了驗(yàn)證dither對壓力穩(wěn)定性的影響，一般采用step 電流控制形式，在全溫度范圍內(nèi)，對比不同dither組合在相同穩(wěn)定電流下的壓力穩(wěn)定性。以壓力抖動(dòng)及波動(dòng)量在5kpa以內(nèi)的dither組合為優(yōu)選dither組合，每個(gè)溫度點(diǎn)下選擇2-3組組合。同時(shí)通過大量的對比篩選，可以總結(jié)出dither幅值、頻率對壓力穩(wěn)定性的影響。

一般規(guī)律如下：

1）相同頻率下，幅值越小，易引起壓力波動(dòng)；幅值越大，易引起壓力抖動(dòng)；

2）相同幅值下，頻率越小，易引起壓力抖動(dòng)；頻率越小，易引起壓力波動(dòng)。

3）低溫時(shí)采用低頻率高幅值，高溫時(shí)采用高頻率低幅值。

圖3 電磁閥step 電流示意圖

圖4 壓力波動(dòng)及抖動(dòng)示意圖

4.2 初選dither組合

針對相鄰溫度點(diǎn)，從穩(wěn)定性篩選出的優(yōu)選dither組合中，組合出全溫度范圍內(nèi)（一般指-30℃~120℃）的平穩(wěn)過渡的dither組合。

例如，某TCU能發(fā)出93HZ,107HZ,125HZ,150HZ（中間無其它可發(fā)射頻率）的dither頻率，軟件中dither設(shè)置的兩個(gè)相鄰溫度點(diǎn)為10℃、20℃，且10℃下確定采用107HZ的頻率，那么為了避免dither過渡對壓力特性的影響，20℃下應(yīng)優(yōu)選125HZ的頻率。另外相鄰dither頻率下的幅值不能存在較大差別，例如10℃下采用dither組合為93HZ/64mA，對應(yīng)的107HZ頻率下能夠發(fā)出56mA,112mA，168mA的幅值時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇107HZ/56mA的組合，避免幅值變化過大對壓力特性產(chǎn)生影響。

采用全溫度段內(nèi)的dither組合繼續(xù)采用step電流進(jìn)行壓力特性曲線，并對各溫度點(diǎn)下各電流對應(yīng)的壓力值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比。一般以能夠保證壓力特性曲線偏差控制在20kpa以內(nèi)為宜。

圖5 某dither下全溫度范圍壓力特性表現(xiàn)（好）

圖6 某dither下全溫度范圍壓力特性表現(xiàn)（差）

4.3 dither優(yōu)化

若相鄰dither組合間出現(xiàn)跳變或者抖動(dòng)現(xiàn)象，根據(jù)相關(guān)規(guī)律，對相應(yīng)溫度點(diǎn)的dither組合進(jìn)行優(yōu)化。為了有效避免壓力突變的產(chǎn)生，一般以壓力突變重要性大于壓力穩(wěn)定性選取dither組合。

另外，變速箱中電磁閥在相同的溫度下一般采用一種頻率，單一的幅值不一定能夠滿足所有電流點(diǎn)下的控制需求。因此根據(jù)不同電流點(diǎn)在各溫度下的壓力特性對比結(jié)果，可通過調(diào)整不同電流點(diǎn)的幅值進(jìn)行優(yōu)化，使整體壓力偏差控制在要求范圍內(nèi)。

優(yōu)化過程必須重點(diǎn)考慮有效避免dither過渡產(chǎn)生的突變現(xiàn)象，否則整車在該溫度變化點(diǎn)進(jìn)行壓力控制時(shí)，壓力的突變將對整車產(chǎn)生明顯沖擊現(xiàn)象，影響整車駕駛性。

4.4 優(yōu)化確認(rèn)

圖7 某電磁閥最終dither組合

針對優(yōu)化后的dither組合重新進(jìn)行全溫度范圍內(nèi)的壓力特性曲線測試，并對壓力特性曲線的平順性以及壓力偏差值進(jìn)行確認(rèn)，最終通過持續(xù)的優(yōu)化測試，得到全溫度范圍內(nèi)無壓力突變，且各電流點(diǎn)不同溫度下的壓力特性偏差值均在20kpa以內(nèi)的dither組合。

5 整車確認(rèn)

為了驗(yàn)證選定的dither組合在不同整車上的適應(yīng)性，需要在不同整車上通過增加樣本（不少于3輛整車）的方式，采用該組合進(jìn)行一致性確認(rèn)。確保各整車采用該dither組合全溫度范圍內(nèi)的壓力均能夠有較好的表現(xiàn)。

圖8 多樣本數(shù)量一致性對比確認(rèn)

6 總結(jié)

電磁閥dither參數(shù)對壓力特性曲線存在明顯影響，因此整車調(diào)試開始前，整車變速箱dither調(diào)試工作至關(guān)重要。只有保證較好的壓力特性表現(xiàn)，才能夠?qū)φ囘M(jìn)行有效的控制。若整車調(diào)試之初未選取合適的 dither組合，后續(xù)一旦 dither變更將導(dǎo)致相關(guān)調(diào)試工作重新開始。

本文所述dither調(diào)試方法，通過實(shí)際應(yīng)用確認(rèn)，能夠準(zhǔn)確選取出適用于整車全溫度范圍內(nèi)的dither組合，對于整車的調(diào)試及駕駛性表現(xiàn)提供重要基礎(chǔ)。

[1] 吳根茂,邱敏秀等編著.新編實(shí)用電液比例技術(shù).杭州:浙江大學(xué)出版社,2006.8.

[2] Bosch.電液比例技術(shù)與電液閉環(huán)比例技術(shù)的理論及應(yīng)用.1997.

[3] 李壯云.液壓啟動(dòng)與液力工程手冊（上冊）.北京:電子工業(yè)出版社,2008.2.

Introduction to the adjustment method for solenoid dither in the automatic transmission of the vehicle

Yang Shixian, Wen Huaming, Ning Lei, Yao Meng
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Auhui Hefei 230601）

As the core component of the automatic transmission, solenoid could control the hydraulic parameter such as pressure,flow by responding the drive current from the transmission control unit, and its performance directly influence the drive-ability of the vehicle.During the application process, we usually add the dither parameter to the drive current to improve the respond characteristic of the solenoid.This paper mainly introduce the adjustment method for solenoid dither in the automatic transmission of the vehicle, and confirmed it by testing on the vehicle.

vehicle; automatic transmission; solenoid dither

CLC NO.: U463.22+1.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-209-03

U463.22+1.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)12-209-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.068

楊士先，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。