淺析存儲芯片SUBROM在無級變速器的應(yīng)用

劉志軍 汪杰強(qiáng) 黃仁熠

摘 要：介紹了存儲芯片SUBROM的工作原理及金屬帶式無級變速器（CVT）液壓控制，并詳細(xì)說明了SUBROM功能驗(yàn)證過程和優(yōu)化方案。通過SUBROM補(bǔ)償?shù)姆椒◤浹a(bǔ)不同CVT由零部件差異、整機(jī)裝配差異帶來的液壓特性差異，使CVT液壓控制系統(tǒng)工作更加精確。提高CVT的傳動效率，保證速比控制的準(zhǔn)確性。該方法對解決類似的問題具有一定參考價值。

關(guān)鍵詞：CVT;SUBROM;液壓

1 引言

金屬帶式無級變速器（CVT）是自動變速器的一種，它的優(yōu)點(diǎn)是速比連續(xù)可變，從而使發(fā)動機(jī)能工作在最佳工況，保證充足的動力和燃油經(jīng)濟(jì)性。CVT的速比、液力變矩器和離合器的控制都需借助于液壓系統(tǒng)。液壓閥板各個油道的壓力由電磁閥控制，電磁閥依靠通電螺線管或永磁鐵產(chǎn)生磁力改變閥孔啟閉狀態(tài)進(jìn)而改變壓力。由于電磁閥的制造差異、整機(jī)裝配差異帶來了電磁閥液壓特性的差異，液壓特性的差異可能導(dǎo)致CVT速比控制偏差和傳動效率降低。通過采用存儲芯片SUBROM對電磁閥液壓特性進(jìn)行補(bǔ)償，能減小液壓控制誤差。本次研究的CTF25A無級變速器SUBROM存儲內(nèi)容包括系統(tǒng)（主油道）、主動帶輪、從動帶輪、液力變矩器和離合器的壓力-電流特性曲線數(shù)據(jù)。本文以主油道壓力為例進(jìn)行介紹。

2 金屬帶式CVT的液壓工作原理

液壓閥板油路如圖1所示。發(fā)動機(jī)通過傳動鏈帶動油泵將變速器油泵進(jìn)主油道，經(jīng)過主油道電磁閥和溢流閥控制主油道壓力。主油道再給主動帶輪、從動帶輪、液力變矩器和離合器供油。標(biāo)定電磁閥壓力-電流關(guān)系，就能根據(jù)目標(biāo)壓力查找對應(yīng)電流驅(qū)動電磁閥工作，達(dá)到控制油壓的目的。

變速器的主油道為各個油道供油，所以確保主油道壓力充足對其他部件的控制十分必要。由于油泵、液壓閥板和電磁閥的制造誤差以及整機(jī)裝配差異，導(dǎo)致主油道壓力控制出現(xiàn)偏差。使用標(biāo)定數(shù)據(jù)對60臺變速器進(jìn)行液壓特性驗(yàn)證，主油道壓力普遍偏大1bar以上，甚至超過5bar。標(biāo)定數(shù)據(jù)控制的主油道壓力偏差大，壓力偏大意味著需要泵進(jìn)主油道的變速箱油增多，油泵消耗扭矩增加，最終降低了CVT的傳動效率。反之，主油道壓力偏小將導(dǎo)致主動帶輪和從動帶輪的流量供應(yīng)不足，壓力達(dá)不到目標(biāo)值，影響CVT的速比控制和響應(yīng)速度。對每臺變速器都進(jìn)行獨(dú)立標(biāo)定不現(xiàn)實(shí)，所以迫切需求優(yōu)化方案。

3 SUBROM工作原理

針對壓力偏差問題，設(shè)計了存儲芯片SUBROM補(bǔ)償方法。在CVT外置一個存儲芯片，將液壓數(shù)據(jù)存儲在芯片中。當(dāng)CVT工作時，變速器控制單元（TCU）讀取SUBROM中的對應(yīng)數(shù)據(jù)用于精確控制各油道壓力。每臺變速器的SUBROM數(shù)據(jù)通過自動變速器終端下線測試（EOL）在60℃油溫測得。SUBROM工作過程如下：

計算特定目標(biāo)壓力下的EOL測試數(shù)據(jù)與60℃標(biāo)定量的電流偏差：

通過式（1）計算得到的各個特定目標(biāo)壓力的電流偏差存儲在TCU中，再根據(jù)當(dāng)前的目標(biāo)壓力插值得到對應(yīng)的電流偏差值：

由于基礎(chǔ)標(biāo)定值受目標(biāo)壓力和溫度的影響，所以需要進(jìn)行雙線性插值：

由于閥板與整機(jī)測試過程中泄漏量和流量不同，如果閥板的EOL測試數(shù)據(jù)直接用于整機(jī)CVT液壓控制，會導(dǎo)致一定的壓力偏差，需要進(jìn)一步優(yōu)化。通過計算特定目標(biāo)壓力下的壓力偏差平均值，再根據(jù)偏差平均值進(jìn)行電流補(bǔ)償。單位壓力電流補(bǔ)償值需根據(jù)主油道電磁閥的電流-壓力特性計算。增加測試的變速器數(shù)量，能使優(yōu)化后的參數(shù)匹配性更好。將電流補(bǔ)償后的EOL測試數(shù)據(jù)刷寫進(jìn)SUBROM芯片，就能達(dá)到精確控制壓力的目的。

4 結(jié)語

存儲芯片SUBROM在無級變速器的應(yīng)用，彌補(bǔ)了變速器因零部件和裝配差異所帶來的變速器特性的差異，為CVT液壓系統(tǒng)正常安全工作提供保障。同時，提高CVT的傳動效率和駕駛舒適性。SUBROM除了存儲電磁閥的液壓特性數(shù)據(jù)，還可以存儲變速器一些重要的標(biāo)定參數(shù)，對變速器的性能進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐向陽.《自動變速器電控系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[2]朱焱鋒、王健等.變速器電磁閥顫振控制研究[J].上海汽車，2012年，（10）：17-22.