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浅谈整车自动变速箱电磁阀dither调试方法

2018-01-09杨士先温华明宁垒姚萌

汽车实用技术 2017年12期
关键词:电磁阀幅值变速箱

杨士先,温华明,宁垒,姚萌

(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601)

浅谈整车自动变速箱电磁阀dither调试方法

杨士先,温华明,宁垒,姚萌

(安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽 合肥 230601)

电磁阀作为自动变速箱的核心零部件,通过响应变速箱控制单元驱动电流,实现压力、流量等液压参数控制,其特性表现直接影响整车驾驶性。电磁阀应用过程,为了提升电磁阀的响应特性,通常在驱动电流基础上增加dither信号。文章主要介绍了自动变速箱电磁阀dither在整车上调试方法,并通过整车测试对该方法进行了确认。

整车;自动变速箱;电磁阀dither

前言

电控液动式自动变速箱一般通过电磁阀对油路的控制,实现离合器结合、档位切换等动作。电磁阀性能的优劣及控制精度,直接影响整车驾驶性以及舒适性表现。其中 dither作为电磁阀的重要参数,能够保证电磁阀在响应驱动电流时快速响应并达到期望状态,有效提升整车换挡特性,合适的dither参数是整车驾驶性的调试的基础。

1 Dither简介

Dither的书面意思为“抖动”“震颤”,是在电磁阀控制chopper电流中叠加的一种通过脉冲宽度调节波形的震颤信号。电磁阀在没有dither信号情况下也可以正常工作,加入dither的目的是:减小产品的启动死区,增大控制范围;减小静态摩擦,降低滞环;增大压力波动,提高响应速度,同时可以减少电磁阀卡滞。

图1 电磁阀控制电流示意图

Dither一般包含频率和幅值两个重要参数,不是所有的dither组合TCU都可以发出来,TCU受自身硬件条件所限,只能发出固定的频率与幅值的dither组合,且幅值由频率确定。因此实际应用过程中,需要根据与系统相匹配的 TCU特性,选取合适的dither。

2 Dither应用原则

变速箱油液粘度受温度影响明显,为了使电磁阀在不同温度下均能够得到稳定的压力曲线,通常针对不同温度点设置不同的dither组合,一般情况下,保证相同温度下的频率一致,不同电流点的幅值可进行相应的调整。

针对不同温度下增加不同的dither组合后,其特性曲线会受一定的影响,为了便于整车控制,在调试dither过程中需将压力特性曲线偏差控制在合适的范围内。因此调试dither组合过程需要使软件中设置的相邻温度点之间的dither组合平缓过渡,避免dither频率/幅值变化导致的压力跳变现象,影响整车驾驶性。

图2 dither变化引起的压力突变现象示意图

电磁阀电流在增加dither信号后,电磁阀在较大频率或者幅值作用下,可能引起变速箱异常噪声,因此一般自动变速箱中电磁阀选取的dither组合频率不超过300HZ,幅值不超过200mA。

基于以上分析,自动变速箱中电磁阀dither参数调试遵循以下三个原则:

→压力曲线平稳,无明显抖动,波动现象;

→不同温度下的dither组合应尽量平稳过渡,避免产生压力突变;

→应避免产生异常噪声。

3 整车dither调试思路

1)Dither选取应首先确定TCU能够发出的dither组合,并选取20-30组组合进行初步筛选,确定不同温度下压力特性曲线稳定的dither组合;

2)根据初步筛选结果,结合dither组合平稳过渡的原则,选取低温到高温的全温度段内的dither组合;

3)基于该组合进行压力特性曲线测试,对特性曲线的偏差以及有无压力突变现象进行统计分析;

4)基于统计分析结果,对压力特性曲线有明显影响的dither组合进行持续优化。

4 整车dither调试方法

整车dither调试过程为整车静态测试过程,整车始终处于P档状态,怠速运行。

4.1 Dither筛选及规律总结

基于TCU能够发出的dither组合进行dither初步筛选过程,为了验证dither对压力稳定性的影响,一般采用step 电流控制形式,在全温度范围内,对比不同dither组合在相同稳定电流下的压力稳定性。以压力抖动及波动量在5kpa以内的dither组合为优选dither组合,每个温度点下选择2-3组组合。同时通过大量的对比筛选,可以总结出dither幅值、频率对压力稳定性的影响。

一般规律如下:

1)相同频率下,幅值越小,易引起压力波动;幅值越大,易引起压力抖动;

2)相同幅值下,频率越小,易引起压力抖动;频率越小,易引起压力波动。

3)低温时采用低频率高幅值,高温时采用高频率低幅值。

图3 电磁阀step 电流示意图

图4 压力波动及抖动示意图

4.2 初选dither组合

针对相邻温度点,从稳定性筛选出的优选dither组合中,组合出全温度范围内(一般指-30℃~120℃)的平稳过渡的dither组合。

例如,某TCU能发出93HZ,107HZ,125HZ,150HZ(中间无其它可发射频率)的dither频率,软件中dither设置的两个相邻温度点为10℃、20℃,且10℃下确定采用107HZ的频率,那么为了避免dither过渡对压力特性的影响,20℃下应优选125HZ的频率。另外相邻dither频率下的幅值不能存在较大差别,例如10℃下采用dither组合为93HZ/64mA,对应的107HZ频率下能够发出56mA,112mA,168mA的幅值时,应优先选择107HZ/56mA的组合,避免幅值变化过大对压力特性产生影响。

采用全温度段内的dither组合继续采用step电流进行压力特性曲线,并对各温度点下各电流对应的压力值进行统计对比。一般以能够保证压力特性曲线偏差控制在20kpa以内为宜。

图5 某dither下全温度范围压力特性表现(好)

图6 某dither下全温度范围压力特性表现(差)

4.3 dither优化

若相邻dither组合间出现跳变或者抖动现象,根据相关规律,对相应温度点的dither组合进行优化。为了有效避免压力突变的产生,一般以压力突变重要性大于压力稳定性选取dither组合。

另外,变速箱中电磁阀在相同的温度下一般采用一种频率,单一的幅值不一定能够满足所有电流点下的控制需求。因此根据不同电流点在各温度下的压力特性对比结果,可通过调整不同电流点的幅值进行优化,使整体压力偏差控制在要求范围内。

优化过程必须重点考虑有效避免dither过渡产生的突变现象,否则整车在该温度变化点进行压力控制时,压力的突变将对整车产生明显冲击现象,影响整车驾驶性。

4.4 优化确认

图7 某电磁阀最终dither组合

针对优化后的dither组合重新进行全温度范围内的压力特性曲线测试,并对压力特性曲线的平顺性以及压力偏差值进行确认,最终通过持续的优化测试,得到全温度范围内无压力突变,且各电流点不同温度下的压力特性偏差值均在20kpa以内的dither组合。

5 整车确认

为了验证选定的dither组合在不同整车上的适应性,需要在不同整车上通过增加样本(不少于3辆整车)的方式,采用该组合进行一致性确认。确保各整车采用该dither组合全温度范围内的压力均能够有较好的表现。

图8 多样本数量一致性对比确认

6 总结

电磁阀dither参数对压力特性曲线存在明显影响,因此整车调试开始前,整车变速箱dither调试工作至关重要。只有保证较好的压力特性表现,才能够对整车进行有效的控制。若整车调试之初未选取合适的 dither组合,后续一旦 dither变更将导致相关调试工作重新开始。

本文所述dither调试方法,通过实际应用确认,能够准确选取出适用于整车全温度范围内的dither组合,对于整车的调试及驾驶性表现提供重要基础。

[1] 吴根茂,邱敏秀等编著.新编实用电液比例技术.杭州:浙江大学出版社,2006.8.

[2] Bosch.电液比例技术与电液闭环比例技术的理论及应用.1997.

[3] 李壮云.液压启动与液力工程手册(上册).北京:电子工业出版社,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 文献标识码:A 文章编号:1671-7988 (2017)12-209-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.068

杨士先,就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。

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