CN110173560A - 一种重型车amt同步器自适应控制方法 - Google Patents

一种重型车amt同步器自适应控制方法 Download PDF

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Abstract

一种重型车AMT同步器自适应控制方法,包括以下步骤:第一步:同步器从摘挡位置到同步点运动,换挡执行机构电磁阀保持全开,并且持续开启预充时间t2,使变速箱换挡执行机构快速到达同步点;第二步:转速同步,通过变速箱执行机构电磁阀PWM控制,保证前后啮合齿轮达到同步,并且计算判断同步器同步状态;第三步:同步器从同步点到挂挡位置运动,全开换挡执行机构电磁阀,使变速箱换挡执行机构进入在挡位置,在挂挡快结束时,通过判断实时判断拨叉位移变化快慢,选择softstop功能。本设计不仅能够精确控制同步器到达同步点,避免同步位移不足和同步位移过量,而且对输出的同步力实现实时修正,实现了同步器转速同步的精确控制。

Description

一种重型车AMT同步器自适应控制方法
技术领域
本发明涉及一种重型车AMT同步器自适应控制方法,具体适用于延长同步器使用寿命,提高换挡平顺性。
背景技术
目前国内广泛使用传统的同步器控制方法为“位移-同步力-位移”的分段式控制方法,其实现方法为:在挂档开始阶段,变速箱执行器电磁阀全开,使同步器位移快速到达同步开始点;在同步阶段,电磁阀使用PWM控制,使同步器完成同步;同步结束后,电磁阀全开,快速完成变速箱挂档操作。
现有大AMT同步器控制存在如下缺陷:同步各个阶段的时间和控制参数难以准确的把握,需要大量的时间进行调试;不同车辆存在变速箱机械尺寸和装配公差的差异性,单一的控制参数无法适应不同车辆的变速箱机械结构差异性,而导致换挡时变速箱出现冲击和打齿;车辆在不同工况下,换挡时同步器前后转速差存在较大差异,将导致同步力大不相同,传统的同步器控制参数过于单一,无法适应不同工况换挡时的控制需求;受外界环境的影响,尤其是低温、低压环境,需要对换挡力做调整,以避免换挡失败等问题的产生。
中国专利公告号为CN103115143A,公告日为2013年5月22日的发明专利公开了一种汽车自动变速器挂挡自适应控制方法,属于汽车自动控制技术领域。它解决了现有的技术对于在同步器挂挡操作结构出现老化时影响挂挡效率的问题。本汽车自动变速器挂挡自适应控制方法包括如下步骤:A、同步器控制机构控制同步器进行挂挡;B、在同步器进行挂挡时,计时器对同步器挂挡阶段的实际运行时间进行采集并输送给TCU进行存储;C、TCU根据油温传感器输送的变速器油温信号判断是否满足油压自适应控制条件;D、在满足油压自适应控制条件时,TCU根据计时器记录的时间值和预先设定的标定时间设定值判断是否进行同步器油压自适应控制。虽然该发明能对同步器挂挡实现自适应控制,但其仍存在以下缺陷:
该发明为仅对油压值进行自适应控制,没有提及同步力的控制和时间控制,对挂挡的同步器造成冲击。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的时间控制粗略、未对同步力进行控制的问题,提供了一种精细控制时间和同步力的重型车AMT同步器自适应控制方法。
为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:
一种重型车AMT同步器自适应控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
第一步:同步器从摘挡位置到同步点运动,换挡执行机构电磁阀保持全开,并且持续开启预充时间t2,使变速箱换挡执行机构快速到达同步点;
电磁阀开启预充时间t2的自适应计算:
通过检测之前换挡动作第二阶段转速同步阶段的换挡执行器位移变化,判断换挡执行机构位移是否处于正确的同步位置,以确定当前电磁阀预充时间是否合适,从而自动增加或减少第一阶段的预充时间,达到自适应的目的;
a、基础预充时间:通过变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到基础预充时间t1;
b、自适应预充状态判断同步器同步过程分为以下三种:同步位移不足、同步位移合适和同步位移过量;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移未到同步点的位置,并且与同步点相差1.5mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于1mm时则判定为同步位移不足状态;
若检测到不足同步状态,则增加一定的自适应预充时间△t,更新后的时间t2=原预充时间t2’+预充时间增量△t,并将更新后的预充时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移超过同步点的位置,并且与同步点相差1mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于2mm时,则判定为同步位移过量状态;
若检测到过量同步状态,则减小一定的自适应预充时间△t,更新后的预充时间t2=原预充时间t2’-预充时间增量△t,并将更新后的时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
若即没有检测到不足同步状态也没有检测到过量同步状态,则判定为同步位移合适状态,维持原预充时间t2’;
在换挡拨叉开始运动时,实时采集换挡位移信号y,每n个任务周期,求取位移平均值yavrg=(y1+y2+...+yn)/n,y1…yn中的最大值为ymax、最小值为ymin,如果ymax-b<yavrg<ymax+a,ymin-c<yavrg<ymin+d,且ymin>e、ymax<f,则选择yavrg作为本次学习到的同步点,否则调取EEPROM中的值作为同步点,所述a、b、c、d、e、f均为设定值,将学习到的同步点与EEPROM中存储的同步点做比较,然后将比较计算后的新值存储到EEPROM中,所述新值=EEPROM值+(EEPROM值-学习值)*系数,式中系数为设定值;
检测到同步点后,或实际换挡位移超过设定位置,或者第一阶段时间超过一定阈值时,则进行第二步;
第二步:转速同步,通过变速箱执行机构电磁阀PWM控制,保证前后啮合齿轮达到同步,并且计算判断同步器同步状态;
a、根据变速箱中间轴和输出轴转速、以及主箱齿轮速比、后副箱速比,计算挂挡过程中实时的齿-齿转速差,查询标定map得到基础的同步过程时间,在设定的时间段内,查询标定map得到动态同步力;
b、磨损力计算:根据变速箱目标挡位确定当前使用的同步器,根据所用同步器的最大功率和啮合齿轮转速差查表得到同步器最大同步力,即为磨损力;取动态同步力和磨损力的最小值得到目标同步力;
c、同步器位移修正:根据油温粘度通过查表的方式得到修正系数对实时同步力进行修正,当变速器为升挡状态则查询表1,当变速器为降挡状态则查询表2,当变速器为静态换挡状态则查询表3;
d、基于变速箱执行器控制特性,根据实时同步力实时的进气压力大小查表求取电磁阀的PWM值,实现对变速箱换挡过程进行动态控制,这个过程会考虑实时的进气压力大小查表选择修正系数,电磁阀开启时间乘以修正系数做为最终的输出PWM控制信号;
根据变速箱中间轴和输出轴转速,计算挂挡齿轮的齿-齿转速差,当速差达到设定范围内,认为齿轮已经达到同步,则进行第三步;
第三步:同步器从同步点到挂挡位置运动,全开换挡执行机构电磁阀,使变速箱换挡执行机构进入在挡位置,在挂挡快结束时,通过判断实时判断拨叉位移变化快慢,选择softstop功能,即开启一定时间反向电磁阀,起到挂挡缓冲作用,softstop功能的判定条件:实时采集拨叉换挡位置,以挡位在挡位置GearPos为基础,记录从位置GearPos-StartDetPos到位置GearPos-EndDetPos即挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,即记录从挡位位置-设定的检测起始位移点到挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,当时间超过标定值,则认为运动过快,在超过位置GearPos-EndDetPos后,反向电磁阀开启设定时间,对同步器的挂挡进行缓冲,所述StartDetPos和EndDetPos均为设定值。
所述第一步、第二步、第三步中均需实时检测离合器状态,当离合器处于打开状态时,不传输动力至变速箱,同步器动作照常进行;当离合器处于合拢状态时,则发动机向变速箱传输动力,此时控制拨叉,使同步器退回摘挡位置,同时打开离合器重新开始挂挡,同时打开离合器重新开始挂挡。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种重型车AMT同步器自适应控制方法的第一步中通过自学习的方式精确控制预充时间,进而确保同步器到达合适的同步点,有效的避免了同步位移不足造成同步时间过长、影响换挡响应性,和同步位移过量造成同步震荡设置导致执行器推过自锁点导致打齿现象。因此,本设计能够精确控制同步器到达同步点,避免了同步位移不足和同步位移过量。
2、本发明一种重型车AMT同步器自适应控制方法的第二步中依次通过动态同步力计算、目标同步力计算、同步位移实时修正的方法得到控制的同步信号,最后通过PWM的信号输出方式控制电磁阀来实现同步力的精确控制。因此,本设计能够精确控制同步力并对输出的同步力实现实时修正,有效实现了同步器转速同步的精确控制。
3、本发明一种重型车AMT同步器自适应控制方法的第三步中在同步器挂挡时当检测到同步器超过标定位置则开启softstop功能,开启方向电磁阀,缓冲在同步器挂挡的冲击。因此,本设计能够有效缓冲同步器的挂挡冲击,延长同步器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的控制示意图。
图2是本发明的控制步骤图。
图3是本发明预充时间控制图。
图4是本发明同步不足和同步过量的同步器状态示意图。
图5是本发明自适应预充时间图。
图6是本发明同步力的控制示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图6,一种重型车AMT同步器自适应控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
第一步:同步器从摘挡位置到同步点运动,换挡执行机构电磁阀保持全开,并且持续开启预充时间t2,使变速箱换挡执行机构快速到达同步点;
电磁阀开启预充时间t2的自适应计算:
通过检测之前换挡动作第二阶段转速同步阶段的换挡执行器位移变化,判断换挡执行机构位移是否处于正确的同步位置,以确定当前电磁阀预充时间是否合适,从而自动增加或减少第一阶段的预充时间,达到自适应的目的;
a、基础预充时间:通过变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到基础预充时间t1;
b、自适应预充状态判断同步器同步过程分为以下三种:同步位移不足、同步位移合适和同步位移过量;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移未到同步点的位置,并且与同步点相差1.5mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于1mm时则判定为同步位移不足状态;
若检测到不足同步状态,则增加一定的自适应预充时间△t,更新后的时间t2=原预充时间t2’+预充时间增量△t,并将更新后的预充时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移超过同步点的位置,并且与同步点相差1mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于2mm时,则判定为同步位移过量状态;
若检测到过量同步状态,则减小一定的自适应预充时间△t,更新后的预充时间t2=原预充时间t2’-预充时间增量△t,并将更新后的时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
若即没有检测到不足同步状态也没有检测到过量同步状态,则判定为同步位移合适状态,维持原预充时间t2’;
在换挡拨叉开始运动时,实时采集换挡位移信号y,每n个任务周期,求取位移平均值yavrg=(y1+y2+...+yn)/n,y1…yn中的最大值为ymax、最小值为ymin,如果ymax-b<yavrg<ymax+a,ymin-c<yavrg<ymin+d,且ymin>e、ymax<f,则选择yavrg作为本次学习到的同步点,否则调取EEPROM中的值作为同步点,所述a、b、c、d、e、f均为设定值,将学习到的同步点与EEPROM中存储的同步点做比较,然后将比较计算后的新值存储到EEPROM中,所述新值=EEPROM值+(EEPROM值-学习值)*系数,式中系数为设定值;
检测到同步点后,或实际换挡位移超过设定位置,或者第一阶段时间超过一定阈值时,则进行第二步;
第二步:转速同步,通过变速箱执行机构电磁阀PWM控制,保证前后啮合齿轮达到同步,并且计算判断同步器同步状态;
a、根据变速箱中间轴和输出轴转速、以及主箱齿轮速比、后副箱速比,计算挂挡过程中实时的齿-齿转速差,查询标定map得到基础的同步过程时间,在设定的时间段内,查询标定map得到动态同步力;
b、磨损力计算:根据变速箱目标挡位确定当前使用的同步器,根据所用同步器的最大功率和啮合齿轮转速差查表得到同步器最大同步力,即为磨损力;取动态同步力和磨损力的最小值得到目标同步力;
c、同步器位移修正:根据油温粘度通过查表的方式得到修正系数对实时同步力进行修正,当变速器为升挡状态则查询表1,当变速器为降挡状态则查询表2,当变速器为静态换挡状态则查询表3;
d、基于变速箱执行器控制特性,根据实时同步力实时的进气压力大小查表求取电磁阀的PWM值,实现对变速箱换挡过程进行动态控制,这个过程会考虑实时的进气压力大小查表选择修正系数,电磁阀开启时间乘以修正系数做为最终的输出PWM控制信号;
根据变速箱中间轴和输出轴转速,计算挂挡齿轮的齿-齿转速差,当速差达到设定范围内,认为齿轮已经达到同步,则进行第三步;
第三步:同步器从同步点到挂挡位置运动,全开换挡执行机构电磁阀,使变速箱换挡执行机构进入在挡位置,在挂挡快结束时,通过判断实时判断拨叉位移变化快慢,选择softstop功能,即开启一定时间反向电磁阀,起到挂挡缓冲作用,softstop功能的判定条件:实时采集拨叉换挡位置,以挡位在挡位置GearPos为基础,记录从位置GearPos-StartDetPos到位置GearPos-EndDetPos即挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,即记录从挡位位置-设定的检测起始位移点到挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,当时间超过标定值,则认为运动过快,在超过位置GearPos-EndDetPos后,反向电磁阀开启设定时间,对同步器的挂挡进行缓冲,所述StartDetPos和EndDetPos均为设定值。
所述第一步、第二步、第三步中均需实时检测离合器状态,当离合器处于打开状态时,不传输动力至变速箱,同步器动作照常进行;当离合器处于合拢状态时,则发动机向变速箱传输动力,此时控制拨叉,使同步器退回摘挡位置,同时打开离合器重新开始挂挡,同时打开离合器重新开始挂挡。
本发明的原理说明如下:
本方法所涉及的查询的表均为预先标定得到的表。
第一阶段指同步器从摘挡位置到同步点;第二阶段指转速同步阶段;第三阶段指同步点到挂挡位置。
同步位移不足:预充时间太短,导致同步器还未进入同步位置就已经进入第二阶段,触发转速同步控制,造成同步时间过长,影响换挡响应性。
同步位移合适:预充时间合适,同步器进入同步位置时正好触发第二阶段,触发转速同步控制,变速箱响应正常,换挡平顺性极好。
同步位移过量:预充时间过长,同步器直接跨过同步位置后才开始进入第二阶段,触发转速同步控制,将导致执行器推过自锁点导致打齿现象。
通过预充时间自适应算法,当第一阶段电磁阀开启时间不足时,则自动增加电磁阀开启时间,并存储作为当前油温和挡位下的电磁阀开启时间;当电磁阀开启时间过多时,则自动减小电磁阀开启时间,并将改时间存储作为当前条件下的电磁阀开启时间,达到变速箱同步器位移自适应的需求。
同步力是随啮合齿轮前后转速差和换挡执行器位移动态变化的,但转速同步过程中啮合齿轮转速差和换挡位移会出现较大幅度抖动而导致同步力剧烈变化,因此转速同步的控制策略需要充分考虑到同步力在同步过程中的动态特性。
同步过程中,同步力过大时,换挡位移将逐渐越过同步位置,同步力过小时,换挡位置将被逐渐甩离同步位置,在同步位置附近,执行器换挡位移将出现一定漂移,为保证换挡位置保持在同步位置,因此使用实时换挡位置与同步位置的偏差作为反馈,查表求取修正系数,对目标同步力进行实时修正;在同步器位移修正过程中,考虑到油温粘度的影响,对实时同步力做修正。具体修正系数由查表获得。当变速器为升挡状态则查询表1,当变速器为降挡状态则查询表2,当变速器为静态换挡状态则查询表3。理论上温度越低,修正系数越大,降挡比升挡修正系数大。
Softstop:即同步器挂挡的软停止,在同步器超过位置GearPos-EndDetPos后,反向电磁阀开启设定时间,以起到缓冲同步器的作用,达到保护换挡拨叉以及降低换挡声音的效果。
GearPos-StartDetPos:挡位位置-设定的检测起始位移点;GearPos-EndDetPos:挡位位置-设定的检测结束位移点。
AMT所有样车均能实现换挡自适应控制,有效的解决了因同步时同步力频繁变化而导致的打齿和挂挡失败问题:在保证换挡时间指标的基础上,降低了换挡冲击度,驾驶员评价换挡冲击度评分为7.5分以上,达成了换挡平顺性指标;所有样车换挡性能控制误差达到5%以内,达成了AMT控制性能一致性指标;AMT样车完成了10000Km适应性行驶测试,未出现同步器故障,达成了AMT换挡可靠性指标;对改善AMT换挡品质,提高AMT换挡成功率和改善驾驶舒适性有着显著的作用;有利于提高硬件使用寿命。
技术要点:同步位移控制阶段,根据换挡执行器位移状态以自动计算换挡执行器电磁阀的预充时间的自适应控制方法;根据换挡过程中同步器位移的跳变的幅度,以及同步器位移与同步点的大小对比,用以判断变速箱同步状态的方法;根据啮合齿轮前后转速差,计算同步过程中的目标同步转速斜率,从而计算目标同步力的方法;同步力控制过程中,根据换挡执行器位移和同步点位移的差值的反馈,计算同步力修正因子,以实时修正同步控制的方法。
实施例1:
参见图1至图6,一种重型车AMT同步器自适应控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
第一步:同步器从摘挡位置到同步点运动,换挡执行机构电磁阀保持全开,并且持续开启预充时间t2,使变速箱换挡执行机构快速到达同步点;
电磁阀开启预充时间t2的自适应计算:
通过检测之前换挡动作第二阶段转速同步阶段的换挡执行器位移变化,判断换挡执行机构位移是否处于正确的同步位置,以确定当前电磁阀预充时间是否合适,从而自动增加或减少第一阶段的预充时间,达到自适应的目的;
a、基础预充时间:通过变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到基础预充时间t1;
b、自适应预充状态判断同步器同步过程分为以下三种:同步位移不足、同步位移合适和同步位移过量;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移未到同步点的位置,并且与同步点相差1.5mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于1mm时则判定为同步位移不足状态;
若检测到不足同步状态,则增加一定的自适应预充时间△t,更新后的时间t2=原预充时间t2’+预充时间增量△t,并将更新后的预充时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移超过同步点的位置,并且与同步点相差1mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于2mm时,则判定为同步位移过量状态;
若检测到过量同步状态,则减小一定的自适应预充时间△t,更新后的预充时间t2=原预充时间t2’-预充时间增量△t,并将更新后的时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
若即没有检测到不足同步状态也没有检测到过量同步状态,则判定为同步位移合适状态,维持原预充时间t2’;
在换挡拨叉开始运动时,实时采集换挡位移信号y,每n个任务周期,求取位移平均值yavrg=(y1+y2+...+yn)/n,y1…yn中的最大值为ymax、最小值为ymin,如果ymax-b<yavrg<ymax+a,ymin-c<yavrg<ymin+d,且ymin>e、ymax<f,则选择yavrg作为本次学习到的同步点,否则调取EEPROM中的值作为同步点,所述a、b、c、d、e、f均为设定值,将学习到的同步点与EEPROM中存储的同步点做比较,然后将比较计算后的新值存储到EEPROM中,所述新值=EEPROM值+(EEPROM值-学习值)*系数,式中系数为设定值;
检测到同步点后,或实际换挡位移超过设定位置,或者第一阶段时间超过一定阈值时,则进行第二步;
第二步:转速同步,通过变速箱执行机构电磁阀PWM控制,保证前后啮合齿轮达到同步,并且计算判断同步器同步状态;
a、根据变速箱中间轴和输出轴转速、以及主箱齿轮速比、后副箱速比,计算挂挡过程中实时的齿-齿转速差,查询标定map得到基础的同步过程时间,在设定的时间段内,查询标定map得到动态同步力;
b、磨损力计算:根据变速箱目标挡位确定当前使用的同步器,根据所用同步器的最大功率和啮合齿轮转速差查表得到同步器最大同步力,即为磨损力;取动态同步力和磨损力的最小值得到目标同步力;
c、同步器位移修正:根据油温粘度通过查表的方式得到修正系数对实时同步力进行修正,当变速器为升挡状态则查询表1,当变速器为降挡状态则查询表2,当变速器为静态换挡状态则查询表3;
d、基于变速箱执行器控制特性,根据实时同步力实时的进气压力大小查表求取电磁阀的PWM值,实现对变速箱换挡过程进行动态控制,这个过程会考虑实时的进气压力大小查表选择修正系数,电磁阀开启时间乘以修正系数做为最终的输出PWM控制信号;
根据变速箱中间轴和输出轴转速,计算挂挡齿轮的齿-齿转速差,当速差达到设定范围内,认为齿轮已经达到同步,则进行第三步;
第三步:同步器从同步点到挂挡位置运动,全开换挡执行机构电磁阀,使变速箱换挡执行机构进入在挡位置,在挂挡快结束时,通过判断实时判断拨叉位移变化快慢,选择softstop功能,即开启一定时间反向电磁阀,起到挂挡缓冲作用,softstop功能的判定条件:实时采集拨叉换挡位置,以挡位在挡位置GearPos为基础,记录从位置GearPos-StartDetPos到位置GearPos-EndDetPos即挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,即记录从挡位位置-设定的检测起始位移点到挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,当时间超过标定值,则认为运动过快,在超过位置GearPos-EndDetPos后,反向电磁阀开启设定时间,对同步器的挂挡进行缓冲,所述StartDetPos和EndDetPos均为设定值。
所述第一步、第二步、第三步中均需实时检测离合器状态,当离合器处于打开状态时,不传输动力至变速箱,同步器动作照常进行;当离合器处于合拢状态时,则发动机向变速箱传输动力,此时控制拨叉,使同步器退回摘挡位置,同时打开离合器重新开始挂挡,同时打开离合器重新开始挂挡。

Claims (2)

1.一种重型车AMT同步器自适应控制方法,其特征在于:
所述控制方法包括以下步骤:
第一步:同步器从摘挡位置到同步点运动,换挡执行机构电磁阀保持全开,并且持续开启预充时间t2,使变速箱换挡执行机构快速到达同步点;
电磁阀开启预充时间t2的自适应计算:
通过检测之前换挡动作第二阶段转速同步阶段的换挡执行器位移变化,判断换挡执行机构位移是否处于正确的同步位置,以确定当前电磁阀预充时间是否合适,从而自动增加或减少第一阶段的预充时间,达到自适应的目的;
a、基础预充时间:通过变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到基础预充时间t1;
b、自适应预充状态判断,同步器同步过程分为以下三种:同步位移不足、同步位移合适和同步位移过量;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移未到同步点的位置,并且与同步点相差1.5mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于1mm时则判定为同步位移不足状态;
若检测到不足同步状态,则增加一定的自适应预充时间△t,更新后的时间t2=原预充时间t2’+预充时间增量△t,并将更新后的预充时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
当第二阶段开始50ms内换挡执行器平均位移超过同步点的位置,并且与同步点相差1mm以上,且第二阶段开始200ms内换挡执行器位移的最大值和最小值的差值大于2mm时,则判定为同步位移过量状态;
若检测到过量同步状态,则减小一定的自适应预充时间△t,更新后的预充时间t2=原预充时间t2’-预充时间增量△t,并将更新后的时间自动存储为相应挡位和油温条件下的自适应预充时间,所述预充时间增量△t根据变速箱油温和变速箱换挡目标挡位查表得到;
若即没有检测到不足同步状态也没有检测到过量同步状态,则判定为同步位移合适状态,维持原预充时间t2’;
在换挡拨叉开始运动时,实时采集换挡位移信号y,每n个任务周期,求取位移平均值yavrg=(y1+y2+...+yn)/n,y1…yn中的最大值为ymax、最小值为ymin,如果ymax-b<yavrg<ymax+a,ymin-c<yavrg<ymin+d,且ymin>e、ymax<f,则选择yavrg作为本次学习到的同步点,否则调取EEPROM中的值作为同步点,所述a、b、c、d、e、f均为设定值,将学习到的同步点与EEPROM中存储的同步点做比较,然后将比较计算后的新值存储到EEPROM中,所述新值=EEPROM值+(EEPROM值-学习值)*系数,式中系数为设定值;
检测到同步点后,或实际换挡位移超过设定位置,或者第一阶段时间超过一定阈值时,则进行第二步;
第二步:转速同步,通过变速箱执行机构电磁阀PWM控制,保证前后啮合齿轮达到同步,并且计算判断同步器同步状态;
a、根据变速箱中间轴和输出轴转速、以及主箱齿轮速比、后副箱速比,计算挂挡过程中实时的齿-齿转速差,查询标定map得到基础的同步过程时间,在设定的时间段内,查询标定map得到动态同步力;
b、磨损力计算:根据变速箱目标挡位确定当前使用的同步器,根据所用同步器的最大功率和啮合齿轮转速差查表得到同步器最大同步力,即为磨损力;取动态同步力和磨损力的最小值得到目标同步力;
c、同步器位移修正:根据油温粘度通过查表的方式得到修正系数对实时同步力进行修正,当变速器为升挡状态则查询表1,当变速器为降挡状态则查询表2,当变速器为静态换挡状态则查询表3;
d、基于变速箱执行器控制特性,根据实时同步力实时的进气压力大小查表求取电磁阀的PWM值,实现对变速箱换挡过程进行动态控制,这个过程会考虑实时的进气压力大小查表选择修正系数,电磁阀开启时间乘以修正系数做为最终的输出PWM控制信号;
根据变速箱中间轴和输出轴转速,计算挂挡齿轮的齿-齿转速差,当速差达到设定范围内,认为齿轮已经达到同步,则进行第三步;
第三步:同步器从同步点到挂挡位置运动,全开换挡执行机构电磁阀,使变速箱换挡执行机构进入在挡位置,在挂挡快结束时,通过判断实时判断拨叉位移变化快慢,选择softstop功能,即开启一定时间反向电磁阀,起到挂挡缓冲作用,softstop功能的判定条件:实时采集拨叉换挡位置,以挡位在挡位置GearPos为基础,记录从位置GearPos-StartDetPos到位置GearPos-EndDetPos即挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,即记录从挡位位置-设定的检测起始位移点到挡位位置-设定的检测结束位移点的时间,当时间超过标定值,则认为运动过快,在超过位置GearPos-EndDetPos后,反向电磁阀开启设定时间,对同步器的挂挡进行缓冲,所述StartDetPos和EndDetPos均为设定值。
2.根据权利要求1所述的一种重型车AMT同步器自适应控制方法,其特征在于:
所述第一步、第二步、第三步中均需实时检测离合器状态,当离合器处于打开状态时,不传输动力至变速箱,同步器动作照常进行;当离合器处于合拢状态时,则向变速箱传输动力,此时控制拨叉,使同步器退回摘挡位置,同时打开离合器重新开始挂挡。
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