CN110410490B

CN110410490B - 一种amt变速器副箱换挡动态阻尼控制方法

Info

Publication number: CN110410490B
Application number: CN201910636669.2A
Authority: CN
Inventors: 王明玉; 王继昆; 刘四海; 李永军
Original assignee: FAW Group Corp
Current assignee: FAW Group Corp
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2039-07-15
Also published as: CN110410490A

Abstract

本发明提供了一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，包括：在变速器温度大于设定阈值温度，并且换挡系统压力大于设定阈值压力时，使能副箱范围挡切换功能；在检测到执行副箱范围挡切换过程时，根据加速踏板位置、制动踏板状态、副箱换挡位置传感器值，分别控制副箱高挡电磁阀和低挡电磁阀按照设定的控制频率和占空比值，调节副箱范围切换过程，实现变速器副箱换挡动态阻尼控制过程。本发明能够减小变速器副箱范围挡换挡过程中齿轮转速同步位置点和锁止位置点换挡力，提高副箱范围挡换挡的可靠性，降低副箱范围挡换挡噪音，以及提升副箱范围挡换挡品质。

Description

一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法

技术领域

本发明涉及一种副箱换挡动态阻尼控制方法，具体涉及一种自动机械变速器（AMT）变速器副箱换挡动态阻尼控制方法。

背景技术

现有的多挡变速器中，副箱高低范围挡换挡结构普遍采用气动换挡方式，其变速器电子控制单元（TCU）通过控制副箱高、低挡电磁阀驱动副箱气缸活塞带动副箱拨叉轴进行高、低范围挡切换。变速器副箱高低范围挡切换的换挡力控制，完全由变速器换挡系统换挡压力决定。变速器出厂前副箱换挡压力调节设定值，其值设置过小易导致副箱低温工况范围挡切换卡滞，甚至副箱范围挡换挡失败；其值设定过大易导致副箱范围挡换转速同步阶段时间短、范围挡换挡噪音较大，副箱范围挡同步器磨损加速，影响变速器副箱使用寿命。

因此，需要提供一种延长副箱范围挡同步器使用寿命，提高副箱范围挡换挡可靠性的副箱换挡方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，该方法能够防止副箱低温换挡卡滞现象和抑制副箱高温换挡噪音，延长副箱范围挡同步器使用寿命，提高副箱范围挡换挡的可靠性。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，包括：

在变速器温度大于设定阈值温度，并且换挡系统压力大于设定阈值压力时，使能副箱范围挡切换动态阻尼控制功能；

在检测到执行副箱范围挡切换过程时，根据副箱换挡位置传感器的值以及车辆所处工况，在确定副箱范围挡切换进入副箱范围挡的同步位置值区域或副箱范围挡的锁止位置值区域时，选择性地控制副箱高挡电磁阀和低挡电磁阀按照设定的控制频率和设定的占空比值，调节副箱范围挡切换过程，以实现变速器副箱换挡动态阻尼控制过程；

其中，所述工况包括加速工况、滑行工况和制动工况，基于加速踏板位置和制动踏板状态确定；所述副箱范围挡的同步位置值区域为与距离副箱范围挡的同步位置值左端预设距离的值和与距离副箱范围挡的同步位置值右端预设距离的值所限定的范围值；所述副箱范围挡的锁止位置值区域为与距离副箱范围挡的锁止位置值左端预设距离的值和与距离副箱范围挡的锁止位置值右端预设距离的值所限定的范围值；所述副箱换挡动态阻尼控制过程包括副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程与副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程。

可选地，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换高范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

（1）在检测到副箱处于由低范围挡换高范围挡过程中时，开启副箱换高挡电磁阀；

（2）在检测到副箱换挡位置传感器值进入到副箱高范围挡的同步位置值区域后时，执行如下操作：

在加速踏板位置表征大于零的加速工况下，按第一设定频率和第一设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车无效的滑行工况下，按第一设定频率和第二设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车有效的制动工况下，按第一设定频率和第三设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

（3）在检测副箱换挡位置传感器值离开副箱高范围挡的同步位置值区域时，关闭所述副箱换低挡电磁阀；

其中，所述副箱高范围挡的同步位置值区域为与距离副箱高范围挡的同步位置值左端预设距离的值和与距离副箱高范围挡的同步位置值右端预设距离的值所限定的范围值。

可选地，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程还包括副箱换高范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

（2）在检测到副箱换挡位置传感器值进入到副箱高范围挡的锁止位置值区域后时，执行如下操作：

在加速踏板位置表征大于零的加速工况下，按第二设定频率和第四设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车无效的滑行工况下，按第二设定频率和第五设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车有效的制动工况下，按第二设定频率和第六设定占空比值开启副箱换低挡电磁阀；

（3）在检测副箱换挡位置传感器值离开副箱高范围挡的锁止位置值区域时，关闭所述副箱换挡电磁阀；

其中，所述副箱高范围挡的锁止位置值区域为与距离副箱高范围挡的锁止位置值左端预设距离的值和与距离副箱高范围挡的锁止位置值右端预设距离的值所限定的范围值。

可选地，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

（1）在检测到副箱处于由高范围挡换低范围挡过程中时，开启副箱换低挡电磁阀；

（2）在检测到副箱换挡位置传感器值进入到副箱低范围挡的同步位置值区域后时，执行如下操作：

在加速踏板位置表征大于零的加速工况下，按第一设定频率和第一设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车无效的滑行工况下，按第一设定频率和第二设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车有效的制动工况下，按第一设定频率和第三设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

（3）在检测副箱换挡位置传感器值离开副箱低范围挡的同步位置值区域时，关闭所述副箱换高挡电磁阀；

其中，所述副箱低范围挡的同步位置值区域为与距离副箱低范围挡的同步位置值左端预设距离的值和与距离副箱低范围挡的同步位置值右端预设距离的值所限定的范围值。

可选地，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

（2）在检测到副箱换挡位置传感器值进入到副箱低范围挡的锁止位置值区域后时，执行如下操作：

在加速踏板位置表征大于零的加速工况下，按第二设定频率和第四设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车无效的滑行工况下，按第二设定频率和第五设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车有效的制动工况下，按第二设定频率和第六设定占空比值开启副箱换高挡电磁阀；

（3）在检测副箱换挡位置传感器值离开副箱低范围挡的锁止位置值区域时，关闭所述副箱换高挡电磁阀；

其中，所述副箱低范围挡的锁止位置值区域为与距离副箱低范围挡的锁止位置值左端预设距离的值和与距离副箱低范围挡的锁止位置值右端预设距离的值所限定的范围值。

可选地，所述设定阈值温度为30°；所述设定阈值压力为0.80Mpa。

可选地，所述第一设定频率为20Hz；所述第一占空比值、所述第二占空比值和所述第三占空比值分别为30%、50%和60%。

可选地，所述第二设定频率为50Hz；所述第四占空比值、所述第五占空比值和所述第六占空比值分别为20%、30%和40%。

可选地，所述副箱范围挡的同步位置值区域为14mm；所述副箱范围挡的锁止位置值区域为6mm。

本发明实施例提供的AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，在变速器副箱范围挡换挡过程中通过检测变速器温度、换挡压力，副箱换挡位置传感器信号值，并结合副箱高、低范围挡同步位置值和锁止位置值，动态调节副箱高低范围挡切换过程中换挡阻尼大小，能够减小变速器副箱范围挡换挡过程中齿轮转速同步位置点和锁止位置点换挡力，实现对副箱换挡力控制，延长副箱同步器使用寿命，极大的降低了副箱同步器故障，保障了副箱换挡可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的AMT变速器副箱换挡控制方法的具体应用示意图；

图3和图4为本发明实施例的AMT变速器副箱换挡动态阻尼时序图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，包括以下步骤：

步骤一、在变速器温度大于设定阈值温度，并且换挡系统压力大于设定阈值压力时，使能副箱范围挡切换动态阻尼控制功能。

在该步骤中，变速器温度由TCU通过变速器温度传感器采集变速器油的温度得到，在一个示例中，所述设定阈值温度可为30°。换挡系统压力可由TCU通过压力传感器采集AMT换挡主气路的压力得到，在一个示例中，所述设定阈值压力可为0.80Mpa。

步骤二、在检测到执行副箱范围挡切换过程时，根据副箱换挡位置传感器的值以及车辆所处工况，在确定副箱范围挡切换进入副箱范围挡的同步位置值区域或副箱范围挡的锁止位置值区域时，选择性地控制副箱高挡电磁阀和低挡电磁阀按照设定的控制频率和设定的占空比值，调节副箱范围挡切换过程，以实现变速器副箱换挡动态阻尼控制过程。

在该步骤中，所述工况包括加速工况、滑行工况和制动工况，基于加速踏板位置和制动踏板状态确定，其中，加速踏板位置能够反应车辆当前加速踏板百分比值，制动踏板状态能够反应车辆当前制动踏板是否被踩下，在加速踏板位置表征大于零时，车辆处于加速工况；在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车无效时，车辆处于滑行工况；在加速踏板位置表征为零、制动踏板状态表征刹车有效时，车辆处于制动工况。所述副箱范围挡的同步位置值区域为与距离副箱范围挡的同步位置值左端预设距离的值和与距离副箱范围挡的同步位置值右端预设距离的值所限定的范围值，即副箱范围挡的同步位置值区域表征在副箱范围挡的同步位置值附近的一定位置偏差阈值；所述副箱范围挡的锁止位置值区域为与距离副箱范围挡的锁止位置值左端预设距离的值和与距离副箱范围挡的锁止位置值右端预设距离的值所限定的范围值，即，副箱范围挡的锁止位置值区域表征在副箱范围挡的锁止位置值附近的一定位置偏差阈值。其中，所述副箱范围挡的同步位置值区域和所述副箱范围挡的锁止位置值区域可基于副箱范围挡切换行程和标定进行确定，优选地，副箱范围挡同步位置偏差阈值为在副箱同步位置值正向偏差4mm，负向偏差10mm，即副箱范围挡同步位置区域可为14mm；副箱范围挡锁止位置偏差阈值为在副箱锁止位置值正向偏差1mm，负向偏差5mm，即副箱范围挡锁止位置区域可为6mm。

此外，副箱换挡位置传感器值能够实时反馈副箱气缸活塞运动位置，即实时反馈副箱换挡位置。在TCU中预置了副箱高范围挡同步位置值、副箱高范围挡锁止位置值、副箱低范围挡同步位置值、副箱低范围挡锁止位置值。其中，副箱高范围挡同步位置值标识在副箱由低挡范围换高范围挡过程中副箱高范围挡同步器开始同步时副箱换挡位置传感器所对应的位置值；副箱高范围挡锁止位置值标识副箱高范围挡齿轮完全啮合后副箱换挡位置传感器对应的位置值；副箱低范围挡同步位置值标识在副箱由高范围挡换低范围挡过程中副箱低范围挡同步器开始同步时副箱换挡位置传感器所对应的位置值；副箱低范围挡锁止位置值标识副箱低范围挡齿轮完全啮合后副箱换挡位置传感器对应的位置值。副箱高范围挡同步位置值、副箱高范围挡锁止位置值、副箱低范围挡同步位置值、副箱低范围挡锁止位置值分别由副箱齿轮机械机构相对位置确定，通过TCU标定确定，并提前预置TCU内。

进一步地，在本发明实施例中，所述副箱换挡动态阻尼控制过程可包括副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程与副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程。

其中，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换高范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

其中，所述副箱高范围挡的同步位置值区域为与距离副箱高范围挡的同步位置值左端预设距离的值和与距离副箱高范围挡的同步位置值右端预设距离的值所限定的范围值，可为14mm。

进一步地，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程还包括副箱换高范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

（3）在检测副箱换挡位置传感器值离开副箱高范围挡的锁止位置值区域时，关闭所述副箱换低挡电磁阀；

在本发明实施例中，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程与副箱由低范围挡换高范围挡控制过程一致。具体地，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

进一步地，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

其中，第一设定频率和第二设定频率可通过试验标定确定，在一个非限制性示例中，所述第一设定频率可为20Hz；所述第二设定频率可为50Hz。

其中，第一、二、三、四、五、六占空比可通过试验标定确定，在一个非限制性示例中，所述第一、二、三、四、五、六占空比可分别为：30%、50%、60%、20%、30%、40%。

以下，结合图2、图3、图4对本发明的AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法的具体应用进行示例性说明。

如图2所示，TCU 6采集变速器温度传感器1、加速踏板位置2、制动踏板状态3、压力传感器4的信号。在变速器温度传感器1的值大于设定阈值30.0℃且换挡压力传感器4的值大于设定阈值压力0.80Mpa时，在变速器副箱换挡过程中，开启动态阻尼控制过程。换挡系统压力主气路限压阀5限制副箱换挡最大气压，副箱换挡位置传感器9实时反馈副箱气缸位置。

【副箱换高范围挡控制过程】

如图2所示，在副箱换高范围挡过程中，TCU6控制副箱换高挡电磁阀8开启，高压气体进入副箱换高挡气缸B，副箱活塞10在高压气体的作用下带动副箱拨叉轴11开始向H方向移动。TCU6根据副箱换挡位置传感器9的反馈，在副箱换挡位置传感器9反馈值进入副箱高范围挡同步位置区域后，TCU6控制副箱换低挡电磁阀7按固定频率20Hz指令开启，使部分高压气体进入副箱换低挡气缸A中。副箱活塞10在受到副箱换低挡气缸A内高压气体的作用下，迅速减小移动速度，进而减小副箱换高范围挡过程副箱拨叉轴移动速度，减小副箱高范围挡同步齿轮在转速同步过程冲击。TCU6根据副箱换挡位置传感器9的反馈，在副箱换挡位置传感器9反馈值进入副箱高范围挡锁止位置区域后，TCU6控制副箱换低挡电磁阀7按固定频率50Hz开启，使部分高压气体进入副箱换低挡气缸A中，副箱活塞10在受到副箱换低挡气缸A内的高压气体作用下，迅速减小移动速度，减小副箱换高范围挡锁止过程冲击。

如图3所示，在副箱换高范围挡过程中，TCU6采集加速踏板位置2和制动踏板状态3，并结合副箱换挡位置传感器9值，在副箱高范围挡同步位置区域S1，通过副箱换低挡电磁阀7按开启频率F1、占空比D1，F1标定20Hz，动态调节副箱换高范围挡控制过程，实现副箱换高范围挡过程中副箱高范围挡齿轮同步位置的动态阻尼调节。占空比D1在加速踏板大于零、刹车无效的车辆加速工况，D1标定30%；在加速踏板等于零、刹车无效的车辆滑行工况，D1标定50%；在加速踏板等于零、刹车有效的车辆制动工况，D1标定60%。

如图3所示，在副箱换高范围挡过程中，TCU6采集加速踏板位置2和制动踏板状态3，并结合副箱换挡位置传感器9值，在副箱高范围挡锁止位置区域S2，通过副箱换低挡电磁阀7按开启频率F2，占空比D2，F2标定50Hz，动态调节副箱换高范围挡控制过程，实现副箱换高范围挡过程中副箱高范围挡齿轮锁止位置的动态阻尼调节。占空比D2在加速踏板大于零、刹车无效的车辆加速工况，D2标定20%；在加速踏板等于零、刹车无效的车辆滑行工况，D2标定30%；在加速踏板等于零、刹车有效的车辆制动工况，D2标定40%。

【副箱换低范围挡控制过程】

如图2所示，在副箱换低范围挡过程中，TCU6控制副箱换低挡电磁阀7开启，高压气体进入副箱换低挡气缸A，副箱活塞10在高压气体的作用下带动副箱拨叉轴11开始向L方向移动。TCU6根据副箱换挡位置传感器9的反馈，在副箱低范围挡同步位置区域控制副箱换高挡电磁阀8按固定频率20Hz开启，使部分高压气体进入副箱换高挡气缸B中。副箱活塞10在受到副箱换高挡气缸B内高压气体的作用下，迅速减小移动速度，进而减小副箱换低范围挡过程副箱拨叉轴移动速度，减小副箱低范围挡同步齿轮在转速同步过程冲击。在副箱低范围挡锁止位置区域控制副箱换高挡电磁阀8按固定频率50Hz开启，使部分高压气体进入副箱换高挡气缸B中，副箱活塞10在受到副箱换高挡气缸B内的高压气体作用下，迅速减小移动速度，减小副箱换低范围挡锁止过程冲击。

如图4所示，在副箱换低范围挡过程中，TCU6采集加速踏板位置2和制动踏板状态3，并结合副箱换挡位置传感器9值，在副箱低范围挡同步位置区域S3，通过副箱换高挡电磁阀8按开启频率F1，占空比D3，F1标定20Hz，动态调节副箱换低范围挡的控制过程，实现副箱换低范围挡过程中副箱低范围挡齿轮同步位置的动态阻尼调节。占空比D3在加速踏板大于零、刹车无效的车辆加速工况，D3标定30%；在加速踏板等于零、刹车无效的车辆滑行工况，D3标定50%；在加速踏板等于零、刹车有效的车辆制动工况，D3标定60%。

如图4所示，在副箱换低范围挡过程中，TCU6采集加速踏板位置2和制动踏板状态3，并结合副箱换挡位置传感器9值，在副箱低范围挡锁止位置区域S4，通过副箱换高挡电磁阀8按开启频率F2、占空比D4，F2标定50Hz，动态调节副箱换低范围挡的控制过程，实现副箱换低范围挡过程中副箱低范围挡齿轮锁止位置的动态阻尼调节。占空比D4在加速踏板大于零、刹车无效的车辆加速工况，D4标定20%；在加速踏板等于零、刹车无效的车辆滑行工况，D4标定30%；在加速踏板等于零、刹车有效的车辆制动工况，D4标定40%。

综上，本发明实施例提供的AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，在变速器副箱范围挡换挡过程中通过检测变速器温度、换挡压力，副箱换挡位置传感器信号值，并结合副箱高、低范围挡同步位置值和锁止位置值，动态调节副箱高低范围挡切换过程中换挡阻尼大小，能够减小变速器副箱范围挡换挡过程中齿轮转速同步位置点和锁止位置点换挡力。此外，本发明的方法能够在不改变副箱换挡机构的其他设计，实现副箱换挡力动态调节过程，保障了低温工况副箱换挡可靠性，有效的抑制了高温工况副箱换挡噪音，提高了副箱换挡品质。此外，该方法根据车辆加速或减速工况，动态调节副箱换挡阻尼大小，实现对副箱换挡力控制，延长副箱同步器使用寿命，极大的降低了副箱同步器故障，保障了副箱换挡可靠性。

以上例子主要说明了本发明的AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，尽管只对其中一些发明的具体实施方式进行了描述，但本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及其范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种AMT变速器副箱换挡动态阻尼控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换高范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述副箱由低范围挡换高范围挡的动态阻尼控制过程还包括副箱换高范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡同步位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述副箱由高范围挡换低范围挡的动态阻尼控制过程包括副箱换低范围挡锁止位置的动态阻尼控制过程，具体包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定阈值温度为30°；所述设定阈值压力为0.80Mpa。

7.根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述第一设定频率为20Hz；所述第一设定占空比值、所述第二设定占空比值和所述第三设定占空比值分别为30%、50%和60%。

8.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述第二设定频率为50Hz；所述第四设定占空比值、所述第五设定占空比值和所述第六设定占空比值分别为20%、30%和40%。

9.根据权利要求1所述的方法，所述副箱范围挡的同步位置值区域为14mm；所述副箱范围挡的锁止位置值区域为6mm。