CN110925415B - 一种amt滑磨离合器式原地换挡同步控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,属于无同步器的AMT自动变速器的原地挂档和换挡领域,本发明方法在AMT程序初始化后,记录并存储各档位下接合齿套转速与TB占空比的关系曲线,在挂挡或换挡指令发出后,控制离合器打开到目标位置进入滑磨状态或者说半联动状态,并控制TB占空比,使接合齿圈处于低转速状态,在稳定的低转速状态下,档位执行机构推动接合套去啮合目标接合齿圈,完成挂档,避免了一次啮合不成功需重新从头开始和较大的转速差损伤齿轮的问题,缩短了换挡时间,减小了齿轮损伤,降低了换挡噪声;同步转速窗口稳定,且第一次对齿后仍可以反复尝试结合。
Description
技术领域
本发明属于无同步器的AMT自动变速器的原地挂档和换挡领域,具体涉及一种AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法。
背景技术
传统手动变速器的换挡过程中,接合齿套和接合齿圈的快速啮合是通过同步器来实现的,但是若在AMT变速箱(电控机械自动变速箱)中也使用同步器的话,会带来经常更换同步器零部件的问题。特别是在商用车领域。
因此AMT变速箱大多是无同步器的,当前实现换挡过程中接合齿套和目标接合齿圈快速同步并啮合的方式为:将接合齿圈的转速提升到较高的转速后,通过TB(Transmission Brake变速箱制动器,用于制动变速箱中间轴)将接合齿圈的转速降低到略高于接合套转速,即接合齿圈进入同步转速窗口值后,开始推动接合套靠近接合齿圈,在有较小转速差的情况下完成齿轮的啮合。
具体步骤为:
原地首次挂档过程中,开始状态的离合器是接合的,发动机处于怠速运转,因此变速器的输入轴,中间轴和接合齿圈是有较高转速的,当换挡指令发出后,离合器打开,TB帮助快速降低中间轴和接合齿圈转速,使接合齿圈转速接近接合套的转速,达到同步的转速差,然后档位执行机构立即开始推动接合齿套进行目标齿的啮合。
原地换挡过程,首先需要离合器接合,将输入轴,中间轴和接合齿圈转速提升至较高转速,然后分开离合器,之后的过程和首次挂档相同。
上面部分即为当前无同步器的AMT变速箱原地换挡实现同步的方法。
对于使用TB(变速箱制动器)帮助实现接合齿套和目标接合齿圈快速啮合的控制方式,经过长时间多样本检验,发现存在以下缺点:
一旦一次齿轮啮合没有成功就错过了同步转速窗口值,档位结合失败,中间轴转速降低为0,需再次结合离合器然后重新进行一次结合过程,总体的换挡时间变长;
如果为保证结合成功率,提高同步窗口值,会造成齿轮结合过程中较大的转速差,产生较大冲击和噪声,损伤齿轮;
如不使用变速器制动阀,等待转速差慢慢变小,在润滑液较热阻力小的时候,等待时间会很长且同样存在换挡失败的几率。
原地换挡需要离合器结合后再分离,再进行后面的控制过程,增加了同步时间。
发明内容
为解决当前无同步器的AMT自动变速箱原地挂换挡过程中同步控制方式不能同时保证成功率,换挡时间长,冲击和噪声的问题,本发明提出了一种新的接合齿套和接合齿圈同步的控制方式,克服了现有技术的不足,具有良好的效果。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,包括如下步骤:
步骤1:AMT控制程序初始化后,记录离合器Kisspoint位置并储存;
步骤2:在各起步档,学习接合齿圈转速和TB占空比关系曲线,绘制MAP图表;
步骤3:控制离合器到Kisspoint位置;
步骤4:控制TB制动器的目标占空比;
步骤5:PI修正;
步骤6:接合目标接合齿圈;
步骤7:TB占空比归零。
优选地,在步骤1中,Kisspoint位置即离合器刚刚开始接合并开始传递动力的位置,用相对于完全接合位置的行程和离合器总行程的比值表示;
AMT程序初始化后,启动发动机,控制离合器的进气口电磁阀,缓慢分离离合器至最大位置,并记录相对完全接合位置的最大位移S1,等待中间轴转速降为零后,控制离合器的排气口电磁阀,缓慢接合离合器至完全接合,在接合离合器过程中记录中间轴转速信号变为非零值时刻的离合器相对完全接合位置的位移值S2,则Kisspoint值
KP=S2/S1*100%;
记录并储存离合器kisspoint值KP。
优选地,在步骤2中,接合齿圈转速和TB占空比关系曲线是指离合器处于Kisspoint位置时,在某一起步档位下,接合齿圈转速与TB占空比的关系曲线。
优选地,在步骤3中,收到挂档或换挡信号后,将离合器的目标位置设定为Kisspoint位置,控制离合器的进气电磁阀,将离合器控制在Kisspoint点位置。
优选地,在步骤4中,根据挂入的档位信号,设定的换挡同步窗口值两个输入信号,查询接合齿圈转速与TB占空比的MAP图表,插值计算出对应的TB制动器的目标占空比,控制TB制动器的电磁阀。
优选地,在步骤5中,检测接合齿圈转速是否进入设定的换挡同步窗口值,并根据实际的接合齿圈转速和期望的接合齿圈转速值,进行PI控制,修正TB目标占空比。
优选地,在步骤6中,待接合齿圈转速进入设定的换挡同步窗口值后,在稳定的接合齿圈转速下,控制换挡执行机构推动接合套接合目标接合齿圈。
优选地,在步骤7中,检测到接合套到达目标位置后,目标档位切换完成,分离离合器,将TB占空比归零。
本发明所带来的有益技术效果:
本发明方法在AMT程序初始化后,记录并存储各档位下接合齿套转速与TB占空比的关系曲线,在挂挡或换挡指令发出后,控制离合器打开到目标位置进入滑磨状态或者说半联动状态,并控制TB占空比,使接合齿圈处于低转速状态,在稳定的低转速状态下,档位执行机构推动接合套去啮合目标接合齿圈,完成挂档,避免了一次啮合不成功需重新从头开始和较大的转速差损伤齿轮的问题,缩短了换挡时间,减小了齿轮损伤,降低了换挡噪声;同步转速窗口稳定,且第一次对齿后仍可以反复尝试结合,而不像现有策略需要重新结合离合器提升中间轴转速;同步转速窗口可以很大程度的降低,降低了换挡过程中齿轮的冲击和噪声;减少了换挡时间。
附图说明
图1为本发明控制方法的流程图。
图2为接合齿圈转速与TB占空比关系曲线图。
图3为变速器动力传递路线示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
如图1所示,一种AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,包括如下步骤:
步骤1:AMT控制程序初始化后,记录离合器Kisspoint位置并储存;
Kisspoint位置即离合器刚刚开始接合并开始传递动力的位置,用相对于完全接合位置的行程和离合器总行程的比值表示;
AMT程序初始化后,启动发动机,控制离合器的进气口电磁阀,缓慢分离离合器至最大位置,并记录相对完全接合位置的最大位移S1,假设为S1=20mm,等待中间轴转速降为零后,控制离合器的排气口电磁阀,缓慢接合离合器至完全接合,在接合离合器过程中记录中间轴转速信号变为非零值时刻的离合器相对完全接合位置的位移值S2,假设S2=15mm,则Kisspoint值
KP=S2/S1*100%=75%;
记录并储存离合器kisspoint值KP;
步骤2:在各起步档,绘制接合齿圈转速和TB(Transmission Brake,变速箱制动器)占空比关系曲线;
接合齿圈转速和TB占空比关系曲线是指离合器处于KP位置时,在某一起步档位下,接合齿圈转速与TB占空比的关系曲线;如图2所示。
从各起步档位的关系曲线中以占空比为X轴,10%的占空比为步长,档位为Y轴,组成接合齿圈转速与TB占空比的MAP表,以8档箱为例,4个起步档,接合齿圈转速与TB占空比的MAP表及预设值如表1所示。
表1
学习完KP位置后,保持档位在空挡位置,控制离合器至KP位置,控制TB的占空比从0%开始,以10%/s的斜率,增加到100%,记录中间轴转速传感器测得的中间轴转速值Midd_speed,并根据图3中各档位速比Ratio_1、2、3、4、R1,根据公式:各档位下接合齿圈的转速值=实际中间轴转速值/目标档位速比,计算出各档位下接合齿圈的转速值。
接合齿圈转速_Gear R1=Midd_speed/Ratio_R1;
接合齿圈转速_Gear 1=Midd_speed/Ratio_1;
接合齿圈转速_Gear 2=Midd_speed/Ratio_2;
接合齿圈转速_Gear 3=Midd_speed/Ratio_3;
接合齿圈转速_Gear 4=Midd_speed/Ratio_4;
将上述计算结果更新进接合齿圈转速与TB占空比的MAP图表,完成接合齿圈转速和TB占空比关系曲线的学习。
步骤3:控制离合器到KP位置;
收到挂档或换挡信号后,将离合器的目标位置设定为Kisspoint位置,控制离合器的进气电磁阀,将离合器控制在Kisspoint点位置;进入滑磨状态或者说半联动状态;
步骤4:控制TB制动器的目标占空比,使接合齿圈处于低转速状态;
根据挂入的档位信号以及设定的换挡同步窗口值两个输入信号,查询接合齿圈转速与TB占空比的MAP图表,插值计算出对应的TB的目标占空比,控制TB的电磁阀;
步骤5:PI控制(Proportion and Integration比例及积分单元)修正
检测接合齿圈转速是否进入设定的换挡同步窗口值,并根据实际的接合齿圈转速和期望的接合齿圈转速值,进行PI控制,修正TB目标占空比;
步骤6:接合目标接合齿圈
待接合齿圈转速进入设定的换挡同步窗口值后,在稳定的接合齿圈转速下,控制换挡执行机构推动接合套接合目标接合齿圈;完成挂档,避免了一次啮合不成功需重新从头开始和较大的转速差损伤齿轮的问题,缩短了换挡时间,减小了齿轮损伤,降低了换挡噪声。
步骤7:TB占空比归零
检测到接合套到达目标位置后,目标档位切换完成,分离离合器,TB占空比归零。
本发明的关键点:
1)可以在稳定的转速差下进行档位切换;
2)TB制动器由占空比信号控制;
3)换挡切换失败后可立即重复尝试。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1:AMT控制程序初始化后,记录离合器Kisspoint位置并储存;
步骤2:在各起步档,学习接合齿圈转速和变速箱制动器占空比关系曲线,绘制MAP图表;
步骤3:控制离合器到Kisspoint位置;
步骤4:控制变速箱制动器的目标占空比;
步骤5:PI修正;
检测接合齿圈转速是否进入设定的换挡同步窗口值,并根据实际的接合齿圈转速和期望的接合齿圈转速值,进行PI控制,修正变速箱制动器目标占空比;
步骤6:接合目标接合齿圈;
步骤7:变速箱制动器占空比归零。
2.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤1中,Kisspoint位置即离合器刚刚开始接合并开始传递动力的位置,用相对于完全接合位置的行程和离合器总行程的比值表示;
AMT程序初始化后,启动发动机,控制离合器的进气口电磁阀,缓慢分离离合器至最大位置,并记录相对完全接合位置的最大位移S1,等待中间轴转速降为零后,控制离合器的排气口电磁阀,缓慢接合离合器至完全接合,在接合离合器过程中记录中间轴转速信号变为非零值时刻的离合器相对完全接合位置的位移值S2,则Kisspoint值
KP=S2/S1*100%;
记录并储存离合器kisspoint值KP。
3.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤2中,接合齿圈转速和变速箱制动器占空比关系曲线是指离合器处于Kisspoint位置时,在某一起步档位下,接合齿圈转速与变速箱制动器占空比的关系曲线。
4.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤3中,收到挂档或换挡信号后,将离合器的目标位置设定为Kisspoint位置,控制离合器的进气电磁阀,将离合器控制在Kisspoint点位置。
5.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤4中,根据挂入的档位信号、设定的换挡同步窗口值两个输入信号,查询接合齿圈转速与变速箱制动器占空比的MAP图表,插值计算出对应的变速箱制动器的目标占空比,控制变速箱制动器的电磁阀。
6.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤6中,待接合齿圈转速进入设定的换挡同步窗口值后,在稳定的接合齿圈转速下,控制换挡执行机构推动接合套接合目标接合齿圈。
7.根据权利要求1所述的AMT滑磨离合器式原地换挡同步控制方法,其特征在于:在步骤7中,检测到接合套到达目标位置后,目标档位切换完成,分离离合器,将变速箱制动器占空比归零。
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