CN112283341B - 一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，主要为在固定档位上，为电磁阀设计周期性的“冲刷”动作，通过控制电磁阀，使得离合器油压在该挡位下的安全油压至最大油压区间进行适量的周期性增大和减小，从而使得变速器油产生更多的流动，防止有种杂志的积淀，达到防止电磁阀卡滞的目的。
Description
技术领域
本发明属于自动变速器技术领域，尤其涉及一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法。
背景技术
自动变速器在乘用车上的普及为驾驶员提供了良好的整车动力性、舒适性和经济性。自动变速器中的离合器和换挡电磁阀是控制变速器挡位和换挡过程的执行机构，变速器在正常行驶工况下形成挡位需要多组离合器和换挡电磁阀相互配合。对于由电磁阀控制液压或气压系统实现换挡的自动挡变速器，随着自动变速器自动传动液的使用时间积累，在全生命周期中油品中混合的杂质会越来越多，如果自动变速器长时间处于某一固定挡位，用于形成该挡位的换挡电磁阀可能会由于始终处于工作闭合状态，没有泄油和充油动作，换挡电磁阀局部位置就会产生杂质的积淀，换挡电磁阀在下一次工作时就会产生响应滞后甚至卡滞，轻则影响下次充油效果，重则导致变速器滑磨、报废。
目前，防止变速器换挡电磁阀卡滞的方法一般是对非工作状态下的电磁阀进行冲刷，且冲刷方法一般为通过电磁阀前端流量和压力对电磁阀进行冲刷，或者在停车状态，对电磁阀进行油压从最小至最大的冲刷，冲刷方式一般为同时冲刷。
发明内容
为了解决上自动变速器换挡电磁阀因在非工作时间处于静止状态，阀芯周围杂质沉积导致的电磁阀卡滞，同时为工作状态做准备，提高工作状态下阀芯的运行速度和速率稳定性，从而提升换挡油压响应性和稳定性的问题，本发明提出一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，通过多电磁阀错时脉冲周期性冲刷控制，本发明的具体技术方案如下：
一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，包括以下步骤：
S1：在汽车正常行驶的过程中，获取当前的挡位信息，确定形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀；
S2：判断当前换挡时序是否处于换挡结束阶段；若是，执行步骤S3；若否，则执行步骤S1；
S3：启动TCU中的错时脉冲周期性冲刷程序，冲刷步骤S1中需要闭锁的换挡电磁阀；
S4：收到换挡指令，停止冲刷，执行步骤S1；没有收到换挡指令，执行步骤S3。
进一步地，所述步骤S1中确定形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀的方法为：
S1-1： 在汽车正常行驶的过程中，读取自动变速器TCU中的信息，包括当前的挡位、当前挡位下所有换挡电磁阀的换挡时序，以及换挡电磁阀对应换挡离合器的结合状态；
S1-2：利用获得的挡位信息查找换挡逻辑MAP，获得形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀。
进一步地，所述步骤S3中的错时脉冲周期性冲刷程序：
S3-1：所有换挡电磁阀的冲刷程序独立控制，能够错时冲刷或者同步冲刷；
S3-2：通过控制换挡电磁阀的电流继而控制换挡离合器油压，使换挡离合器油压在安全油压与最大油压之间切换；其中，所述安全油压是指变速器在当前固定挡位上，每个形成挡位的离合器在当前转速和扭矩下需要的实际油压再乘以安全系数；所述最大油压是指变速器在当前固定挡位上，液压系统在当前的转速和扭矩下能提供的最大油压；
S3-3：TCU根据当前变速器的液压系统状态，动态调整冲刷方式为错时冲刷或同步冲刷，以及冲刷时间参数ΔT1、ΔT2、ΔT3，其中，ΔT1为最大油压所保持的时间，ΔT2为安全油压所保持的时间，ΔT3为冲刷间隔。
进一步地，所述步骤S3-3中，当变速器主油路压力传感器检测到压力脉动、共振现象时，切换冲刷方式为错时冲刷，否则为同步冲刷；当变速器位于1挡、2挡和3挡时，ΔT1=50ms、ΔT2=50ms、ΔT3=200ms；当变速器位于其他挡位时，ΔT1=100ms、ΔT2=100ms、ΔT3=400ms。
本发明的有益效果在于：
1.现有的方法对于防止工作闭锁状态下的电磁阀卡滞效果不佳，本发明解决了固定挡位上工作闭锁状态下的换挡电磁阀防卡滞问题，通过软件策略设计，固定档位上，为电磁阀设计周期性的“冲刷”动作，通过控制电磁阀，使得离合器油压在该挡位下的安全油压至最大油压区间进行适量的周期性增大和减小，从而使得变速器油产生更多的流动，防止有种杂志的积淀，达到防止电磁阀卡滞的目的；
2.本发明通过控制换挡电磁阀电流大小继而改变换挡离合器油压实现对换挡电磁阀的冲洗，而非通过控制变速器油泵改变主油路的流量和压力，对主油路油压造成的冲击较小；
3.本发明采用的错时脉冲周期性冲刷控制方法可以防止同步冲刷控制策略可能会造成共振、压力脉动等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本发明的系统流程图；
图2是本发明的错时脉冲周期性冲刷程序。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
现有的方法对于防止工作闭锁状态下的电磁阀卡滞效果不佳，为了解决自动变速器换挡电磁阀因在非工作时间处于静止状态，阀芯周围杂质沉积导致的电磁阀卡滞的问题，同时为工作状态做准备，提高工作状态下阀芯的运行速度和速率稳定性，从而提升换挡油压响应性和稳定性，本发明提出了一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，通过多电磁阀错时脉冲周期性冲刷控制，在固定档位即工作挡位（工作挡位是指车辆行驶中所使用的挡位，如自动挡D挡中的1-8挡以及R挡）上，为形成挡位的电磁阀设计周期性的“冲刷”动作，通过TCU控制电磁阀，使得离合器油压在该挡位下的安全油压至最大油压区间进行适量的周期性增大和减小，从而使得变速器油产生更多的流动，对换挡电磁阀进行冲刷。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实施例对本发明的上述技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明适用于所有以电磁阀控制液压或气压系统实现换挡的自动挡变速器，不需要预先判断电池阀是否卡滞。可以在车辆正常行驶的情况下进行冲刷，达到防止卡滞的目的，而非出现了卡滞再冲刷；不需要检测当前车辆的运动模式，兼容所有模式。
下面仅以某四自由度9AT变速器为例进行详细说明本发明的一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：在汽车正常行驶的过程中，通过读取自动变速器TCU中的信息，包括当前的挡位、当前挡位下所有换挡电磁阀的换挡时序，以及换挡电磁阀对应换挡离合器的结合状态；利用获得的挡位信息查找换挡逻辑MAP，获得形成当前挡位所需要闭锁的换挡电磁阀。
某四自由度9AT变速器拥有A、B、C、D、E、F6个换挡离合器以及6个一一对应的换挡电磁阀，在汽车正常行驶的过程中，通过读取自动变速器TCU中的信息，包括当前的挡位、当前挡位下6个换挡电磁阀的换挡时序，以及上述换挡电磁阀所对应换挡离合器的结合状态。
以当前挡位为6挡为例，将获得的挡位信息查找换挡逻辑MAP，获得形成当前挡位需要闭锁A，C，E这3个换挡离合器及其所对应的A,E,C换挡电磁阀。
S2：判断当前的换挡时序是否处于换挡结束阶段；若是，执行步骤3；若否，则执行步骤S1；
如5挡升6挡有动力升档过程中，需要松开离合器B，闭锁离合器C，这个过程包括快速充油阶段、转矩交换阶段、速度交换阶段、换挡末期阶段、末期斜率曲线阶段、换挡结束。判断当前的换挡时序是否处于换挡结束阶段，如果不是，则回到步骤S1重新获取TCU信息；如果是，则执行步骤S3的换挡电磁阀冲刷程序。
S3：启动TCU中的错时脉冲周期性冲刷程序，冲刷步骤S1中需要闭锁的换挡电磁阀；以当前挡位为6挡为例，选取形成6挡的A,C,E闭锁离合器所对应的A,C,E换挡电磁阀为冲刷目标，启动错时脉冲周期性冲刷程序进行冲刷。
S3-1：所有换挡电磁阀的冲刷程序独立控制，能够错时冲刷或者同步冲刷；错时脉冲周期性冲刷程序具体如图2所示，图中脉冲曲线代表换挡电磁阀控制的换挡离合器的油压。A,C,E换挡电磁阀的冲刷程序各自独立控制，能够错时冲刷，如图中的Clutch2和Clutch3所示；也能够同步冲刷，如图中的Clutch1和Clutch2所示。
S3-2：通过控制换挡电磁阀的电流继而控制换挡离合器油压在安全油压与最大油压之间切换，其中，安全油压是指变速器在当前固定挡位上，每个形成挡位的离合器在当前转速和扭矩下所需要的实际油压再乘以安全系数；最大油压是指变速器在当前固定挡位上，液压系统在当前的转速和扭矩下所能提供最大油压。本实施例中最大油压为20bar。冲刷油压高度ΔP=最大油压-安全油压。
S3-3：TCU根据当前变速器的液压系统状态，动态调整冲刷方式为错时冲刷或同步冲刷，以及冲刷时间参数ΔT1、ΔT2、ΔT3，减少因冲刷对液压系统带来的脉动冲击和压力波动，其中，ΔT1为最大油压所保持的时间，ΔT2为安全油压所保持的时间，ΔT3为冲刷间隔。
对工作状态下的换挡电磁阀进行冲刷，必须精确控制电磁阀工作状态，可以采用基于PID算法的闭环控制，防止电磁阀在冲刷过程中，因为电流过小导致离合器压力不足造成离合器滑摩。
较佳地，当变速器主油路压力传感器检测到压力脉动、共振现象时，切换冲刷方式为错时冲刷，否则为同步冲刷；
较佳地，当变速器位于1挡、2挡和3挡时，ΔT1=50ms、ΔT2=50ms、ΔT3=200ms；当变速器位于其他挡位时，ΔT1=100ms、ΔT2=100ms、ΔT3=400ms。根据经验及现有技术，当变速器位于低档位(1、2、3挡)时，一般不会保持较长时间，换挡较为频繁，因此设置较短的冲刷时间和冲刷周期，来保证变速器再换当时拥有良好的动态响应特性；在挡位较高的情况下，换挡不频繁，且一般在该挡位停留时间长，因此设置相对长的冲刷时间和周期，以达到更好的冲刷效果。该时间参数能够根据工程实际进行标定。
S4：收到换挡指令，停止冲刷，执行步骤S1；没有收到换挡指令，执行步骤S3；
具体地，当收到换挡指令时，如此时TCU发出5挡升6挡指令，冲刷程序立即停止，并回到步骤S1执行程序。若没有收到换挡指令，则继续执行步骤S3。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在汽车正常行驶的过程中，获取当前的挡位信息，确定形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀；
S2：判断当前换挡时序是否处于换挡结束阶段；若是，执行步骤S3；若否，则执行步骤S1；
S3：启动TCU中的错时脉冲周期性冲刷程序，冲刷步骤S1中需要闭锁的换挡电磁阀；
S4：收到换挡指令，停止冲刷，执行步骤S1；没有收到换挡指令，执行步骤S3。
2.根据权利要求1所述的一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，其特征在于，所述步骤S1中确定形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀的方法为：
S1-1： 在汽车正常行驶的过程中，读取自动变速器TCU中的信息，包括当前的挡位、当前挡位下所有换挡电磁阀的换挡时序，以及换挡电磁阀对应换挡离合器的结合状态；
S1-2：利用获得的挡位信息查找换挡逻辑MAP，获得形成当前挡位需要闭锁的换挡电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，其特征在于，所述步骤S3中的错时脉冲周期性冲刷程序：
S3-1：所有换挡电磁阀的冲刷程序独立控制，能够错时冲刷或者同步冲刷；
S3-2：通过控制换挡电磁阀的电流继而控制换挡离合器油压，使换挡离合器油压在安全油压与最大油压之间切换；其中，所述安全油压是指变速器在当前固定挡位上，每个形成挡位的离合器在当前转速和扭矩下需要的实际油压再乘以安全系数；所述最大油压是指变速器在当前固定挡位上，液压系统在当前的转速和扭矩下能提供的最大油压；
S3-3：TCU根据当前变速器的液压系统状态，动态调整冲刷方式为错时冲刷或同步冲刷，以及冲刷时间参数ΔT1、ΔT2、ΔT3，其中，ΔT1为最大油压所保持的时间，ΔT2为安全油压所保持的时间，ΔT3为冲刷间隔。
4.根据权利要求3所述的一种防止变速器在固定挡位离合器电磁阀卡滞的方法，其特征在于，所述步骤S3-3中，当变速器主油路压力传感器检测到压力脉动、共振现象时，切换冲刷方式为错时冲刷，否则为同步冲刷；当变速器位于1挡、2挡和3挡时，ΔT1=50ms、ΔT2=50ms、ΔT3=200ms；当变速器位于其他挡位时，ΔT1=100ms、ΔT2=100ms、ΔT3=400ms。
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