汽車動力傳動系統(tǒng)的換擋品質(zhì)控制甘海云張俊智盧青春黃英（清華大學(xué)，北京介紹了汽車動力傳動系統(tǒng)的換擋品質(zhì)控制。詳細(xì)介紹了換擋品質(zhì)控制的主油壓控制、發(fā)動機(jī)斷油控制方法。最后給出了換擋品質(zhì)控制試驗(yàn)結(jié)果。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，換擋品質(zhì)控制措施是有效的。

敘詞：動力傳動系統(tǒng)，控制，換擋品質(zhì)1原稿收到口期為2002年1月日修改稿收到日期為年12月30日。rightsreserved，http://www.cnki.net 1刖目汽車自動換擋技術(shù)的出現(xiàn)簡化了汽車操縱的復(fù)雜性，減輕了駕駛的勞動強(qiáng)度。帶有液力變矩器的自動變速器具有減震和低速增大扭矩的特點(diǎn)，可提高乘坐舒適性。液力變矩器閉鎖控制的采用減小了液力傳動環(huán)節(jié)的能量損失，使得采用液力自動變速器的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性接近傳統(tǒng)手動機(jī)械變速器的水平。液力自動變速器1一2升擋過程中速比變化大使得換擋沖擊相應(yīng)增大，因此1一2升擋過程中液力自動變速器的換擋平順性一直是液力自動變速器控制的重要內(nèi)12.此文主要研究采用液力自動變速器汽車的換擋平順性的控制方法。

2動力傳動系統(tǒng)控制器的組成動力傳動綜合控制系統(tǒng)的組成如所示。主要包括傳感器、電控單元及電控單元之間的通訊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分。其中，變速器控制系統(tǒng)的傳感器包括渦輪轉(zhuǎn)速傳感器、泵輪轉(zhuǎn)速傳感器、輸出軸轉(zhuǎn)速傳動力傳動控制系統(tǒng)的組成感器、換擋手柄位置傳感器、油溫傳感器等。變速器控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為4個電磁閥。其中兩個為換擋閥，還有一個主油壓控制閥，一個液力變矩器閉鎖閥。發(fā)動機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有點(diǎn)火線圈、4個噴油電磁閥、怠速閥等。為了實(shí)現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)的傳感器參數(shù)共享和實(shí)施換擋品質(zhì)的雙ecu聯(lián)合控制，變速器ecu與發(fā)動機(jī)ecu之間通過i2c總線連接，變速器使用的數(shù)據(jù)如發(fā)動機(jī)油門位置、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速由發(fā)動機(jī)ecu通過i2c總線傳給變速器ecu.在換擋過程中，變速器ecu給發(fā)動機(jī)ecu傳遞降扭矩信號使發(fā)動機(jī)切斷部分氣缸噴油，減小輸出扭矩以改善換擋品質(zhì)。主油壓控制閥用于調(diào)節(jié)變速器各個工作狀態(tài)所需的油壓以及減小換擋過程中的沖擊。

3換擋品質(zhì)控制方法控制軟件是動力傳動綜合控制系統(tǒng)的核心，文中設(shè)計(jì)的控制軟件使用inbbb公司的p/lm單片機(jī)編程高級語言，發(fā)動機(jī)ecu和變速器ecu均是菲利浦公司的80c552型帶i2c總線接口的8位單片機(jī)，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。換擋過程中主油路壓力調(diào)節(jié)和發(fā)動機(jī)斷油控制模塊的功能如下所述。

1換擋品質(zhì)的主油路壓力控制主油路壓力直接影響自動變速器離合器和制動帶的結(jié)合過程，主油路壓力大，則換擋執(zhí)行元件的結(jié)合時(shí)間短，使得換擋沖擊增大。因此減小換擋過程中變速器的主油路壓力值可以有效地減小換擋過程的沖擊。用主油壓控制由變速器ecu控制主油壓電磁閥的占空比信號來實(shí)現(xiàn)，在換擋過程中，通過改變變速器主油壓電磁閥的占空比控制信號來減小主油壓，換擋過程結(jié)束后恢復(fù)變速器正常的工作油壓。

2換擋品質(zhì)的發(fā)動機(jī)斷油控制2升擋操作時(shí)，由于變速器速比變化大（擋速比：2.807，2擋速比：1.479）使得變速器輸入軸轉(zhuǎn)速急劇變化，從而車身縱向加速度在短時(shí)間內(nèi)有較大的變化，產(chǎn)生換擋沖擊。采用切斷發(fā)動機(jī)一個氣缸噴油的方法是換擋品質(zhì)控制措施之一，在換擋過程中變速器ecu向發(fā)動機(jī)ecu傳送減扭矩信號，使發(fā)動機(jī)ecu切斷一個氣缸噴油器的噴油，減小發(fā)動機(jī)的工作氣缸數(shù)，從而減小換擋過程中的發(fā)動機(jī)扭矩輸出，達(dá)到減小換擋沖擊的目的。當(dāng)換擋過程結(jié)束，變速器ecu向發(fā)動機(jī)ecu發(fā)送恢復(fù)全部氣缸噴油信號，使發(fā)動機(jī)恢復(fù)正常工作。

33換擋品質(zhì)控制軟件換擋品質(zhì)控制中變速器和發(fā)動機(jī)的程序框圖如、所示。

在正常工況下，發(fā)動機(jī)按正常噴油運(yùn)行，當(dāng)換擋開始時(shí)，由變速器通過i2c總線將斷油標(biāo)志傳送到發(fā)動機(jī)ecu，發(fā)動機(jī)切斷一個氣缸噴油，換擋結(jié)束后，變速器ecu發(fā)送正常噴油標(biāo)志到發(fā)動機(jī)ecu，完成9次斷油操作。為保證實(shí)時(shí)性a在發(fā)動機(jī)的噴bli變速器換擋品質(zhì)發(fā)動機(jī)斷油控制程序控制程序油中斷程序入口處，檢查噴油標(biāo)志，作為判斷是否斷油的依據(jù)。在通訊程序的設(shè)計(jì)中，變速器ecu作為主控器，掌握了斷油的開始與結(jié)束。

4動力傳動系統(tǒng)綜合控制裝車試驗(yàn)為了驗(yàn)證動力傳動系統(tǒng)的換擋品質(zhì)控制系統(tǒng)的功能，將自主開發(fā)的動力傳動綜合控制系統(tǒng)安裝在富康轎車上，并在日本小野公司生產(chǎn)的底盤測功機(jī)上進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。

1發(fā)動機(jī)斷油控制對換擋沖擊的影響為了改善換擋品質(zhì)，換擋時(shí)變速器ecu向發(fā)動機(jī)ecu通過i2c總線傳遞減扭矩信號，使得發(fā)動機(jī)ecu在換擋過程中切斷一個氣缸噴油，減小發(fā)動機(jī)的扭矩輸出。、所示為在底盤測功機(jī)上進(jìn)行的基于發(fā)動機(jī)斷油控制的換擋品質(zhì)控制試驗(yàn)。由圖可見，在1一2升擋無發(fā)動機(jī)斷油控制時(shí)，車身縱向加速度最大值aw =0.36m/s2，加速度最小值為amin =0.36m/s2，車內(nèi)的試驗(yàn)人員可以感覺到明顯的沖擊，當(dāng)米取換擋過程發(fā)動機(jī)部分氣缸斷油控制時(shí)，車身縱向加速度最大值減小為amax=0. 27m/s2，加速度最小值減小為a，=0.35m/s2，在圖中還可看出，換擋過程的斷油控制抑制了換擋慣性相時(shí)刻（發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速開始下降時(shí)刻）開始時(shí)車身縱向加速度由最小值到最大值的連續(xù)不間斷變化，使得換擋過程平順，消除了換擋沖擊。

a=車身加速度；b=發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；c=輸入軸轉(zhuǎn)速；d=輸出軸轉(zhuǎn)速；e=換擋信號2升擋試驗(yàn)4.2主油壓控制對換擋沖擊的影響為研究主油壓控制對換擋品質(zhì)的影響，進(jìn)行了在0.6mpa主油壓和1mpa主油壓下的1 2升擋試驗(yàn)。從、可以看出：隨著主油壓的增大，換擋過程的沖擊也隨之加大。在0.6mpa主油壓下，車身縱向加速度最大值amax 0.39m/s2；當(dāng)主油壓增加到1mpa時(shí)，車a=車身加速度；=發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；c=輸入軸轉(zhuǎn)速；d=輸出軸轉(zhuǎn)速；e=換擋信號0.6mpa主油壓下的卜2升擋試驗(yàn)身縱向加速度最大值amax=0.79m/s2，最小值amin=0. 58m/s2，換擋沖擊明顯增加。因此，減小換擋過程中變速器的主油壓可以有效地減小換擋沖擊，改善換擋品質(zhì)。

a=車身加速度；=發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；c=輸入軸轉(zhuǎn)速；d=輸出軸轉(zhuǎn)速；e=換擋信號1mpa主油壓下的1一2升擋試驗(yàn)5結(jié)論通過變速器換擋品質(zhì)控制系統(tǒng)裝車試驗(yàn)，得到的換擋過程發(fā)動機(jī)斷油控制與換擋過程減小主油壓控制試驗(yàn)結(jié)果表明：液力機(jī)構(gòu)自動變速器換擋品質(zhì)控制采用換擋過程發(fā)動機(jī)斷油控制時(shí)，減小了換擋過程的加速度變化幅值，并抑制了車身縱向加速度從最小值到最大值之間的劇烈變化，改善了換擋品質(zhì)；當(dāng)換擋過程中主油壓從impa減小為0. 6mpa時(shí)，車身縱向加速度的幅值有明顯的降低，換擋品質(zhì)的改善明顯。