液力自动变速器电磁阀自动标定及数据处理平台开发_魏琼.pdf
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1、液力自动变速器电磁阀自动标定及数据处理平台开发北京汽车2023.No.1 26 北京汽车北京汽车文章编号:1002-4581(2023)01-0026-04液力自动变速器电磁阀自动标定及数据处理平台开发魏琼Wei Qiong(陕西国防工业职业技术学院,陕西 西安 710300)摘要:液力自动变速器的电磁阀颤振(dither)标定对提升换挡质量有重要意义,通过MATLAB 软件编程实现dither标定自动化及数据处理自动化,既降低了人工成本,又提高了工作效率,同时提升了整车换挡质量,改善了乘坐舒适性。关键词:液力自动变速器;电磁阀标定;数据处理中图分类号:U463.22+1文献标志码:ADOI:
2、10.14175/j.issn.1002-4581.2023.01.0070引言液力自动变速器通常通过电磁阀对油路进行控制,实现离合器结合、换挡等动作。电磁阀的性能及控制精度直接影响整车的驾驶性及舒适性。其中,电磁阀颤振(dither)值为电磁阀的重要参数,使电磁阀快速响应驱动电流并达到期望状态,提升整车换挡性能,设置合适的 dither 值是整车换挡标定的基础。P2C(Pressure to Current,压力电流跟随曲线)是评价电磁阀性能的关键指标,电磁阀标定中确定 dither 参数时,通常通过分析电磁阀P2C 特性完成。最佳 P2C 要求离合器油压相对于电磁阀驱动电流具有良好的跟随性
3、且压力台阶平稳,实现电控的精准控制,最大限度地提升换挡质量。液力自动变速器研发中需要花费大量时间用于电磁阀标定,人工标定程序繁琐且无法对数据进行量化分析。本文通过编写 MATLAB 程序,实现电磁阀标定过程自动化及数据处理自动化,降低人工成本,同时提高工作效率。1dither 标定1.1dither 介绍比例电磁阀通过驱动电流产生不同大小的电磁力来改变阀芯位置,从而控制油路中油液的压力和流量。由于加工精度以及油液中杂质等因素会导致电磁阀阀芯卡滞,此时电磁阀控制精度变差,引起离合器压力波动和控制不稳定,为此,在电磁阀控制电流基础上加入 dither 颤振电流1,如图 1 所示。图 1dither
4、 工作原理在颤振电流作用下,电磁阀阀芯始终处于抖液力自动变速器电磁阀自动标定及数据处理平台开发北京汽车2023.No.1 27 北京汽车北京汽车动状态,将阀芯运动的静摩擦力转化为动摩擦力,有效减少阀芯卡滞。1.2人工标定VISION 是用于 ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)开发、标定、测量与数据分析的工程软件,依赖硬件工具 CAN 记录仪,如 Kvaser或 CANape 等与 TCU(Transmission Control Unit,自动变速箱控制单元)进行数据交互。本文采用VISION 对 dither 参数进行测量,分为 dither 幅值和 di
5、ther 频率,如图 2、图 3 所示。图 2dither 幅值 map 图图 3dither 频率 map 图在图 2、图 3 中,第 1 行 X 值表示控制电流的大小,第 1 列 Y 值表示不同温度值,数据区域为 Z 值表示 dither 幅值或频率。通常,不同控制电流和温度下,dither 的最优匹配值不同,标定时需要尝试不同参数组合以确定 dither最佳效果。在不同 dither 参数组合下进行 P2C 测试,采用图 2、图 3 中 map 图数据进行测试,得到如图 4所示曲线。图 4不同 dither 参数组合的 P2C 测试在图4中,当离合器压力处于600 kPa之前时,控制电流
6、台阶为每 20 mA 为一个阶跃,并在每个台阶处停留 1 s;当离合器压力超过 600 kPa 后,控制电流台阶为每 50 mA 为一个阶跃。因为在 600kPa 之前,尤其在 KP(Kiss Point,半接合点)附近,更容易产生压力波动,此时车辆换挡容易造成扭矩冲击,对 P2C 曲线要求更高。在 600 kPa之后,离合器摩擦片基本压紧,此时扭矩波动小,对 P2C 曲线要求较低,此时控制电流曲线的跟随性更好,曲线光滑性更优。不同控制电流所匹配的 dither 参数值不同,需要反复尝试各种 dither 参数组合,并对每个组合进行 P2C 测试,需花费不少时间,对一台变速器进行精细化人工标定
7、往往需要花费几天时间。1.3自动化标定为了节省人工成本,利用 MATLAB 软件进行电磁阀参数自动化标定处理。通过 MATLAB 调用VISION 接口函数,实现对 VISION 软件的控制,进而实现对 TCU 标定量读写。MATLAB 中主要接口函数如图 5 所示,可通过 methodsview 函数调用VISION 软件的接口函数及查看使用方法2。图 5MATLAB 中 VISION 接口函数示例液力自动变速器电磁阀自动标定及数据处理平台开发北京汽车2023.No.1 28 北京汽车北京汽车厂家在出厂的电磁阀中会给出 dither 参数推荐,以推荐参数为基准采用其 0.5、0.75、1、1
8、.25、1.5 倍数值进行排列组合,共生成 25 组 dither 参数值。分别采用每组值对目标电磁阀进行 P2C 测试,如图 6 所示。注:Amp为 dither 幅值,Freq为 dither 频率。图 6目标电磁阀不同 dither 值的 P2C 测试从图 6 可以看出,同一离合器电磁阀在相同的颤振频率下,改变 dither 幅值,P2C 曲线会随之变化。当 dither 幅值为 300 mA 时,压力曲线波动幅度比较大;当 dither 幅值调整为 100 mA 时,压力曲线波动幅度比较小,此时压力曲线可以比较好地跟随需求电流曲线。适当地调整颤振幅值,可以较好地消除离合器压力曲线的波动
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