李建輝　布濤濤

摘要：純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)正在由常嚙合單擋傳動(dòng)向多擋傳動(dòng)方向發(fā)展，同步器為核心的換擋部件，換擋過(guò)程中對(duì)齒為常見(jiàn)工況。文中主要介紹了，通過(guò)合理的軟件邏輯，在自動(dòng)換擋中實(shí)現(xiàn)對(duì)齒工況的處理，最終完成換擋動(dòng)作。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng);同步器：自動(dòng)換擋;對(duì)齒

中圖分類(lèi)號(hào)：U463

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）02-0052-02

0引言

隨著純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力性能、續(xù)航里程及百公里電耗要求越來(lái)越高，純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)也在由原來(lái)的常嚙合單擋傳動(dòng)向多擋傳動(dòng)方向發(fā)展，同步器為核心的換擋部件，隨著機(jī)械加工水平能力的提升，同步器齒套及結(jié)合齒的齒距累積誤差越來(lái)越小，但也無(wú)法完全消除，換擋過(guò)程中對(duì)齒仍為常見(jiàn)工況。

1對(duì)齒定義

換擋過(guò)程中，在同步完成之后，齒套錐面已經(jīng)經(jīng)過(guò)同步環(huán)錐面，即將進(jìn)入到進(jìn)齒階段，即齒套錐面與結(jié)合齒錐面即將接觸的臨界點(diǎn)時(shí)，齒套與結(jié)合齒錐面的尖點(diǎn)相接觸，此時(shí)定義為對(duì)齒點(diǎn)。

因?yàn)辇X套和結(jié)合齒的齒距誤差等加工誤差導(dǎo)致齒套不能通過(guò)對(duì)齒點(diǎn)，而停在對(duì)齒點(diǎn)的工況，稱(chēng)為對(duì)齒”。

2對(duì)齒工況發(fā)生原因

因?yàn)辇X套和結(jié)合齒的加工誤差，導(dǎo)致齒套及結(jié)合齒任意兩個(gè)齒的距離存在不相等的情況，這樣就會(huì)出現(xiàn)以下三種情況，情況1：齒套兩個(gè)齒的距離小于結(jié)合齒;情況2：齒套兩個(gè)齒的距離等于結(jié)合齒;情況3：齒套兩個(gè)齒的距離小于結(jié)合齒。

當(dāng)以上1、3情況出現(xiàn)時(shí)，當(dāng)距離小的兩個(gè)齒處于距離大的兩個(gè)齒中間時(shí)，由于錐面的存在，導(dǎo)致齒套被錐面產(chǎn)生的軸向反力所阻擋，不能完成進(jìn)齒。當(dāng)距離小的兩個(gè)齒只有一個(gè)齒處于距離大的兩個(gè)齒中間，而另外一個(gè)齒處于距離大的兩個(gè)齒之外時(shí)，則不會(huì)發(fā)生對(duì)齒情況，這也很好的說(shuō)明對(duì)齒工況是一個(gè)概率事件，發(fā)生的概率與齒距誤差占齒距寬度的比例成正比。

3 對(duì)齒工況策略

3.1電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

與常規(guī)動(dòng)力相比，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)單元一電機(jī)與傳動(dòng)單元一變速器是直接相連的，中間不再有離合器等動(dòng)力中斷裝置。

電機(jī)的轉(zhuǎn)子與變速器的輸入軸通過(guò)花鍵連接，動(dòng)力傳遞到中間軸時(shí)通過(guò)同步器實(shí)現(xiàn)不同擋位的切換，實(shí)現(xiàn)輸出端不同轉(zhuǎn)速及扭矩的需求。

3.2網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

車(chē)輛轉(zhuǎn)速等信息通過(guò)網(wǎng)關(guān)傳遞到換擋控制器;換擋控制器發(fā)送電機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速、模式等請(qǐng)求到電機(jī)控制器，電機(jī)控制器反饋實(shí)際值到換擋控制器;換擋控制器發(fā)送換擋位置、換擋力等請(qǐng)求到換擋機(jī)構(gòu)，換擋機(jī)構(gòu)反饋實(shí)際值到換擋控制器[2]，。

3.3對(duì)齒工況判定方法

換擋過(guò)程采用PID控制，即在實(shí)際位置未達(dá)到目標(biāo)位置之前，換擋會(huì)根據(jù)距離差進(jìn)行變化，在某個(gè)位置如果出現(xiàn)不移動(dòng)之后換擋力會(huì)持續(xù)增加。利用這一特性設(shè)定單位時(shí)間內(nèi)位置變化的目標(biāo)值，即移動(dòng)速度，同時(shí)設(shè)定換擋力的最大值，如果在規(guī)定的對(duì)齒區(qū)域范圍之內(nèi)，在一定時(shí)間內(nèi)移動(dòng)速度小于規(guī)定的速度，且換擋力超過(guò)規(guī)定的電壓，則判定發(fā)生了對(duì)齒工況。3.4對(duì)齒工況解決

車(chē)輛行駛時(shí)：將齒套退出對(duì)齒區(qū)域，等待一段時(shí)間，因?yàn)檐?chē)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速都是變化的，所以同步器兩端會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，對(duì)齒的兩對(duì)齒就發(fā)生了錯(cuò)位，第3節(jié)的1、3情況就會(huì)消失，再次驅(qū)動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)即可完成換擋動(dòng)作。

車(chē)輛靜止時(shí)：將齒套退回到空擋，換擋控制器給電機(jī)發(fā)出一個(gè)小的轉(zhuǎn)速請(qǐng)求，電機(jī)響應(yīng)該請(qǐng)求并轉(zhuǎn)動(dòng)，由于車(chē)輛是靜止的，同步器兩端就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，同樣，對(duì)齒的兩對(duì)齒也會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。之后再驅(qū)動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步、進(jìn)齒，最終完成換擋動(dòng)作。

3.5注意事項(xiàng)

4.3及4.4中各目標(biāo)值及判定值均需要根據(jù)實(shí)際標(biāo)定結(jié)果設(shè)定，不同的產(chǎn)品差異性會(huì)比較大。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的換擋控制過(guò)程中增加對(duì)齒邏輯，可以降低因?qū)X產(chǎn)生的換擋失敗問(wèn)題，提高了顧客對(duì)于車(chē)輛的使用率，增加了顧客的滿意度。

參考文獻(xiàn)

[1]林秉華.最新汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].哈爾濱：黑龍江人民出版社，2005.

[2]周云山，鐘勇.汽車(chē)電子控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3]KonradReif，孫澤昌.BOSCH汽車(chē)電氣與電子[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2014.