趙玉梅，龍海洋

（1.唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063299（2.華北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，河北 唐山 063210）

1 引言

自動(dòng)變速器是應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)之一。隨著自動(dòng)變速器級(jí)數(shù)的增加，變速器結(jié)構(gòu)和控制的設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，換擋質(zhì)量成為自動(dòng)變速器驅(qū)動(dòng)性能的一個(gè)關(guān)鍵特征［1］。

換擋過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及到許多的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和參數(shù)，在汽車的開發(fā)階段校準(zhǔn)這些系統(tǒng)和參數(shù)對(duì)于換擋質(zhì)量的提升具有重要意義。

車輛換擋過程的校準(zhǔn)一般是在專家啟發(fā)式方法的基礎(chǔ)上，通過迭代實(shí)驗(yàn)進(jìn)行［2］，是一個(gè)比較耗時(shí)的過程，包括許多手動(dòng)步驟，并且還有存在人為因素誤差。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)換擋特性開展了大量的研究，文獻(xiàn)［3］研究了離合器系統(tǒng)扭矩對(duì)壓力和壓力對(duì)電流的特性，并且針對(duì)不同工況提出了自適應(yīng)控制策略來調(diào)整控制參數(shù)。文獻(xiàn)［4］針對(duì)車輛液力自動(dòng)變速器，通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法提出了自動(dòng)變速器換擋的設(shè)計(jì)方法，該方法引入懲罰函數(shù)，提高了自動(dòng)變速器的換擋質(zhì)量。文獻(xiàn)［5］針提出了一種機(jī)械式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)裝置，在所建動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上研究了換擋過程中零部件的動(dòng)力學(xué)特性，并從經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)化了換擋策略。文獻(xiàn)［6］通過建立自動(dòng)變速器接合套和接合齒圈在接觸過程中的耦合動(dòng)力學(xué)模型，研究了換擋過程中產(chǎn)生的沖擊特性。文獻(xiàn)［7］針對(duì)自動(dòng)變速器在工作過程中受到內(nèi)外部干擾的因素，提出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)控制方法，通過仿真驗(yàn)證了該方法在換擋過程中具有較好的去噪優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)［8］針對(duì)以某9速自動(dòng)變速器為例，通過克萊伊涅斯公式研究了其換擋過程中的傳動(dòng)效率，并在AMESim仿真軟件中仿真了各擋位傳動(dòng)效率，結(jié)果表明所提方法的合理性。文獻(xiàn)［9］以純電車自動(dòng)變速器為研究對(duì)象，建立了換擋過程的動(dòng)力學(xué)模型，并提出了改善換擋品質(zhì)的優(yōu)化策略。文獻(xiàn)［10］針對(duì)干式雙離合自動(dòng)變速器的換擋特性，在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的基礎(chǔ)上提出了協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略，該策略通過了實(shí)車驗(yàn)證，驗(yàn)證了該策略在提升換擋品質(zhì)的優(yōu)越性。上述研究為車輛換擋質(zhì)量提升的研究提供了重要參考價(jià)值。

在本研究中前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)自動(dòng)變速器開發(fā)過程中的校準(zhǔn)效率，提出了一種基于模型的自動(dòng)變速器離合器液壓自動(dòng)校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)離合器換擋參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整。該校準(zhǔn)方法包括自動(dòng)變速器仿真模型、車輛仿真分析算法和基于優(yōu)化過程的自動(dòng)校準(zhǔn)算法，并在優(yōu)化過程中進(jìn)行迭代仿真和分析。以通電換擋為研究對(duì)象，仿真結(jié)果表明無論是通電升擋，還是通電降擋，該方法均能夠有效地執(zhí)行離合器液壓曲線的基本映射，通過所提出的校準(zhǔn)方法能夠縮短實(shí)際車輛試驗(yàn)前的校準(zhǔn)時(shí)間，提高自動(dòng)變速器開發(fā)過程的效率，可以替代現(xiàn)有的校準(zhǔn)方法。

2 動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型

本研究的車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型由發(fā)動(dòng)機(jī)、液力變矩器、8 速自動(dòng)變速器和傳動(dòng)部件組成，如圖1 所示。部分參數(shù)，如表1 所示。

表1 車輛模型參數(shù)Tab.1 Vehicle Model Parameters

圖1 車輛配置Fig.1 Vehicle Configuration

本研究只考慮軸向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，忽略動(dòng)力系統(tǒng)中的軸剛度。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩表示為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板信號(hào)（TPS）的函數(shù)［11］，如下所示：

式中：g—扭矩映射；ωe—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可表示為：

式中：Ieng—發(fā)動(dòng)機(jī)的慣量；Itci—液力變矩器葉輪的慣量；Tp—液力變矩器的轉(zhuǎn)矩。

液力變矩器的動(dòng)力學(xué)可以表示為：

式中：ωp—液力變矩器泵的轉(zhuǎn)速；Cf—根據(jù)速度差率e得出的容量系數(shù)；tr—轉(zhuǎn)矩比；Tt—變矩器渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩。

本研究的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示。變速箱由行星齒輪組（PG）組成，包括行星齒輪組（PG1）、雙小齒輪組（PG2）和Ravigneaux式行星齒輪組（PG3，PG4）。行星齒輪組的動(dòng)力學(xué)模型［12］可表示為：

圖2 自動(dòng)變速器原理圖Fig.2 Schematic Diagram of the AT

式中：下標(biāo)Cri—齒輪架；Ri—環(huán)形齒輪；Si—第i個(gè)行星齒輪中的太陽齒輪；Ci—第i個(gè)離合器；I—各分量的等效慣量；ω—轉(zhuǎn)速；T—作用于各分量的轉(zhuǎn)矩；Ri—第i個(gè)行星齒輪組的傳動(dòng)比；Tout—輸出轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)擋位階躍確定的離合器工作狀態(tài)，如表2所示。通過操作離合器（CL）和制動(dòng)器（B）來實(shí)現(xiàn)擋位的轉(zhuǎn)換。

表2 各擋位的離合器/制動(dòng)器工作狀態(tài)Tab.2 Clutch/Brake Working Status of Each Gear

車輛動(dòng)力學(xué)方程可以表示為：

式中：M—車輛質(zhì)量；V—車輛速度；Ft—牽引力；Fair、Froll、Fgrad—根據(jù)空氣阻力、滾動(dòng)阻力和路面坡度計(jì)算的行駛阻力，F(xiàn)t可以表示為：

式中：if—最終主傳動(dòng)比；Rtire—輪胎半徑。

對(duì)于離合器模型，當(dāng)施加的壓力等于或超過壓力閾值時(shí)，根據(jù)相對(duì)速度施加動(dòng)摩擦和靜摩擦，動(dòng)摩擦扭矩表示為：

式中：kK—離合器盤的動(dòng)摩擦系數(shù)；N—摩擦面數(shù)；reff—有效轉(zhuǎn)矩半徑；Pfric—離合器摩擦容量；A—嚙合面積，靜摩擦扭矩為：

式中：ks—離合器盤的靜摩擦系數(shù)。

離合器中的耗散功率表示為：

式中：ω—滑移速度。

本研究中的車輛模型引入了控制邏輯以模擬動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的換擋，構(gòu)建了簡(jiǎn)化的TCU。在該TCU邏輯中，通過渦輪轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輛轉(zhuǎn)速、TPS和制動(dòng)踏板信號(hào)等信號(hào)來確定自動(dòng)變速箱的每個(gè)離合器和制動(dòng)器的液壓指令，并減小發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。TCU邏輯模型輸出發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減小的信號(hào)、齒輪傳動(dòng)比信號(hào)和換擋信號(hào)。一般TCU 使用換擋圖來確定擋位，并生成離合器和制動(dòng)器的液壓指令。首先，根據(jù)當(dāng)前車速、TPS和擋位，通過換擋圖確定下一個(gè)目標(biāo)擋位，此時(shí)需要檢查離合器、制動(dòng)器液壓剖面的運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，綜合確定是否換擋。

3 自動(dòng)變速器標(biāo)定方法

換擋控制的優(yōu)化過程可分為三個(gè)模塊，第一個(gè)模塊是車輛模型，該模型可根據(jù)駕駛場(chǎng)景定義駕駛員的TPS和BPS輸入值，并進(jìn)行換擋控制的仿真。第二個(gè)模塊是分析模塊，用于量化和評(píng)估給定控制輸入的換擋結(jié)果，以及離合器壓力曲線。第三模塊是根據(jù)第二個(gè)模塊的分析結(jié)果，對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行迭代，優(yōu)化離合器液壓壓力曲線。

3.1 自動(dòng)變速器換擋的特性分析

在分析換擋過程時(shí)，需要綜合判斷換擋時(shí)間、轉(zhuǎn)矩變化斜率、離合器溫升等各種因素［13］。在本研究中，通過分析換擋持續(xù)時(shí)間來確定換擋過程是否正確。在離合器溫升的情況下，將式（16）的離合器滑移能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為等效離合器盤溫度，如下所示：

式中：mc—離合器盤的熱質(zhì)量；T0—油溫；k1、k2—傳熱系數(shù)，忽略傳輸?shù)阶兯倨鞯臒崃鳌?/p>

根據(jù)仿真結(jié)果，可以利用齒輪階躍信號(hào)確定是否發(fā)生換擋。當(dāng)發(fā)生換擋時(shí)，通過檢測(cè)信號(hào)變化來測(cè)量轉(zhuǎn)矩階段時(shí)間和慣性階段時(shí)間。

在升擋的情況下，首先出現(xiàn)扭矩階段，然后是慣性階段。當(dāng)扭矩施加到接通離合器時(shí)，斷開離合器的扭矩減小，從而減小總輸出扭矩，這個(gè)過程稱為扭矩階段。

當(dāng)斷開離合器轉(zhuǎn)矩變?yōu)?時(shí)，變速器輸入的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)變化，稱為慣性階段。

扭矩的起點(diǎn)階段的起點(diǎn)由接通離合器的滑移能量增加的點(diǎn)來定義，在此點(diǎn)上扭矩傳輸開始發(fā)生，慣性階段的起點(diǎn)為齒輪傳動(dòng)比開始下降的點(diǎn)，即扭矩階段的終點(diǎn)。

當(dāng)接通離合器的滑移能量停止上升時(shí)，換擋完成。根據(jù)扭矩階段時(shí)間、慣性階段時(shí)間和接通離合器產(chǎn)生的耗散能量值對(duì)換擋過程進(jìn)行評(píng)估，升擋結(jié)果分析，如圖3所示。

圖3 通升擋分析結(jié)果Fig.3 Shift Result Analysis of Power-on Upshift

相反，在降擋的情況下，先出現(xiàn)慣性階段，然后是扭矩階段。當(dāng)離合器的扭矩減小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)慣性階段，這就提高變速器的輸入速度，并增加接通離合器的扭矩，隨后進(jìn)入轉(zhuǎn)矩階段，轉(zhuǎn)矩從斷開離合器轉(zhuǎn)移到接通離合器。

可以通過測(cè)量離合器和制動(dòng)器的滑移能量來分析換擋過程，當(dāng)斷開離合器的滑移能量被釋放時(shí)，慣性階段開始，與升擋相反，因此慣性階段的起點(diǎn)被定義為斷開離合器滑移能量的上升點(diǎn)，扭矩階段的起點(diǎn)定義為接通離合器滑移能量損失停止上升的點(diǎn)，當(dāng)接通離合器滑移能量停止上升時(shí)，認(rèn)為換擋完成。

在降擋情況下，根據(jù)慣性階段時(shí)間、扭矩階段時(shí)間、總換擋時(shí)間、離合器打滑產(chǎn)生的打滑能力以及接通離合器打滑能量轉(zhuǎn)換的等效溫度值來對(duì)換擋過程進(jìn)行評(píng)估，降擋結(jié)果分析，如圖4所示。

圖4 通電降擋的結(jié)果分析Fig.4 Shift Result Analysis of Power-on Downshift

3.2 液壓曲線換擋命令的優(yōu)化

為了獲得高質(zhì)量的換擋過程，需要針對(duì)每一種駕駛情況配置液壓特性曲線［14］。

本研究根據(jù)車速、加速踏板信號(hào)（APS）和換擋類型對(duì)各離合器的液壓曲線進(jìn)行定義，采用基于最近鄰方法將車速和APS離散為10個(gè)部分，APS為（0～100）%，速度為（0～250）km/h。因此，離合器和制動(dòng)器的液壓分布是針對(duì)每種情況分別定義的。

此外，該液壓曲線針對(duì)56種類型的每種換擋情況進(jìn)行定義，由斷開離合器的液壓曲線Poff-going和接通離合器液壓曲線Pon-going組成。液壓曲線根據(jù)時(shí)間和液壓壓力的變化以簡(jiǎn)化形式給出：

式中：V—車速；N—換擋類型；ton—接通離合器壓力曲線的時(shí)間點(diǎn)；pon—接通離合器壓力曲線的壓力點(diǎn)；toff—斷開離合器壓力曲線的時(shí)間點(diǎn)；poff—斷開離合壓力曲線的壓力點(diǎn)。

在模擬和優(yōu)化過程中調(diào)用每個(gè)換擋情況的相應(yīng)液壓曲線，并將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行保存。

3.2.1 通電升擋

在通電升擋情況下，離合器通常在換擋時(shí)產(chǎn)生大量滑移動(dòng)能，因此，應(yīng)在考慮離合器熱容的基礎(chǔ)上對(duì)液壓曲線進(jìn)行優(yōu)化。在離合器打滑時(shí)，接通離合器液壓壓力的增加會(huì)減少換擋時(shí)間，并增加離合器產(chǎn)生的打滑能量。相反，降低液壓會(huì)增加換擋時(shí)間，減少離合器滑移能量的產(chǎn)生。

因此在通電升擋的過程中，可以通過在發(fā)生滑動(dòng)時(shí)僅調(diào)整前進(jìn)離合器的液壓水平來校準(zhǔn)換擋，因此由離合器打滑產(chǎn)生滑移能量的等效溫度增量與目標(biāo)溫升值相同。對(duì)于等效溫度增量，通過結(jié)果分析的值獲取。本研究通過簡(jiǎn)單地優(yōu)化調(diào)整接通離合器的參數(shù)來優(yōu)化換擋過程，在不改變斷開離合器液壓曲線的情況下，根據(jù)離合器的熱容量確定壓力水平，等效溫升接近目標(biāo)溫升值。為了提高優(yōu)化方法的效率，對(duì)液壓曲線形狀進(jìn)行了簡(jiǎn)化，如圖5所示。

圖5 通電升擋液壓曲線的簡(jiǎn)化Fig.5 Simplification of Hydraulic Curve for Power-on Upshift Cases

在通電升擋的優(yōu)化過程中，首先定義目標(biāo)等效溫升值、慣性階段和扭矩階段的換擋時(shí)間約束，以及離合器壓力曲線的初始值。為提升仿真效率，本研究首先定義了的最大值和最小值，以滿足慣性階段時(shí)間和扭矩階段的時(shí)間約束，通過二分法對(duì)迭代過程進(jìn)行優(yōu)化。在各換擋的目標(biāo)等效溫度激勵(lì)、慣性和階段時(shí)間的約束條件下，根據(jù)離合器壓力曲線的初始化映射，計(jì)算出最小壓力值和最大壓力值，并得到目標(biāo)等效溫升的函數(shù)值以及最大壓力值和最小壓力值之間的中值。通過替換最小或最大壓力值得到新的壓力值，從而在區(qū)間內(nèi)過零的交叉值。該迭代一直進(jìn)行到離合器的滑移能量與目標(biāo)等效溫升相匹配。最后根據(jù)仿真、分析和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，確定壓力的邊界值。

3.2.2 通電降擋

圖6 通電降擋液壓曲線的簡(jiǎn)化Fig.6 Simplification of Hydraulic Curve for Power-on Downshift Cases

在低速擋時(shí)，如果在接通離合器液壓壓力增大之前，施加在斷開離合器上的轉(zhuǎn)矩水平較低，則發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載降低，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急劇上升，稱為助跑現(xiàn)象，可以通過確定斷開離合器的液壓水平來避免此現(xiàn)象。首先，通過比較發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化斜率與參考斜率來檢測(cè)助跑現(xiàn)象，并通過更新反饋增益來確定斷開離合器的液壓水平，以防止助跑現(xiàn)象發(fā)生。通過比較實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的平均斜率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在換擋開始和結(jié)束時(shí)的線性斜率，來評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的斜率。在反饋增益的情況下，可以得到：

式中：slωe，target—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)斜率；slωe，ref—發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的當(dāng)前參考斜率。

最后，斷開離合器的殘余液壓壓力可以通過阻塞現(xiàn)象來確定。當(dāng)接通離合器液壓壓力增大時(shí)，離合器內(nèi)會(huì)發(fā)生聯(lián)鎖現(xiàn)象，造成沖擊。因此必須通過斷開離合器的殘余液壓來防止輸出扭矩的突然增加。

在本研究中，通過測(cè)量慣性階段和轉(zhuǎn)矩階段輸出轉(zhuǎn)矩，計(jì)算其相對(duì)于參考扭矩的均方根誤差（RMSE），參考扭矩是通過將換擋前后的輸出扭矩點(diǎn)線近似為線性函數(shù)獲得的。將的最小值和最大值定義為，通用采用與升擋相同的迭代方法，使用黃金分割搜索法獲得RMSE誤差最小的值。

4 模擬與結(jié)果分析

4.1 通電升擋的仿真實(shí)例

通電升擋的仿真實(shí)例，如圖7～圖10所示。持續(xù)踩下油門踏板以加速車輛所獲得的信號(hào)，如圖7所示。隨著車速增加，相應(yīng)的擋位由1擋依次改為2擋、3擋、4擋，如圖8所示。

圖7 通電升擋的仿真輸入信號(hào)Fig.7 Simulation Input Signal of Power-up Upshift

圖8 通電升擋仿真結(jié)果Fig.8 Simulation Result for Power-on Upshift

在優(yōu)化過程中，根據(jù)模擬情況的變化來設(shè)定目標(biāo)溫度，并將其應(yīng)用到優(yōu)化過程中。仿真結(jié)果，如圖9、圖10所示。

圖9 離合器液壓曲線仿真的優(yōu)化結(jié)果Fig.9 Optimization Results of Clutch Hydraulic Curve Simulation

圖10 迭代優(yōu)化過程溫度誤差的仿真結(jié)果Fig.10 Simulation Result of Temperature Error for Iterative Optimization Process

圖9描述了離合器壓力曲線的初始值和優(yōu)化過程得到的離合器壓力曲線，在此對(duì)B2、C3、C4的離合器壓力分布進(jìn)行調(diào)整，使模擬的每個(gè)離合器滑移能量與目標(biāo)離合器溫升相匹配。

經(jīng)過迭代優(yōu)化過程后的換擋特性仿真結(jié)果，如表3所示。

表3 升擋特性的仿真優(yōu)化結(jié)果Tab.3 Simulation and Optimization Results of Upshift Characteristics

從圖10的結(jié)果可以看出，經(jīng)過多次迭代過程，模擬結(jié)果顯示的目標(biāo)溫升與仿真結(jié)果得到的溫升之間的誤差趨于收斂。因此，該優(yōu)化過程可用于尋找基本映射的閾值。

從離合器熱容的觀點(diǎn)來看，可將這些值在校準(zhǔn)過程中作為基準(zhǔn)映射值，以提高效率。

4.2 通電降擋的仿真實(shí)例

降擋的仿真實(shí)例，如圖11～圖16所示。為產(chǎn)生由4擋換到2擋的情況，車輛首先加速到第4擋，然后通過增加APS進(jìn)行降擋，即駕駛模型中將APS保持在15%左右，使車輛從1擋依次切換到4擋，然后瞬間將APS增加到70%以產(chǎn)生強(qiáng)制性降擋的過程，如圖11所示。

圖11 通電降擋的仿真輸入信號(hào)Fig.11 Simulation Input Signal of Power-up Downshift

齒輪階躍和齒輪比隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和變矩器渦輪轉(zhuǎn)速的變化，如圖12所示。從圖13（a）中可以看出，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速增加而出現(xiàn)了助跑現(xiàn)象，由此可見，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速斜率（參考斜率）大于換擋前后速度之間的直線斜率，優(yōu)化結(jié)果，如圖13（b）所示。通過調(diào)節(jié)斷開離合器的液壓水平，消除了助跑現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從換擋開始到換擋結(jié)束持續(xù)增加。

圖12 通電降擋的仿真結(jié)果Fig.12 Simulation Result for Power-on Downshift

圖13 離合器助跑現(xiàn)象與優(yōu)化Fig.13 Clutch Run-up Phenomenon and Optimization

接通離合器接合的調(diào)整時(shí)間，如圖14所示。

圖14 離合器接合的調(diào)整Fig.14 Adjustment of Clutch Engagement

在圖14（a）中，離合器的滑移速度由負(fù)變?yōu)檎?，然后在接通離合器接合時(shí)收斂為0。對(duì)于接通離合器來說，理想的接合點(diǎn)是當(dāng)離合器滑移速度的符號(hào)發(fā)生改變時(shí)，用紅點(diǎn)表示。圖14（b）顯示的是在圖14（a）的基礎(chǔ)上，接通離合器接合點(diǎn)變化時(shí)的滑移速度。與圖14（a）不同的是，它顯示了收斂到接近于零的滑移速度，變化比較小。

圖15（a）顯示了輸出扭矩的變化情況，可以看出由于斷開離合器的剩余液壓壓力，輸出扭矩迅速增大，調(diào)整后的剩余液壓輸出轉(zhuǎn)矩曲線優(yōu)化結(jié)果，如圖15（b）所示。

圖15 輸出轉(zhuǎn)矩變化Fig.15 Output Torque Change

優(yōu)化結(jié)果表明，輸出轉(zhuǎn)矩隨著坡度的增加而增加，沒有出現(xiàn)急劇增加現(xiàn)象。離合器液壓的仿真結(jié)果，如圖16和表4所示。

表4 降擋特性的仿真優(yōu)化結(jié)果Tab.4 Simulation and Optimization Results of Downshift Characteristics

圖16 離合器液壓的仿真Fig.16 Simulation of Clutch Hydraulic Pressure

圖16（a）顯示了離合器壓力的初值與優(yōu)化過程得到的離合器壓力值。圖16（b）為放大后的離合器壓力曲線，B2和C3的離合器壓力是通過上述迭代過程進(jìn)行調(diào)整的。描述了換擋時(shí)間（包括扭矩階段，慣性階段）與產(chǎn)生的滑移能量和等效離合器溫升值，如表4所示。這些優(yōu)化值可作為實(shí)車測(cè)試調(diào)優(yōu)過程的基準(zhǔn)映射參考值，可以顯著降低實(shí)車測(cè)試時(shí)間和成本。

5 結(jié)論

針對(duì)自動(dòng)變速器開發(fā)過程中的校準(zhǔn)效率，提出了一種基于模型的自動(dòng)變速器離合器液壓自動(dòng)校準(zhǔn)方法。該校準(zhǔn)方法包括自動(dòng)變速器仿真模型、車輛仿真分析算法和基于優(yōu)化過程的自動(dòng)校準(zhǔn)算法，并在優(yōu)化過程中進(jìn)行迭代仿真和分析。以通電換擋過程的控制進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明該方法能夠有效地執(zhí)行離合器液壓曲線的基本映射，優(yōu)化值可作為實(shí)車測(cè)試調(diào)優(yōu)過程的基準(zhǔn)映射參考值，通過所提出的校準(zhǔn)方法能夠縮短實(shí)際車輛試驗(yàn)前的校準(zhǔn)時(shí)間，可以顯著降低實(shí)車測(cè)試時(shí)間和成本。