汽车动力传动系统的换挡品质控制甘海云张俊智卢青春黄英（清华大学，北京介绍了汽车动力传动系统的换挡品质控制。详细介绍了换挡品质控制的主油压控制、发动机断油控制方法。后给出了换挡品质控制试验结果。从试验结果可以看出，换挡品质控制措施是有效的。

　　叙词：动力传动系统，控制，换挡品质1原稿收到口期为2002年1月日修改稿收到日期为年12月30日。rightsreserved，http://www.cnki.net 1刖目汽车自动换挡技术的出现简化了汽车操纵的复杂性，减轻了驾驶的劳动强度。带有液力变矩器的自动变速器具有减震和低速增大扭矩的特点，可提高乘坐舒适性。液力变矩器闭锁控制的采用减小了液力传动环节的能量损失，使得采用液力自动变速器的汽车燃油经济性接近传统手动机械变速器的水平。液力自动变速器1一2升挡过程中速比变化大使得换挡冲击相应增大，因此1一2升挡过程中液力自动变速器的换挡平顺性一直是液力自动变速器控制的重要内12.此文主要研究采用液力自动变速器汽车的换挡平顺性的控制方法。

　　2动力传动系统控制器的组成动力传动综合控制系统的组成如所示。主要包括传感器、电控单元及电控单元之间的通讯、执行机构等部分。其中，变速器控制系统的传感器包括涡轮转速传感器、泵轮转速传感器、输出轴转速传动力传动控制系统的组成感器、换挡手柄位置传感器、油温传感器等。变速器控制的执行机构为4个电磁阀。其中两个为换挡阀，还有一个主油压控制阀，一个液力变矩器闭锁阀。发动机的执行机构主要有点火线圈、4个喷油电磁阀、怠速阀等。为了实现动力传动系统的传感器参数共享和实施换挡品质的双ECU联合控制，变速器ECU与发动机ECU之间通过I2C总线连接，变速器使用的数据如发动机油门位置、发动机转速由发动机ECU通过I2C总线传给变速器ECU.在换挡过程中，变速器ECU给发动机ECU传递降扭矩信号使发动机切断部分气缸喷油，减小输出扭矩以改善换挡品质。主油压控制阀用于调节变速器各个工作状态所需的油压以及减小换挡过程中的冲击。

　　3换挡品质控制方法控制软件是动力传动综合控制系统的核心，文中设计的控制软件使用Intel公司的P/LM单片机编程语言，发动机ECU和变速器ECU均是菲利浦公司的80C552型带I2C总线接口的8位单片机，采用模块化的设计方法。换挡过程中主油路压力调节和发动机断油控制模块的功能如下所述。

　　1换挡品质的主油路压力控制主油路压力直接影响自动变速器离合器和制动带的结合过程，主油路压力大，则换挡执行元件的结合时间短，使得换挡冲击增大。因此减小换挡过程中变速器的主油路压力值可以有效地减小换挡过程的冲击。用主油压控制由变速器ECU控制主油压电磁阀的占空比信号来实现，在换挡过程中，通过改变变速器主油压电磁阀的占空比控制信号来减小主油压，换挡过程结束后恢复变速器正常的工作油压。

　　2换挡品质的发动机断油控制2升挡操作时，由于变速器速比变化大（挡速比：2.807，2挡速比：1.479）使得变速器输入轴转速急剧变化，从而车身纵向加速度在短时间内有较大的变化，产生换挡冲击。采用切断发动机一个气缸喷油的方法是换挡品质控制措施之一，在换挡过程中变速器ECU向发动机ECU传送减扭矩信号，使发动机ECU切断一个气缸喷油器的喷油，减小发动机的工作气缸数，从而减小换挡过程中的发动机扭矩输出，达到减小换挡冲击的目的。当换挡过程结束，变速器ECU向发动机ECU发送恢复全部气缸喷油信号，使发动机恢复正常工作。

　　33换挡品质控制软件换挡品质控制中变速器和发动机的程序框图如、所示。

　　在正常工况下，发动机按正常喷油运行，当换挡开始时，由变速器通过I2C总线将断油标志传送到发动机ECU，发动机切断一个气缸喷油，换挡结束后，变速器ECU发送正常喷油标志到发动机ECU，完成9次断油操作。为保证实时性a在发动机的喷bli变速器换挡品质发动机断油控制程序控制程序油中断程序入口处，检查喷油标志，作为判断是否断油的依据。在通讯程序的设计中，变速器ECU作为主控器，掌握了断油的开始与结束。

　　4动力传动系统综合控制装车试验为了验证动力传动系统的换挡品质控制系统的功能，将自主开发的动力传动综合控制系统安装在富康轿车上，并在日本小野公司生产的底盘测功机上进行了实车试验。

　　1发动机断油控制对换挡冲击的影响为了改善换挡品质，换挡时变速器ECU向发动机ECU通过I2C总线传递减扭矩信号，使得发动机ECU在换挡过程中切断一个气缸喷油，减小发动机的扭矩输出。、所示为在底盘测功机上进行的基于发动机断油控制的换挡品质控制试验。由图可见，在1一2升挡无发动机断油控制时，车身纵向加速度大值aw =0.36m/S2，加速度小值为amin =0.36m/s2，车内的试验人员可以感觉到明显的冲击，当米取换挡过程发动机部分气缸断油控制时，车身纵向加速度大值减小为amax=0. 27m/s2，加速度小值减小为a，=0.35m/s2，在图中还可看出，换挡过程的断油控制抑制了换挡惯性相时刻（发动机转速开始下降时刻）开始时车身纵向加速度由小值到大值的连续不间断变化，使得换挡过程平顺，消除了换挡冲击。

　　A=车身加速度；B=发动机转速；C=输入轴转速；D=输出轴转速；E=换挡信号2升挡试验4.2主油压控制对换挡冲击的影响为研究主油压控制对换挡品质的影响，进行了在0.6MPa主油压和1MPa主油压下的1 2升挡试验。从、可以看出：随着主油压的增大，换挡过程的冲击也随之加大。在0.6MPa主油压下，车身纵向加速度大值amax 0.39m/s2；当主油压增加到1MPa时，车A=车身加速度；=发动机转速；C=输入轴转速；D=输出轴转速；E=换挡信号0.6MPa主油压下的卜2升挡试验身纵向加速度大值amax=0.79m/s2，小值amin=0. 58m/s2，换挡冲击明显增加。因此，减小换挡过程中变速器的主油压可以有效地减小换挡冲击，改善换挡品质。

　　A=车身加速度；=发动机转速；C=输入轴转速；D=输出轴转速；E=换挡信号1MPa主油压下的1一2升挡试验5结论通过变速器换挡品质控制系统装车试验，得到的换挡过程发动机断油控制与换挡过程减小主油压控制试验结果表明：液力机构自动变速器换挡品质控制采用换挡过程发动机断油控制时，减小了换挡过程的加速度变化幅值，并抑制了车身纵向加速度从小值到大值之间的剧烈变化，改善了换挡品质；当换挡过程中主油压从IMPa减小为0. 6MPa时，车身纵向加速度的幅值有明显的降低，换挡品质的改善明显。