基于上文对换挡过程中的关键问题的分析,结合换挡自动操纵机构的结构特点,对换挡过程的控制参数进行选择,为换挡过程控制策略设计奠定基础。
挂挡过程控制曲线如图5.16所示:0 ~1 点间,消除结合套、同步器等部件间的间隙;1 ~2 点间同步器主、从动部分开始结合;2 点时,同步器主、从动部分相互压紧,消除速差,实现同步;2 ~4 点间,结合套与目标挡齿圈相啮合。
图5.16 挂挡过程控制曲线
根据图5.12 中的换挡不同阶段的工作特点,选取控制参数如下。
1.换挡行程TX
通过对换挡操纵机构安装行程传感器,将换挡操纵机构的位置数值化,即得到换挡行程TX,换挡行程能够直接体现换挡操纵机构的位置,忽略部件的磨损,同步点及换挡终点会对应一个基本固定不变的换挡行程位置,因此通过换挡行程可以判断同步点和换挡终点,并可依此对换挡策略进行调整。
2.换挡机构运动速度dTX/dt
换挡行程的变化率即为换挡机构的运动速度,为防止结合套运动过快而导致的冲击和打齿等现象的产生,换挡机构的运动速度dTX/dt 控制成为消除间隙阶段和同步后阶段控制的重要参数。
3.目标挡位
目标挡位不但是换挡过程的最终目标,同样也是换挡过程的重要控制参数,目标挡位决定了选位电磁阀和换挡电磁阀的选择,每一个挡位都对应着一组固定的电磁阀组合。(www.xing528.com)
4.变速器输入轴转动角速度ω1 和输出轴转动角速度ω2
变速器输入、输出轴转动角速度用于计算同步过程中同步器主、从动部分间的转动角速度差Δω,辅助换挡力的控制。其计算公式如下:
5.变速器输入轴转动角加速度dω1/dt
同步器的摩擦力矩Ms1是同步过程的重要控制量,但对其进行直接测量存在困难,通过式(2.20)可知,由输入轴转动角加速度可以计算出同步器的摩擦力矩Ms1:
式中,升挡时K =1,降挡时K =-1。
同步过程中,随时间的推移转速差逐步减小,因此,在控制同步器摩擦功率一定的前提下,换挡力应该随转速差的减小而增加,如图5.17所示。
图5.17 挂挡过程换挡力理想曲线
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