新型双离合变速器的液压控制系统逻辑分析.pdf

20152015年9 9月 机 床 与 液 压 Sep. 2015 Sep. 2015 第 43 43 卷第 17 17 期 MACHINETOOL 3 HYDRAULICS Vol. 43 No. 17 DOI MACHINETOOL 3 HYDRAULICS Vol. 43 No. 17 DOI 10.3969/ /j. i irnn. 1001- -3881. 2015. 17. 004 新型双离合变速器的液压控制系统逻辑分析 李J1，江 斌 \ 孙 保 群2 夏光2 1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009 2.合肥工业大学汽车技术研究院，安徽合肥230009 摘要 运用逻辑分析法，分析了新型双离合变速器的液压控制系统， 将抽象的换挡过程和错综复杂的换挡油路简化为 清晰的逻辑表达公式，直接得到电磁阀的二进制逻辑状态，并在A M E S iA M E S i多领域系统仿真平台上得到验证，以更为直观、 高效的方式对新型双离合变速器的换挡过程进行解析。 关键词 双离合自动变速器；液压控制系统；逻辑分析；A M E SiA M E Si仿真 中图分类号TP271. 3 TP271. 3 文献标志码 A A 文章编号1001-3881 2015 17-016-41001-3881 2015 17-016-4 Logical Analysis for Hydraulic Control System of New Dual Clutch TransmissionLogical Analysis for Hydraulic Control System of New Dual Clutch Transmission LILei1，JIANGBin1，SUNBaoqun2，XIAGuang2 1. School of Mechanical and Automotive Engineering， Hefei University of Technology， Hefei Anhui 230009，China; 2. Automobile Technical Institute， Hefei University of Technology， Hefei Anhui 230009, China Abstract Anewdual-clutch transmission’s hydraulic control system was analyzed by using logical analysis . The abstract shift process and the complex gearshift oil circuit were simplified to clear logical expression ula Abstract Anewdual-clutch transmission’s hydraulic control system was analyzed by using logical analysis . The abstract shift process and the complex gearshift oil circuit were simplified to clear logical expression ula，thus directly to get the binary logicthus directly to get the binary logic state of solenoid valvestate of solenoid valve， and to get the validation in the AMESim multidisciplinary system simulation plat. The new dual-clutch and to get the validation in the AMESim multidisciplinary system simulation plat. The new dual-clutch transmission’s shifting process ii parsed in the more intuitive and efficient way. Keywords transmission’s shifting process ii parsed in the more intuitive and efficient way. Keywords Dual-clutch automatic transmission; Hydraulic control system; Logical analysis; Simulation with AMESim Dual-clutch automatic transmission; Hydraulic control system; Logical analysis; Simulation with AMESim 〇 前言 双离合变速器的挡位变换是通过油压操纵结合元 件 （ 如同步器与离合器）的接合和分离来实现的， 通过控制液压执行元件动作来控制油压的建立，而液 压 执 行 兀 件 动 作 是 通 过TCU TCU Transmission ControlTransmission Control U n iU n i 发出控制信号控制换挡电磁阀使其改变所处 “ 左” 、“ 右”位状态实现的，所以复杂的换挡过程就 归结到电磁阀的逻辑控制上。双离合自动变速器的 换挡过程复杂，对可靠性要求高，液压控制系统的 电磁阀数量多，电磁阀动作过程复杂，要精确控制 变速器不同挡位的平稳变换，就需要一套精确、严 密、可靠的电磁阀控制规律[1]。运用传统分析方式 对液压系统和电磁阀的逻辑控制分析，过程繁琐且 效率低下。 逻辑分析法，可靠性、操作性、移植性较强，不 仅适用于乘用车变速器液压系统的分析，同样适用于 装载机、叉车等工程机械或农业机械的自动变速器。 目前，国内对双离合变速器液雖制系统的研究还处 于探索阶段，文中的逻辑分概为双离合变速器液压 系统分析提供了全新的思路，并运用A M E S iA M E S i多领域 系统仿真平台较为新颖地对整个液压系统建模仿真， 突破了仅对单个阀组进行节点麵的传统，验证了所 述的逻辑分析法。 1新型双离合变速器液压控制系统的工作过程 完全自主研发的并联行星轮系变速器[2]是一种新 型的双离合自动变速器，能实现8 8个前进挡和2 2个倒 挡的动力传递，该变速器的特点就是挡位的预置与动 力传动是分离的。如 图1 1所示，汽车发动机启动时， 在空挡情况下，所 有 同 步 器 （T1T1 T2T2 T 3T 3 处于中 位 ，联接器和结合器（L1L1、L2L2 L3L3 L4L4 均分离[3]; 换挡时，换挡执行机构拨叉拨动同步器左右移动，控 制8 8个前进挡和2 2个倒挡的挡位预置，实现预挂挡， 然后相应挡位的联接器或结合器结合，实现动力输 出。限于篇幅，变速器具体工作原理见参考文献[2 2]。 收稿日期 2014-07-112014-07-11 基金项目国家自然科学基金资助项目（51205101;51205101;安徽省十二五科技攻关项目（2012AKKG07662012AKKG0766 作者简介李 幕 （ 1988 1988 ，男，硕士研究生，研究方向为机电控制及自动化。 E。 E-mail lldasheng2008mail lldasheng2008。 第 17期等 新型双离合变速器的液压控制系统逻辑分析 17 换挡执行机构拨叉是由液压控制系统的3 3个双向 作 用 油 缸 （1313、1414、1515 操纵，使其左右移动；2 2个 联接器和2 2个结合器的接合与分离是由液压控制系统 的4 4个 单 向 作 用 油 缸 （2626、2727、2828、2929 操 纵 （ 如 图2 2所示） 。 液压控制系统的3 3个外控型两位三通滑阀（1717、 1818、1919，与4 4个两位三通电磁换向阀（2222、2323、2424、 2525 相配合，来控制3 3个双作用油缸左右油口（ 如 13A13A、13B13B 液压油的通断，从而使油缸的活塞左右 移动；4 4个两位三通电磁换向阀（3232、3333、3434、3535， 直接控制两个联接器和2 2个结合器油口（ 如26A26A 液 压油的通断。 以第三双作用油缸1 51 5为例，介绍自动变速器挡 位预置过程第三双作用油缸1 51 5无杆腔油口 15A15A连 通滑阀1 91 9的出油口、有杆腔的油口 1 5 B1 5 B同时连通滑 阀1 91 9的进油口和电磁换向阀2 42 4的出油口 A A;当接到 换挡信号，T C UT C U控制各电磁换向阀动作，同时对第 三双作用油缸1 51 5无杆腔油口 15A15A和有杆腔油口 15B15B 供油，可使其活塞移动至右位实现前进挡D 2D 2或前进 挡D 6D 6的挡位预置，当对其无杆腔油口 15A15A泄油、同 时对其有杆腔油口 1 5 B1 5 B供油，可使其活塞移动至左 位实现前进挡D 4D 4或前进挡D 8D 8的挡位预置，当同时 对其无杆腔油口 15 A15 A和有杆腔油口 1 5 B1 5 B泄油可使其 活塞静止于所处位置[4]。 以第三单作用油缸2 82 8为例，介绍自动变速器动 力输出过程当变速器完成挡位预置，且接到相应的 换挡信号，T C UT C U控制电磁阀动作，对第三单作用油 缸2 82 8的油口 2 8 A2 8 A供油可使其活塞移至右位实现前进 挡D 2D 2或前进挡D 4D 4的动力输出，泄油可使其活塞在 复位弹簧作用下移至左位中断相应挡位的动力输出。 整个变速器各挡位对应的执行元件供油口通油状 态见表1 1。 表1 1各挡位对应执行元件供油口状态表 挡位 执行元件供油口状态 13A13B14A14B15A15B26A27A28A29A R1 根据液压系统的逻辑关系得出电磁阀的逻辑状态，并 用二进制代码表示，直接用于TCU控制器的编程控 制，简化了后期TCU程序的开发流程，缩短了自动 变速器的开发周期。由此可见，逻辑分析法在液压控 制系统的开发工作中具有重要意义。 参考文献 [ 1 ] [ 1 ] 李江江， 尤明福.基于逻辑分析法的自动变速器液压系 统设计[J ][J ]. 机床与液压，20112011，39 5 39 5 ，39-10. [ 2 ] 39-10. [ 2 ] 汪韶杰， 孙保群， 李余格， 等.具有并联行星轮系的变速 器 中国，201310476907.0 P ].2013-12-25. [3 ] 201310476907.0 P ].2013-12-25. [3 ]朱雷， 朱华炳， 何春华， 等.新型双离合自动变速器传动方 案与结构设计[ J ][ J ]. 合肥工业大学学报，2011634-36. [4 ] 2011634-36. [4 ]孙保群， 汪韶杰， 李磊， 等.用于并联行星轮系的变速器的 液压控制系统 中国，201310483928.X[ P ] .2013-10-16. [5 ] 201310483928.X[ P ] .2013-10-16. [5 ]黄宗益. .现代轿车自动变速器原理与设计[ M ].[ M ].上海 同 济大学出版社，2006. [ 6 ] 2006. [ 6 ]付永领， 齐海涛.LMS lmagine.Lab AMESim.LMS lmagine.Lab AMESim系统建模和 仿真[ M ][ M ]. 北京 北京航空航天大学版社，2011.2011.