浅析存储芯片SUBROM在无级变速器的应用

刘志军 汪杰强 黄仁熠

摘 要：介绍了存储芯片SUBROM的工作原理及金属带式无级变速器（CVT）液压控制，并详细说明了SUBROM功能验证过程和优化方案。通过SUBROM补偿的方法弥补不同CVT由零部件差异、整机装配差异带来的液压特性差异，使CVT液压控制系统工作更加精确。提高CVT的传动效率，保证速比控制的准确性。该方法对解决类似的问题具有一定参考价值。

关键词：CVT;SUBROM;液压

1 引言

金属带式无级变速器（CVT）是自动变速器的一种，它的优点是速比连续可变，从而使发动机能工作在最佳工况，保证充足的动力和燃油经济性。CVT的速比、液力变矩器和离合器的控制都需借助于液压系统。液压阀板各个油道的压力由电磁阀控制，电磁阀依靠通电螺线管或永磁铁产生磁力改变阀孔启闭状态进而改变压力。由于电磁阀的制造差异、整机装配差异带来了电磁阀液压特性的差异，液压特性的差异可能导致CVT速比控制偏差和传动效率降低。通過采用存储芯片SUBROM对电磁阀液压特性进行补偿，能减小液压控制误差。本次研究的CTF25A无级变速器SUBROM存储内容包括系统（主油道）、主动带轮、从动带轮、液力变矩器和离合器的压力-电流特性曲线数据。本文以主油道压力为例进行介绍。

2 金属带式CVT的液压工作原理

液压阀板油路如图1所示。发动机通过传动链带动油泵将变速器油泵进主油道，经过主油道电磁阀和溢流阀控制主油道压力。主油道再给主动带轮、从动带轮、液力变矩器和离合器供油。标定电磁阀压力-电流关系，就能根据目标压力查找对应电流驱动电磁阀工作，达到控制油压的目的。

变速器的主油道为各个油道供油，所以确保主油道压力充足对其他部件的控制十分必要。由于油泵、液压阀板和电磁阀的制造误差以及整机装配差异，导致主油道压力控制出现偏差。使用标定数据对60台变速器进行液压特性验证，主油道压力普遍偏大1bar以上，甚至超过5bar。标定数据控制的主油道压力偏差大，压力偏大意味着需要泵进主油道的变速箱油增多，油泵消耗扭矩增加，最终降低了CVT的传动效率。反之，主油道压力偏小将导致主动带轮和从动带轮的流量供应不足，压力达不到目标值，影响CVT的速比控制和响应速度。对每台变速器都进行独立标定不现实，所以迫切需求优化方案。

3 SUBROM工作原理

针对压力偏差问题，设计了存储芯片SUBROM补偿方法。在CVT外置一个存储芯片，将液压数据存储在芯片中。当CVT工作时，变速器控制单元（TCU）读取SUBROM中的对应数据用于精确控制各油道压力。每台变速器的SUBROM数据通过自动变速器终端下线测试（EOL）在60℃油温测得。SUBROM工作过程如下：

计算特定目标压力下的EOL测试数据与60℃标定量的电流偏差：

通过式（1）计算得到的各个特定目标压力的电流偏差存储在TCU中，再根据当前的目标压力插值得到对应的电流偏差值：

由于基础标定值受目标压力和温度的影响，所以需要进行双线性插值：

由于阀板与整机测试过程中泄漏量和流量不同，如果阀板的EOL测试数据直接用于整机CVT液压控制，会导致一定的压力偏差，需要进一步优化。通过计算特定目标压力下的压力偏差平均值，再根据偏差平均值进行电流补偿。单位压力电流补偿值需根据主油道电磁阀的电流-压力特性计算。增加测试的变速器数量，能使优化后的参数匹配性更好。将电流补偿后的EOL测试数据刷写进SUBROM芯片，就能达到精确控制压力的目的。

4 结语

存储芯片SUBROM在无级变速器的应用，弥补了变速器因零部件和装配差异所带来的变速器特性的差异，为CVT液压系统正常安全工作提供保障。同时，提高CVT的传动效率和驾驶舒适性。SUBROM除了存储电磁阀的液压特性数据，还可以存储变速器一些重要的标定参数，对变速器的性能进行优化，进一步提升产品的质量和市场竞争力。

参考文献：

[1]徐向阳.《自动变速器电控系统及其应用软件开发技术》[M].北京：机械工业出版社，2018.

[2]朱焱锋、王健等.变速器电磁阀颤振控制研究[J].上海汽车，2012年，（10）：17-22.