namiТруды НАМИTrudy NAMI0135-3152ФГУП «НАМИ»nami-97Research ArticleАВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕAUTOMOBILE DEVELOPMENTК вопросу выбора параметров процесса переключения ступеней автоматических коробок передач с фрикционными элементамиOn the choice of switching gears parameters for automatic transmissions with friction elementsФисенкоИ. А.FisenkoI. A.

канд. техн. наук, ведущий эксперт Экспертного совета

г. Москва 125438

PhD (Eng), leading expert of the Expert Council

Moscow 125438

igor.fisenko@nami.ruГируцкийО. И.GirutskiyO. I.

д-р техн. наук, профессор, заместитель председателя Экспертного совета

г. Москва 125438

D.Sc.(Eng), professor, vice-chairman of the Expert Council

Moscow 125438

ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»РоссияFederal State Unitary Enterprise “Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute” (FSUE “NAMI”)Russian Federation20191207202002613Copyright © Фисенко И.А., Гируцкий О.И., 20202020Фисенко И.А., Гируцкий О.И.Fisenko I.A., Girutskiy O.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nami.elpub.ru/jour/article/view/97Введение

Введение. Одной из важнейших и сложных инженерных задач при создании автоматических коробок передач (АКП) является выбор алгоритмов и параметров переходных процессов при переключении ступеней. При решении этой задачи необходимо учитывать условия эксплуатации транспортного средства, его весовое состояние, макро- и микропрофиль дороги, манеру вождения и т.д.

Цель исследования – проведение расчётных и экспериментальных исследований процесса переключения с низшей на высшую передачу АКП легкового автомобиля с целью получения параметров процесса переключения для выбора оптимальной характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении.

Методология и методы

Методология и методы. В качестве оценочных параметров процесса переключения выбраны величина работы буксования (тепловая нагруженность фрикциона) и размах колебания продольного ускорения автомобиля при переключении ступеней. На основе анализа полученных данных приводится пример выбора характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении, обеспечивающей оптимальные показатели плавности переключения передачи и работы буксования фрикционных элементов.

Результаты и научная новизна. На основе расчётных и экспериментальных данных показана взаимосвязь оценочных параметров процесса переключения, что является основой для анализа, оптимизации и дальнейшего выбора характеристики изменения частоты вращения двигателя в переходном процессе переключения ступеней. Представлен путь выбора оптимальной характеристики изменения частоты вращения двигателя при переключении, которая должна быть реализована при выборе алгоритма управления фрикционными элементами, влияющими на процесс переключения ступеней АКП.

Практическая значимость

Практическая значимость. Предложенную методику целесообразно использовать при разработке алгоритмов процессов переключения ступеней и выборе его параметров.

Introduction

Introduction. One of the most important and complex engineering tasks in creating automatic transmissions (AT) is the choice of algorithms and transient parameters when switching gears. When solving this problem, it is necessary to take into account the vehicle operating conditions, its weight state, macro- and microprofile roads, driving style, etc.

The purpose of the study was to carry out computational and experimental studies of the switching process of the passenger vehicle automatic transmission from the lowest to the highest gear and obtain the switching process parameters in order to select the optimal characteristic of changing engine speed when switching.

Scientific novelty and results. The basis for the analysis, optimization and further selection of the engine rotation speed changing characteristic in gear switching was the interrelation of the switching process estimated parameters which has been proved by the calculated and experimental data. A way of selecting the optimal engine speed characteristic at switching gears was proposed which should be used when choosing the control algorithm for friction elements affecting the automatic gearbox stages switching process.

Practical significance

Practical significance. The proposed methodology should be used in the development of switching process algorithms and the choice of its parameters.

автоматическая коробка передачфрикционные элементысистема автоматического управленияработа буксованияразмах колебания продольного ускорения автомобиляплавность переключения передачвыбор оптимальных параметров переключенияautomatic transmissionfriction elementsautomatic control systemslipping operationswing range of a vehicle’s longitudinal accelerationgear shifting smoothnessselection of optimal shift parametersReferencesЛомовцев А.Д., Ендачёв Д.В. Метод переключения автоматической коробки передач с фрикционными элементами управления по заданному закону изменения угловой скорости вращения двигателя // Труды НАМИ. – 2017. – № 4 (271). – С. 49–61.Lomovtsev A.D., Endachev D.V. [The method of an automatic transmission shifting using friction control elements, according to a given law of changing the engine angular velocity]. Trudy NAMI, 2017, no. 4 (271), pp. 49–61. (In Russian)Гапоян Д.Т. Фрикционы автоматических коробок передач. – М.: Машиностроение, 1966. – 167 с.Gapoyan D.T. [Automatic transmission friction clutches]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1966. 167 p. (In Russian)Фисенко И.А., Есеновский-Лашков Ю.К., Скоков Е.М. Оценка плавности переключений гидромеханических передач легковых автомобилей // Автомобильная промышленность. – 1982. – № 5. – С. 17–18.Fisenko I.A., Esenovskiy-Lashkov Yu.K., Skokov E.M. [Evaluation of the smoothness of switching hydromechanical gears of vehicles]. Avtomobil’naya promyshlennost’, 1982, no. 5, pp. 17–18. (In Russian)Куликов И.А., Фисенко И.А. Моделирование движения автомобиля с автоматической трансмиссией средствами программного пакета Simulink // Труды НАМИ. – 2008. – № 239. – С. 80–98.Kulikov I.A., Fisenko I.A. [Simulation of the movement of the vehicle with automatic transmission by means of the software package Simulink]. Trudy NAMI, 2008, no. 239, pp. 80–98. (In Russian)Поляк Д.Г., Фисенко И.А., Есеновский-Лашков Ю.К., Гируцкий О.И. Гидравлическая система гидромеханической коробки передач: патент SU1301733 А1. – 1987.Polyak D.G., Fisenko I.A., Esenovskiy-Lashkov Yu.K., Girutskiy O.I. [Hydraulic system hydromechanical gearbox]. Patent SU no. SU1301733 А1, 1987. (In Russian)Селифонов В.В. Автоматические системы автомобиля. – М.: «Гринлайт», 2011. – С. 127–134.Selifonov V.V. [Automatic systems of vehicle]. Moscow, Grinlayt Publ., 2011, pp. 127–134. (In Russian)Гируцкий О.И., Тарасик В.П., Рынкевич С.А. Развитие интеллектуальных систем управления // Труды НАМИ. – 2015. – № 260. – С. 99–115.Girutskiy O.I., Tarasik V.P., Rynkevich S.A. [The development of intelligent control systems]. Trudy NAMI, 2015, no. 260, pp. 99–115. (In Russian)Гируцкий О.И., Тарасик В.П., Рынкевич С.А. Развитие конструкций и перспективы автоматических трансмиссий // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2014. – № 3. – С. 59–94.Girutskiy O.I., Tarasik V.P., Rynkevich S.A. [The development of structures and prospects of automatic transmissions]. Nauka i obrazovanie: nauchnoe izdanie MGTU im. N.E. Baumana, 2014, no. 3, pp. 59–94. (In Russian)Kulikov I., Baulina E. and Filonov A. Optimal Control of a Hybrid Vehicle’s Powertrain Minimizing Pollutant Emissions and Fuel Consumption // SAE Technical Paper. 2014-01-2372, 2014. – DOI: 10.4271/2014-01-2372.Kulikov I., Baulina E. and Filonov A. Optimal Control of a Hybrid Vehicle’s Powertrain Minimizing Pollutant Emissions and Fuel Consumption. SAE Technical Paper, 2014-01-2372, 2014. DOI: 10.4271/2014-01-2372.Bellman R.E. Dynamic programming. – Princeton University Press, 1957.Bellman R.E. Dynamic programming. Princeton University Press, 1957.Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. – М.: Наука, 1965. 460 с.Bellman R., Dreyfus S. [Applied problems of dynamic programming]. Moscow, Nauka Publ., 1965. 460 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.