专利名称：变速器液压系统中压力控制阀的压力控制方法及鉴定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压控制技术领域，尤其是涉及一种利用阀体实际品质特性参数控制 变速器液压控制系统的可变流量电磁阀的输出压力的方法以及相应的品质特性鉴定系统。
背景技术：
在液压控制系统中，通常可采用可变流量电磁阀(VBS)为系统提供一个稳定的压 力，但可变流量电磁阀控制的阀体所输出的压力受阀体和可变流量电磁阀的制造误差的影 响较大，其输出的压力会有一个较大的变化，压力控制的精度不高，因此，难以满足对压力 控制的精度有较高要求的场合。例如在变速器的液压控制系统中，要求离合器的压力控制 有很高的精度，否则会造成换挡质量的下降，甚至引起变速器的故障。而阀体之间性能上的 差异还会造成其互换性的降低。为了实现高精度的压力控制，也有人采用高精度的比例压 力控制阀(PV)，但比例压力控制阀要比可变流量电磁阀昂贵得多，从而极大地提高了系统 的制造成本。一种在中国专利文献上公开的“标定电磁操纵的压力控制阀的方法及控制该阀的 方法”，公告号为CN100380038C，该发明通过电子控制器(E⑶)向电磁线圈施加一个输入 电流，输入电流逐步从最小值增加至最大值，然后再从最大值逐渐减小至最小值，在对应输 入电流的选定值处，测量阀的输出压力，并记录在相应的第一表和第二表中，当阀的瞬间输 出压力与电子控制器(ECU)的指令压力信号不相同时，通过在上述第一、第二表中的最接近 的数据点对之间插值以获得所需的输出电流，进而产生所需的输出压力。上述方法可消除 压力控制阀的制造误差对其输出压力的影响，从而提高阀的输出压力的控制精度，改善变 速器的换挡性能，但存在如下的问题(1)由于其对阀的标定是在阀的使用阶段，因此，当 需要更换压力控制阀时，需对新的阀重新进行标定，从而不利于提高阀的互换性；(2)其阀 体的实际测量数据，即第一表和第二表仅是用于对阀的理论数据的修正，也就是说，在使用 时，变速器的电子控制单元首先是按照阀的理论数据对阀进行控制，在阀的实际输出压力 发生偏差时再用第一表和第二表的数据去进行校正，因此会影响其控制效率；(3)当阀在 使用一定时间后，其输入电流和输出压力之间的关系会逐步偏离其原始的第一表和第二表 数据，因此，继续采用原始的数据进行修正会降低其控制精度，也就是说，该发明无法解决 阀在使用中因磨损等原因造成的精度误差问题。
发明内容
本发明是为了解决现有的压力控制阀的压力控制方法所存在的控制精度不高、互 换性差的问题，提供一种能自动修正输出压力、实现高精度压力控制的变速器液压系统中压力控制阀的压力控制方法。本发明的另一个目的是提供一种压力控制阀的品质鉴定系统，通过该系统对压力 控制阀进行品质鉴定，以实现对其输出压力的高精度控制。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种变速器液压系统中压力控制 阀的压力控制方法，其包括下列步骤
(a)通过压力控制阀的品质鉴定系统对压力控制阀的电磁线圈施加一个渐增的电流， 该电流是从最小值以固定的差值I δ逐步增加至最大值；
(b)品质鉴定系统测量并记录渐增的电流的选定值以及对应的阀的输出压力，并构成 增值数据表，品质鉴定系统将所述增值数据表储存到压力控制阀的电子存储器模块中；
(c)品质鉴定系统对压力控制阀的电磁线圈施加一个渐减的电流，该电流是从最大值 以固定的差值I δ逐步减小至最小值；
(d)品质鉴定系统测量并记录渐减的电流的选定值以及对应的阀的输出压力，并构成 减值数据表，品质鉴定系统将所述减值数据表储存到压力控制阀的电子存储器模块中；
(e)变速器控制单元进行数据初始化，并输入压力控制阀的电子存储器模块中的增值 数据表和减值数据表，变速器控制单元在渐增数据表中找到与指令输出压力Ptl最接近的输 出压力值P所对应的电流值，该电流值即作为压力控制阀输出指令输出压力Pq的初始指令 输入电流I。；
(f)测量阀的实际输出压力P1，并将P1与Ptl作比较，如果P1与Ptl差值的绝对值小于等 于允许的误差值ΡΔ，则保持指令输入电流不变；如果P1与&差值的绝对值大于允许的误差 值ΡΔ:
对于常开型压力控制阀，如果P1大于Po，则变速器控制单元将指令输入电流减小一个
差值
IΔ，如果P1小于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流增加一个差值I △；
对于常闭型压力控制阀，如果P1大于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流增加一个
差值
IΔ，如果P1小于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流减小一个差值I △； 然后重复步骤(f)的检测。(g)当指令输出压力Ptl增大时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元在渐增数 据表中找到与指令输出压力P。最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型压力控 制阀，则在渐减数据表中找到与指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电流值；
当指令输出压力Ptl减小时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元在渐减数据表中 找到与指令输出压力P。最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型压力控制阀， 则在渐增数据表中找到与指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电流值；
上述电流值重新作为压力控制阀输出指令输出压力Ptl的初始指令输入电流Itl,然后回 到步骤(f)。本发明的压力控制方法是通过一个品质鉴定系统模拟阀的实际使用状态，然 后测量并记录阀的输入电流与对应的输出压力之间的数据，再将数据编程并储存到压力控 制阀上的电子存储器模块中，这样每个压力控制阀就有了一个唯一的、与实际使用状态相 符的品质性能参数。使用时，变速器控制单元(TCU)先进行数据初始化，然后将电子存储器模块中的数据输入到变速器控制单元中，变速器控制单元用上述数据代替阀的标准理论数 据去控制阀的压力输出，从而可消除阀的制造误差对压力控制精度造成的影响。此外，在阀 的最初使用阶段，其实际性能与存储的数据之间能保持一致，因此，本发明直接调用存储数 据进行控制的方法，既可保证其控制精度，又有利于提高阀的控制效率。由于阀的品质性能 参数的测量以及存储等是在生产阶段完成的，因此，任何一个阀都可在不同的变速器之间 随时替换使用，而同一变速器也可方便地更换使用不同的压力控制阀，而不会影响其控制 精度，从而有效地提高了阀的通用性和互换性。进一步地，本发明的控制方法充分考虑了阀 在使用中的磨损对其控制精度的影响，通过对阀的实际输出压力P1的测量，并对指令输入 电流进行修正，从而实现阀的实时高精度控制。作为优选，在步骤(d)和步骤(e)之间增加步骤如下找出增值数据表和减值数据 表中相邻两个输出压力之间最大的差值，将该最大差值绝对值的二分之一作为允许的误差 值ΡΔ储存到压力控制阀的电子存储器模块中。这样，既可保证阀的高精度控制，又可避免 变速器控制单元频繁地修正阀的指令输入电流，有利于提高阀的控制效率和输出压力的稳 定性。一种电磁控制的压力控制阀的品质鉴定系统，包括预备工作站、功能和品质鉴定 工作站、台架控制系统、数据获取系统以及中央控制和数据处理系统，所述中央控制和数据 处理系统通过台架控制系统对功能和品质鉴定工作站进行控制，所述数据获取系统将检测 数据反馈给中央控制和数据处理系统，中央控制和数据处理系统对检测数据进行计算处 理，所述功能和品质鉴定工作站包括一个向压力控制阀输出渐增和渐减电流的电子控制 器、以及为压力控制阀提供标准压力输入的液压系统，电子控制器对压力控制阀的电磁线 圈输入一个渐增的电流，该电流是从最小值以固定的差值I Δ逐步增加至最大值；以及一个 渐减的电流，该电流是从最大值以固定的差值ΙΔ逐步减小至最小值；所述数据获取系统将 和上述电流的选定值对应的阀的输出压力反馈给中央控制和数据处理系统，中央控制和数 据处理系统对上述电流的选定值以及对应的输出压力所构成的数据表进行编程，编程后的 数据表输入并储存到压力控制阀的电子存储器模块中。该系统中的预备工作站可对阀体进 行接头的连接、预热等准备工作；而功能和品质鉴定工作站除了可对阀进行常规的管路渗 漏、阻力的大小等内容的检测和鉴定以外，特别地检测阀的输入电流与对应的输出压力之 间的关系的正确性并将数据记录和存储在阀的电子存储器模块中。由于本发明的品质鉴定 系统是在生产线上对压力控制阀直接进行品质鉴定，而中央控制和数据处理系统直接将压 力控制阀的输入电流和对应输出压力的数据对储存在其附带的电子存储器模块中，从而使 阀在实际使用中，应用系统可直接调用其储存的数据，实现输出压力的高精度控制，并且也 不会影响其互换使用。作为优选，该系统还包括一个可重复性试验工作站，所述可重复性试验工作站包 括一个液压系统以及电子控制器，所述中央控制和数据处理系统通过台架控制系统控制可 重复性试验工作站，其电子控制器向被鉴定压力控制阀输出渐增和渐减电流；而液压系统 向被鉴定压力控制阀输出一个标准压力，数据获取系统接收被鉴定压力控制阀与渐增和渐 减电流对应的输出压力，并将该数据反馈给中央控制和数据处理系统。设置重复性试验工 作站，可检测阀的品质特性的可重复性和一致性，当中央控制和数据处理系统对其检测的 品质特性数据与功能和品质鉴定工作站检测得到的数据进行对比，且两者不一致时，该罚
6即视为不合格，从而确保阀在实际使用中的高精度控制。作为优选，该系统还包括用于传送被鉴定压力控制阀的机器人输送系统。整个系 统采用机器人输送系统，可有效地提高系统的效率。因此，本发明具有如下有益效果(1)利用阀的实测数据控制阀的输出压力，可消 除阀的制造误差对控制精度的影响；(2)通过对指令输入电流的修正，消除阀在实际使用 中的性能参数偏移对控制精度的影响；(3)将对阀的品质鉴定放在生产阶段，有利于阀的 互换。
图1是本发明的品质鉴定系统框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的描述。本发明的一种电磁控制的压力控制阀的控制方法首先是在生产线上通过一个品 质鉴定系统对阀的品质、性能进行鉴定，其中除了常规的诸如管路渗漏、阻力的大小等内容 的检测外，特别地需要检测阀在一定的输入电流下与其对应的输出压力，为了完成对阀的 品质鉴定，本发明采用的品质鉴定系统如图1所示，其包括预备工作站1、功能和品质鉴定 工作站2、台架控制系统3、数据获取系统4以及中央控制和数据处理系统5，预备工作站首 先对压力控制阀进行外观等鉴定，并为其安装线束以及预热使其达到合适的试验状态；所 述功能和品质鉴定工作站包括一个可向压力控制阀输出渐增和渐减电流的电子控制器、以 及为压力控制阀提供标准压力输入的液压系统，并由中央控制和数据处理系统通过台架控 制系统对其进行控制，所述品质鉴定工作站首先对压力控制阀的阀门、电子-液压控制单 元以及液压管路的渗漏和阻力等进行常规功能的检测，功能试验不合格的阀会被自动挑出 重新加工，合格的阀则可继续进行品质鉴定。此时，功能和品质鉴定工作站的液压系统向 阀施加一个相当于变速器液压系统换挡压力的标准压力，而电子控制器则在中央控制和数 据处理系统的控制下向压力控制阀的电磁线圈施加一个渐增的输入电流，该输入电流从额 定的最小值开始，每次以固定的差值I δ逐步增加至最大值，接着再从最大值以固定的差值 I δ逐步减小至最小值；数据获取系统通过传感器测量与渐增的输入电流对应的阀的输出 压力，并构成一个增值数据表，而与渐减的输入电流对应的阀的输出压力则构成一个减值 数据表，数据获取系统将增值数据表和减值数据表反馈给中央控制和数据处理系统，中央 控制和数据处理系统在对上述数据进行计算编程后，再将其输入到压力控制阀的电子存储 器模块中，作为阀在使用时控制输出压力的初始标准数据，为保证控制精度并避免数据量 的过于庞大，上述差值ΙΔ—般可取0. 03、. 05安培；同时，中央控制和数据处理系统对增值 数据表和减值数据表中相邻两个输出压力的差值进行计算，并找出其中的最大差值，将该 最大差值的绝对值的二分之一作为允许的误差值ΡΔ储存到压力控制阀的电子存储器模块 中。当然，该允许的误差值ΡΔ也可根据实际的控制精度需要加以确定。另外，为确保阀的 品质特性的正确性和可重复性，本发明的品质鉴定系统还包括一个可重复性试验工作站6，该可重复性试验工作站同样包括一个液压系统以及电子控制器，中央控制和数据处理系统 通过台架控制系统控制可重复性试验工作站，可重复性试验工作站的液压系统向被鉴定压 力控制阀同样输出一个标准压力，而电子控制器向被鉴定压力控制阀输出一个渐增和渐减 电流，压力控制阀则产生相对应的输出压力，并同样形成一个增值数据表和减值数据表；数 据获取系统接收上述数据，并将其反馈给中央控制和数据处理系统，中央控制和数据处理 系统对分别来自功能和品质鉴定工作站以及可重复性试验工作站的上述数据进行比对，如 果两者不一致时，该阀即视为不合格，从而保证了阀的品质性能的正确性和可重复性，进而 确保阀在实际使用中的高精度控制。此外，本发明的品质鉴定系统还包括一套机器人输送 系统，通过机器人输送系统，被检测的压力控制阀可自动进入品质鉴定系统各工作站，从而 可减少人为的操作失误并提高效率。在经过品质鉴定系统的品质鉴定后，压力控制阀即可被安装到变速器的液压控制 系统中，变速器控制单元首先进行初始化，将存储在压力控制阀的电子存储器模块中的增 值数据表、减值数据表以及允许的误差值ΡΔ输入到变速器控制单元中，并将该数据作为对 压力控制阀进行压力控制的初始控制数据。根据换挡情况的不同，变速器控制单元会计算 出一个控制离合器的指令输出压力Ptl，然后在增值数据表中找到一个与Ptl最接近的一个输 出压力值P相对应的输入电流，并将该输入电流作为压力控制阀输出指令输出压力Pq的初 始指令输入电流Ici,由于阀的品质鉴定工艺条件与其实际使用条件相似，因此，利用阀的品 质鉴定实测数据对阀的输出压力进行控制，可显著地提高控制精度。为避免压力控制阀的 实际使用条件与其在进行品质鉴定时的工艺条件的不同对控制精度的影响，尤其是阀的使 用磨损等对控制精度的影响，本发明在控制压力控制阀的输出压力时，变速器控制单元利 用传感器实时检测压力控制阀的实际输出压力P1，并按照下列步骤将P1与Pq进行比较
步骤1.如果P1与Ptl差值的绝对值小于等于允许的误差值ΡΔ，则保持指令输入电流 不变；当P1与Ptl差值的绝对值大于允许的误差值P Δ时
对于常开型压力控制阀，如果P1大于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流减小一个
差值
IΔ，如果P1小于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流增加一个差值IΔ ；
对于常闭型压力控制阀，如果P1大于Po，则变速器控制单元将指令输入电流增加一个
差值
IΔ，如果P1小于Ptl,则变速器控制单元将指令输入电流减小一个差值IΔ ； 步骤2.在修正指令输入电流后，变速器控制单元继续测量压力控制阀的实际输出压 力P1，并重复上述步骤1将P1与Ptl再次进行比较，直至实际输出压力P1能满足步骤1中的 控制精度为止。当指令输出压力Ptl增大时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元重新在渐增 数据表中找到与新的指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型 压力控制阀，则在渐减数据表中找到与指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电 流值。当指令输出压力Ptl减小时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元重新在渐减 数据表中找到与新的指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型 压力控制阀，则在渐增数据表中找到与指令输出压力Ptl最接近的输出压力值P所对应的电流值。 上述电流值重新作为压力控制阀输出指令输出压力Ptl的初始指令输入电流I。，然 后按照前述步骤1、步骤2重新对P1与Ptl进行比较，以便对压力控制阀的输出压力进行精 确地控制。
权利要求
一种变速器液压系统中压力控制阀的压力控制方法，其包括下列步骤(a)通过压力控制阀的品质鉴定系统对压力控制阀的电磁线圈施加一个渐增的电流，该电流是从最小值以固定的差值I△逐步增加至最大值；(b)品质鉴定系统测量并记录渐增的电流的选定值以及对应的阀的输出压力，并构成增值数据表，品质鉴定系统将所述增值数据表储存到压力控制阀的电子存储器模块中；(c)品质鉴定系统对压力控制阀的电磁线圈施加一个渐减的电流，该电流是从最大值以固定的差值I△逐步减小至最小值；(d)品质鉴定系统测量并记录渐减的电流的选定值以及对应的阀的输出压力，并构成减值数据表，品质鉴定系统将所述减值数据表储存到压力控制阀的电子存储器模块中；(e)变速器控制单元进行数据初始化，并输入压力控制阀的电子存储器模块中的增值数据表和减值数据表，变速器控制单元在渐增数据表中找到与指令输出压力P0最接近的输出压力值P所对应的电流值，该电流值即作为压力控制阀输出指令输出压力P0的初始指令输入电流I0；(f)测量阀的实际输出压力P1，并将P1与P0作比较，如果P1与P0差值的绝对值小于等于允许的误差值P△，则保持指令输入电流不变；如果P1与P0差值的绝对值大于允许的误差值P△对于常开型压力控制阀，如果P1大于P0，则变速器控制单元将指令输入电流减小一个差值I△，如果P1小于P0，则变速器控制单元将指令输入电流增加一个差值I△；对于常闭型压力控制阀，如果P1大于P0，则变速器控制单元将指令输入电流增加一个差值I△，如果P1小于P0，则变速器控制单元将指令输入电流减小一个差值I△；然后重复步骤(f)的检测；(g)当指令输出压力P0增大时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元在渐增数据表中找到与指令输出压力P0最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型压力控制阀，则在渐减数据表中找到与指令输出压力P0最接近的输出压力值P所对应的电流值；当指令输出压力P0减小时，对于常开型压力控制阀，变速器控制单元在渐减数据表中找到与指令输出压力P0最接近的输出压力值P所对应的电流值，对于常闭型压力控制阀，则在渐增数据表中找到与指令输出压力P0最接近的输出压力值P所对应的电流值；上述电流值重新作为压力控制阀输出指令输出压力P0的初始指令输入电流I0，然后回到步骤(f)。
2.根据权利要求1所述的变速器液压系统中压力控制阀的压力控制方法，其特征是， 在步骤(d)和步骤(e)之间增加步骤如下找出增值数据表和减值数据表中相邻两个输出 压力之间最大的差值，将该最大差值绝对值的二分之一作为允许的误差值ΡΔ储存到压力 控制阀的电子存储器模块中。
3.—种电磁控制的压力控制阀的品质鉴定系统，包括预备工作站(1)、功能和品质鉴 定工作站(2)、台架控制系统(3)、数据获取系统(4)以及中央控制和数据处理系统(5)，所 述中央控制和数据处理系统通过台架控制系统对功能和品质鉴定工作站进行控制，所述数 据获取系统将检测数据反馈给中央控制和数据处理系统，中央控制和数据处理系统对检测数据进行计算处理，其特征是，所述功能和品质鉴定工作站(2)包括一个向压力控制阀输出 渐增和渐减电流的电子控制器、以及为压力控制阀提供标准压力输入的液压系统，电子控 制器对压力控制阀的电磁线圈输入一个渐增的电流，该电流是从最小值以固定的差值ΙΔ 逐步增加至最大值；以及一个渐减的电流，该电流是从最大值以固定的差值ΙΔ逐步减小至 最小值；所述数据获取系统将和上述电流的选定值对应的阀的输出压力反馈给中央控制和 数据处理系统，中央控制和数据处理系统对上述电流的选定值以及对应的输出压力所构成 的数据表进行编程，编程后的数据表输入并储存到压力控制阀的电子存储器模块中。
4.根据权利要求3所述的一种电磁控制的压力控制阀的品质鉴定系统，其特征是， 该系统还包括一个可重复性试验工作站(6)，所述可重复性试验工作站包括一个液压系统 以及电子控制器，所述中央控制和数据处理系统通过台架控制系统控制可重复性试验工作 站，其电子控制器向被鉴定压力控制阀输出渐增和渐减电流；而液压系统向被鉴定压力控 制阀输出一个标准压力，数据获取系统接收被鉴定压力控制阀与渐增和渐减电流对应的输 出压力，并将该数据反馈给中央控制和数据处理系统。
5.根据权利要求3或4所述的一种电磁控制的压力控制阀的品质鉴定系统，其特征 是，该系统还包括用于传送被鉴定压力控制阀的机器人输送系统。
全文摘要
本发明公开了一种变速器液压系统中压力控制阀的压力控制方法及鉴定系统，通过品质鉴定系统的功能和品质鉴定工作站向压力控制阀输出一个固定差值I△的渐增和渐减电流，数据获取系统将和上述电流对应的阀的输出压力所构成的增值数据表和减值数据表反馈给中央控制和数据处理系统，并通过中央控制和数据处理系统编程计算后储存到压力控制阀的电子存储器模块中，变速器控制单元(TCU)用上述数据代替阀的标准理论数据去控制阀的压力输出，同时，对阀的实际输出压力进行检测和修正，从而可消除阀的制造误差以及使用中的磨损对其压力控制精度造成的影响，提高阀的互换性，降低液压系统的制造成本。
文档编号F16K31/06GK101915331SQ20101020590
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者艾伦·莫里斯, 赵福全, 陈勇 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司