机械式自动变速器的换挡控制

机械式自动变速器为非动力换挡,换挡品质是AMT换挡控制的关键.分析了换挡过程的控制策略对换挡品质的影响.在恢复动力过程中,离合器在同步时刻主从动盘转速差的变化率与车辆加速度的突变量成正比.车辆加速度变化较大时会引起使乘员感到不舒适的车辆冲击和振荡.笔者提出了通过发动机和离合器的协调控制使同步时刻离合器主从动盘转速差的变化率小于设定范围的控制策略.道路试验表明,该控制策略改善了换挡品质.     

两挡 AMT无动力中断换挡协调控制研究

针对一种纯电动汽车用离合器后置式二挡机械式自动变速器(AMT),提出将同步器布置于变速器第二轴的方案,通过离合器和同步器的切换控制实现无动力中断换挡.为使换挡过程中变速器输出扭矩变化平顺,综合考虑冲击度与滑摩功等换挡性能指标,针对换挡过程的不同阶段,采用相应的换挡协调控制策略:扭矩相时驱动电机扭矩保持不变,同时协调控制离合器扭矩;惯性相时分别采用PID、自适应模糊PID控制电机扭矩使离合器转速差跟踪目标轨迹.基于Matlab/Simulink建立整车纵向动力学模型并进行仿真试验.结果表明:所制定的换挡协调控制策略是有效的,相较于惯性相时采用PID控制离合器转速差,采用自适应模糊PID控制能有效改善换挡品质,换挡过程中最大冲击度和滑摩损失都有所减小,变速器输出扭矩变化平顺无动力中断,整车舒适性有较大提高.     

离合器到离合器动力降挡过程控制机理研究

对汽车自动变速器离合器到离合器动力降挡过程控制机理及控制策略进行了研究.从理论上阐明了动力降挡过程两离合器之间的动力转化机理,进而提出两离合器之间实现理想动力搭接的方法,并通过仿真及实车试验进行了验证.揭示了离合器完全结合瞬间产生换挡冲击的机理,并指出减少这种冲击的策略.在机理研究的基础上提出了基于输入轴转速目标轨迹的分段控制策略,并进行了仿真和实车试验验证,结果证明了机理分析的正确性和控制策略的可行性.      

重型商用车AMT自动控制策略及试验分析

通过对重型商用车电控机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)起步过程分析,在综合考虑驾驶员起步意图和起步性能指标的基础上,提出起步过程离合器结合速度模糊控制算法和发动机局部恒转速模糊控制算法,将AMT换挡过程分为7个阶段,提出换挡过程离合器控制逻辑和发动机目标转速控制算法。针对车辆运行过程中出现的紧急制动工况,提出AMT制动跳挡降挡控制策略和目标挡位确定算法。为了验证控制策略的正确性,研制开发了重型商用车AMT样机,完成了AMT样车开发并进行起步、换挡和制动跳挡降挡试验。     

工程车辆自动变速器换挡过程建模与仿真

根据某型五速自动变速器具体结构,结合换挡过程中系统的动态特性,应用拉格朗日方法建立基于离合器输入扭矩的行星轮系数学模型.依据换挡时离合器充油过程,使用克服零速区域的数值模拟问题的Woods模型作为离合器结合过程扭矩传递模型.基于Matlab/Simulink软件,搭建换挡过程模型.仿真结果表明:相邻档位离合器充油重叠方式的差别直接影响车辆换挡品质,可为进一步分析离合器结合油压对矿用车辆换挡品质的影响提供合理的仿真模型.     

多参数耦合下湿式换挡离合器滑摩特性

以某车辆的湿式换挡离合器为研究对象,分析多参数耦合下湿式换挡离合器的滑摩特性.基于多体动力学和Hertz接触理论,在ADAMS软件中建立和验证离合器动态分析模型,仿真研究接合油压、摩擦副主、从动件初始转速差、摩擦因数,以及摩擦片刚度等因素对湿式换挡离合器滑摩特性的影响规律.结果表明:适当提高接合油压,增大摩擦因数、摩擦片刚度和摩擦副主、从动件初始转速差,可以有效改善湿式换挡离合器滑摩特性.     

发动机断油控制对AMT换挡品质的影响

开发电机驱动式自动变速操纵系统,以离合器的输出轴转速和离合器输入轴与输出轴转速差为控制参数,采用PD控制算法控制升挡时离合器的接合过程 ;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.研究表明,该种换挡控制方法缩短了换挡时间,减小了滑磨角.     

联合油压控制的DCT升挡控制策略研究

针对某履带车辆的双离合器自动变速器(DCT)的升挡过程,对其进行动力学分析,建立各阶段动力学方程,总结分析传统升挡过程控制方法。基于传统方法的缺点提出基于双离合器联合油压控制的升挡控制策略,并运用Matlab/Simulink建立动力传动系统仿真模型。在升挡过程中,均通过比例控制高挡离合器的充油油压,分别运用传统控制方法与联合油压控制方法控制低挡离合器放油油压,对仿真结果进行对比分析。结果表明,联合油压升挡过程控制换挡平稳,防止了系统负转矩的产生,且滑摩功较小,提高了换挡品质。     

超越离合器辅助换挡变速器的换挡控制研究

提出一种仅用一个摩擦离合器实现无动力中断换挡的新型自动变速器——超越离合器辅助换挡自动变速器.该变速器采用摩擦离合器与超越离合器交替传递动力的方式实现连续换挡.为研究该自动变速器的换挡平顺性问题,搭建了两个挡位的6自由度变速器动力学模型,提出了换挡过程中离合器和动力源的协调控制策略,开展了仿真和台架试验研究.结果表明:所提升挡和降挡控制策略能有效降低换挡冲击,使得换挡时的冲击度保持在10m·s~(-3)以内.     

基于图论的自动变速器拓扑变换和传动特性分析

针对目前适用于计算机分析的变速器模型多功能性、智能性、设计和分析的连续性较差的特点,基于图论理论,建立了相对转速意义下的液力机械式自动变速器拓扑图论模型和换挡变拓扑图论模型,数学描述换挡过程,判别不同挡位的拓扑特性;并建立绝对转速意义下的行星齿轮机构系统图论模型,定义图论模型拓扑变换的数学规则,提出行星齿轮机构传动特性分析方法;通过实例分析,表明所提方法准确可行.研究结果为高效、系统和智能设计自动变速器提供参考.     

电控机械式自动变速系统开发及试验

分析了影响电控机械式自动变速车辆起步、换档品质的主要因素.以长安之星微型汽车为载体,开发了电控液压式机械自动变速系统,制定了综合换档控制策略和离合器接合控制策略,并对影响离合器接合规律的相关因素进行补偿.提出了车辆起步、换档过程中发动机转速控制目标,采用电子节气门进行发动机转速控制,实现了起步、换档时对发动机转速的自动控制.进行了不同工况条件下样车起步、换档试验,试验结果表明所开发的自动变速系统具备了较为满意的控制效果.     

双离合器自动变速换挡品质分析与控制

干式双离合器自动变速系统中离合器扭矩控制是换挡品质控制的关键,在分析双离合器自动变速器换挡过程的基础上,建立了换挡过程系统动力学模型,分析了双离合器传递扭矩和切换时序对换挡品质的影响;提出了通过执行机构对换挡过程中干式双离合器压紧力进行控制以实现换挡品质控制的方法。针对一款干式双离合器自动变速车辆,建立了换挡过程系统Simulink仿真模型,对换挡控制特性进行了仿真和实验分析。结果表明,所提出的换挡控制策略较好实现了对换挡品质的控制。     

DCT双离合器联合起步模式建模与仿真

对双离合器式自动变速器(DCT)的结构特点进行分析,建立起步过程的动力学模型.归纳车辆起步时离合器传递转矩和节气门开度的变化规律,实现发动机恒转速起步.制定1挡单离合器及双离合器同时接合的起步控制策略,并针对大油门急起步情况制定了2挡单离合器和双离合器起步控制策略.针对车辆爬行起步时容易造成摩擦片温度过高的缺点,制定双离合器交替滑磨的爬行起步控制策略,并应用积分分离PID算法仿真实现对目标车速的跟随.仿真结果表明,双离合器同时接合的起步控制策略使两个离合器共同分担总体滑磨功,有利于提高离合器寿命.     

汽车液力传动系统滑摩离合器设计

从发动机扭振和传动系效率出发,设计了汽车液力传动系统的滑摩控制区域,推导出滑摩过程中的汽车功率平衡方程,计算了滑摩控制区域的控制油压,该设计提高了自动变速传动系统的传动效率和缓冲、抗振性能。     

Dynamic Engaging Characteristics of Wet Clutch in Automatic Transmission

Wet clutch is an important shifting component in automatic transmission,and its properties will affect the gear shift performance. By comparing the calculated and test results,the static friction torque model was proved to be capable of describing the real pressure and torque only in the situation of high-energy engagement.Therefore,a dynamic torque model was proposed on basis of hydrodynamic properties between friction surfaces, in which the clutch engagement was divided into three phases for hydrodynamic lubrication, mixed lubrication, and mechanical contact. The proposed dynamic torque model was validated by comparing the calculated and test results. The effects of temperature,pressure,and pressure changing rate of automatic transmission fluid( ATF) on the clutch torque were analyzed. Based on these results,the clutchto-clutch torque control during shifting in automatic transmission was optimized,and as a result,the shifting comfort was significantly improved since the problems such as the fluctuation and sudden drop of the engine rotating speed during shifting were eliminated.     

Study on shift schedule saving energy of automatic transmission of ground vehicles

To improve ground vehicle efficiency, shift schedule energy saving was proposed for the ground vehicle automatic transmission by studying the function of the torque converter and transmission in the vehicular drivetrain. The shift schedule can keep the torque converter working in the high efficiency range under all the working conditions except in the low efficiency range on the left when the transmission worked at the lowest shift, and in the low efficiency range on the right when the transmission worked at the highest shift. The shift quality key factors were analysed. The automatic trans-mission's bench-test adopting this shift schedule was made on the automatic transmission's test-bed. The experimental results showed that the shift schedule was correct and that the shift quality was controllable.     

基于品质评价分析的AT换挡过程研究

针对AT现有换挡过程控制缺乏品质控制理论分析展开研究,建立AT换挡过程动力学模型,以某重型越野车辆动力传动系统为研究对象,采用冲击度和滑摩功分别对升挡过程转矩相和惯性相进行特性分析,指出转矩相临界时间MAP图以及惯性相涡轮速度过渡“凹”曲线能改善换挡品质,并制定相应的控制策略.仿真分析和实车试验结果验证了品质特性分析的正确性,能够有效改善换挡品质,提高整车性能.