湿式双离合器自动变速器换挡控制与仿真分析

建立了湿式双离合器自动变速器(dual clutch transmission,DCT)换挡过程系统动力学模型,针对湿式双离合器系统的高度非线性、难以建立精确数学模型等特点,设计了多规则因子模糊控制器。制定了湿式双离合器换挡过程控制策略,该控制策略通过综合控制发动机和离合器压力来完成换挡过程中的动力切换。基于Matlab/Simulink软件平台,建立了湿式DCT传动系统的仿真模型,对换挡过程进行了仿真。结果表明,该控制策略能够满足DCT换挡过程的要求,并且控制器的跟踪性能良好。最后,讨论了换挡控制的影响因素。     

双离合器式自动变速器建模与控制系统仿真

为了减少双离合器式自动变速器(DCT)控制系统的开发时间和费用,利用Matlab/SimDriveLine车辆动力传动系统建模仿真软件,建立了DCT整车系统的动力学模型,采用神经网络训练改进了软件中的发动机模型,基于Matlab/Simulink系统设计了DCT车辆的起步、换挡过程以及换挡规律控制策略仿真模型。在此基础上,进行了DCT整车系统仿真。仿真实验结果表明所建立的DCT系统动力学模型及所设计的控制器的合理性和可行性,证明该方法建立的仿真模型适用于DCT控制系统开发,提高了系统设计的效率。     

基于DCT轻型越野车的牵引力特性仿真

提出双离合器式自动变速器(DCT)轻型越野车依靠调节发动机、轴间差速器和制动器的联合牵引力控制策略,分析了DCT传动的工作原理,建立了换挡过程的动力学数学模型.在Matlab/Simulink仿真软件平台的基础上,建立了DCT和机械式自动变速器(AMT)轻型越野车驱动动力学仿真模型,并利用仿真模型对车辆在低坡度分离路面和对接路面上的起步加速过程进行仿真.仿真结果表明,所提出的牵引力控制策略能够提高车辆在低附着系数路面上的牵引力,DCT车辆的牵引性能明显优于AMT车辆的牵引性能.     

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。     

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.      

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.     

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。     

干式双离合器系统换挡过程控制分析

针对干式双离合器自动变速器系统,研究了电机驱动的干式双离合器执行机构,分析了膜片弹簧载荷变形特性和离合器扭矩动态传递特性,采用模糊控制和PI(proportion integration)控制的双闭环控制方法,建立了干式双离合器控制系统数学模型,进行了DCT(dual clutch transmission)换挡过程仿真。结果表明电机驱动的干式双离合器及其控制系统,能够满足DCT换挡过程的要求,实现了DCT系统高性能的特性。     

大马力拖拉机牵引作业工况下换挡控制研究

采用组合式部分挡位自动变速的变速传动模块,增加了大马力拖拉机持续作业的工作阻力范围。文章针对该变速传动模块中的四速动力换挡模块,以油门开度、模块输出轴转速为换挡参数,提出了在牵引作业工况下避免循环换挡的换挡控制策略,并基于拖拉机纵向动力学方程搭建立了仿真模型。仿真结果表明,在换挡控制策略下,变速传动模块在工作阻力变小时升挡,在工作阻力变大时降挡,同时避免了在特定工作阻力下的循环换挡现象,改善了拖拉机的燃油经济性,同时使得拖拉机能够在较大工作阻力范围内持续作业,提高了拖拉机的生产率。     

两挡AMT纯电动汽车换挡协调控制及试验研究

为提高两档AMT纯电动汽车的换挡平顺性及减少换挡时间,建立了详细的纯电动汽车动力传动系统的数学模型,制定驱动电机参与换挡过程的综合协调控制方法,从允许的最大换挡冲击度出发得出转矩相阶段电机扭矩控制律,惯性相阶段采用PID和有限状态切换的控制策略进行电机调速.最后搭建纯电动汽车传动系统试验台架,对升挡和降挡过程中换挡协调控制策略进行仿真分析与试验验证.仿真结果显示:0～100 km/h全加速的升挡时间为0.5 s,纵向冲击度在8.0 m/s~3以内,NEDC市区工况升降挡时间均在0.6 s以内,最大冲击度未超过7.8 m/s~3;试验结果显示:驱动电机在固定转速下的升降挡时间分别为0.6 s和0.8 s,输出轴转速变化平滑.传统AMT车辆的换挡时间为0.8～1.0 s,上述结果表明该换挡综合协调控制策略能够实现快速、平稳换挡.     

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。     

混合动力汽车行进间起动发动机与DCT换挡协调控制

结合双离合器自动变速器(DCT)独特的结构型式和性能优势,提出了一种装备DCT的单电机重度混合动力系统,建立了该重度混合动力系统的动力学模型.采用基于规则的方法,以系统效率最优为目标进行了工作模式区域分析与经济性换挡规律分析,制定了混合动力汽车模式切换与DCT换挡的综合工作规律.针对综合工作规律中模式切换点与换挡点相交的情况,提出了模式切换与换挡协调控制策略以及控制方法,并利用Matlab/Simulink软件仿真平台进行了行进间起动发动机与升挡协调控制过程的仿真分析.结果表明:所建立的行进间起动发动机与升挡协调控制策略有效提升了装备DCT的混合动力系统的性能,不仅解决了装备DCT的混合动力汽车模式切换与换挡冲突的问题,同时较大程度地节省了模式切换与换挡时间,充分发挥了装备双离合器自动变速器的混合动力系统的结构优势.     

一种双离合自动变速器换挡规律的修正方法

文章针对搭载双离合自动变速器(dual clutch transmission,DCT)的车辆制定了传统的两参数综合换挡规律,分析了此换挡规律在不同的驾驶意图、行驶环境下出现不必要换挡的原因。为减少不必要的换挡,综合考虑驾驶员意图以及行驶环境,通过模糊控制方法确定了换挡规律修正因子。建立仿真模型,并对比分析了传统换挡规律和修正换挡规律在不同驾驶意图和行驶环境下的换挡情况,仿真结果表明该修正换挡规律能够有效消除不必要的换挡现象。     

纯电动汽车动力系统匹配与性能仿真

兼顾纯电动汽车动力性与经济性指标,完成驱动电机、动力电池组和变速器的优化选型.然后,围绕电池组容量与质量之间对整车性能影响的矛盾关系,利用电涡流测功机测试不同电池质量等速行驶200 km的能量消耗,对动力电池进行优化选型.最后,采用区间优化设计方法对传动系参数进行优化设计.针对两挡电控机械式自动变速器(AMT)换挡过程中存在换挡冲击的影响,提出一种基于电机转矩控制的换挡策略及搭载电动汽车联合仿真模型,并对换挡控制策略和整车性能指标进行仿真分析.结果表明:动力系统优化匹配方法能很好地满足动力性和经济性行驶要求,续驶里程测试过程中变速器换挡冲击度小,换挡品质较高,验证了匹配方案、仿真模型与控制策略的有效性和准确性.     

液力机械式自动变速器换挡过程综合控制策略研究

详细分析了AT动力升档过程的动力学原理,利用Matlab和LMS.Amesim软件搭建动力传动系统联合仿真平台,提出换挡过程分阶段控制策略,在扭矩相采用离合器摩擦转矩定斜率控制;惯性相进行最优跟踪控制,综合考虑换挡冲击度和离合器滑摩功确定性能指标泛函,利用极小值原理求解最优控制律;优化换挡时间,并给出换挡时间的计算流程.仿真和实车试验验证了控制策略的有效性,车辆换挡综合性能得到提升.     

新型双电机输入变速器换挡策略

针对电控机械式自动变速器(AMT)在换挡过程中会出现动力中断的问题,提出一种双电机输入结构,在换挡时通过辅助电机进行驱动来弥补动力中断的不足.建立了传动系统模型,通过伯恩斯坦多项式来控制两个电机转矩的下降和上升,以协调两者之间的转矩控制.提出一种柔性换挡控制策略,通过车速和加速踏板开度识别复杂工况,根据驾驶员意图修正车速改变换挡时机,达到减少换挡次数的目的.Matlab/Simulink仿真结果表明:采用柔性换挡控制策略之后,在FTP72(美国城市驾驶循环工况)工况下可有效减少约50%的换挡次数;同时,经济性不会受到较大影响.     

双离合器自动变速器控制系统软件架构设计

从软件开发方式与架构设计的角度对双离合器自动变速器(dual clutch transmission,DCT)控制系统进行了深入剖析,并以嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ内核为基础,构建了DCT控制系统软件架构.通过引入有限状态机(finite statemachine,FSM)实现了DCT的复杂换挡过程控制,以此为基础开发了DCT多任务控制系统.基于DCT硬件在环仿真试验台对所设计开发的控制系统软件进行了功能及性能验证.验证结果表明,设计开发的DCT控制系统软件既满足了系统对实时性的要求,又提高了系统的可靠性和扩展性.     

AMT换挡铜块磨损原因分析及解决措施

针对装备了电控液压式机械自动变速器(AMT)的试验车在可靠性试验过程中出现的变速器内部换挡铜块早期磨损的问题,分析了换挡操纵机构的工作原理.通过对换挡操纵机构安装力传感器结合AMT台架试验和人工换挡的实车试验,对换挡铜块磨损的原因进行了分析,对换挡控制策略进行了补充修正,并且通过AMT台架和实车试验对修正后的换挡控制策略进行了考核,证明了控制策略的相关修正措施对解决换挡铜块早期磨损问题的有效性.     

纯电动商用车机械式自动变速器综合换挡策略

为了使装有机械式自动变速器(AMT)的纯电动商用车的换挡时机能够更好地兼顾动力性和经济性,提出一种综合换挡策略。为提高工况适应性而引入负载识别思想,通过制动踏板信号、加速踏板开度及其变化率、车速、加速度等控制参数来识别汽车行驶工况,并采用工况分层处理。结合驾驶员意图和动力电池荷电状态(SOC)来制定综合换挡控制策略,采用正交设计法对控制策略参数进行优选,建立了整车的基于MATLAB/Simulink与CRUISE软件的联合仿真模型。研究结果表明:仿真分析和实车试验的数据规律吻合良好,表明了仿真模型的适用性。在实车加速性能试验中,采用综合换挡规律,0~50km/h和50~70km/h的加速时间分别为23.48s和24.38s,与动力性换挡规律接近,明显优于经济性换挡规律;在实车郊区路况的经济性试验中,采用综合换挡规律的电池SOC值减少了3.51%,与经济性换挡规律接近,同样优于动力性换挡规律,证明提出的综合换挡控制策略达到了预期的研究目标。     

液力自动变速器换挡过程动力学分析

提出了液力自动变速器换挡过程动力学模型 ,建立了液力自动变速器各换挡阶段的微分方程 ,探讨了升挡和降挡过程变速器各元件的运动和输出力矩的变化情况 ,明确了液力自动变速器换挡接合元件的搭接控制原则 .