重型汽车机械自动变速传动试验台测控系统开发

重型汽车是机械自动变速器(automatic mechanical transmission,AMT)合适的应用对象.台架试验是AMT研究开发的重要环节.通过台架试验,进行AMT性能测试和分析,优化发动机和传动系统的匹配参数及控制策略,为AMT的装车应用奠定基础.针对所开发的AMT样机,在分析重型汽车AMT台架试验的功能需求基础上,提出了试验台测控系统方案,分析了数据采集及通信的方法;分析了AMT执行机构的特点,提出了执行机构的控制方法,在Delphi软件平台基础上开发了AMT试验台试验测控软件,使试验系统具备了先进的试验功能.     

B737-300油门杆不一致故障浅析

发动机推力控制系统是用来控制和调节发动机的推力,是一个通过钢索机构把发动机的主控制器和中央操纵台上的油门杆连接在一起的系统。和它相关联的自动油门系统是通过安装在钢索机构上的自动油门伺服机构来自动地精确控制发动机的推力。它是由自动油门计算机来控制实施的。所谓油门杆不一致一般指空中使用自动油门时左右油门杆不平齐。对于自动油门杆不一致,又分为两种情况：（1）如果油门杆不一致时左右发动机参数也相应不一致,则故障原因为自动油门伺服机构失效或发动机油门钢索卡阻,飞行员需调节油门杆并监视双发参数使其保持一致;（2）如果自动油门杆不一致但左右发动机参数（主要是推力指数N1）保持一致,相应如人工将油门杆推齐,则出现发动机参数不一致,     

基于PID神经网络自动换挡过程油门调速

提出了一种在AMT换挡过程中运用PID神经网络进行油门调速的方法.通过台架实验,建立了东风康明斯EQB235-20柴油发动机的油门实验模型,同时在Matlab平台上对PID神经网络进行训练,使其输出逼近理想油门实验模型.将训练后的PID神经网络移植入ECU,进行发动机调速实验.实验表明,PID神经网络有响应速度快、鲁棒性好、收敛特性好的特点,提高了车辆的自适应能力.     

机械自动变速传动试验台及测控软件开发

AMT台架试验是AMT研究开发中的重要环节.通过台架试验,进行AMT性能测试、与发动机匹配以及控制策略优化,为AMT的装车奠定基础.针对开发的AMT样机,在车辆传动系统试验平台上,搭建了AMT台架试验台;利用下位单片机发出控制信号,实现了对电子节气门、离合器执行机构以及换档执行机构的控制;通过调用尚未公开的库函数,解决了WINDOWS2000下用户方式不能读写硬件端口的问题,实现了利用现有设备采集转速扭矩信号;通过RS232串口通信,实现上位微机采集数据并向下位单片机发出控制指令;开发了WINDOWS2000环境下AMT起步及换档台架试验控制软件,使试验具备了先进的数据采集及控制手段.     

自动机械变速器试验技术及联调试验台设计

结合实际项目,设计了自动机械变速器(AMT)联调试验台系统.运用汽车动力因数计算车辆等效质量,提出分段模拟车辆行驶阻力试验方案,对飞轮系统进行优化设计,实现了AMT联调试验台可变惯量的模拟加载与匹配.实际应用表明,AMT联调试验台系统符合使用要求.     

伴随发动机起动的混合动力模式切换策略

针对伴随发动机起动的单轴并联混合动力模式切换问题,分析传统发动机起动原理并结合不分离离合器AMT换挡过程控制策略,提出单轴并联混合动力模式切换的5阶段控制策略,同时建立Bang-Bang-PID及前馈PID控制算法对电机调速进行控制. 采用快速原型设计方法,完成整车控制器控制策略开发,最终在气电混合动力客车实验平台上对所提出的模式切换控制策略进行验证. 实验结果表明:所提出的控制策略能顺利起动发动机,提高模式切换性能,并满足整车驾驶需求.      

双电机混合动力汽车起步与换挡过程协调控制

针对采用自动变速箱(AMT)的混合动力汽车存在换挡动力中断问题,提出一种新型双电机混合动力驱动系统,该系统主要包括1台发动机、2个电机和1个四挡变速箱。通过控制发动机、电机、离合器与同步器的工作状态,该混合动力系统可实现纯电动驱动、发动机和电机并联驱动、串联驱动、制动能量回收以及行车发电等多种工作模式。采用集中质量法和牛顿第二定律对该驱动系统进行动力学分析,将其等效为质量-弹簧-阻尼系统,并建立动力学方程。通过查表法建立了发动机和电机模型。结合混合动力驱动系统结构特点,设计模式切换和换挡过程的控制策略,在模式切换和换挡过程中,结合发动机和电机的扭矩响应特性,对发动机和电机输出扭矩进行协调控制。采用基于发动机输出扭矩的电机扭矩补偿策略维持汽车驱动扭矩,避免出现换挡动力中断现象。基于AMESim和MATLAB/Simulink软件平台搭建整车模型及控制策略模型,并对模式切换和换挡过程进行仿真分析。研究结果表明:双电机混合动力驱动系统可实现车辆换挡过程中输出扭矩平顺变化,无动力中断现象;通过限制发动机和电机的扭矩变化率,以及离合器和同步器等执行机构的分离接合速度,可将模式切换和换挡过程的冲击度控制在合理范围内。     

电控机械自动变速车辆发动机转速控制

分析了AMT车辆发动机控制方式和特点,提出了AMT车辆起步和换档过程发动机转速控制目标;对机械式节气门发动机通过加装电子节气门实现了发动机转速自动控制的要求;建立了发动机转速模糊控制器,并应用于所开发的AMT控制系统.台架试验结果表明改装的电子节气门控制性能良好,所建立的模糊控制器能够较好满足AMT车辆发动机转速控制的需求.     

插电式混合动力汽车硬件在环测试

分析插电式混合动力系统的结构特点,建立发动机数值模型、电机电池联合工作数值模型、自动离合器模型和整车动力学模型。分析系统输入输出信号的类型及特征,搭建基于MATLAB/xPC的插电式混合动力客车硬件在环测试系统。以纯电动和纯发动机工况切换为例,将驾驶员操作油门变化的实际数据作为测试的输入条件,对插电式混合动力客车的控制逻辑进行了硬件在环测试。测试结果显示自动离合器在油门变化剧烈时会出现频繁分离结合的现象。通过对测试数据和控制逻辑的分析,发现故障原因并进行了控制逻辑修正。采用修正后的控制逻辑在道路测试中取得良好的效果。     

ISG型中度混合动力轿车油门动态协调控制策略

采用瞬时优化与定工况下全局优化相结合的方法,对ISG(Integrated Starter/Generator)型中度混合动力汽车的系统效率进行优化,以系统效率最高为优化目标,优化混合动力系统能量管理策略。为了避免混合动力汽车在模式切换或突然加速时,由于发动机油门突变导致的动态油耗增加,当发动机油门开度变化率过大时,采用发动机惯性矩闭环控制和电机补偿控制的方法对中度混合动力系统进行动态协调控制,限制发动机节气门开度变化率,抑制汽油过度喷射,以达到降低油耗的目的。建立了系统仿真模型并进行了仿真模拟,结果表明,通过对混合动力汽车油门的动态协调控制,在保证动力性的条件下,可明显降低混合动力轿车的整车综合油耗。     

AMT车辆自动巡航系统智能控制技术

根据具有巡航控制功能的电控机械式自动变速器(AMT)系统的特点,提出了节气门位置控制内环采用仿人智能模糊控制,车速控制外环采用常规模糊控制的双闭环自动巡航智能控制系统.给出了控制系统结构和控制器的设计方法以及实车试验测试结果.试验测试结果表明,双闭环自动巡航智能控制系统,在自动巡航控制过程中,不仅消除了游车现象,而且节气门控制响应快、无抖动现象,系统操作方便、运行可靠,且控制器的设计具有不需要对象精确的数学模型、实现比较简单、鲁棒性强等优点,具有一定的应用价值.     

银溶胶上AMT分子吸附行为的SERS表征

利用表面增强拉曼散射（SERS）光谱,考察AMT浓度对于其在银纳米粒子上吸附取向的影响.SERS实验结果表明：AMT分子以巯基和噻重氮环上的2个硫原子作为吸附位点,浓度为10^-3M时,AMT以斜立的方式吸附于银溶胶表面;浓度为10^-4M时,AMT分子中噻唑环更垂直于银表面;当浓度为10^-5M时,AMT分子中则以较为平躺的方式吸附于银溶胶表面.     

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。     

AMT车辆节气门执行器的仿人智能模糊控制

讨论了将仿人智能模糊控制器应用于汽车自动变速器发动节气门招待器的思路和设计方法，给出了所设计的电液式节气门执行器的结构，控制系统的组成，仿人智能模糊控制器的原理和控制算法及实验结果，实际应用证明电液式节气门招待器采用仿人智能模糊控制能很好地保证招待器的快速性，平衡性和较高的控制精度，其性能满足实际应用的要求。     

AMT重型越野车辆坡道起步改进控制策略

针对AMT重型越野车辆大坡道起步过程中离合器摩擦片磨损严重的问题,提出了坡道起步改进控制策略. 将坡道起步过程划分成4部分,结合改进前的离合器控制策略和大坡道起步数据,分别针对每一部分进行了减少滑摩功的分析. 在改进后的控制策略中,将离合器结合过程与发动机转速下降率进行闭环控制,防止因起步过快而造成发动机熄火. 以某AMT重型越野车辆为试验平台,重新设计了坡道起步过程中的离合器控制策略,编写了控制软件,并进行了不同大坡道的起步验证,取得了理想的效果.      

机械式自动变速器的离合器优化控制

为了解决机械式自动变速器中的离合器自动控制问题,对离合器接合过程中的冲击度和滑磨功进行分析,提出了冲击度与离合器分离轴承接合速度的关系模型,编制了仿真程序进行求解。采用人体主观感受和实际试验数据相结合的方式对不同挡位离合器接合的冲击度进行了研究,根据试验结果提出了不同挡位离合器接合过程的优化控制准则,该准则为离合器的优化控制提供了理论依据。     

基于MC9S12DP512的AMT电控单元测试及故障诊断系统设计

为了在产品开发中保证ECU的性能及在使用过程中对其进行故障诊断,基于MC9S12DP512开发了某AMT电控单元ECU的测试及故障诊断系统,该系统能够模拟产生ECU在实际运行过程中的各种输入信号,以及其所需要驱动的执行器,通过反馈值与激励值之间的比较实现对ECU各模块的快速检测.实验结果表明,测试及故障诊断系统运行准确、可靠,实现了对某AMT电控单元ECU的功能验收与故障诊断功能.     

气电混合动力车辆低SOC混合驱动起步控制研究

基于单轴并联混合动力系统的结构特性,提出一种电机-发动机-离合器协调控制起步方法,在最小化电量消耗的同时,实现比离合器滑磨起步更快的起步速度和更佳的平顺性。 通过增量式PID方法控制电机输出小扭矩,调节电机转速,弥补离合器接合过程的非线性缺点。 并对采用了助力方法及仅依靠离合器起步的车辆进行起步试验,从起步速度、冲击度和电量消耗方面验证了该方法的可行性。