電控機械自動變速系統(tǒng)實時平順換擋建模與仿真.pdf

1、電控機械自動變速傳動(Automated Mechanical Transmission,簡稱AMT)與目前普遍采用的液力自動變速傳動相比,具有傳動效率高、制造成本低的優(yōu)點,并可沿用以往的手動變速器生產線,設備投資少,具有良好的產業(yè)化前景和廣泛的應用范圍。本文在Ford-NSFC中國研究與發(fā)展基金項目的資助下,針對嚴重影響汽車電控機械自動變速系統(tǒng)起步和換擋品質的沖擊振動問題,通過采用發(fā)動機轉矩控制這一汽車自動變速傳動系統(tǒng)前沿技術,開展了

2、深入系統(tǒng)的理論和試驗研究:通過求解Riccati方程獲得了線性二次型調節(jié)控制器(LQRC)的優(yōu)化控制規(guī)律,設計出具有多輸入(發(fā)動機轉速、變速器傳動比、變速器輸出轉速以及離合器目標轉矩)單輸出(發(fā)動機反饋轉矩預測值)的線性二次型調節(jié)控制器。為實現換擋時間和換擋沖擊度綜合效果最佳,通過線性二次調節(jié)控制器,建立了離合器滑摩控制器模型,并針對不同司機意圖、負載以及離合器摩擦盤材料條件下的離合器起步控制進行了試驗分析,驗證了本控制策略與傳統(tǒng)閉環(huán)控

3、制策略相比較的優(yōu)越性。為了提高AMT汽車的換擋平順性,采用現代多變量線性二次型(LQ)優(yōu)化控制理論,建立了包括離合器控制模型、換擋控制模型和發(fā)動機轉矩修正模型在內的AMT平順性換擋控制模型,提出了一種新的、基于發(fā)動機轉矩反饋控制的離合器換擋控制策略。利用單值分解方法(SVD)建立了發(fā)動機轉矩修正模型,并以節(jié)氣門開度為目標,實現對發(fā)動機實際輸出轉矩的控制。在不同的起步條件下(發(fā)動機起步轉速、負載以及離合器LQR控制參數)對該模型進行了離線

4、仿真分析,并與閉環(huán)控制策略的起步性能進行比較。設計開發(fā)了節(jié)氣門執(zhí)行機構、離合器執(zhí)行機構、選換擋執(zhí)行機構的控制軟件,以及基于dSPACE的AMT硬件在環(huán)仿真(HILS)綜合控制系統(tǒng),搭建了電控機械自動變速系統(tǒng)實驗臺,對不同行駛條件下基于發(fā)動機轉矩反饋的起步與換擋控制策略進行了實驗驗證。結果表明:在不同的條件下,本文所提出的基于發(fā)動機轉矩反饋的換擋控制策略與傳統(tǒng)基于轉速反饋的換擋控制策略相比較,可有效地提高電控機械自動變速系統(tǒng)的起步與換擋品