双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面,总结双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)起步控制技术的发展现状,提出进一步优化DCT起步性能的途径.将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型,总结各种换挡规律的应用现状,提出进一步完善综合智能换挡体系的方法.总结改善DCT换挡品质的研究成果,提出进一步提高换挡品质的方法.总结数字仿真在DCT研发中的应用现状,分析半实物仿真在DCT控制系统研发中的应用方法.     

基于GA-LQR两挡DCT离合器目标转矩控制

为获得更舒适的换挡品质,针对搭载有两挡双离合变速器(DCT)的电动汽车,对其换挡过程中两组离合器目标转矩进行协调控制。以冲击度与比滑摩功作为评价指标,并以冲击度与滑摩功为二次型目标泛函,采用线性二次型最优控制(LQR)方法确定换挡过程转矩相的离合器目标转矩。采用遗传算法(GA)的全局搜索能力对LQR中的加权矩阵进行最优选取,得到换挡品质更优的离合器目标转矩。最后,对当前采用定斜率计算确定的离合器目标转矩与采用所提方法确定的离合器目标转矩进行对比,结果表明,后者在换挡过程中所用的时间较少,产生的冲击度和比滑摩功都有所减小,有效提升了两挡DCT的换挡品质。     

双离合器自动变速器综合控制策略仿真研究

为了提高双离合器自动变速器的换挡品质,研究了两个离合器的压力控制、发动机转速控制这一换挡过程的核心问题,提出了一种DCT升挡过程的综合控制策略。运用Matlab/Simulink建立了传动系统的仿真模型,对该综合控制策略下的DCT升挡过程进行了仿真计算。结果表明,该控制策略可以使发动机转速与高挡离合器快速同步,同时离合器的滑磨功和换挡冲击度都保持在理想水平,显著提升了DCT车辆的升挡品质。     

改善湿式双离合器自动变速器换挡品质的研究

分析研究了湿式双离合器自动变速器(wet DCT)的结构组成和工作原理。以一挡升二挡为例对wet DCT换挡过程进行描述。综合分析换挡品质评价指标,提出了改善换挡品质的控制方法,并以大众DQ250型变速器为目标变速器进行换挡过程试验,并对试验结果进行了对比分析。     

双离合器式自动变速器传动系统的建模及换挡特性

分析双离合器式自动变速器(DCT)换挡过程中离合器的工作特性,建立换挡过程中的动力学模型。基于发动机的试验数据,利用神经网络建立发动机的数值模型。依据整车的各项参数,制定变速器的换挡规律,在此基础上提出各挡同步器的接合规律,制定变速器换挡及同步器接合的控制逻辑。基于Matlab/Simulink/Stateflow软件平台,建立DCT传动系统的仿真模型,依据仿真模型对车辆换挡过程的动态性能进行仿真。利用正交试验设计方法,分析换挡过程中离合器接合时刻及转矩变化对换挡品质的影响,提出实车试验优化换挡品质的方法。     

DCT变速器双离合器压力最优控制方法的仿真研究

离合器的协调控制一直是双离合器自动变速器(DCT)控制的难点和重点。基于DCT的结构和工作原理,建立了DCT起步、换挡动力学模型。考虑滑摩功和冲击度两项性能指标,基于线性二次型最优控制,对DCT起步、换挡过程中离合器的压力进行了研究。为简单有效地获得换挡过程中双离合器协调控制的压力曲线,提出了设定两个离合器压力变比系数的方法。讨论了不同的控制加权因子及离合器压力变化速率系数的选择对控制效果的影响。研究结果表明:线性二次型最优控制方法能较好地解决DCT起步、换挡过程中离合器压力控制的问题。     

湿式双离合器变速器换挡控制仿真

建立湿式双离合器换挡过程动力学模型,对不同油压变化规律下的车辆换挡情况进行仿真分析。并基于遗传算法对换挡品质综合评价指标进行了优化,得出优化参数。再将优化后的参数代入换挡过程仿真模型进行仿真,将优化得到的结果与仿真得到的结果均转化为换挡品质综合目标评价值的形式进行对比分析,结果显示优化后效果良好,改善了换挡品质。     

基于知识的双离合器自动变速器换挡智能控制

针对双离合器自动变速器(Dual clutch transmissions,DCT)在不同工况下的换挡过程控制问题,提出了一种基于知识的换挡控制策略.通过集成学习算法,将从实车数据中学习到的离合器目标转矩在线应用到DCT换挡过程中,并利用模型预测控制(Model predictive control,MPC)的误差反馈特性,减小系统真实转速与参考转速间的偏差,保证集成学习算法可根据传感器测得的转速准确输出目标转矩;根据DCT换挡过程动力学状态空间方程,建立MPC控制器的状态预测模型;构建换挡过程目标函数,基于MPC控制器对换挡控制量进行滚动优化;在Matlab/Simulink平台上分别对DCT升挡和降挡工况下的换挡过程进行仿真,并与传统的模糊控制和实车标定的控制方法进行对比分析.结果 表明,基于知识的换挡控制能够准确挖掘并应用实车数据中潜在的换挡控制规律,实现了快速平顺换挡的目标,具备更优的换挡性能和更高的智能化水平.     

DCT车辆起步及换挡过程双离合器H∞鲁棒控制

根据自主研发的双离合器自动变速器（DCT）结构和工作原理,建立了DCT车辆起步及换挡过程动力学模型。考虑起步及换挡过程中发动机扭矩波动及油门踏板抖动等不确定性因素,基于Riccati不等式和线性矩阵不等式设计了H∞鲁棒控制器,分析了冲击度和滑摩功两项离合器接合性能指标,探讨了离合器最优传递扭矩的求解问题,并与线性二次型最优控制策略进行了仿真对比分析,结果表明：H∞鲁棒控制可以较好地解决DCT车辆起步与换挡过程离合器压力控制问题,并能显著地改善离合器控制的鲁棒性能。     

干式DCT换挡模糊时间决策及转矩协调控制

基于自主开发的5速干式双离合器自动变速器(Dual clutch transmissions,DCT),为充分反映驾驶员意图并改善不同行驶工况下DCT的换挡品质,从系统层面探讨发动机与双离合器间的转矩协调控制问题,推导换挡过程发动机转速及离合器传递转矩的计算公式。考虑该DCT物理结构特征,建立5自由度换挡动力学方程,简化后分别得到2自由度滑摩阶段模型和单自由度在挡运行模型。根据换挡品质要求量化换挡控制目标,分析换挡过程发动机与离合器的转速和转矩特性,提出模糊换挡时间决策和基于DCT动态模型的转矩协调控制策略。在Matlab/Simulink软件平台上,搭建DCT换挡控制仿真模型,对驾驶员不同意图下DCT的升、降挡过程进行仿真分析,并开展实车转毂试验。仿真及试验结果表明,所提出基于模型的转矩协调控制策略不仅有效体现了驾驶员换挡意图,改善了DCT换挡品质,而且能够较好地适应各种换挡工况,具有较强的鲁棒性。     

双离合器自动变速器电控单元控制策略模块化设计

针对双离合器自动变速器(DCT)电控单元控制策略研究过程缺乏系统性,采用模块化方法将DCT电控单元划分为离合器控制、同步器控制、换挡总成控制以及整车控制四大模块;分析了各个模块的主要功能、划分依据以及各模块之间的控制逻辑关系;分别对各个功能模块的建模过程及控制策略进行了阐述;在此基础上,利用Matlab/Simulink软件平台,搭建了DCT电控单元控制系统的仿真模型;进行了定油门开度下,双离合器自动变速器电控单元控制策略的仿真分析。仿真结果验证了所制定的DCT电控单元控制策略的有效性,为双离合器自动变速器产品开发提供了理论依据。     

DCT车辆换挡品质评价指标分析系统的设计

分析了DCT车辆换挡过程中两个离合器的转矩传递情况。以换挡时间、冲击度和滑摩功率作为换挡品质评价指标,设计了DCT换挡品质评价指标分析系统的硬件结构和软件模块。其中硬件以9S12XET256为核心构建了数据采集平台。软件设计了换挡时间,冲击度和滑摩功率的计算方法。整车试验表明该系统能够有效的计算DCT车辆的换挡品质评价指标,为DCT车辆的标定提供客观依据。     

基于最优控制的AMT/DCT离合器通用起步控制

依据自动变速器离合器从动侧运动状态判别离合器的起步与换挡状态,建立电控机械式自动变速器(Automated manual transmission,AMT)和双离合器自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)的离合器起步统一动力学模型,采用线性二次型最优控制方法,将冲击度转换为最优控制的约束条件之一,以滑摩功最小为目标,通过AMT离合器起步、DCT单离合器起步和DCT双离合器起步时的状态变量选择、参数设置和约束条件修改,实现了AMT和DCT统一的离合器最优起步控制.仿真与试验结果表明,上述方法能够实现AMT和DCT离合器起步控制的通用化,从而为AMT/DCT自动变速器通用开发平台的构建奠定了基础.     

汽车双离合器自动变速器的模糊控制

针对双离合器自动变速器(DCT)自动换挡及双离合器交替结合中控制的高度非线型,采用模糊控制方法,建立了节气门开度、车速输入与档位输出的非线性映射,以及离合器转速差、离合器转速差加速度与离合器结合压力之间的非线性映射,设计了满足控制精度的隶属度函数、推理规则和解模糊方法,并进行了仿真分析.模糊控制可很好地实现车辆行驶中的自动换挡、双离合器交替结合时的压力输出,对DCT的智能控制及其实用化具有重要的工程应用意义.     

湿式双离合器式自动变速器降挡控制

针对湿式双离合器式自动变速器的换挡控制问题,在分析了自动变速器换挡品质评价指标的基础上,提出了双离合器式自动变速器的降挡控制策略,开发了双离合器式自动变速器的电控系统,编写了控制程序。以2挡降1挡为例,并分别在不同油门开度下进行了正扭矩降挡和负扭矩降挡实车试验,取得了良好换挡品质。通过试验验证了控制策略的有效性。试验结果表明,车辆在换挡过程中车速变化平稳,油温变化较小,该控制策略能够满足汽车降挡过程的平顺性和快捷性要求,使车辆具有良好的换挡品质。     

干式离合器台架执行机构模糊滑模控制

基于五速干式DCT,搭建了干式离合器台架执行机构,考虑其非线性时变特征,设计了滑模变结构控制器,并利用模糊控制器实时补偿负载转矩同时调整滑模趋近律参数,以提高控制精度同时削弱滑模变结构控制稳态的抖振现象。结合双离合器式自动变速器(DCT)的起步与换挡过程,进行了硬件在环仿真试验。     

湿式DCT换挡过程离合器交错程度研究

针对湿式DCT换挡过程,分析了离合器扭矩传递特性,根据离合器压力与离合器扭矩的正比关系,设计了换挡过程中离合器分离接合的控制策略,编写控制程序,进行实验,分别针对离合器交互过大、过小进行了分析,修正了策略中的数据设定,得到适合的离合器交错程度。     

双离合自动变速器换挡过程分析

基于我国对于DCT研究主要集中在起步、换挡控制、换挡规律等方面较多。现依托简化的DCT换挡动力学模型,分析换挡各个阶段中离合器所处的工作状态,总结换挡各个阶段中离合器的状态特性,这会较为有效地提高车辆换挡品质,为降低换挡冲击做好理论基础。     

串联离合器操纵换挡过程的建模与分析

工程车辆动力换挡普遍采用三自由度定轴式变速器,变速器在某档位下稳定工作需要同时控制接合两个串联布置的离合器以传递扭矩.针对串联离合器建立了新的换挡过程动力学模型,应用新模型对ZL30装载机的3个典型工况的换挡进行了仿真计算与分析,得出换挡过程分为3个阶段:第一扭矩相、惯性相和第二扭矩相.提出的新的换挡过程简化统一模型具有普遍的适用性,对换挡过程的分析有着新的认识,对换挡过程的控制以及换挡品质的提高有着重要意义.     

超越式双离合自动变速器换挡品质建模与仿真

双离合器自动变速器依托先进的控制技术,在较短时间内的实现了动力平稳切换;但依然存在离合器磨损严重、动力干涉的问题,以及核心的控制技术主要被少数国家掌握、国产DCT控制技术相对落后的现状,鉴于此提出了新型结构、易于控制的超越式双离合自动变速器。文中介绍了其结构及换挡原理,基于影响换挡品质的三因素,通过Matlab/simulink软件对换挡品质进行仿真研究;仿真结果表明只需控制一个离合器的超越式DCT可以平稳地实现动力换挡、冲击度较小,并且减少了滑磨功,简化了换挡控制,有效地提高了换挡品质。