自动换挡规律的研究

在自动变速器的开发过程中,提出了边界点换挡规律,并对换挡规律的制定进行了研究,提出了新的方法。在此基础上制定了桑塔纳2000机械式自动变速（AMT）的换挡规律,并在实际跑车中得到检验,这对于AMT的产品化和提高我国自动变速器的自主开发能力有重要的意义。     

基于动态滑模算法的AMT选换挡电机控制

针对电动机械式自动变速器换挡时间较长的特点,对电动AMT选换挡电机进行分析和建模;基于动态滑模理论,提出了一种换挡电机动态滑模控制方法,并将它应用于电动AMT汽车选换挡执行机构的位置跟踪控制。仿真与试验结果都表明,与常规的PID控制器和滑模控制器相比,动态滑模控制器响应速度快、鲁棒性好、跟踪精度高,能有效地改善AMT的换挡品质。     

基于转速/转矩控制的AMT换挡策略

分析了传统机械自动变速器（AMT）换挡控制策略的局限性,提出基于转速/转矩内外双层的AMT动力传动一体化控制方法,即外层计算出发动机目标转速、转矩和离合器目标位置,内层通过向发动机控制单元（ECU）发送转矩请求来实现AMT的换挡控制。为验证该方法的正确性,利用MATLAB/Simulink建立了全电AMT车辆动力传动一体化控制仿真系统模型,并在dSPACE系统上搭建了变速器控制单元（TCU）快速控制原型进行实车测试。仿真和试验结果都表明,应用双层动力传动一体化控制方法,能够显著改善AMT车辆换挡品质。     

基于“虚拟离合器”的混合动力车辆AMT换挡过程控制

自动机械变速器(Automatic mechanical transmission,AMT)是单轴并联混合动力系统中的核心部件,对其换挡过程的快速、精确控制直接决定着混合动力系统的加速性、经济性、使用寿命以及可靠性。一种基于"虚拟离合器"技术的混合动力系统AMT换挡过程控制方法可以充分保证其性能。该方法的五个时序进行详细论述,并分别提出各个阶段的核心控制问题。基于该单轴并联混合动力系统的结构特点,建立以考虑传动系统中驱动轴扭转振动特性的动力学模型,在此基础上,推导出可用于换挡过程控制的机械自动变速器中传递转矩的近似数学模型;通过试验验证该模型可以有效控制变速器传递的转矩,降低摘空挡后变速器输出轴转速的振荡。实车试验表明以变速器传递零转矩为目标的"虚拟离合器"技术可以有效应用于AMT的换挡过程控制。该技术的应用可以实现AMT无离合器操控的换挡过程,能够有效缩短换挡过程动力中断的时间,降低换挡过程车速的振荡,提高AMT系统的换挡品质。     

混合动力轿车机械式自动变速器换挡过程中的动力系统协调控制方法

介绍了一种采用机械式自动变速器(AMT)的混合动力电动汽车(HEV)动力总成。HEV上采用AMT有同步器磨损、离合器磨损和动力中断时间等三个主要问题,用传统的AMT换挡控制方法难以解决。分析了这些问题产生的根源和解决方法,提出了AMT换挡过程中的动力系统协调控制方法,可缩短换挡过程中的动力中断时间、减小同步器和离合器磨损。通过仿真、硬件在环测试和实车试验对该方法测试和验证,试验结果证明了该控制方法的有效性。     

轻度混合动力AMT系统换挡品质控制

具有固定传动比的机械自动变速器(Automatic manual transmission,AMT)车辆,在换挡过程中,传动比会发生改变,造成离合器主、从动盘产生转速差,会使车辆在换挡过程中不可避免地出现换挡冲击.装备AMT的启动/发电一体化电机(Integrated startergenerator,ISG)型轻度混合动力系统,在换挡过程中,可利用ISG电动机的辅助动力作用,快速控制动力源,提高换档品质.在传统AMT车辆换挡过程分析的基础上,结合轻度混合动力车辆的特点,建立了动力源控制模型,提出了ISG电动机、发动机和离合器联合控制的换挡品质控制策略,在换挡过程中控制动力源转矩和转速,减小了轻度混合动力AMT车辆换挡冲击和动力中断时间.台架试验结果表明,装备AMT的轻度混合动力系统采用所提出的控制策略较传统控制策略能更有效地提高换挡品质.     

新型电控电执行器自动变速器的研究

换挡操纵系统是实现变速器自动换挡的重要部件,其性能直接影响到汽车的操纵性和乘坐的舒适性。文中首先介绍了常见自动变速器换挡操纵系统的类型,分析了各种换挡操纵类型的基本控制原理,并指出了各种换挡操纵装置所存在的不足之处。在此基础上提出了应用电磁离合器的新型自动变速换挡操纵装置,并着重对新型自动变速器的基本结构、工作原理及其换挡控制进行介绍,最后分析了该自动换挡操纵装置的优点。经研究表明,此种新型自动变速器具有较好的应用前景。     

基于AMESim商用汽车AMT换挡执行机构设计与仿真分析

根据某型客车变速器结构设计了一种气动A M T自动换挡系统方案。分析换挡要求,计算换挡所需最大换挡力,确定换挡气缸主要参数。以A M Esim软件为平台,对执行气缸进行建模,对自动换挡系统的主要参数进行动态仿真分析。为A M T优化设计提供了理论依据。     

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。     

商用汽车AMT气推液式选换挡机构设计与分析

根据AMT选换挡执行机构设计要求,提出了一种用于商用车的气推液式机械电控机械自动变速器AMT选换挡机构设计方案,选换挡缸均采用普通单活塞缸,通过对高速开关阀占空比的增量PID控制实现选挡与退挡位置的精确定位。并根据气压传动和液压传动理论建立其数学模型,进而利用Matlab/simulink仿真工具建立机构仿真模型。并在不同气源压力下进行仿真试验,对挂挡、退挡、选挡进行了动态仿真分析,为设计方案论证及其参数设计提供仿真依据。     

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。     

电控自动变速器换挡过程自适应控制策略

为研究自动变速器换挡过渡过程,改善换挡品质,通过分析自动变速器换挡系统,建立行星自动变速器动力学模型,并应用此模型对换挡过程进行详细分析,得到换挡过渡过程的变化规律,同时对离合器充放油规律进行研究.研究表明,采用分阶段不同的控制策略可改善换挡过渡过程的品质,即得出采取分阶段自适应控制策略的必要性.分阶段控制过程即在换挡过程中先后采取:初始充放油自适应控制、开环自适应控制和闭环自适应控制.通过与理想参考模型进行比较,对控制参数进行实时在线修改,并将参数保存到电可擦除只读存储器(Electrically erasable programmable read-only memory,E2PROM),在下次换挡开始前提取修正后的参数,逐步改善换挡品质.通过试验,分别对离合器充放油过程、开环控制过程以及闭环自适应过程进行研究.结果表明,运用此控制策略可改善换挡品质.     

采用电磁驱动配气机构的汽油机换挡过程控制

针对采用电磁驱动配气机构（EMVT）的汽油机,建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型。设计了EMVT的控制模块,实现了直接通过控制进气门运动来调节进气量,进而控制发动机转速和转矩输出。在此基础上,针对电控机械式自动变速器（AMT）的换挡过程,提出了一种基于离合器传递转矩的发动机转速和转矩控制策略,以缩短换挡时间和提高换挡品质。在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真,验证了EMVT控制模块和发动机换挡过程控制策略的有效性。     

AMT下线检测试验台设计与开发

随着AMT控制技术的不断提升,如何快捷有效地进行AMT下线检测,成为AMT生产商日益关注的问题。设计并开发了AMT下线检测试验台及测控系统。试验台通过电机将动力由变速器输出轴输入,由惯量飞轮模拟整车惯量,从而模拟车辆稳速行驶时的工况,实现对变速器总成不同转速下的换挡测试。试验台测控系统采用Modbus协议实现了对变频器的控制,采用UDS协议实现了上位机与TCU的通信。测控系统采用LabVIEW开发,该软件在人工监控下,能自动完成变速箱的装夹、检测和拆卸,操作简便,为AMT的批量生产和检测节约了成本。     

无同步器式变速器啮合套与接合齿圈啮合性能研究

为研究混合动力汽车搭载的无同步器式AMT变速器换挡过程中啮合套与接合齿圈的啮合性能,提高换挡平顺性和缩短换挡时间,通过理论分析与虚拟样机仿真分析的方法,研究了无同步器式AMT变速器啮合套与接合齿圈啮合的过程。将啮合过程分为4个阶段:自由滑行阶段、齿尖碰撞阶段、齿尖摩擦阶段和齿间啮合阶段,建立数学模型;应用Adams建立了啮合套与接合齿圈啮合过程动力学模型,将仿真模型与理论计算值进行对比,其误差为7. 3%;研究了啮合套与接合齿圈的转速差和作用在啮合套上的换挡力对啮合过程的影响,并得到最佳的转速差范围。研究结果可为换挡自动控制提供关键性指导。     

双电机混联构型混动车辆的制动能量回收策略

选择了配备电控机械式自动变速箱（AMT）的双电机混合动力汽车（HEV）作为研究平台，该平台可以部分甚至完全解决AMT不连续传输造成的换挡过程中动力中断问题。建立了HEV系统的简化动力学模型；分析了AMT降挡的过程和优点，提出了基于规则的降挡策略；最后在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真测试。结果表明，换挡策略比不换挡策略油耗率降低16.8%。     

双离合自动变速器换挡冲击度分析

以双离合自动变速器为分析对象,提出并建立了双离合变速器3种状态动力学模型;导出双离合自动变速器换挡过程中各状态下的冲击度表达式;详细分析换挡过程中有无功率循环现象及两离合器不同动作顺序对换挡冲击度的影响;提出了换挡过程中基于发动机转速调节的双离合器控制策略;依托Matlab/Simulink平台建立仿真模型。仿真结果表明,理论分析所得控制策略能有效降低双离合自动变速器换挡冲击。     

机械式变速器电动换挡机构与控制策略

建立了一种机械式自动变速器电动换挡执行机构的设计方法。建立换挡操纵杆模型,根据人体换挡操纵力,估算换挡力大小,选取适当的换挡电机参数。建立机械式变速器换挡过程的动力学模型,分析换挡过程中变速器零部件之间的作用力,进行负载与电机的匹配。通过某汽车发动机的动力学特性和油耗特性,根据汽车行驶动力学方程,采用两参数换挡理论,制定汽车的动力性换挡策略和经济性换挡策略,最终得到组合型换挡策略。为机械式自动变速系统的设计提供理论依据。     

基于Simscape的AMT车辆传动系统仿真研究及试验验证

传统的AMT车辆传动系统建模方法多是通过搭建数学模型来实现的,但该方法工作量较大。针对上述问题,提出一种基于Simscape搭建AMT车辆传动系统物理模型的方法。为验证所搭建模型的准确性,制定了基于发动机转速协调控制的AMT换挡控制策略,基于该策略进行了换挡过程的仿真及实车试验验证,给出了换挡期间相关参数的仿真和试验结果。仿真和试验结果表明,基于Simscape搭建的物理模型,结构简单,并具有较高的准确性,有效提高了AMT控制系统的开发效率。     

基于虚拟样机技术的手动变速器换挡力分析

采用Pro/E和ADAMS联合建模方式,在实现同步器动力学模型完整功能的基础上,建立了手动变速器换挡过程的动力学模型。使用ADAMS对换挡过程各阶段进行仿真分析,得到了换挡力和换挡位移的关系。通过分析换挡力,对手动变速器换挡难易程度做出评价,为变速器设计提供依据。仿真结果和实验结果有较好的一致性,说明仿真研究方法可行。