车用自动变速器多工况换挡规律设计与动态修正

设计了某液力自动变速器组合型动力性换挡规律。基于发动机动态特性,采用以车速、油门开度、加速度为输入参数的模糊控制对换挡规律进行了修正,设计了车速衰减动力换挡规律对坡道工况进行修正。仿真结果表明,动态修正后的换挡规律使车辆具有更好的动力性,并能根据驾驶员意图进行相应的升降挡操作;坡道工况下换挡规律的修正策略能有效解决上坡行驶时的换挡循环和下坡行驶升至高挡的问题,避免了频繁换挡。     

考虑油门开度快速变化的工程车辆四参数换挡策略研究

针对工程车辆自动变速器的循环换挡问题,对发动机非稳态工况进行了动力性分析,对工程车辆自动变速器双参数(车速和油门开度)、三参数(车速,油门开度,加速度)的换挡规律进行了研究,提出了一种增加油门开度快速变化率的双模糊四参数换挡控制策略。建立了基于Matlab/Simulink/Stateflow的新型四参数模糊控制仿真模型,通过与三参数仿真结果的对比,验证了新型四参数模糊控制策略的正确性。研究结果表明,该换挡策略能够有效降低车辆换挡次数以及换挡冲击度,循环换挡现象得到消除,提高了车辆舒适性和平顺性。     

模块化自动变速器换挡规律设计与仿真

针对一种模块化液压动力换挡变速器样机,设计了动力性换挡规律。对于稳态规律不能适应车辆动态工况以及油门突变情况下易导致误换挡问题,以油门开度、油门变化率、加速度和车速为参数,设计了4参数的模糊控制方法进行修正。分析车辆在坡道工况下出现循环换挡的原因,基于递推最小二乘法设计坡道预测和坡道换挡控制方法。仿真实验表明,模糊控制方法可以有效提高整车起步动力性,消除快速给油导致的误换挡;所设计坡道换挡控制方法可以有效识别坡度并消除循环换挡。     

智能修正型换挡规律的设计及在双离合器式自动变速器中的应用

以车速和发动机油门为控制参数,设计双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission, DCT)的两参数换挡规律,硬件在环仿真结果表明该控制规律在城市工况极易导致频繁换挡,在制动工况容易产生意外升挡.分析不合理换挡现象的原因,并指出驾驶员的不合理操作习惯是引起频繁换挡和意外升挡的主要原因,两参数换挡规律不易避免不合理换挡现象.基于"sugeno"型模糊控制方法,建立智能修正型换挡规律的控制系统,该系统以油门开度和油门开度变化率为输入,实时升、降挡车速的修正系数为输出,确定隶属度函数并制定相应的模糊控制规则.智能换挡系统中的降挡速度为两参数降挡曲线临界值与降挡修正系数的乘积,升挡速度为两参数升挡曲线临界值与升挡修正系数的商.控制结果表明智能换挡规律在保留两参数换挡规律优点的同时,可以避免频繁换挡及意外升挡现象的发生,提高整车的舒适性和燃油经济性.     

基于SVM发动机模型的换挡规律及其应用

分析了双离合器式自动变速器车辆的频繁换挡及意外换挡现象,指出了引起DCT车辆频繁换挡的直接原因是车速相对于油门突变的滞后,根本原因是基于稳态工况的传统换挡规律无法满足动态工况下的要求。采用基于结构风险最小化准则的支持向量机方法建立了发动机动态转矩和油耗模型,提出了基于油门、车速、油门变化率为输入的三参数换挡规律设计方法,当油门突变时,系统能够根据油门变化率实时修正换挡规律,油门突增则降挡规律减小,油门突减则升挡规律增加,从而避免发生频繁换挡及意外换挡。运用Matlab/Simulink进行了DCT车辆的换挡仿真研究,并通过了自动变速器台架实验验证。仿真和实验结果表明基于支持向量机发动机动态模型的换挡规律在保留原有换挡规律优点的基础上,可以避免频繁换挡及意外换挡现象,满足车辆实际行驶工况的需要,具有更好的动力性和燃油经济性。     

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。     

基于发动机神经网络模型的矿用车动态换挡规律研究

车辆在起步、停车、制动、换挡时发动机处于动态工况,其最佳换挡点与稳态工况下制定的换挡规律有所不同。根据已有的试验数据训练模型,运用神经网络方法建立了发动机动态模型,基于发动机动态模型制定了以车速、油门开度、加速度为参数的矿用车动力性换挡规律,在MATLAB/Sim Driveline中建立整车的动力学模型,对所设计的换挡规律进行仿真分析,验证了车辆的动力性能。对改进矿车现有两参数换挡规律有实际意义。     

纯电动客车AMT多参数融合换挡规律研究

采用具有良好的实时精度和稳定性的容积卡尔曼滤波估计算法,实现复杂环境下电动客车车辆质量以及道路坡度的辨识。建立4挡机械式自动变速器动力学模型,提出基于车速、油门开度、车辆质量以及道路坡度的4参数融合的经济性换挡策略。仿真结果表明,所开发的辨识算法能在不增加传感器的条件下对车辆质量和道路坡度进行较为准确的辨识。所开发的多参数融合换挡策略能在保证车辆动力性的条件下实现车辆的经济性换挡,并且可以避免频繁换挡,减少部件的磨损并提高乘坐舒适性。     

基于Simulink和TruckSim矿用汽车动力性换挡规律特性分析

不同的换挡规律对车辆的动力性和可靠性具有重要影响.根据矿用汽车动力传递系统的结构特点,分析发动机与液力自动变速箱共同工作特性,基于Matlab获取共同输入和输出特性曲线;在此基础上,根据某矿用汽车发动机数学模型,分析不同油门开度下柴油发动机调速特性数学模型;根据传统换挡规律的缺点,制定动力性换挡规律,并根据输入输出特点,获取最佳换挡点;采用Simulink和TruckSim联合的方式,搭建整车的分析数学模型;分析不同的循环工况下,各种换挡规律的差异.结果可知:以油门开度和车速为基础,获得车辆的理论换挡点,获得车辆的理论换挡曲线;动力性换挡规律作用下,使得不同装载和坡度时,车辆换挡时的速度发生变化,速度明显提升;动力性换挡规律更适应于矿用汽车的工作环境,既保证车辆的动力性要求,同时可以提高整车的操控稳定性.     

某型叉车自动变速器控制系统的快速原型和硬件在环试验研究

依据叉车工作泵的压力大小分为空载、满载、半载3种工况,计算叉车输入特性、输出特性和牵引特性,据此建立了以油门开度、车速和油泵压力为控制参数的三参数换挡规律;设计了基于dSPACE的实车快速控制原型试验,验证了换挡控制策略和执行机构策略;设计了自动变速器控制器(TCU)样机和硬件在环仿真试验台,进行了基于dSPACE的硬件在环试验,验证了控制策略在TCU样机中的控制效果。试验结果表明:基于dSPACE开发的TCU满足性能要求,并能提高开发效率,可为叉车自动变速器控制器的开发提供参考。     

用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法

提出一种用于驾驶机器人的车速跟踪多机械手协调控制方法。建立了驾驶机器人车速跟踪多机械手/腿控制模型,在此基础上设计了驾驶机器人车速跟踪协调控制器,通过油门/离合器协调控制器实现了车辆的平稳起步和平顺换挡,通过发动机/制动器切换控制器实现了驾驶机器人对给定车速的准确跟踪。实车试验结果表明,提出的方法能合理地协调控制驾驶机器人的油门、制动、离合机械腿和换挡机械手,实现对目标车速的跟踪控制,驾驶机器人完全能够代替试验人员进行各种汽车试验。     

FOUR-PARAMETER AUTOMATIC TRANSMISSION TECHNOLOGY FOR CONSTRUCTION VEHICLE BASED ON ELMAN RECURSIVE NEURAL NETWORK

From the viewpoint of energy saving and improving transmission efficiency, the ZL50E wheel loader is taken as the study object. And the system model is analyzed based on the transmission system of the construction vehicle. A new four-parameter shift schedule is presented, which can keep the torque converter working in the high efficiency area. The control algorithm based on the Elman recursive neural network is applied, and four-parameter control system is developed which is based on industrial computer. The system is used to collect data accurately and control 4D180 power-shift gearbox of ZL50E wheel loader shift timely. An experiment is done on automatic transmission test-bed, and the result indicates that the control system could reliably and safely work and improve the efficiency of hydraulic torque converter. Four-parameter shift strategy that takes into account the power consuming of the working pump has important operating significance and reflects the actual working status of construction vehicle.     

OPTIMAL TORQUE CONTROL STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLE WITH AUTOMATIC MECHANICAL TRANSMISSION

In parallel hybrid electrical vehicle (PHEV) equipped with automatic mechanical transmission (AMT), the driving smoothness and the clutch abrasion are the primary considerations for powertrain control during gearshift and clutch operation. To improve these performance indexes of PHEV, a coordinated control system is proposed through the analyzing of HEV powertrain dynamic characteristics. Using the method of minimum principle, the input torque of transmission is optimized to improve the driving smoothness of vehicle. Using the methods of fuzzy logic and fuzzy-PID, the engaging speed of clutch and the throttle opening of engine are manipulated to ensure the smoothness of clutch engagement and reduce the abrasion of clutch friction plates. The motor provides the difference between the required input torque of transmission and the torque transmitted through clutch plates. Results of simulation and experiments show that the proposed control strategy performs better than the contrastive control system, the smoothness of driving and the abrasion of clutch can be improved simultaneously.     

STUDY ON SHIFT SCHEDULE AND SIMULATION OF AUTOMATIC TRANSMISSION

0 INTRODUCTIONThe main powertrain of engineering vehicle,suchas loader, bulldoZer and scraper etc, adopthydrodynamic drive in order to improve theadaptability to heavy lo.d[ l '2]. However, the transm-ission efficiency of hydrodynamic drive is very lOw,especially althOugh driveline is supposed to supplyhuge power under heavy load, it contrarily degradelargely even to zero. Hydrodynamic drive causes workefficiency low, and energy waste. The wasted energywas transfOrmed into heat lead to o…     

一种纯电动汽车动力换挡式机械变速器

针对纯电动汽车驱动特点,研究了一种新型的面向纯电动汽车的动力换挡式机械变速器,该变速器由单作动件实现换挡,传动结构与机械式变速器相似。推导并建立了换挡过程的数学模型,研究了变速器转矩相与惯性相动态性能,结合台架实验结果,论证了研发的变速器在高低挡切换时,动力交替过程保持连续变化,能够满足快速平稳动力换挡性能。对变速器在整车应用方面进行了研究,结果表明,与其他变速器相比,研发的变速器能够较好地兼顾电动汽车整车性能和成本要求。     

Shifting Rule Modification Strategy of Automatic Transmission Based on Driver-vehicle-road Environment

Accidental or frequent shift often occurs when the shifting rule is built based on traditional two parameters (I.e., velocity and throttle), because the speed of engine varies slower than change of throttle opening. Currently, modifying shift point velocity value or throttle by throttle change rate is one of common methods, but the results are not so satisfactory in some working condition such as uphill. The reason is that these methods merely consider throttle change rate which is not enough for a car driving in driver-vehicle-road environment system. So a novel fuzzy control modification strategy is proposed to avoid or reduce those abnormal shift actions. It can adjust shifting rule by the change rate of throttle, current gear position and road environment information, while different gear position and driving environment get corresponding modification value. In order to compare the results of shifting actions, fuel consumption and braking distance, emergent braking in level road and extra-urban driving cycle(EUDC) working conditions with fuzzy shifting schedule modification strategy are simulated digitally. Furthermore, a hardware-in-the-loop simulation platform is introduced to verify its effect in slope road condition according to the ON/OFF numbers of solenoid valve in hydraulic system. The simulation results show that the problem of unexpected shift in those working conditions may be resolved by fuzzy modification strategy. At last, it is concluded that although there is some slight decline in power performance in uphill situation, this fuzzy modification strategy could correctly identify slope of road, decrease braking distance, improve vehicle comfort and fuel economy effectively and prolong the life of clutch system. So, this fuzzy logic shifting strategy provides important References for vehicle intelligent shifting schedule.     

汽车驾驶机器人车速跟踪神经网络控制方法

为了实现汽车驾驶机器人对给定车速的准确跟踪,提出了一种驾驶机器人车速跟踪神经网络控制方法。网络模型输入层变量为驾驶机器人油门和制动器、离合器机械腿、换挡机械手的位移;中间层为隐层,节点数为5,神经元传递函数为正切传递函数;输出层变量为试验车辆车速,神经元传递函数为线性传递函数。结果表明,该方法的收敛速度明显高于梯度下降法的收敛速度,且达到的控制精度更高,车速跟踪误差满足国家汽车试验标准的要求。     

回流式无级变速器动力连续转换的控制策略仿真研究

为避免回流式无级变速器在无级与回流工况转换过程中动力中断,以减小对整车冲击度的影响,提出了回流式无级变速器动力连续转换的控制策略。针对转换过程中变速器效率和金属带功率流方向变化对输出转矩的影响,建立了转换过程中离合器接合、分离的动力学模型,确定了离合器扭矩变化率的限定范围。利用MATLAB/Simulink仿真平台,对回流-无级和无级-回流转换过程进行了仿真研究,结果表明:采用回流式无级变速器动力连续转换的控制策略,冲击度控制在5m/s3以内。     

工程车辆智能自动变速控制系统仿真研究

智能换挡是车辆自动变速技术的发展方向.为此以最佳动力性作为控制目标,研究了工程车辆的动力换挡变速器如何实现智能化控制的问题.以装备有4D180型液力机械式变速器的 ZL50装载机为对象,建立了工程车辆动力传动系统仿真模型,在此基础上,应用混沌神经网络(CNN)设计了工程车辆自动换挡智能控制系统,并利用 Matlab 软件进行了仿真,仿真结果表明:所提出的智能换挡控制系统的结构和算法是可行的,可以实现工程车辆的自动换挡.