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。     

电控式机械自动变速器换挡策略研究

电控式机械自动变速器(AMT)是目前乘用车自动变速器的主流配置方向,但其存在换挡震荡导致的抖振和异常滑磨情况,并且在切换挡位的过程中有动力中断存在,影响换挡平顺性。为此本文首先进行了换挡过程动力学建模,开展了换挡约束分析工作。其次在MATLAB/Simulink环境下开展了AMT的系统建模和换挡控制策略的相关研究工作,明确了换挡过程中的控制要求,制定了最佳换挡控制律,最后确定仿真条件并添加到AMT整车控制模型中,完成了AMT系统的计算机仿真,对制定好的AMT换挡策略加以验证。     

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。     

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.     

基于线控降档制动技术的混动车辆能量回收策略研究

近来混动汽车(HEV)制动能量回收的研究越来越多,当HEV中的一个电机(EM)制动而作为发电机提供的制动转矩不能满足需求时,则需要车辆提供额外的制动力矩。本文通过变速器线控降档制动技术来调整EM工作点,提高EM作为发电机的输出功率,从而提高制动能量回收效率。选配AMT的HEV作为研究平台,建立HEV动力学模型;分析AMT降档的过程和优点,提出了动态规划线控降档制动策略;最后经仿真测试表明,降档时再生制动过程的能量回收效率比没降档时大幅提高。     

全电AMT车辆升挡过程中转矩控制与试验研究

介绍了自行研发的全电AMT系统的组成、原理及其动力一体化转矩控制策略。通过分析AMT车辆换挡过程中对发动机、离合器和变速器的综合控制及其对换挡品质的影响,提出了AMT车辆升挡过程中转矩控制策略,并在装有AMT的某轿车上进行了试验。试验结果表明,在升挡过程中采用一体化控制策略,改变发动机点火提前角和断油能够快速调节发动机转矩,有效地提高了全电AMT车辆的换挡品质。     

全电AMT车辆升挡过程中转矩控制与试验研究

介绍了自行研发的全电AMT系统的组成、原理及其动力一体化转矩控制策略.通过分析AMT车辆换挡过程中对发动机、离合器和变速器的综合控制及其对换挡品质的影响,提出了AMT车辆升挡过程中转矩控制策略,并在装有AMT的某轿车上进行了试验.试验结果表明,在升挡过程中采用一体化控制策略,改变发动机点火提前角和断油能够快速调节发动机转矩,有效地提高了全电AMT车辆的换挡品质.     

纯电动客车AMT变速器试验控制系统开发

纯电动客车采用车载电机为整车提供动力,与之匹配的自动机械变速器(AMT)在结构、选换挡控制策略上较传统发动机用AMT有着较大差异,在研发过程中,传统的变速器试验台架已不能满足多参数协调控制试验的需求。以纯电动客车AMT在设定工况下进行自动换挡试验为目标,采用嵌入式PXI平台设计开发基于CAN通讯网络的纯电动客车AMT试验控制系统,可实现AMT选换挡控制器TCU,功率输入模拟电机,负载模拟测功机等部件间的实时通讯和协调控制,能有效完成纯电动客车AMT变速器的选换挡性能试验。试验运行结果表明,该控制系统可对纯电动客车AMT选换挡性能进行有效测试。     

负载状态下大马力拖拉机动力换挡控制研究

以换挡过程输出转矩恒定为控制目标,提出动力换挡恒转矩控制策略。基于动力换挡恒转矩控制策略,考虑柴油发动机调速特性、拖拉机负载状态下的换挡控制要求,提出大马力拖拉机动力换挡实际控制策略,将动力换挡过程分为动力交接与转速同步两个阶段,动力升挡时先进行动力交接再进行转速同步,降挡时先进行转速同步再进行动力交接。基于动力换挡两阶段,提出了实际动力升降挡过程中分离与接合离合器作动压力增量关系以及作动压力上限确定方法。基于MATLAB/Simulink进行建模与仿真分析,结果表明,提出的大马力拖拉机动力换挡实际控制策略可实现动力升降挡过程中动力不中断,输出轴始终保持较大的转矩输出,且无需对发动机进行协调控制,使得大马力拖拉机可适应工作阻力变化持续作业,保障了作业效率。     

重型商用混合动力车自动变速技术综述

混合动力汽车(HEV)是同时装备两种或两种以上动力源的汽车。它具有良好的动力性、经济性和较低的排放。自动变速技术是混合动力中的一项关键技术,它可以保证动力传动系统各部件工作的高效率,提高车辆对复杂工况的适应能力,并可以借助传动系统中电机的作用提高换挡品质。文中分析了在混合动力汽车中运用自动变速技术的必要性及其优势,介绍了各种典型自动变速技术在混合动力中的应用,并重点阐述了将AMT技术应用于HEV中的突出优势,最后论述了我国HEV自动变速技术的发展。     

AMT中度混合动力汽车经济性换挡规律研究

针对装备机械自动变速器（AMT）的中度混合动力汽车,综合考虑发动机、电动机/发电机、电池和传动系统的效率,以动力传动系统效率最优为目标,确定了驱动工况各工作模式工作区域。在此基础上,分别对各模式下的经济性换挡规律进行研究,获得了中度混合动力汽车驱动工况下的经济性换挡规律。在MATLAB/Simulink平台上,采用ECE+EUDC循环工况对所提出的经济性换挡规律进行仿真,结果表明,与ADVISOR中的传统换挡控制规律相比,所提出的换挡控制规律能较好地提高整车的燃油经济性。     

基于混杂系统特性的机械式自动变速器故障诊断策略

基于机械式自动变速器(Automated manual transmission, AMT)自动变速系统混杂特性,对AMT自动变速系统故障诊断技术进行研究。运用混杂自动机建立AMT自动变速系统模型,结合系统运行特点研究系统行为轨迹,分析混杂系统模型与行为轨迹之间一致性关系。分析AMT自动变速系统故障定义,结合混杂系统模型提出AMT混杂系统故障行为的定义。通过混杂系统故障行为轨迹,分析故障可诊断性条件,从系统故障模型和故障阈值条件的角度描述故障、可诊断性、诊断精度、系统可观测状态变量之间的关系,并运用故障熵的概念来描述故障可诊断的程度。从系统功能、系统轨迹、系统控制周期多角度对AMT混杂系统行为轨迹进行分析和划分类型,结合国际故障诊断参考流程提出AMT自动变速系统故障诊断策略。将故障诊断策略和诊断算法移植于实车平台,大量实车里程验证了该策略的正确性和实时性。     

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.     

电动型自动变速器AMT控制策略

通过电机驱动变速箱实现机械式自动变速,介绍一种电动型AMT的具体控制策略和结构。该AMT控制策略已用于实车的控制过程中,并取得了良好的效果。     

一种混联式HEV瞬时优化监控策略的研究

以一种新型混联式混合动力电动汽车为具体对象，研究以瞬时等效燃油经济性为优化目标的能量管理监控策略。通过基于混合动力电动汽车整车及动力总成相关数学模型所建立的MATLAB／Simulink仿真优化平台，搜寻出了全部转速一转矩需求条件下动力总成各元件的理想能量分配及相应挡位，以MAP图的形式存储于车载监控器中。监控器根据混合动力电动汽车荷电保持的设计要求，按瞬时工况调用这些MAP图，以简单查表计算方式对理想值实时地作适当修正和调整。监控策略的有效性、实时性通过若干典型行驶工况仿真及实车应用得以证实，展现出良好的实用价值。     

离合器-离合器式自动变速器动力降档过程控制

动力降档是实现车辆快速提速、超车等的有效技术途径。在保证换档品质的前提下,实现动力降档,不仅需要自动变速器进行精确的离合器油压控制,而且需要发动机进行有效的转矩协调控制。针对由DEUTZ BF4M1013涡轮增压单体泵柴油机和Allison S2000离合器-离合器换档式液力自动变速器组成的动力传动系统,基于Lagrange方程建立换档过程的动力学模型,通过对降档过程各个阶段的详细分析,得到动力降档过程结合离合器和分离离合器的搭接控制时序以及控制油压的变化规律,制定基于涡轮轴转速闭环的发动机协调控制策略,在台架上进行试验验证。试验结果表明,动力降档过程的时间小于1 s,冲击度小于10 m/s3。制定的控制策略不仅实现了动力降档,而且保证了换档品质,能够进行工程实际应用。     

一种用于混合动力轿车的机械式自动变速器

介绍一种在混合动力轿车上应用的机械式自动变速箱（AMT）,及其变速箱的工作原理,分析其在传统轿车和混合动力轿车上应用的系统结构.在此基础上设计了相应的换档时间较短、占用空间较小的执行机构。     

自动变速器控制系统硬件在环仿真实验台开发

介绍了硬件在环（HIL）仿真实验的概念、系统组成及关键技术。借助于Matlab／Simulink方便的图形化建模环境,研究了基于Matlab／xPC工具箱开发硬件在环仿真实验台的方法,设计了汽车自动变速器控制系统快速开发硬件在环仿真实验台。通过汽车变速器控制系统硬件在环实验验证,结果表明该实验平台工作可靠,可以有效地缩短控制系统的开发周期,提高控制系统的设计水平,节约试验费用,为控制系统的开发提供了便利的条件。     

全电AMT同步过程控制策略及验证

全电AMT执行机构的控制策略是AMT系统的关键技术。通过分析AMT执行机构特点及AMT的换档过程,制定了AMT挂档同步过程的控制策略,并在MATLAB/Simulink软件中建立了控制策略模型,最后在装载AMT的样车上进行了实车验证。结果表明该控制策略能够有效地控制AMT挂档时同步器的同步过程。     

轻度混合动力汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配研究

介绍了采用起动机/发电机/电动机一体化技术的ISG(Integrated starter/generator)型混合动力汽车动力传动系统结构及控制策略,建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型,并进行了计算机仿真。提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法,分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响,为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据。