AMT车辆坡道起步过程离合器控制研究及仿真分析

针对AMT车辆坡道起步离合器控制的技术难点,对车辆坡道起步的受力情况及坡道起步离合器的接合过程进行了详细的研究;分析了影响AMT坡道起步离合器接合规律的主要因素,并指明了离合器接合速度的控制方法.最后在MATLAB/Simulink环境中建立了AMT车辆坡道起步的整车仿真模型,并进行了仿真.结果表明,这种坡道起步离合器接合速度控制方法是可行和有效的.     

AMT车辆起步过程离合器接合控制方法

对于电控机械式自动变速器(AMT),离合器控制规律制定得恰当与否,直接影响车辆的起步、换挡性能以及离合器的使用寿命.针对车辆起步工况,明确离合器的控制目标,设计了一个在加快接合速度和降低离合器滑磨功的两级模糊控制器,使用SimDriveline工具对车辆传动系统进行建模,并对起步过程的控制算法进行仿真验证.结果表明,设计的控制方法在加快接合速度的同时,大幅度降低了离合器的滑磨功,且将冲击度控制在合理范围内.     

液力机械自动变速箱起步过程控制

为研究液力机械自动变速箱起步过程的换档离合器控制,在对装用液力机械自动变速箱的车辆起步过程进行动力学分析的基础上,阐明了液力变矩器和换档离合器在起步过程中的工作机理,指出选用不同档位起步或同一档位不同路面阻力条件起步,起步过程会有差异,针对不同的起步过程制定了换档离合器的控制策略,结合两组试验数据对控制策略进行了分析,验证了控制策略的正确性.     

重型汽车AMT电控气动坡起辅助控制

以北方奔驰2627型重型自卸车为样车,设计机械自动变速器(automatic mechanical transmission, AMT)坡道起步辅助控制系统,系统根据样车制动系统特点对驻车制动系统进行电气改造,实现车辆驻车制动的自动化控制. 分析车辆坡道起步过程中车辆的受力变化,并在此基础之上结合离合器结合过程中不同阶段的工作特点,设计车辆坡道起步控制策略和控制软件,实现车辆坡道起步过程中驻车制动与油门踏板和离合器的协调控制. 通过实车实验,验证了控制策略对解决AMT车辆在坡道起步过程中由于整车控制不协调造成的溜车及发动机憋熄火等问题的有效性.     

液力机械自动变速箱起步过程控制

为研究液力机械自动变速箱起步过程的换档离合器控制，在对装用液力机械自动变速箱的车辆起步过程进行动力学分析的基础上，阐明了液力变矩器和换档离合器在起步过程中的工作机理，指出选用不同档位起步或同一档位不同路面阻力条件起步，起步过程会有差异，针对不同的起步过程制定了换档离舍器的控制策略，结合两组试验数据对控制策略进行了分析，验证了控制策略的正确性。     

机械式自动变速器的离合器起步控制

对机械式自动变速器(AMT)的离合器起步过程进行分析,得到起步阶段"快—慢—快"的结合规律;针对这种结合规律和起步过程控制要求,制定了不同的起步阶段控制策略;在滑磨控制阶段,基于优秀驾驶员的经验,设计了模糊控制策略,并应用Matlab/Simulink建立模糊控制模型。仿真结果表明:发动机转速和离合器结合速度的控制效果良好,满足起步评价指标的要求。     

AMT车辆动力学模型的快速建立与仿真

为了减少车辆控制系统的开发时间,利用Matlab/Simdriveline中的动力传动系统模块快速建立了汽车动力学模型。采用经过插值的发动机实验数据建立了发动机模型,改进了软件中发动机模型的不足,并在建立的动力学模型基础上进行了AMT离合器起步结合控制仿真。仿真结果表明:AMT车辆在已制定的控制策略下能顺利起步,所建立的动力学模型能准确反映车辆动力学特性,有效提高了汽车控制系统的设计效率。     

AMT离合器起步接合过程控制研究

通过对离合器工作过程研究,建立离合器接合动力学模型.从满足车辆起步要求出发,确定影响离合器接合性能的主要因素和理想接合规律,制定了“比例-模糊-PID”多模态控制策略.利用Matlab/Simulink软件搭建离合器起步的仿真模型,结果证明该控制策略合理有效.     

考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩特性

为提升重型车辆传动系统中湿式离合器可靠性及使用寿命,建立了考虑界面接触状态的湿式离合器扭矩模型,通过模型研究了不同参数对离合器扭矩特性的影响规律。首先,对湿式离合器进行仿真模拟,增加界面接触状态参数,搭建湿式离合器充油模型与结合模型。其次,基于SAE#2试验台开展湿式离合器扭矩试验,将仿真获得的结果与离合器试验数据进行对比,验证了仿真模型的有效性。最后,结合模型研究了油压、油温和碟形量对湿式离合器扭矩特性的影响规律。结果表明:考虑了界面接触状态的模型相较于传统模型具有更高的准确性,提高了22.30%;随着控制油压的减小,离合器的总扭矩降低,当压力从1.5 MPa减小到1.0 MPa时,扭矩峰值降低了22.38%,同时制动时间延长了46.05%;润滑油温度对离合器的黏性转矩和摩擦扭矩都具有一定程度的影响,温度越高,黏性转矩越小,摩擦扭矩越大,整体制动时间稍有减小;摩擦片碟形量对离合器扭矩的影响主要体现在扭矩产生时间,碟形量的增加会导致离合器制动时间增加。     

动力换档离合器换挡过程动态特性仿真

通过理论分析 ,建立了系统的动力学模型和数学模型 ,并在Matalab/Simulink环境支持下 ,建立了描述动力换档离合器接合和分离两个过程的综合动力学仿真模型 .利用这一仿真模型研究了动力换档离合器接合和分离两个过程的动态特性 ,得到了换档过程的转矩、转速以及单位面积滑摩功的变化规律 .该方法可简化仿真过程计算以及进行性能分析和预测 ,为车辆传动系统动态特性的研究奠定了基础 ,也为换档规律的研究、换档过程的控制提供了方便     

缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响

针对某综合传动装置液压缓冲阀和换档离合器 ,建立了换档离合器结合过程中动态数学模型 ,分析了缓冲油压特性对换档离合器结合过程的影响 .研究结果可以用于综合传动装置换档离合器与液压系统的性能匹配和性能预测     

Modeling and Simulation of Diaphragm Spring Clutch

A model was developed to simulate a vehicle diaphragm spring clutch with the evaluation indicators of jerk degree and friction work. First, the pressing load characteristic of the driven plate of the diaphragm spring clutch was analyzed. Then, the clutch dynamic characteristic under each state was studied according to the basic principles of tribology. Finally, the mathematical model of the clutch was developed. Based on the model, the performance of a vehicle was simulated. The simulation results show that the model can predict the dynamic characteristic of the clutch correctly and evaluate the performance of the clutch engagement effectively. The model can be used for theoretical research of automatic clutch control and can be easily applied to simulate vehicle longitudinal dynamics.     

汽车自动离合器控制系统设计

与手动挡汽车相比,配备自动离合器的汽车具有减轻驾驶员操作强度、增加行驶安全性,并延长离合器使用寿命等优势。文章针对部分车辆自动离合器存在的问题,通过力学分析设计了一种新型的采用弹簧进行助力的自动离合器机构,对控制系统软硬件、离合速度控制策略、发动机控制方法等进行设计以实现离合控制目的。并在实际行驶的汽车上进行试验,以验证机构设计和控制系统设计的可行性和实际效果,证明可实现自动离合器控制系统运行平稳的设计要求。     

Slow driving control of tracked vehicles with automated mechanical transmission based on fuzzy logic

In order to move tracked vehicles at an extremely slow speed with automated mechanical transmission (AMT), slow driving function was added in the original system. The principle and requirement of slow driving function were analyzed. Based on analysis of slow driving characteristic, identification of slow driving condition and fuzzy control algorithm, a control strategy of the clutch was designed. In order to realize slow driving, the clutch was controlled in a slipping mode as manual driving. The vehicle speed was increased to a required speed and kept in a small range by engaging or disengaging the clutch to the approximate half engagement point. Based on the control strategy, a control software was designed and tested on a tracked vehicle with AMT. The test results show that the control of the clutch with the slow driving function was smoother than that with original system and the vehicle speed was slower and steadier.     

非平稳随机循环工况离合器接合优化及跟踪控制

为更好地解决系统参数摄动和外负荷扰动等不确定性因素下离合器接合轨迹可变性及其跟踪偏差带来的接合过程问题,提出了离合器接合轨迹的优化及跟踪控制方法. 以装载机V型工况重载后退换挡中离合器接合过程为研究对象,建立冲击度和滑磨功相结合的二次型性能指标泛函,在干扰矩阵有参数化表达的非平稳随机项下,通过构造Hamiltonian函数并依据Pontryagin极大值原理和解析Riccati微分方程,得到时变最优控制律和权重系数调整下的可变扭矩最优轨迹;为提高非线性特性执行机构参数摄动下最优轨迹的跟踪精度,将接合过程品质优化问题转化为轨迹跟踪的单一目标问题,采用指数趋近律滑模控制方法设计的控制器实现了跟踪误差在0.3%以内的精准跟踪,用Lyapunov理论对其进行了稳定性分析. 数值仿真结果表明,该控制方法降低了离合器接合冲击度及滑磨功,有助于提高离合器接合过程品质,对解决同类问题具有理论性工程参考价值.     

Strategy to control crawling vehicles with automated mechanical transmission

In order to move vehicles with automated mechanical transmission (AMT) a little bit of distance, such as reversing into or moving in a garage, a control strategy for crawling vehicles was proposed. Based on the dynamic analysis of vehicle starting process and requirements of crawl driving for the vehicle,a control strategy of the clutch was designed. The strategy increased the slipping friction torque first and then decreased it, in order to realize the crawl driving. The speed increased by the engagement of the clutch, and then the clutch turned to disengage to the half disengage point, when the speed met the requirements. Based on the control strategy, a control software was designed. In the end, the software was tested on a vehicle with AMT. The lowest steady vehicle speed was reduced to 40% of the original value, which was set in the control strategy.     

Self-adaptive correction of clutch control with proportional valve

A new method for self-adaptive correction of the clutch proportional valve by Lyapunov stability function is proposed. Compared with displacement curve of hydraulic control cylinder under standard load, pulse width modulation (PWM) voltage imposed on clutch proportional valve is corrected according to the error to improve the consistency of the clutch control system in the process of clutch engagement. Computer simulations are conducted with this self-adaptive correction method by establishing the clutch control system model and results indicate that the principle of the method is correct. The flow rate variation obtains effective restraint which is caused by clutch control system characteristic of different vehicle under constant PWM voltage.