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。     

基于CAN通信的AMT离合器控制策略研究

为满足机械式自动变速器(AMT)对整车动力传动系统协调控制的需要,分析了基于SAE-J1939标准的发动机控制报文,设计了AMT控制器(TCU)与发动机控制器(ECU)通过CAN总线进行协调控制的控制方法,根据换挡过程中的不同状态建立了对应的发动机控制策略,并进行了整车试验。试验表明,该控制方法可满足AMT系统换挡过程中对发动机进行协调控制的需求,与发动机协调配合的平顺换挡。     

AMT车辆换挡过程中发动机转速控制与试验研究

提出了换挡过程中通过控制断油电磁阀来调节发动机转速的新方法,分析了断油电磁阀对发动机工作特性的影响,制定了断油电磁阀的控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验。试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀来调节发动机的转速,可减小离合器接合时主、被动部分的转速差,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。     

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.     

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。     

AMT车辆起步过程研究

车辆起步是一个靠离合器滑磨将发动机动力平缓地传递到车轮,以克服路面阻力,实现车辆由静止到运动的过渡过程.AMT换挡品质有其自身的规律、评价指标及量化参数,只有实现发动机和变速器之间的综合控制才能得到最佳的换挡品质.在AMT起步过程中,要根据车况、路况和驾驶员的驾驶意图,按一定规律控制节气门开度和离合器接合速度实现发动机和离合器的协调控制,使得车辆顺利起步.通过对AMT车辆起步过程的动力学分析和离合器接合过程的影响因素总结,提出了改善AMT车辆起步品质的一些方法.     

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。     

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。     

自动变速器升挡过程惯性相发动机协调控制

发动机协调控制是提高换挡品质的必要技术手段。分析换挡过程输出轴转矩波动与换挡品质的关系,基于液力变矩器模型设计出输出轴转矩观测器,制定出基于转矩的升挡过程惯性相发动机协调控制策略,在DEUTZ BF4M1013单体泵柴油机和Allison S2000离合器—离合器换挡式液力自动变速器组成的动力传动系统台架上,进行基于转矩的1-2升挡过程惯性相发动机协调控制试验研究。试验结果表明,单体泵柴油机的转矩响应能够满足换挡过程协调控制的要求;基于转矩的换挡过程发动机协调控制能够有效地减小输出轴转矩波动,提高换挡品质。     

基于CAN总线的换挡过程控制技术

根据机械式自动变速器自动换挡时的需要,分析了在动力一传动系统中应用CAN总线对换挡时间、冲击度和离合器滑磨功的影响,阐述了控制系统中总线报文的详细内容和通信过程,编制了通过总线接收和发送报文的通信程序,在此基础上设计开发了基于CAN总线的应用层协议-SAE J1939的控制模块,实现了电控柴油机转速、油门位置等车辆动力系参数的共享,同时该模块可以在换挡过程中实时控制柴油机的输出转矩和转速。试验结果表明:该项协调控制技术将使柴油机输出特性和变速器换挡过程相互匹配,因而不仅可使自动机械变速器的硬件得到简化,而且有效地减少了换挡时间,降低了离合器磨损,从而改善了换挡品质。     

发动机负扭矩工况下的DCT传动系统换挡控制策略

针对汽车下坡、减速、超车等发动机出现负扭矩的特定工况,利用发动机负扭矩工况下的试验数据,建立了DCT动力传动系统换挡过程的动力学模型。根据发动机负扭矩工况下的扭矩转速特性,提出了DCT负扭矩换挡过程的具体控制策略,并进行了相应的仿真分析,仿真结果验证了所制定控制策略的可行性。     

Control of gear shifts in dual clutch transmission powertrains

To achieve the best possible responses during shifting in dual clutch transmissions it is commonplace to integrate clutch and engine control, while the clutch is used to match speeds between the engine and wheels via reduction gears, poor engine control can lead to extended engagement times and rough/harsh shift transients. This paper proposes a method for combined speed and torque control of vehicle powertrains with dual clutch transmissions for both the engine and clutches. The vehicle powertrain is modelled as a simple four degree of freedom system with reduction gears and two clutches. Including a detailed clutch hydraulic model, comprising of the direct acting solenoids and clutch piston with the hydraulic fluid modelled as a compressible fluid. Powertrain control is realised through control of clutch solenoids and manipulation of the engine throttle input. Sensitivity study of clutch performance evaluating inaccurate torque estimation demonstrated variance in the response of the hydraulic system, with an indicative simulation of poor estimation resulting in increased powertrain vibration during and after shifting. Simulations are conducted to demonstrate the capacity for this method of engine and clutch control to further reduce shift transients developed in dual clutch transmission powertrains. The obtained results also show that the adoption of torque based control techniques for both the clutch and engine, which makes use of the estimated target clutch torque, significantly improves the powertrain response as a result of reduction in the lockup discontinuities.     

Optimal engine operation by shift speed control of a CVT

In this paper, an algorithm to increase the shift speed is suggested by increasing the line pressure for a metal belt CVT. In order to control the shift speed, an algorithm to calculate the target shift speed is presented from the modified CVT shift dynamics. In applying the shift speed control algorithm, a criterion is proposed to prevent the excessive hydraulic loss due to the increased line pressure. Simulations are performed based on the dynamic models of the hydraulic control valves, powertrain and the vehicle. It is found from the simulation results that performance of the engine operation can be improved by the faster shift speed, which results in the improved fuel economy by 2% compared with that of the conventional electronic control CVT in spite of the increased hydraulic loss due to the increased line pressure.     

叉车自动变速器性能仿真

文中根据发动机与液力变矩器联合工作特性,制定了两参数换档规律,同时为了提高液力变矩器的工作效率又对换档规律进行了修正,然后依据换档规律建立了整车动力系统仿真模型,并对模型进行了离线仿真分析,验证了自动变速器控制系统模型的正确性。     

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。     

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。     

基于神经网络发动机模型的动态三参数换挡规律

精确的发动机动态模型是制定换挡规律并实现车辆动力传动系统最佳匹配的基础。采用神经网络辨识的方法建立发动机动态转矩和油耗模型;并在此基础上提出基于该模型的动态三参数换挡规律计算方法。该方法在AMT样车开发中的应用表明：与两参数换挡规律相比,基于神经网络发动机模型的动态三参数换挡规律可使自动变速汽车具有更好的动力性和燃油经济性。