DCT变速器双离合器压力最优控制方法的仿真研究

离合器的协调控制一直是双离合器自动变速器(DCT)控制的难点和重点。基于DCT的结构和工作原理,建立了DCT起步、换挡动力学模型。考虑滑摩功和冲击度两项性能指标,基于线性二次型最优控制,对DCT起步、换挡过程中离合器的压力进行了研究。为简单有效地获得换挡过程中双离合器协调控制的压力曲线,提出了设定两个离合器压力变比系数的方法。讨论了不同的控制加权因子及离合器压力变化速率系数的选择对控制效果的影响。研究结果表明:线性二次型最优控制方法能较好地解决DCT起步、换挡过程中离合器压力控制的问题。     

湿式DCT换挡过程离合器交错程度研究

针对湿式DCT换挡过程,分析了离合器扭矩传递特性,根据离合器压力与离合器扭矩的正比关系,设计了换挡过程中离合器分离接合的控制策略,编写控制程序,进行实验,分别针对离合器交互过大、过小进行了分析,修正了策略中的数据设定,得到适合的离合器交错程度。     

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.     

双离合器自动变速器综合控制策略仿真研究

为了提高双离合器自动变速器的换挡品质,研究了两个离合器的压力控制、发动机转速控制这一换挡过程的核心问题,提出了一种DCT升挡过程的综合控制策略。运用Matlab/Simulink建立了传动系统的仿真模型,对该综合控制策略下的DCT升挡过程进行了仿真计算。结果表明,该控制策略可以使发动机转速与高挡离合器快速同步,同时离合器的滑磨功和换挡冲击度都保持在理想水平,显著提升了DCT车辆的升挡品质。     

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。     

湿式DCT车辆起步过程中的滑摩扭矩测试与分析

针对湿式DCT车辆的1挡蠕行起步过程,分析滑摩扭矩波动幅值与车身冲击度的关系;给出湿式离合器滑摩扭矩的测试方法,并对某DCT车辆起步过程中的输入轴1的1阶转速波动、车辆座椅处的振动加速度进行了测试分析。分析结果表明:离合器滑摩扭矩波动幅值越大,车身纵向振动加速度也越大。研究结论为抑制DCT车辆起步过程中的车身振动提供了一种有效途径。     

基于滑模变结构的DCT车辆双离合器起步控制研究

对双离合器式自动变速器(DCT)的结构特点进行分析,利用Matlab/Simmechincs建立起步过程中DCT车辆的物理模型。分析车辆起步时发动机输出转矩和发动机转速的变化规律,实现发动机恒转速起步。根据发动机的输出转矩、离合器传递转矩、离合器滑差率以及车辆的阻力矩建立了滑模控制器,控制输出离合器控制油压。制定双离合器同时接合的起步和l挡单离合器结合起步控制策略,在轻载、中载和重载三种工况下对车辆起步进行仿真,从而验证滑模控制器的正确性,并以离合器结合时间、起步平顺性以及离合器滑模功为评价指标。最后,在轻载工况下,将滑模控制器控制双离合器起步与PID控制双离合器轻载进行仿真对比。仿真结果表明,滑模控制器能够实现DCT车辆平稳起步,并且双离合器起步可以缩短起步时间,可以减少单个离合器滑摩功,有利于提高离合器的寿命。     

汽车双离合器自动变速器的模糊控制

针对双离合器自动变速器(DCT)自动换挡及双离合器交替结合中控制的高度非线型,采用模糊控制方法,建立了节气门开度、车速输入与档位输出的非线性映射,以及离合器转速差、离合器转速差加速度与离合器结合压力之间的非线性映射,设计了满足控制精度的隶属度函数、推理规则和解模糊方法,并进行了仿真分析.模糊控制可很好地实现车辆行驶中的自动换挡、双离合器交替结合时的压力输出,对DCT的智能控制及其实用化具有重要的工程应用意义.     

双离合器式自动变速器两离合器起步控制与仿真

根据双离合器式自动变速器(Dual clutch transmissions, DCT)独特的结构形式,为了平衡两个离合器的滑磨功,延长离合器的使用寿命,提出DCT两离合器同时参与起步的控制策略.建立两离合器起步动力学模型和离合器转矩控制模型.按照油门开度的大小将DCT起步划分为爬行起步、正常起步和急起步三种模式.以30%油门开度下DCT正常起步为例,根据不同驾驶意图需求以及车辆起步过程冲击度限制,并考虑两离合器同时滑磨时容易形成功率循环问题,制定了离合器C1接合速度的模糊控制策略和离合器C2定接合速度的控制策略.在Matlab/Simulink软件平台上,建立两离合器起步控制仿真模型,进行仿真分析并与单离合器起步仿真结果进行对比.结果表明,两离合器起步控制策略充分发挥了DCT的结构优势,验证了两离合器起步控制对平衡两离合器滑磨功的有效性.     

DCT车辆换挡品质评价指标分析系统的设计

分析了DCT车辆换挡过程中两个离合器的转矩传递情况。以换挡时间、冲击度和滑摩功率作为换挡品质评价指标,设计了DCT换挡品质评价指标分析系统的硬件结构和软件模块。其中硬件以9S12XET256为核心构建了数据采集平台。软件设计了换挡时间,冲击度和滑摩功率的计算方法。整车试验表明该系统能够有效的计算DCT车辆的换挡品质评价指标,为DCT车辆的标定提供客观依据。     

双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面,总结双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)起步控制技术的发展现状,提出进一步优化DCT起步性能的途径.将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型,总结各种换挡规律的应用现状,提出进一步完善综合智能换挡体系的方法.总结改善DCT换挡品质的研究成果,提出进一步提高换挡品质的方法.总结数字仿真在DCT研发中的应用现状,分析半实物仿真在DCT控制系统研发中的应用方法.     

基于遗传算法的双离合器式变速器换挡过程离合器摩擦力矩优化控制

为提高双离合器式变速器(DCT)的换挡品质,以一个相邻换挡过程为例建立了DCT换挡过程的动力学模型,分析了DCT换挡品质的评价指标,提出了以冲击度和滑摩功的综合换挡品质系数最小为优化目标,应用遗传算法进行换挡品质全局优化的方法,实现了对换挡过程两个离合器摩擦力矩的优化控制.结果表明:遗传算法可以应用到DCT的换挡控制优...     

基于最优控制的AMT/DCT离合器通用起步控制

依据自动变速器离合器从动侧运动状态判别离合器的起步与换挡状态,建立电控机械式自动变速器(Automated manual transmission,AMT)和双离合器自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)的离合器起步统一动力学模型,采用线性二次型最优控制方法,将冲击度转换为最优控制的约束条件之一,以滑摩功最小为目标,通过AMT离合器起步、DCT单离合器起步和DCT双离合器起步时的状态变量选择、参数设置和约束条件修改,实现了AMT和DCT统一的离合器最优起步控制.仿真与试验结果表明,上述方法能够实现AMT和DCT离合器起步控制的通用化,从而为AMT/DCT自动变速器通用开发平台的构建奠定了基础.     

双离合器式自动变速器RAFNC起步智能控制

针对起步工况以及车辆本身动力学特性的复杂性,设计了基于鲁棒模糊神经网络控制的双离合器式自动变速器起步滑摩过程的鲁棒自适应控制器。在整个双离合器式自动变速器控制系统框架中,所设计的控制器属于中间层控制器。通过跟踪目标发动机转速以及由目标冲击度推导得到的车辆目标起步速度,得到发动机的目标力矩以及离合器的目标传递力矩。Matlab/Simulink环境下的特定工况仿真结果表明,和普通的PID控制器相比,RAFNC控制器具有更好的跟踪效果。     

干式DCT换挡模糊时间决策及转矩协调控制

基于自主开发的5速干式双离合器自动变速器(Dual clutch transmissions,DCT),为充分反映驾驶员意图并改善不同行驶工况下DCT的换挡品质,从系统层面探讨发动机与双离合器间的转矩协调控制问题,推导换挡过程发动机转速及离合器传递转矩的计算公式。考虑该DCT物理结构特征,建立5自由度换挡动力学方程,简化后分别得到2自由度滑摩阶段模型和单自由度在挡运行模型。根据换挡品质要求量化换挡控制目标,分析换挡过程发动机与离合器的转速和转矩特性,提出模糊换挡时间决策和基于DCT动态模型的转矩协调控制策略。在Matlab/Simulink软件平台上,搭建DCT换挡控制仿真模型,对驾驶员不同意图下DCT的升、降挡过程进行仿真分析,并开展实车转毂试验。仿真及试验结果表明,所提出基于模型的转矩协调控制策略不仅有效体现了驾驶员换挡意图,改善了DCT换挡品质,而且能够较好地适应各种换挡工况,具有较强的鲁棒性。     

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。     

干式双离合器自动变速器起步滑模变结构协调控制及实时优化

基于自主开发的5速干式双离合器自动变速器(Dual clutch transmission, DCT),为充分反映驾驶员意图并改善DCT车辆的起步性能,从系统层面探讨发动机与离合器间的协调控制问题,量化并给出起步过程发动机转速及离合器传递转矩的计算公式。考虑该5速干式DCT物理结构特征,建立4自由度起步动力学方程,并将其简化分别得到2自由度滑摩过程模型和单自由度在挡运行模型。借鉴预测控制思想并采用遗传算法,在线滚动优化确定发动机转速及车速目标跟踪曲线,并设计滑模变结构起步协调控制策略。在Matlab/Simulink软件平台上,对不同驾驶意图DCT车辆的起步性能进行仿真,在自行搭建的DCT电控单元硬件在环仿真试验台架上,对滑模变结构起步协调控制算法进行快速原型试验。仿真及试验结果表明,所设计滑模变结构伺服控制器不仅有效地体现了驾驶员起步意图,提高了DCT车辆起步性能,而且对车辆参数摄动具有较强的鲁棒性,同时可推广用于机械式自动变速器(Automated mechanical transmission, AMT)车辆的起步控制。     

双离合器自动变速器传动方案分析

双离合器式自动变速器(DCT)从根本上解决了电控机械式自动变速存在的切断动力换挡问题,极大地提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性,具有结构简单、传动效率高的优点。笔者分析了两轴式、单中间轴式和双中间轴式DCT传动方案的优缺点,根据其结构特点,归纳出各传动结构适用的汽车布置形式;对比分析了双面离合器和双重离合器DCT的传动性能;运用功率流模型对比分析了DCT传动结构特点,得出DCT在乘用车上一般采用的结构形式。分析了干式和湿式双离合器的结构特性和性能特征,归纳出干式和湿式双离合器的DCT适用的车型,最后总结了气动式、电-液式、电动式执行机构方案的优缺点。通过对DCT相关的分析和归纳可为双离合器自动变速器的设计和开发提供一定的参考。     

双离合器自动变速器建模与起步仿真分析

双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)以其独特的双离合器、双输入轴结构特点,克服了电控机械式自动变速器换挡过程中动力中断的缺点,这对电控机械式自动变速器来说,是一个很大的进步.介绍DCT的工作原理,提出DCT起步时采用两个离合器同时起步并根据起步条件确定离合器的分离阈值的1挡或2挡起步控制策略,以实现轻、中载条件下的快速起步(2挡起步)和重载条件下的正常起步(1挡起步),并通过离合器的分离速度控制来保证起步过程的平顺性.通过对湿式双离合器自动变速器的起步过程仿真分析,结果表明该控制策略能够实现DCT起步的平顺性和快速性的要求.     

湿式双离合器自动变速器充油控制

针对国产湿式双离合器自动变速器工作原理和充油控制难点的分析,发现双离合器自动变速箱充油控制的重要性。通过分析离合器压力扭矩关系寻找到了离合器开始啮合并传递扭矩的压力点的方法,利用闭环控制算法实现离合器充油过程的闭环控制。通过该方法保证了在目标时间内离合器实际压力能够精确达到离合器开始啮合并传递扭矩的压力点,实车试验,验证了控制算法的性能,解决了静态换挡冲击和起步冲击的问题,提高了整车驾驶舒适性和可靠性。为国产双离合器自动变速箱充油控制功能的设计做了有益的探讨。