电控机械式自动变速器坡道起步控制研究

论文摘要

电控机械式自动变速器AMT(Automated Mechani cal Transmission)具有许多优点,适合中国国情,现已成为自动变速器领域一个重要的研究与开发方向。在国内,有许多高校和汽车厂家正在加大力度研发AMT系统。而坡道起步控制是AMT产品化的关键技术之一。对于坡道起步,机械式变速器是靠驾驶员熟练的驾驶技术使制动释放、离合器接合、发动机加油三者协调工作来实现顺利起步的;但对于AMT系统由于取消了离合器踏板,驾驶员无法感知离合器位置,使坡道起步控制更加困难。目前,对于解决AMT的坡道起步问题的方法是加装坡道起步辅助系统(HAS),从而研究装有HAS系统的AMT车辆坡道起步问题具有重要的现实意义。本文首先阐述了AMT发展的历程及国内外现状,同时分析了AMT坡道起步的控制难点,并且对AMT的结构和控制原理进行了研究,为下文的研究奠定了理论基础。根据汽车坡道起步离合器的接合过程,建立了坡道起步的动力学模型;并根据影响AMT坡道起步离合器接合规律的主要因素,提出了离合器接合速度控制方法,同时建立了模糊控制模块。并将离合器由常规的电动泵持续供油,改为与转向器共用一个油源的方法对系统间隔式供油。然后分析了HAS系统的结构和工作过程,提出了HAS系统的控制逻辑,指出了传统的基于汽车行驶动力学的起步阻力辨识方法的缺点。同时自行设计了一种坡度传感器,利用此传感器辨识起步阻力,以利于HAS阀的释放控制。最后利用MATLAB/Simulink软件建立了装有HAS系统的AMT车辆坡道起步的整车仿真模型,通过仿真验证了前文提出的离合器接合速度模糊控制和基于坡度传感器的HAS系统方案的可行性和有效性。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 AMT的发展历程
• 1.2 AMT的特点
• 1.3 AMT坡道起步控制研究的现状
• 1.3.1 手动挡变速器的坡道起步
• 1.3.2 AMT坡道起步控制研究的现状
• 1.3.3 AMT坡道起步控制需要完善的关键技术问题
• 1.4 AMT的发展方向
• 1.5 本文研究的主要内容
• 1.6 本章小结
• 第2章 AMT系统结构及控制原理
• 2.1 AMT系统的结构与原理
• 2.1.1 AMT系统的结构
• 2.1.2 AMT系统的工作原理
• 2.2 AMT起步控制概论
• 2.3 本章小结
• 第3章 AMT车辆坡道起步离合器控制
• 3.1 车辆坡道起步时的动力学模型分析
• 3.1.1 离合器坡道起步模型
• 3.1.2 离合器评价指标及接合过程
• 3.1.3 离合器坡道起步动力学方程
• 3.2 离合器磨损对其扭矩传递特性的影响分析
• 3.2.1 磨损对离合器扭矩传递特性的影响
• 3.2.2 离合器磨损后半接合点的补偿
• 3.3 AMT部分结构的改进
• 3.4 离合器接合控制方法概述
• 3.5 离合器坡道起步模糊控制
• 3.5.1 模糊推理
• 3.5.2 离合器坡道起步模糊控制
• 3.6 本章小结
• 第4章 AMT的HAS系统控制研究
• 4.1 HAS系统的工作原理
• 4.2 HAS的控制逻辑
• 4.3 起步阻力辨识
• 4.3.1 起步阻力辨识基本理论
• 4.3.2 起步阻力辨识技术的实现
• 4.4 坡度传感器的设计
• 4.4.1 坡度传感器变换原理
• 4.4.2 坡度传感器设计要点
• 4.5 HAS系统的控制研究
• 4.5.1 传统HAS阀的释放控制
• 4.5.2 基于坡度传感器的HAS系统的控制
• 4.6 本章小结
• 第5章 AMT系统坡道起步控制仿真分析
• 5.1 发动机特性
• 5.2 离合器传递转矩的计算
• 5.3 AMT坡道起步控制系统仿真分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 全文总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 对以后研究工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT