基于dSPACE湿式双离合器自动变速器控制系统研究

论文摘要

双离合器自动变速器是一种新型的动力换挡变速器,具有驾驶舒适、排放低、燃油经济性好、传动效率高等优点,具有很好的市场前景。DCT的控制系统是双离合器自动变速器开发的关键,本文对湿式DCT控制系统进行了以下研究:①对湿式DCT传动系统进行了建模。首先建立了发动机动态模型和发动机节气门的线性模型,设计了发动机节气门执行机构的PID控制器;然后在分析湿式离合器工作原理的基础上,建立了湿式离合器的转矩传递模型;其次基于双离合器自动变速器的动力学方程,建立了DCT换挡动力学模型;最后分析了湿式DCT离合器执行机构的特点,建立了直动式电液比例减压阀和离合器活塞的模型,在此基础之上,建立了离合器液压执行机构的模型,设计了离合器执行机构的模糊-PID控制器,并进行了仿真分析。②设计了换挡过程中用于控制惯性阶段速度同步和输出转矩的通用控制器;分析了湿式DCT换挡过程中两个离合器的转矩和转速的变化特点,制定了DCT换挡过程的控制策略,依据长安CV11轿车的相关参数,在Matlab/Simulink中对DCT换挡过程控制策略进行了仿真;最后分析了换挡品质的影响因素。③在对传统电控系统开发模式和V模式开发流程分析比较的基础上,根据湿式DCT控制系统结构和控制策略,开发了湿式DCT整车控制系统的实时仿真模型。④对湿式DCT样车试验系统进行了设计。包括试验系统的总体布置、前期准备工作、与发动机的通信、试验过程和界面设计。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 自动变速器简介
• 1.2 双离合器自动变速器（DCT）
• 1.2.1 双离合器自动变速器原理和发展
• 1.2.2 双离合器自动变速器结构
• 1.2.3 双离合器系统
• 1.3 研究DCT 的意义
• 1.4 本文的研究内容
• 2 双离合器自动变速器传动系统模型
• 2.1 发动机模型
• 2.1.1 发动机输出转矩的控制
• 2.1.2 电子节气门执行机构模型及其控制
• 2.2 离合器模型
• 2.2.1 湿式离合器工作原理
• 2.2.2 湿式离合器转矩传递模型
• 2.3 DCT 换挡过程动力学模型
• 2.3.1 换挡过程分析
• 2.3.2 离合器分离结合条件分析
• 2.4 车辆动力学模型
• 2.5 液压系统模型
• 2.5.1 电液比例阀
• 2.5.2 直动式电液比例阀建模
• 2.5.3 离合器执行机构模型
• 2.6 离合器执行机构的控制
• 2.6.1 模糊-PID 控制器结构原理
• 2.6.2 模糊-PID 控制器的设计
• 2.6.3 模糊-PID 控制器的仿真分析
• 2.7 本章小结
• 3 湿式 DCT 换挡控制和仿真分析
• 3.1 换挡品质的评价指标
• 3.1.1 冲击度
• 3.1.2 滑摩功
• 3.2 换挡过程控制器
• 3.2.1 基于规则可修改模糊控制器
• 3.2.2 控制规则和参数在线自调整模糊控制器
• 3.2.3 控制规则及参数在线自调整模糊控制器的设计
• 3.3 换挡过程的综合控制及性能仿真
• 3.3.1 升挡过程分析
• 3.3.2 降挡过程分析
• 3.3.3 换挡控制策略及其仿真分析
• 3.4 换挡品质影响因素分析
• 3.5 本章总结
• 4 基于dSPACE 的湿式 DCT 控制系统软件开发
• 4.1 基于dSPACE 的电控系统V 模式开发流程
• 4.2 传感器选型和挂挡执行机构
• 4.2.1 传感器选型
• 4.2.2 挂挡执行机构
• 4.3 DCT 实时仿真模型的设计
• 4.3.1 输入输出模块
• 4.3.2 计算模块
• 4.3.3 DCT 控制模块
• 4.3.4 压力控制模块
• 4.4 本章小结
• 5 湿式 DCT 样车试验系统设计
• 5.1 湿式DCT 样车试验总体布置
• 5.2 试验的前期准备
• 5.3 与发动机的CAN 通信
• 5.4 试验设计和界面设计
• 5.5 本章小结
• 6 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目目录