AMT离合器控制方法与试验研究

论文摘要

随着人们对汽车驾驶舒适性要求的提高,自动变速器得到了大力发展。根据中国国情的需求,由于AMT是在传统手动变速器上发展起来的,不需要对原变速器做大的改动,具有较好的继承性,因此AMT具有较广阔的发展前景。离合器接合控制是AMT设计的关键技术之一。本文分析了几种典型控制方法,发现它们仍然存在一定的局限性,不能较好地解决以下两个矛盾,一是控制参数的精简化和全面性的矛盾,二是离合器控制目标值的适时性和精确性的矛盾。本文分析了离合器接合和工作特性,并根据膜片弹簧的载荷—变形特性,建立了压紧力和形变位移之间的本构关系,并分析了AMT离合器系统的动力学关系,建立了离合器动力学模型。综合了几种典型控制方法的合理部分,利用模糊控制理论建立了驾驶员意图和初级接合速度的模糊规则,选取冲击度和发动机转速为目标接合速度的优化参数,计算了优化参数对目标接合速度的总优化值,得到了一种最佳离合器控制方法。利用MATLAB/Simulink建立了离合器模型、发动机模型和最佳离合器控制模型,并对四种主要工况进行了仿真分析,发现最佳控制方法与典型控制方法相比,平均冲击度降低了1 m/s3,平均接合时间减少了0.2s,表明了最佳控制方法的合理性,能够实现汽车起步快速、平稳,并降低了离合器磨损。为了验证仿真结果的合理性和各仿真模型的正确性,对四种主要工况进行了整车试验,试验结果表明最佳控制比典型控制的平均最大冲击度小0.75 m/s3,平均接合时间短0.225s,证明试验结果与仿真分析结果基本符合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 AMT国内外发展历史及现状
• 1.2.1 AMT国外发展历史及现状
• 1.2.2 AMT国内发展历史及现状
• 1.3 AMT关键技术
• 1.3.1 离合器控制
• 1.3.2 换挡控制
• 1.3.3 发动机控制
• 1.3.4 执行机构设计
• 1.4 本文研究内容
• 2 AMT离合器系统工作特性分析
• 2.1 AMT离合器系统组成及工作原理
• 2.2 名爵3发动机工作特性研究
• 2.3 名爵3膜片弹簧离合器的特性分析
• 2.3.1 膜片弹簧离合器结构及工作原理
• 2.3.2 分析膜片弹簧的载荷-变形特性
• 2.4 AMT离合器执行机构工作特性
• 2.4.1 AMT离合器执行机构种类
• 2.4.2 电动传动系统组成及工作原理
• 2.4.3 探讨新型离合器执行机构
• 2.5 本章小结
• 3 AMT离合器接合控制方法研究
• 3.1 离合器接合过程动力学分析
• 3.1.1 离合器接合过程分析
• 3.1.2 离合器接合过程动力学分析
• 3.2 建立离合器接合过程评价体系
• 3.3 AMT离合器接合控制的分类
• 3.4 确定AMT离合器接合控制方法
• 3.4.1 制定AMT离合器接合控制目标
• 3.4.2 对比几种典型离合器控制方法
• 3.4.3 确定AMT离合器最佳控制方法
• 3.5 本章小结
• 4 AMT离合器接合控制系统设计及仿真
• 4.1 模糊控制基本理论
• 4.1.1 模糊控制系统的基本结构
• 4.1.2 模糊控制系统的组成
• 4.2 离合器半接合点位置的确定
• 4.2.1 影响离合器半接合点位置的因素
• 4.2.2 辨识离合器半接合点位置的方法
• 4.3 确定离合器初级接合速度目标值
• 4.3.1 驾驶员意图模糊控制规则
• 4.3.2 初级接合速度模糊控制规则
• 4.4 制定离合器目标接合速度优化值
• 4.4.1 选取优化参数
• 4.4.2 发动机转速对接合速度的优化值
• 4.4.3 冲击度对接合速度的优化值
• 4.4.4 接合速度的总优化值
• 4.5 离合器接合仿真分析
• 4.5.1 离合器系统仿真模型
• 4.5.2 四种主要工况仿真分析
• 4.6 本章小结
• 5 整车试验研究
• 5.1 试验规划
• 5.1.1 试验目的
• 5.1.2 试验对象及设备
• 5.1.3 试验内容
• 5.2 试验结果及分析
• 5.2.1 四种主要工况离合器起步试验结果
• 5.2.2 试验结果综合分析
• 5.3 试验结果与仿真结果对比分析
• 5.4 本章小结
• 6 全文总结
• 6.1 结论
• 6.2 全文工作
• 6.3 全文创新点
• 6.4 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参加的科研及发表论文情况