基于知识的纯电动汽车两挡变速器挡位决策研究

为了解决采用传统换挡规律时纯电动汽车在不同工况下难以获得最佳换挡性能的问题，提出了一种基于知识的两挡变速器挡位决策方法。首先，建立纯电动汽车动力学模型，通过动态规划获得最优挡位数据，基于支持向量机制定静态两参数换挡规律；然后采集驾驶员手动换挡数据构建专属知识库，基于长短时记忆网络建立智能挡位决策模型，通过空中下载技术实现挡位决策模型更新；最后通过仿真验证所提出方法的有效性。仿真结果表明，长短时记忆网络模型具有较高的挡位决策精度，所提出的基于知识的智能挡位决策方法相较于传统两参数换挡规律具有更好的换挡性能。     

自动变速车辆下坡换挡策略研究

为解决传统自动变速车辆下坡行驶时意外升挡等问题,从发动机制动特性出发,分析了车辆带挡滑行时的动力学特性。在此基础上,结合公路设计标准确定了目标参考车速和约束挡位,制定了基于道路坡度信息的下坡工况换挡控制策略,并运用Matlab/Simulink和驾驶模拟器进行了驾驶员在环仿真实验。结果表明:该换挡策略能有效解决通常自动变速车辆下坡行驶时存在的问题,并能在一定程度上体现驾驶员的驾驶意图;既能充分利用发动机的制动作用,又能在保证安全的同时兼顾行驶效率,更好地满足了自动变速车辆坡道行驶的要求。     

越野汽车挡位决策的自适应模糊控制

为提高装备自动变速器的越野汽车换挡控制系统对复杂路况的自适应能力,在基本模糊控制模块基础上,建立了具有两级递阶结构的越野车自适应模糊换挡控制系统.基本模糊控制模块将油门开度、车速和加速度3参数进行模糊化和模糊推理,实现挡位决策;自适应控制模块按照检测的车速和加速度对直线行驶阻力和附着力进行在线辨识,并由此进行量化因子的自调整.仿真结果表明所设计的模糊控制系统具有良好的自适应能力.     

纯电动汽车经济性换挡规律仿真研究

为提高纯电动汽车的续驶里程,降低能量消耗率,本文中针对其燃油经济性进行了换挡规律的仿真。首先制定出两参数静态经济性换挡规律;然后利用动态规划算法找出在ECE循环工况下的最优挡位,并据此对所制定的静态经济性换挡规律进行修正,得到最终经济性换挡规律曲线;最后,在UDDS行驶工况下,建立了纯电动汽车耗电量模型,对修正前后的换挡规律进行仿真。结果表明,修正后的换挡规律能有效地降低纯电动汽车的能量消耗率。     

基于模型的自动变速器换挡策略优化方法

介绍了整车纵向动力学的建模方法和换挡策略计算方法。通过仿真分析城市工况下各挡位的燃油消耗率,并从整车经济性角度对换挡曲线进行优化。针对城市工况下油门开度反复变化导致的频繁换挡现象,采用基于人工经验的模糊修正方法,根据油门开度变化率对换挡曲线进行修正。测试结果表明,该方法能够有效降低频繁换挡次数,提高整车在城市工况下的驾驶性。     

基于传动系一体化控制的DCT换挡规律研究

介绍了双离合器自动变速器(DCT)传动系一体化控制系统的工作原理,搭建了基于传动系一体化的DCT动力学模型;以传统的DCT换挡规律为基础,采用动态规划理论制定了基于传动系一体化控制的DCT最佳换挡规律。采用EUDC循环工况,分别对传统换挡规律和基于传动系一体化最佳换档规律进行仿真和实车试验。结果表明,采用传动系一体化控制的DCT最佳换挡规律后,在不影响动力性的前提下,能够有效降低换挡频率,改善燃油经济性。     

适应坡道行驶的多性能综合最优换挡规律

针对换挡规律坡道适应性问题,本文中研究了适应坡道行驶的有级自动变速汽车多性能综合最优换挡规律优化方法。首先,分析坡道对换挡的影响,提出可由不同节气门开度下各挡驱动力与不同坡度行驶阻力之间的关系确定挡位范围。其次,采用理想点与平方和线性加权法构造综合性能评价函数,以在体现驾驶员性能倾向的前提下实现整车动力性和燃油经济性综合最优。然后,以综合性能评价函数最小为优化目标并考虑坡道行驶约束条件,提出基于遗传算法的坡道行驶多性能综合最优换挡规律优化方法。运用所提出的优化方法,制定了某5挡机械式自动变速器多性能综合最优坡道换挡规律。最后,在定油门定坡道、定油门变坡道、变油门定坡道循环工况、变油门变坡道循环工况下对考虑坡道和未考虑坡道的多性能综合最优换挡规律进行仿真验证。结果表明:在4种坡道行驶条件下,多性能综合最优坡道换挡规律均可消除非预期换挡,提高乘坐舒适性。在修改后的可变坡度高速公路循环工况下,使用多性能综合最优坡道换挡规律汽车的燃油经济性仅略低于使用常规换挡规律的汽车,降幅约为0.8%。进一步完成了定坡度动力性仿真,结果表明制定的多性能综合最优坡道换挡规律能够反映驾驶者的性能需求意图。     

基于分形理论的同步器接触磨损模型

基于磨合磨损的分形理论,结合粘着磨损理论和Majumdar-Bhushan分形接触模型,建立了换挡同步器接触磨损的数学模型.研究了AMT、DCT快速平稳换挡过程中换挡力对同步器磨损的影响,仿真结果表明.相对于低挡位,高挡位时同步时间短.所需要的换挡力小,所带来的同步齿环磨损深度率小;适当增大换挡力可缩短磨合时间和同步时间,减少同步器磨损量.     

帕萨特B5自动变速器油的检查与更换

上海帕萨特轿车采用4挡电控液力自动变速器,整个换挡过程由变速器控制单元控制,可根据行驶工况自动换到最佳挡位,并根据不同的换档模式(经济模式、运动模式)实现平稳换挡。下文将介绍上海帕萨特轿车自动变速器油(ATF)的检查与更换时所使用的专用工具和仪器、ATF液位的检查及ATF的补充与更换。     

基于32位微控制器MPC5604的双离合器自动变速器控制系统

基于32位微控制器MPC5604开发了双离合器自动变速器(DCT)控制系统。设计了换挡规律,制定了换挡控制策略、起步和换挡过程离合器及同步器执行机构的动作时序。根据DCT的结构特点及功能要求,实现了多任务控制系统,提出了基于表驱动的多任务调度方法。基于xPC560B硬件系统测试平台对所设计DCT控制系统功能进行了验证。结果表明,所开发的控制系统工作可靠,实现了起步、换挡过程的目标控制功能。     

纯电动轿车AMT换挡过程协调匹配控制方法

为实现装备机械式自动变速器（AMT）的纯电动轿车能够快速、准确、平稳地换挡,以建立的换挡过程数学模型为基础,详细分析了换挡过程不同阶段换挡冲击产生的机理,提出了摘挡前驱动电机切换至自由模式的转矩控制方法,确定了摘挡后驱动电机调速目标值和执行机构最优运动速度,提出了挂挡完成后驱动电机转矩恢复方法。针对换挡过程驱动电机的协调控制问题,提出了整车控制器控制驱动电机参与换挡过程的综合协调匹配控制方法。为了验证控制策略的正确性,研制开发了纯电动轿车用AMT样机,并进行了样车道路试验。试验结果表明：所制定的控制策略能很好地实现挡位的自动平顺切换,且换挡时间短。     

干式DCT轿车离合器操纵系统仿真与试验

在Matlab/Simulink环境下建立了电动干式DCT轿车离合器操纵系统的仿真模型,并采用积分分离的PID控制算法对无刷直流驱动电机进行PID控制.在此基础上,对某型轿车进行了DCT系统的起步和换挡试验.结果表明,仿真结果与试验结果相符,验证了仿真模型的正确性,同时控制算法也满足系统控制要求,保证了DCT样车的平稳起步和换挡的平顺性.     

Development of a new traction control system for vehicles with automatic transmissions

A traction control system (TCS) is used to improve the acceleration performance on slippery roads by preventing excessive wheel slip. In this paper, a new traction control system using the integrated control of gear shifting and throttle actuation is developed for vehicles with automatic transmissions. In the design of the slip controller, by means of a differential manifold transformation, a slip control system with nonlinearities and uncertainties is transformed into a linear system, and a sliding mode controller is applied for the purpose of increasing the robustness of the system. Next, to achieve the required driving torque, the optimal throttle and gear position, maps are constructed based on dynamic programming. The simulation results indicate that the present traction control system can improve the acceleration performance of an automatic transmission vehicle for various types of road conditions.     

Optimal torque coordinating control of the launching with twin clutches simultaneously involved for dry dual-clutch transmission

As for the self-developed six-speed dry dual-clutch transmission (DCT), the optimal torque-coordinated control strategy between engine and dual clutches is proposed to resolve the problem of launching with twin clutches simultaneously involved based on the minimum value principle. Focusing on the sliding friction phase of the launching process, dynamics equations of dry DCT with two intermediate shafts are firstly established, and then the optimal transmitting torque variation rate and the driven plate's rotating speed of dual clutches are deduced by using the minimum value principle, in which the jerk intensity and friction work are taken as the performance indexes, and the terminal constraints of state variables are determined according to the driver's launching intention. Besides, the separating conditions of non-target gear clutch and the torque distributing relations of twin clutches are derived from the launching control targets that guarantee the approximately equal friction extent of two clutches and no power cycle. After the synchronisation of driving and driven plates of on-coming clutch, the output torque of engine is smoothly switched to the driver's demand level. Furthermore, launching the simulation model of the dry DCT vehicle is set up on the Matlab/Simulink platform. Simulation results indicate that the proposed launching control strategy not only can effectively reflect the driver's intention and extend the life span of twin clutches, but also obtain an excellent launching quality. Finally, the torque control laws of two clutches obtained through the simulation are transformed into clutch position control laws for the future realisation in the real car, and the closed-loop position controls of twin clutches in the launching process are conducted on the test bench with two sets of clutch actuator, obtaining preferable tracking effects.     

新型电控机械式自动变速器参数优化及性能研究（双语出版）

为解决传统电控机械式自动变速器（AMT）换挡过程中的动力中断问题,同时提高整车动力性与经济性,提出一种将行星机构安装在AMT输入端构成的新型自动变速器（N-AMT）,并对N-AMT基本结构进行详细介绍,同时就驻车、起步和换挡过程中行星机构工作模式进行详细分析。首先根据最大、最小传动比、挡位数和相邻速比的设计要求对N-AMT进行速比初步设计,然后结合AMT换挡和双离合（DCT）换挡各自特点,以动力性为约束,NEDC工况最佳燃油经济性为目标进行遗传算法速比优化设计。利用速比优化设计方法进行不同挡位N-AMT方案设计,并根据动力学关系建立整车模型,对N-AMT进行动力性与经济性分析。综合考虑不同挡位数方案的分析结果和变速器结构成本等因素,确定8挡N-AMT为最终设计方案。最后对8挡N-AMT进行台架、起步和顺序换挡试验。研究结果表明：8挡N-AMT的NEDC循环工况油耗为6.38 L·（100 km）^-1,较5挡AMT原型车工况油耗6.95 L·（100 km）^-1减少了8.86%;N-AMT可以有效消除部分挡位间动力中断的问题,在30%加速踏板开度下,8挡N-AMT的起步时间为1.55 s,较5挡AMT起步时间1.61 s减少了3.7%,整车动力性得到提高;N-AMT换挡时间保持在1.05 s以内,且换挡平顺性较好。     

工程车辆智能换挡规律的仿真

以装载机为研究对象,分析了工程车辆自动变速系统的结构及原理,建立了工程车辆电控自动变速系统组成原理图。针对工程车辆的作业特点,以适应性和在线实时性等综合性能最优为控制目标,确定了工程车辆智能换挡规律控制原则。基于仿人智能模糊控制方法,对换挡规律进行了分析研究,建立了装载机动力传动系统动态仿真模型,并应用Matlab/Simulink软件进行了仿真分析。仿真结果表明,将仿人智能模糊控制方法应用于工程车辆智能变速系统具有可行性。     

电动汽车复合制动控制研究现状综述

电动汽车复合制动由电机再生制动与机械摩擦制动两部分构成,其控制性能直接影响车辆的能量利用效率、制动安全性以及舒适性。围绕静态制动转矩分配控制、动态复合制动协调控制、制动换挡控制、智能辅助驾驶中的复合制动控制4个方面的研究现状与关键技术展开综述,并对复合制动控制未来研究方向进行了展望。对文献的梳理分析表明：制动转矩分配决定着复合制动系统能量回收能力与车辆制动稳定性,基于规则的分配策略面对复杂多变工况自适应性欠佳,而基于优化的分配策略各方面性能表现良好,但需要兼顾控制实时性与优化效果;利用电机响应迅速与控制精确的优势完成复合制动协调控制,能够提升制动模式切换过渡工况与紧急制动工况的控制性能,改善驾驶舒适性;制动过程中实施合理换挡可以进一步提升能量回收效率,同时通过补偿控制解决换挡过程中动力中断和转矩冲击等问题,保证换挡平顺性;随着电动汽车智能化和网联化发展,复合制动控制与驾驶人辅助系统相结合有助于在保证系统功能的同时实现能量回收效益最大化。     

基于驾驶意图识别的插电式混合动力汽车智能算法研究

对基于规则类的定参数控制算法中的控制参数进行优化,建立驾驶意图的模糊识别模型,制定智能算法,并进行仿真分析.结果表明:智能算法使得整车的需求转矩更加准确,车辆对驾驶员的适应性更强,燃油经济性更好.     

Starting sliding mode variable structure that coordinates the control and real-time optimization of dry dual clutch transmissions

This paper researches the coordination of control between an engine and clutch at the system level to adequately reflect a driver’s intention and improve the starting performance of a vehicle equipped with a dry dual clutch transmission (DCT). Four-degree-of-freedom (DOF) starting dynamic equations are established for a dry DCT with a single intermediate shaft, and a two-DOF model of the sliding friction process and a single-DOF in-gear model of stable operation are obtained after simplifying these equations. Taking advantage of predictive control and a genetic algorithm, target tracing curves of the engine’s speed and the vehicle’s velocity are optimally specified online, and the starting sliding mode variable structure (SMVS) coordinating control strategy is designed to track these curves. The starting performance of a prototype car equipped with a dry DCT is simulated under different starting cases on the MATLAB/Simulink software platform. The simulation results show that the designed SMVS coordinating controller not only embodies driver intention and effectively improves the dry DCT car’s starting performance but is also highly robust when subjected to variations in the vehicle parameters.     

AMESim仿真软件在汽车机电技术中的应用

AMESim是一款专业的液压系统仿真软件,可进行液压系统、机电系统、伺服控制、热计算等多方面的仿真。文章介绍了AMESim软件基本仿真环境,及其在汽车机电、汽车发动机、自动驾驶等方面的应用。并对某型号的汽车发动机齿轮组进行了仿真模型的建立,通过转速输入控制,得到了齿轮组末端转速响应情况,可对发动机齿轮动力学进行预演仿真分析。将AMESim应用于汽车机电系统设计中,为其设计及优化提供仿真环境和设计参考。