机械式自动变速器换档综合智能控制

电控机械式自动变速器（AMT）的换挡过程是动力传动系统联合控制的过程，换挡过程通常分为切断动力，挂挡和恢复动力三个阶段，其中在恢复动力阶段离合器与发动机的协调控制是关键，由于该过程的复杂性和不确定性，使得传统控制方法的使用效果欠佳，为此，本文基于现代智能控制理论，设计了一个三级递阶智能控制器使该阶段离合器与发动机控制智能化，从而提高换挡品质，并在桑塔纳2000AMT样车上进行了试验验证。     

基于扭矩控制的AMT换挡控制策略研究

提出在车辆起步和换挡过程中通过CAN动力网络控制发动机的输出扭矩来改善AMT换挡品质的新方法,制定扭矩控制与离合器接合控制策略,并在装有AMT的某重型商用车上进行试验。试验结果表明,换挡过程中通过控制发动机的输出扭矩并与离合器的接合过程相协调,可显著提高AMT的换挡品质。     

基于发动机联合控制的AMT换挡控制策略

分析了AMT换挡类型,提出了基于CAN总线的发动机联合控制策略,即TCU通过CAN及ECU扭矩控制功能对发动机扭矩进行精确控制,同时基于发动机瞬态扭矩对离合器实现精确分离和接合控制.针对不同换挡工况给出了离合器分离/接合与发动机降扭/扭矩恢复协调控制策略,同时提出了选换挡过程动态调整转速控制策略.试验结果表明,所提策略可以增强AMT换挡过程的平顺性和动力性,减小离合器滑摩,且具有很好的鲁棒性,有助于提高AMT换挡品质.     

载货汽车AMT不分离离合器换挡技术的研究与应用

根据换挡接合齿轮副的特性和车辆动力学原理,分析载货汽车AMT不分离离合器摘挡、挂挡过程及换挡前后的动力中断与恢复过程,并确定应用此技术的工况及其实现方法。将该技术应用于某重型载货汽车AMT中,得出应用该技术既能保证换挡的舒适性及缩短AMT换挡过程中动力中断时间,又能提高离合器使用寿命的结论。     

提高AMT车辆换挡品质控制策略与试验研究

提出换挡过程中通过控制发动机上的断油电磁阀来改善AMT换挡品质的新方法,制定断油电磁阀与离合器接合控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行试验。试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀和设置换挡重叠并与离合器的接合过程相协调,可显著提高AMT的换挡品质。     

AMT车辆变速系统及控制过程的研究

介绍了AMT的工作原理、系统组成及AMT车辆发动机的电控调节方式。针对评价换挡品质的3项指标、影响换挡品质的因素及存在的问题，分析了AMT车辆换挡过程中对发动机、离合器、变速器的综合控制及对换挡品质的影响，为进一步提高AMT换挡品质提供参考。     

AMT换挡过程的离合器控制

电控机械式自动变速器(AMT)的离合器控制是AMT开发中的一项关键技术。系统地分析了换挡过程中离合器接合特性及其对换挡品质评价指标的影响。以冲击度最大值为约束条件,以减少离合器滑摩功为原则,提出了离合器接合的控制策略。将该控制方法应用于某越野车上,对车辆换挡过程进行实时控制,试验结果表明该控制方法有效地提高了车辆的换挡品质,满足了军用越野车辆对行驶平顺性的要求。     

重型载货汽车不分离离合器AMT技术

针对载货汽车装备电控机械式自动变速器(AMT)的技术需求,提出了不分离离合器AMT技术,并对其系统组成、工作原理以及电动换挡和发动机调控等关键技术进行了分析.对应用不分离离合器AMT技术的某样车进行了换挡过程试验仿真分析和试验.结果表明,重型载货汽车采用不分离离合器AMT技术,可以在保证换挡平顺性的基础上有效地缩短换挡时间.     

某型混合动力汽车协调换挡控制策略的研究EI北大核心CSCD

本文针对一款装有机械式自动变速器和后驱电机的混合动力汽车开发了协调换挡控制策略,对车辆冲击和离合器摩擦损失进行优化。控制策略将换挡过程分为发动机主动调速、离合器接合和恢复并联驱动3个阶段。采用模糊PID控制器和模糊控制器分别进行发动机转速调节和离合器接合速度调节,并用电机对动力系统转矩波动进行补偿。仿真和台架试验结果,采用虽然该协调控制策略虽然换挡时间相对延长,但能同时减小车辆冲击和离合器摩擦损失,将冲击度控制在±4 m/s^3范围内,并只产生很小的离合器摩擦损失,汽车的换挡品质得到明显改善。     

某型混合动力汽车协调换挡控制策略的研究

本文针对一款装有机械式自动变速器和后驱电机的混合动力汽车开发了协调换挡控制策略,对车辆冲击和离合器摩擦损失进行优化。控制策略将换挡过程分为发动机主动调速、离合器接合和恢复并联驱动3个阶段。采用模糊PID控制器和模糊控制器分别进行发动机转速调节和离合器接合速度调节,并用电机对动力系统转矩波动进行补偿。仿真和台架试验结果,采用虽然该协调控制策略虽然换挡时间相对延长,但能同时减小车辆冲击和离合器摩擦损失,将冲击度控制在±4 m/s~3范围内,并只产生很小的离合器摩擦损失,汽车的换挡品质得到明显改善。     

P2混动自动变速器的离合器自适应控制

为了解决混合动力系统动力耦合的响应性和舒适性问题，建立混动离合器C0起动发动机过程和并联动力输出模式下的功率流模型。对C0起动发动机的控制过程进行仿真分析，针对C0的起动扭矩和电机的输出扭矩在时间和空间上的匹配问题，提出以换挡离合器的滑摩控制来进行缓冲的策略。为了实现稳定精确的发动机起动控制，消除各自的扭矩控制、液压系统特性的误差，提出C0离合器起动发动机的自适应控制和B1离合器滑摩自适应控制，以换挡离合器滑差和发动机转速的超调量为监控对象，对C0离合器各阶段压力控制参数进行自适应调整，以优化发动机起动过程。研究结果表明：通过换挡离合器的滑摩控制可以很好地解决C0离合器扭矩和电机扭矩的匹配问题，即使在换挡过程中对发动机起动也能保证良好的舒适性，并控制过程时间在1.5 s内；在整车试验过程中，通过对C0压力的自适应调整，发动机转速的超调和起动冲击问题均可以得到有效解决。     

基于扩展状态观测器和滑模控制的双离合器自动变速器起步自适应控制

双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission,DCT）随着服役时间的增加离合器性态会发生变化导致起步性能下降,为降低离合器性态变化对起步性能的影响,提出一种基于扩展状态观测器和滑模控制的DCT起步自适应控制方法。首先,建立DCT起步动力学模型、发动机模型和液压控制系统模型;将DCT起步问题转化为参考轨迹跟踪问题,通过工况识别并利用极小值原理获得了不同起步工况的参考轨迹;在DCT起步动力学模型中将与离合器性态变化相关的项定义为不确定项,设计扩展状态观测器对不确定项进行估计,同时结合自适应滑模控制器,获得了起步发动机转矩和离合器油压的自适应控制率;为了跟踪发动机转矩和离合器油压的自适应控制率,设计了发动机转矩跟踪控制器,同时对液压系统采用了PID闭环控制;通过MATLAB/Simulink平台仿真以及台架试验验证所提出的DCT起步控制方法对离合器性态变化的自适应效果。研究结果表明：所提出的起步自适应控制方法能够有效避免由离合器性态变化导致的起步延时,同时1挡缓起步和急起步的仿真冲击分别减小了53.11%和43.42%,试验起步冲击分别减小了35.66%和30.31%。     

IdleStop and Go: a way to improve fuel economy

This paper proposes a mechanical solution to save fuel by shutting down an internal combustion engine whenever it is unnecessary for propulsion, e.g., when a vehicle is waiting for traffic lights. The engine and vehicle are restarted using the energy that is stored in a flywheel. Two additional clutches are needed to enable appropriate power flow from the flywheel to the engine and vehicle. This complicates the powertrain dynamics in that the number of degrees of freedom changes due to clutch operations. Therefore, a hybrid control strategy, which is treated as a top-level controller, is introduced to deal with this finite-state mechanical system. At the lower level, the engine and clutches are controlled in a coordinated manner such that the vehicle is launched according to the driver's demands. Using a comprehensive powertrain simulation package, the proposed controller is evaluated numerically.     

基于PWM控制的电涡流测功机控制器的开发

以摩托罗拉16位单片机为控制器的控制单元、以功率MOSFET为功率驱动器件、以智能PID算法为控制策略,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,进行电涡流测功机控制器的设计开发,包括控制器硬件、软件和控制算法的设计.试验结果表明,控制器的控制效果良好,完全满足发动机台架试验对控制性能的要求.     

Optimal launching-intention-aware control strategy for automated clutch engagement

Clutch engagement control is critical during launching process in a vehicle equipped with an automated manual transmission (AMT), which is a problem including muti-objective optimization and nonlinear control. In this paper, a optimal launching-intention-aware control strategy is proposed for clutch engagement. Firstly, a launching-intention-aware machine (LIAM) based on artificial neural network (ANN) is designed to identify the driver’s launching intentions. Then the optimal laws of clutch engagement for different launching conditions are obtained based on the dynamic programming (DP), which regard friction loss, vehicle shock, angular acceleration of engine and engine torque as the optimizing indexes. Next, a slidingmode controller (SMC) is designed for the clutch engagement. Finally, the performances of the optimal laws and the SMC are validated by the joint simulation of Simulink-AMESim, and the results show that the requirements of vehicle launching are met. The proposed clutch engagement control strategy would provide a better theoretical support for the practical-extended application of AMT.     

P2结构混合动力系统协同控制

为了提高混合动力各系统的控制效率和响应性,针对P2结构混合动力系统控制对象的特点和整车的功能需求,提出了P2结构混合动力控制系统的构架和所有有效的工作模式,并从整车运行工况和模式转换效率的角度总结了所有有效的工作模式转换真值矩阵。为了满足各节点单元的协同控制要求,提出了P2混合动力控制系统的协同控制构架,约束了各控制单元的主要功能和接口定义,并对多个控制单元之间的复合控制过程进行描述。分析了2种不同动力源在液压控制的混合动力离合器的耦合过程以及混合动力离合器与换挡离合器控制过程重叠时所带来的动力迟滞,对离合器的压力控制和发动机的启动过程时序进行了优化。在不同的控制阶段定义了关键的控制目标,建立发动机扭矩、电机扭矩、混合动力离合器控制压力三者之间的关联。结果表明：发动机、电机、变速器之间通过HCU的协同控制方法能够高效地完成混动工作模式之间的转换。整车试验验证了各系统的系统控制效果,整个模式转换过程的时间为1.5 s,换挡品质和动力响应性满足驾驶需求。     

基于分段控制的CVT湿式离合器起步控制策略

针对湿式离合器起步结合过程的几个阶段的工作特点,建立离合器起步的分段控制策略,空行程阶段以一较大占空比快速接合,克服阻力阶段选择合适的初始占空比缩短克服阻力时间,速度增长阶段根据油门开度以及开度变化率的模糊推理和利用发动机转速差进行修正得出用于实时控制的占空比变化率。根据上述控制策略,设计带修正的模糊控制器。通过对控制策略的试验,结果表明实施针对各阶段工作特点的控制策略,起步过程能够在适应驾驶员起步意图的前提下,优化起步冲击度、滑磨功性能指标,同时提高了起步的灵敏度,保证了发动机的稳定运转。     

Torque coordinating robust control of shifting process for dry dual clutch transmission equipped in a hybrid car

For a hybrid car equipped with dual clutch transmission (DCT), the coordination control problems of clutches and power sources are investigated while taking full advantage of the integrated starter generator motor's fast response speed and high accuracy (speed and torque). First, a dynamic model of the shifting process is established, the vehicle acceleration is quantified according to the intentions of the driver, and the torque transmitted by clutches is calculated based on the designed disengaging principle during the torque phase. Next, a robust H_∞ controller is designed to ensure speed synchronisation despite the existence of model uncertainties, measurement noise, and engine torque lag. The engine torque lag and measurement noise are used as external disturbances to initially modify the output torque of the power source. Additionally, during the torque switch phase, the torque of the power sources is smoothly transitioned to the driver's demanded torque. Finally, the torque of the power sources is further distributed based on the optimisation of system efficiency, and the throttle opening of the engine is constrained to avoid sharp torque variations. The simulation results verify that the proposed control strategies effectively address the problem of coordinating control of clutches and power sources, establishing a foundation for the application of DCT in hybrid cars.     

液压挖掘机节能用油门模糊控制器的开发研究

从液压挖掘机节能角度出发,提出了实现挖掘机节能的理论和控制方法。根据实际工作中不同的作业对象和工作要求,将挖掘机分为四个动力模式,分别对应不同的发动机转速。为使发动机转速控制在规定的低油耗区范围内工作,在油门控制中采用了模糊控制方法。根据挖掘机外部负载改变而引起的发动机转速变化情况,由模糊控制器实时控制步进电机实现对发动机油门的精确控制,从而达到节能的目的,并基于此方法进行了挖掘机节能控制台架试验,试验结果验证了控制理论和方法能够实现对油门的精确控制,是可行的。     

双电机混合动力车辆串并联驱动模式切换控制方法

为实现双电机混联构型混合动力车辆(HEV)的串并联切换控制,通过对双电机混联构型进行串并联驱动模式分析,提出一种通过三动力源协调控制的无动力中断切换方法。将串联到并联切换过程分为发动机工作点转移、离合器结合、动力源切换3个阶段,将并联到串联行驶切换过程划分为动力源切换、离合器打开、发动机工作点转移3个阶段,并通过仿真分析和实车测试对控制方法进行了验证。结果表明:在时速80 km/h进行串联到并联切换时,切换过程历时1.76 s,切换冲击度小于10 m/s³,相同时速进行并联到串联切换时,切换过程历时2.57 s,切换冲击度小于5 m/s³,整个切换过程,均没有出现动力中断现象。因此,本控制方法,能够顺利地完成串并联切换控制。