基于离合器控制的发动机滑摩启动方法研究

基于某款混合动力传动系统,实现了用驱动电机驱动离合器滑摩启动发动机的功能,从而能够取消启动电机,降低成本。提出了一种离合器滑摩启动发动机的控制方法,建立了模式切换过程的动力学模型,并对离合器控制参数进行了实车优化。整车试验表明,该方法能够实现发动机的平顺启动与动力介入,提高混合动力车辆模式切换的平顺性。针对滑摩启动失败现象采用多次启动的方法,试验表明,第二次启动时增加离合器闭合速率以及加大离合器定扭矩阶段的扭矩,能有效避免发动机启动失败。     

变矩器锁止离合器故障分析(下)

<正>随着电子技术和自动控制技术的发展,汽车自动变速技术已经越来越成熟。为了提高传动效率,改善经济性能,轿车用自动变速器普遍采用了带锁止离合器的液力变矩器,并进行电子控制以保持其换挡的平顺性。带锁止离合器的液力变矩器克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点。(接上期)二、带锁止离合器变矩器1.锁止离合器的结构及作用为了提高传动效率,现代汽车的液力变矩器中都装有锁止离合器(TCC),其结构如图5所示。在需     

越野汽车机械自动变速闭锁与滑差液压控制系统动态特性研究

根据越野汽车机械自动变速系统的特点和液力变矩器滑差与闭锁离合器的控制原理,设计了换挡、滑差和闭锁液压控制系统,并确定了滑差和闭锁控制区域。利用功率键合图法,建立了液压控制系统的数学模型,在对原系统稳定性进行分析的基础上,采用极点配置法对极点进行配置,保证了系统的稳定性。对液压控制系统进行动态仿真,同时对闭锁、滑差过程进行了试验验证。     

变矩器锁止离合器故障分析(上)

<正>随着电子技术和自动控制技术的发展,汽车自动变速技术已经越来越成熟。为了提高传动效率,改善经济性能,轿车用自动变速器普遍采用了带锁止离合器的液力变矩器,并进行电子控制以保持其换挡的平顺性。带锁止离合器的液力变矩器克服了液力变矩器输出轴与输入轴之间存在滑动而使液力变矩器传动效率降低的缺点。     

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。     

HEV传动系统动力平顺切换最优控制的研究

建立了HEV行星齿轮式传动系统动力学模型,阐述了HEV的动力切换过程.将二次型最优控制算法应用到HEV传动控制,要求HEV纵向冲击度和离合器滑摩功两者同时达到最小.仿真结果表明,该控制算法实现了HEV动力平顺切换,同时有效地消减了离合器接合过程中的突发冲击和振动,降低了离合器的滑摩发热.     

双离合器协同的功率分流式混合动力汽车动态协调优化控制研究EI北大核心CSCD

针对集成多离合器的功率分流式混合动力汽车,研究了包含两个离合器状态协同切换的纯电动模式到混合动力模式的瞬态切换行为及动态协调优化控制策略。基于杠杆法和矩阵法建立系统不同切换阶段的动力学模型,根据发动机起停控制及模式切换需求对双离合器工作序列进行可行性分析并制定模式切换逻辑,在此基础上,针对双离合器协同滑摩导致的切换品质下降,以整车纵向冲击度、离合器滑摩功及模式切换时间为加权优化目标,基于模拟退火算法优化不同离合器接合和分离过程的滑摩行为,为解决固定发动机转速调节策略难以适应不同加速工况需求的难题,构建了混合动力模式下的发动机转速自适应调节策略,实现基于不同工况需求转矩的电机MG1转矩自适应调节。仿真测试和硬件在环测试结果表明,所设计的动态协调优化控制不仅能够有效地减小双离合器协同时的功率分流式HEV瞬态模式切换冲击度,而且具有优异的工况适应性,能够保证不同加速工况下的瞬态模式切换品质。     

液力变矩器滑摩控制策略研究

由于发动机的恢复供油以及传动系的扭矩换向，传统燃油车在滑行再加速工况下比较容易出现冲击抖动问题。借助液力变矩器良好的液力隔振性能，文章在分析液力变矩器工作原理的基础上，针对上述问题工况提出一种锁止离合器滑摩控制的优化策略。实车测试结果表明，该策略能够改善再加速工况的驾驶平顺性，提升驾驶体验。     

具有双离合器的液力变矩器的结构设计

将液力变矩器与机械式自动变速器合理匹配可组成一种新型自动变速系统，其性能接近自动变速器，但成本降低。为该系统设计了具有双离合器(闭锁离合器，换档离合器)的液力变矩器。阐述了该液力变矩器的结构、工作原理及特点。试验结果表明，所设计液力变矩器可支持新型自动变速系统成为现实。     

湿式双离合器微滑摩控制关键问题研究

为有效提高湿式双离合器车辆行驶过程的驾驶品质,对湿式双离合器微滑摩控制的关键问题进行研究。首先分析了湿式双离合器微滑摩行为对离合器阻尼的影响,并建立了微滑摩控制被控对象的数学模型。在此基础上提出电流和微滑摩双闭环的离合器微滑摩控制系统结构,探讨了电流控制器和微滑摩控制器的设计方法。接着通过实车试验,验证了电流、微滑摩双闭环控制方法的精确性,以及微滑摩控制对减弱发动机侧传递振动的有效性。最后通过离合器的冷却试验,获得离合器冷却油的期望流量和出油温度,据此确定了不同发动机转速和变速器油温下的离合器最佳微滑摩量。本研究结果表明,通过微滑摩控制来提高湿式双离合器车辆的驾驶品质,是一种切实可行的方法。     

大功率自动变速器换挡离合器调压控制研究

为了改善大功率自动变速器换挡过程中换挡离合器（含湿式制动器和湿式离合器）油压的调控水平,提高车辆的换挡品质,从结构上在换挡离合器中设计平衡活塞来补偿离合器旋转离心的影响,并在排油回路中增加背压阀以消除活塞腔内空气造成的不确定性。通过对换挡执行系统结构进行分析,分别针对离合器活塞、电液调压过程及离合器滑摩过程进行模型计算,在此基础上,将惯性相的充油调压控制进行拆解,即在转矩相结束时刻初始常量的基础上叠加一阶控制过程,针对换挡过程中系统存在非线性干扰和参数不确定性的特点,结合系统特性的分阶段试验标定,制定了换挡离合器调压过程的滑模控制策略,并基于MATLAB环境对控制策略的正确性和有效性进行仿真分析,最后进行实车试验验证。研究结果表明：无论是制动器充油还是旋转离合器充油,控制策略均能将惯性相持续时间、换挡冲击和滑摩功率损失等控制在合理范围;控制策略具有良好的性能,旋转离合器和制动器都能实现稳健的惯性相调压控制。     

汽车自动离合器的动态滑模控制

针对自动离合器的非线性特性、易受外部干扰和参数不确定性的特点,采用动态滑模控制器实现离合器的有效控制,该控制器能有效缓解抖振现象并提高自动离合器的鲁棒性.为验证所采用控制器的有效性和鲁棒性,建造了基于dSPACE的自动离合器快速控制原型试验平台并进行试验.结果表明,与PID控制器和常规滑模控制器相比,所采用的控制器具有更好的控制性能.     

Dynamics Analysis of Torsional Vibration Induced by Clutch and Gear Set in Automatic Transmission

The torsional vibration generated during clutch engagement directly affects the shifting quality of automatic transmissions, where the noise source stems from both the clutch and the gear set. To predict the dynamical response and driveline oscillation, a comprehensive mathematical model of the vehicle powertrain equipped with automatic transmission is developed with consideration of nonlinearities in the clutch and the planetary gear set. For the clutch, the dynamics of stickslip is described for the transition between the slipping to locked states. The gear backlash model is used to analyze the rattle noise of the planetary gear set. Based on extensive powertrain simulations for the clutch engagement process, the magnitude of vibration propagation in the driveline are predicted to identify the primary factors of noise generation.     

电控离合器及其自动变档系统

自动变速器能够自动进行换挡操作,不需要驾驶员踩离合换挡,大大减轻了驾驶员的劳动强度,尤其在双离合自动变速器推出之后进一步推动了变速器自动化的进程。文章在分析了现有自动变速器和手动变速器的优缺点之后,根据机械传动原理给出了变速器电控化、精确化的方案。该设备是一种新型的由电脑进行控制的自动变速器,能够在极短的时间内完成换挡操作,同时保证传动的效率。在实际制作过程中证明了本套方案的可行性、可靠性及耐久性,具有不可比拟的优势。     

汽车AMT自动离合器的改进模糊滑模控制

提出改进的模糊滑模控制器(MFSMC)实现离合器的自动控制。MFSMC采用饱和函数和模糊自适应系统来缓解抖振现象并提高其鲁棒性;采用局部线性化技术减少MFSMC的模糊规则数满足自动离合器的实时性要求。模拟结果显示所提出的控制器具有快速跟踪预定轨迹、对参数时变和外部扰动具有鲁棒性等特点。     

自动变速器离合器的模糊控制

对汽车起步过程中的离合器进行多目标函数综合化，能够对控制目标进行全面评价，在此基础上，对机械式自动变速器中的离合器采用变量化因子模糊调节与变系数比例调节相结合的控制方法，不但实现了汽车的平稳起步，同时也延长了离合器的使用寿命。     

Shifting control of an automated mechanical transmission without using the clutch

The automated mechanical transmission (AMT) is gaining popularity in the automotive industry, due to its combination of the advantages of mechanical transmissions (MT) and automatic transmissions (AT) in terms of fuel consumption, low cost, improved driving comfort and shifting quality. However, the inherent structural characteristics of the AMT lead to disadvantages, including excessive wear of the clutch plates and jerk and traction interruption during the shift process, that severely affect its popularity in the automatic transmission industry. The emerging technology of shifting control without the use of the clutch is a promising way to improve the shifting transients of AMTs. This paper proposes a control algorithm that combines speed and torque control of the AMT vehicle powertrain to achieve shifting control without using the clutch. The key technologies of accurate engine torque and speed control and rapid position control of the shift actuators are described in detail. To realize accurate engine speed control, a combined control algorithm based on feed-forward, bang-bang and PID control is adopted. Additionally, an optimized closed-loop position control algorithm based on LQR is proposed for the shift actuators. The coordinated control algorithm based on engine and shift actuator control is described in detail and validated on a test vehicle equipped with an AMT. The results show that the coordinated control algorithm can achieve shifting control without the use of the clutch to improve driving comfort significantly, reduce shift transients and extend the service life of the clutch.     

多离合器式自动变速器

由于目前的各种变速器都有其自身缺陷,为了克服这些缺陷,文章提出了一种多离合器式自动变速器,并介绍了其工作过程。该变速器包括离合器、2挡或2挡以上的机械变速器、控制系统TCU。该变速器结构简单、换挡控制策略简单、传递效率高。由于在换挡过程中,一个挡位的2个离合器分离的同时,另一个挡位的2个离合器接合,因此该换挡过程不存在动力中断,能实现动力换挡,满足了车辆对变速器的各种要求。     

自动变速器湿式离合器摩擦片接合特性的测试方法研究

自动变速器湿式离合器摩擦片的测试装置可以通过变更滑动速度、转动惯量、法向作用力和润滑油量,测量得包括法向力、制动力矩、滑动速度和随时间变化的温度等数据。这些输入参数与所得到的输出数据与工程机械自动变速器中的参数与数据极为相似。     

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。