重型混联式混合动力车辆换挡品质控制参数设计与优化

在重型混联式混合动力车辆换挡过程对发动机和电机进行主动调速的品质控制基础上,针对影响控制品质的换挡操作元件(离合器或制动器)充放油缓冲特性与充放油速率等参数进行了设计,以换挡品质评价指标为优化目标,对缓冲充油速率与接合速差等关键换挡品质控制参数进行了多目标优化。结果表明:研究得到的控制参数使换挡品质大幅提高,符合换挡品质指标要求;研究得到的参数设计与优化方法正确、有效。     

基于线性二次最优算法的电动汽车AMT换挡力控制

为提高纯电动汽车两挡自动变速器（AMT）的换挡平顺性,针对一款电动汽车无离合器两挡AMT进行详细的换挡过程动力学分析,采用线性二次型调节器（LQR）最优控制算法确定同步阶段的最优换挡力,进行换挡台架试验。试验结果表明,在换挡时间增幅不大的前提下,变速器输出轴转速波动峰值较未优化时降低了48.4%,基于LQR的换挡力最优控制能够有效降低换挡冲击,改善换挡品质。     

离合器到离合器式自动变速器控制系统的试验研究

在台架上对某一离合器到离合器式自动变速器的控制系统进行了试验研究.结果表明,影响换挡品质的控制参数有初始结合控制参数、初始分离控制参数、填充时间控制参数、离合器结合控制参数变化率和分离控制参数变化率.通过试验测得了该变速器在不同换挡条件下,上述参数的选用值,为此类变速器控制系统的设计提供参考.     

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。     

双离合器式自动变速器简介

为了开发具有良好动力性和燃油经济性的自动变速器，并且充分利用现有的手动变速器生产设备，采用将手动变速器自动化的方法，是目前自动变速领域内一个热门发展方向。介绍了一种采用双离合器构成的自动变速器，它是基于传统的平行轴式手动变速器发展而来的，采用2个离合器，并将变速器挡位与2个离合器重新配置。当车辆以某一挡运行时，可以把下一个挡位预先啮合，车辆达到换挡点时只需切换2个离合器即可完成换挡动作。这种自动变速器克服了AMT的缺点，实现了动力换挡，因此，提高了车辆的动力性和燃油经济性。     

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.     

纯电动汽车两挡AMT电子控制单元的设计与实现

为适应纯电动汽车多挡化需求,提出一种用于纯电动汽车的两挡机械式自动变速器(2-speed Automated Mechanical Transmission,2AMT)结构及其电子控制单元(Transmission Control Unit,TCU)的软硬件设计。该2AMT为无离合器式结构,TCU软硬件均采用模块化方法进行设计。同时,基于无霍尔传感器直流无刷电机原理,提出了实现换挡电机驱动和控制的端电压硬件检测法,并制定了TCU集成换挡控制策略等。经台架试验验证,该2AMT及其TCU能够实现自动换挡,系统集成度高、实时性强,换挡时间约为2 s。试验结果表明,该2AMT系统为纯电动汽车的降本增效提供了一种有效途径,同时可为后续的换挡优化研究等提供基础和依据。     

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。     

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.     

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。     

混合动力电动汽车动力总成换挡过程协调控制仿真

介绍了装有AMT的混合动力电动汽车(HEV)换挡过程协调控制逻辑。在Matlab/Simulink和Matlab/Stateflow平台上建立了动力总成模型,并对分离离合器和不分离离合器的两种不同换挡控制策略下的换挡过程协调控制进行了仿真计算。仿真结果表明,所建立的仿真模型能够对HEV的换挡过程协调控制进行模拟,所采用的协调控制逻辑能够使换挡顺利完成。     

机械式自动变速器换挡综合智能控制

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。     

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.     

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。     

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车辆液压系统的仿真与应用

AMT（Automated dMechanical Transmission,即电控机械式自动变速器）的执行机构广泛采用液压系统,包括蓄能器、电磁阀、管路、选换挡液压缸和离合器操纵液压缸。为了缩短换挡时间,提高换挡品质,对液压系统的流量有一定的要求,尤其是载质量大的车辆,对流量有更高的要求,为了提高液压系统的流量,同时照顾系统的小型轻量化,运用功率键合图方法,首次对AMT液压系统建立了完善的高阶时变非线性状态方程,通过仿真实验,得到了许多有意义的结论,实车应用后,明显提高了换挡速度,从而大大缩短了液压系统的开发周期。