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。     

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。     

影响轿车换挡品质主要因素的分析与试验研究

开发了自动变速器电子控制系统的测试仿真台及电控单元，通过试验分析自动变速器控制系统影响轿车换挡品质的主要因素，即换挡过程中作用在结合元件上的油压突变及换挡电磁阀动作时间长短。指出，液力变矩器的闭锁控制也对换挡品质有一定的影响，对其进行深入研究町以更好的改善换挡品质。     

车辆动力传动一体化控制对换挡过程影响的试验研究

介绍了在小客车上进行的动力传动一体化控制技术应用研究。动力传动一体化控制系统由电控汽油机、4速电液式自动变速器组成，利用I^2C总线实现两个电子控制单元的信息共享与动力传动系统的协调控制。重点研究了在1-2升挡过程中采用不同一体化控制策略对换挡冲击的影响。试验表明，对于由电控汽油机和电液式自动变速器组成的小客车动力传动系统，通过推迟点火的方式减小升挡惯性相的发动机输出转矩可以达到减小换挡冲击的目的，同时，采用发动机转矩控制 主油压控制的控制策略，可以大幅度地减小换挡冲击。     

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.     

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%。     

Simulation model of an electrohydraulic-actuated double-clutch transmission vehicle: modelling and system design

Automated and manual transmissions are the main link between engine and powertrain. The technical term when the transmission provides the desired torque during all possible driving conditions is denoted as powertrain matching. Recent developments in the last years show that double-clutch-transmissions (DCTs) are a reasonable compromise in terms of production costs, shifting quality, drivability and fuel efficiency. They have several advantages compared to other automatic transmissions (AT). Most DCTs nowadays consist of a hydraulic actuation control unit, which controls the clutches of the gearbox in order to induce a desired drivetrain torque into the driveline. The main functions of hydraulic systems are manifold: they initiate gear shifts, they provide sufficient oil for lubrication and they control the shift quality by suitably providing a desired oil flow or pressure for the clutch actuation. In this paper, a mathematical model of a passenger car equipped with a DCT is presented. The objective of this contribution is to get an increased understanding for the dynamics of the hydraulic circuit and its coupling to the vehicle drivetrain. The simulation model consists of a hydraulic and a mechanical domain: the hydraulic actuation circuit is described by nonlinear differential equations and includes the dynamics of the line pressure and the proportional valve, as well as the influence of the pressure reducing valve, pipe resistances and accumulator dynamics. The drivetrain with its gear ratios, moments of inertia, torsional stiffness of the rotating shafts and a simple longitudinal vehicle model represent the mechanical domain. The link between hydraulic and mechanical domain is given by the clutch, which combines hydraulic equations and Newton's laws. The presented mathematical model may not only be used as a simulation model for developing the transmission control software, it may also serve as a virtual layout for the design process phase. At the end of this contribution a parametric study shows the influence of the mechanical components, the accumulator and the temperature of the oil.     

双离合器自动变速器降档控制研究

从车辆动力学角度对DCT降档过程的扭矩相、惯性相动力学特性,连续降多档时的拨叉同步过程,降档过程评价指标和进入动力降档的门限进行了分析。在此基础上根据不同驾驶输入制定了动力降档、无动力降档和连续降多档3种典型降档工况的控制策略。最后,通过实车测试,验证了该降档控制策略在各工况下都有良好的表现。     

动力传动系统的双微处理器联合控制

介绍了基于双微处理器联合控制的动力传动一体化控制系统。控制系统是由发动机控制、自动换挡控制、液力变矩器闭锁闭环控制、换挡品质控制等部分组成。最后给出了动力传动一体化控制系统的装车试验结果。从试验结果可以看出，动力传动一体化控制系统的设计是有效的。     

Method for precise controlling of the at shift control system

The shift comfort and efficiency of Automatic Transmission in vehicle are highly influenced by the pressure of the clutch shift control system, especially by the electro-hydraulic clutch subsystem. In this paper, the new design principles of electro-hydraulic clutch systems developed and modeled in detail, the clutch-to-clutch control system is analyzed in three time intervals: oil filled phase, changing phase of clutch torque and synchronous phase of clutch speed. The demand pressures for the engaged clutches calculated in each phase and is precisely built up by using fuzzy slide mode control, the time of hydraulic pressure building-up is very sensitive to the dither current in simulation. All control parameters are optimized by Cosimulation between software Simulink and SimulationX. Finally, the optimal algorithm of the clutch shift control is written into the transmission control unit of a testing vehicle. The testing results show that the suggested control strategy is effective.     

轨道几何状态检测数据里程校正算法研究

同一段铁路线路多次轨道几何状态检测数据间普遍存在一定的里程偏移,若直接使用存在里程偏差的数据参与计算或分析,结果有较大误差,无法保证现场养护维修的效果。文中提出了1种里程自动校正的优化模型,并结合轨道几何状态数据,按照数据预处理、建立校正基库、初步校正及精确校正4个步骤,编制软件实现了该优化方法,从而解决了轨道动态几何状态数据间的里程偏差问题。实例分析表明,该模型正确,效果良好。     

电动汽车纯电里程试验的主要影响因素研究

随着电动车纯电里程的提升,干扰因素对纯电里程试验的影响也被进一步放大,导致纯电里程测试结果更容易产生较大偏差.文章介绍了纯电里程的分布规律,从能量流角度分析了潜在的影响因素,并重点针对影响转鼓加载的转鼓滑行前的热车时间、磨合里程以及转鼓滑行电机出扭一致性进行了研究.结果表明:转鼓滑行前的热车时间影响滑行时的车辆内阻,易...     

并联式混合动力汽车模式切换控制策略研究

并联式混合动力汽车模式切换时离合器会介入传动系统,容易引起较明显的冲击感,是影响整车驾驶舒适性的主要因素。为此,提出了基于离合器双模糊和电机转矩协调的模式切换控制策略。首先建立混合动力汽车模式切换过程的动力学模型,以减小离合器滑磨功为目标,对模式切换时的离合器接合过程进行划分;其次,结合混合动力汽车模式切换的基本要求和驾驶意图,制定离合器双模糊控制策略,分别对滑摩阶段的接合时长和转矩同步阶段的压力变化率进行控制;然后以离合器滑磨功和整车冲击度为优化目标,采用二次型最优控制算法对滑摩阶段的接合压力进行优化,从而获取模式切换过程中离合器的最优接合压力轨迹;在此基础上,通过实时计算离合器传递转矩,根据电机转矩响应快的特点,制定电机转矩协调控制策略;最后,基于某混合动力试验样车,在底盘测功机上分别进行缓加速、中等加速和急加速下的模式切换试验,对所提出的控制策略进行验证。试验结果表明：该策略能较好地反映驾驶人驾驶意图,保证离合器的使用寿命,所产生的整车冲击度均处于合理范围之内,改善了整车模式切换过程中的驾驶舒适性。     

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。     

电动汽车再生制动特点及控制策略

再生制动对延长电动汽车续驶里程和延长机械制动器的使用寿命提供了很好的辅助制动功能。文章介绍了再生制动的影响因素和特点,并将各因素换算成当前最大允许制动力矩和当前最大允许制动功率后,基于ABS系统提出一种再生制动的较好控制策略,为开发设计具体的控制系统及算法奠定了良好的基础。     

Adaptive shift scheduling strategy introducing neural network in automatic transmission

Conventional automatic transmissions, which have fixed shift patterns, sometimes show inconvenient shifting patterns, especially in uphill and downhill driving. In order to improve the driveability for these road conditions, Mitsubishi developed an adaptive shift logic called “Fuzzy shift” in 1992. Since then, further evolutional shift scheduling strategies has been developed to cover more extensive road conditions. This paper introduces neural network, learning and continuous variable shift patterns control incorporating this strategy.     

现代汽车电控液力自动变速器

自动变速器主要由变矩器、行星变速系统、液压控制系统和电控系统四个部分组成、结合丰田豪华型轿车使用的Ａ４３ＤＥ型自动变速器和蓝鸟车装用的ＲＬＦ０２Ａ型自动变速器，对自动变速器中的变矩器和行星变速系统的结构，工作原理和特性进行了详细介绍。     

Observer-based clutch disengagement control during gear shift process of automated manual transmission

A clutch disengagement strategy is proposed for the shift control of automated manual transmissions. The control strategy is based on a drive shaft torque observer. With the estimated drive shaft torque, the clutch can be disengaged as fast as possible without large driveline oscillations, which contributes to the reduction of total shift time and shift shock. The proposed control strategy is tested on a complete powertrain simulation model. It is verified that the system is robust to the variations of driving conditions, such as vehicle mass and road grade. It is also demonstrated that the revised system with switched gain can provide satisfactory performance even under large estimation error of the engine torque.     

自动变速器车辆换挡品质研究

为了改善液力自动变速器的换挡品质,通过对自动变速器换挡过程的分析,采用电磁阀控制换挡离合器接合分离的方法,基于Simulink建立了换挡电磁阀控制系统模型,包括电磁阀工作逻辑控制和开闭合曲线控制模型。利用该模型,对换挡过程中电磁阀控制规律的变化对换挡冲击度的影响进行了分析。为了进一步验证开发方向和控制策略的正确性,设计了基于dSPACE的自动变速器快速控制原型试验并进行了试验验证。结果表明：换挡电磁阀控制系统能够减小换挡冲击度,改善换挡品质。