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%。     

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。     

基于数据驱动的双离合器自动变速器换挡过程自适应控制

针对双离合器自动变速器(dual clutch transmissions,DCT)在系统性态随服役时间发生变化或存在内外部干扰时换挡品质变差的问题,提出了一种基于数据驱动的无模型自适应控制方法.首先,开展了DCT实车实验采集换挡过程数据,经去噪后统计出换挡品质相对较好的离合器参考转速曲线;然后,通过设计伪偏导数估计方...     

自动离合器精确位置跟踪控制与起步控制研究

针对离合器位置跟踪问题,提出了一种专家PID控制算法,设计了专家调整策略,在不采用速度环的情况下实现了目标位置的准确跟踪.针对离合器接合规律问题,采用模糊控制和规则协调控制相结合的控制策略,以实现发动机恒转速起步.试验结果表明;专家PID控制算法具有较好的鲁棒性和控制精度,能够适应离合器位置跟踪控制要求;在不同工况下车辆均能顺利起步,且能够体现驾驶员意图.     

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。     

基于模糊控制的双离合器式自动变速器起步过程仿真研究

对双离合器式自动变速器起步控制的关键问题--离合器的控制进行了研究.为缩短起步时间和保证两个离合器片的寿命基本相同,起步控制时采用两个离合器同时接合,使变速器的1挡和2挡同时挂上的办法,当1挡离合器的滑转率下降到某一阈值后,2挡离合器开始慢速脱开,而1挡离合器继续工作完成起步.以驾驶员意图、离合器主从动盘的转速差和发动机实际转速与目标转速的差值为输入,设计模糊控制器,控制两个离合器的接合速度.仿真结果表明,这种控制方法能实现离合器的快速、平稳起步.     

自动变速器锁止离合器的电子控制

本文介绍了几种典型的汽车自动变速器锁止离合器电子控制系统，并分析了其输入、输出和控制策略。     

液力自动变速器离合器的闭环滑差控制

对液力自动变速器换挡过程中充油阶段、转矩交换阶段和速度同步阶段的离合器滑差控制过程进行了详细分析.在3个控制阶段内,采用带前馈的PID控制算法,通过对离合器转矩容量和油压的闭环控制,获得了准确的离合器目标滑差.在速度同步阶段采取了EMS辅助转矩控制的方法,获得了平滑的速度同步过程,进而降低了车辆在换挡过程中的冲击.为便于离合器滑差的计算,本文中还提出了一种离合器的位置等效迁移方法,并给出了等效转换系数计算公式.实车测试结果表明,采用离合器滑差控制后,车辆在有动力升挡的过程中发动机转矩传递平顺、离合器速度同步过程平滑,减弱了换挡冲击,冲击度低于20m/s3.另外,离合器的油压传感器也可取消以降低成本.     

双离合器式自动变速器换挡特性研究

介绍了双离合式自动变速器工作原理，建立了换挡过程的数学模型，并对升、降挡的换挡特性进行了仿真与试验分析，为DCT的开发设计提供了参考依据。     

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。     

AMT重型汽车起步离合器最优控制

建立了离合器系统动力学模型,针对离合器接合过程中的冲击度和滑摩功这一对矛盾,选取发动机转速和离合器从动侧转速作为状态变量,采取在冲击度满足乘坐舒适性的条件下滑摩功最小为目标的最优控制方法,将冲击度转化为最优控制的约束条件之一,避免了多目标优化中权重系数调整的难点。仿真与试验结果表明:在满足乘坐舒适性的前提下,采用最优位移控制能够保证滑摩功最小,简化了控制系统,增强了控制系统的通用性和可移植性。     

双离合器自动变速器换挡过程的内模控制

为提高双离合变速器的换挡过程平顺性,提出内模控制方法,提高离合器转速差的跟踪精度。设计转矩干扰补偿器来减小发动机端与负载端转矩扰动的影响,并基于平滑可微的参考转速差设计超前校正控制器。即使存在模型不确定与干扰,内模控制系统能维持稳定。仿真与台架实验结果表明,在不同参考输入与模型参数情况下,所提出的控制器均能达到较小的跟踪误差和平顺的换挡效果。     

重型车AMT液控气助力离合器自动控制系统的设计与开发

在对传统重型车离合器驱动机构改造的基础上,设计了一种新型的液控气助力离合器自动控制系统;分析了系统的结构和工作原理,建立了系统仿真模型和控制算法,并对离合器接合过程的控制性能进行了分析和仿真检验;在开发的AMT重型载重汽车上进行了实车离合器系统控制性能试验。结果表明:所设计的液控气助力离合器自动控制系统能有效地实现离合器接合位置和速度的控制,具有超调量小、响应速度快等优点,能够满足AMT系统离合器控制的需要。     

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。     

DCT混合动力汽车构型分析

介绍了在混合动力汽车中应用DCT技术的优势,提出了装备DCT的几种混合动力系统构型,从结构、功能等方面对各构型的优缺点进行了分析,并从工程化实现、研发成本和研发周期角度对每种构型的可行性进行定性分析.重点阐述了2种具备高可行性和研究价值的构型:BSG+主电机DCT后布置方案在短期内具有较好可行性;BSG+DCT奇数轴电机双电机结构是DCT混合动力汽车的主要发展趋势.     

汽车湿式离合器模糊控制

提出一种新的控制湿式离合器传递转矩的方法。通过建立湿式离合器的数学模型并利用该模型控制蓄压器活塞的移动速度来控制油缸压力,进而控制离合器的传递转矩。同时借助模糊控制器设计,利用模糊控制系统实现离合器平稳结合或分离的目的。台架试验及仿真表明该方法可以使离合器油缸的压力以任意速率升高或下降。