电控机械式自动变速器控制品质提升研究及试验

发布时间：2017-10-23 14:11

  本文关键词：电控机械式自动变速器控制品质提升研究及试验

  更多相关文章： AMT 低温试验 离合器自适应控制 Cruise HIL

【摘要】：随着科技进步、经济发展,更加可靠、安全、节能、环保、舒适的现代汽车已成为应用的主流。自动变速器作为现代汽车动力传动系统的重要组成部分,其特性无疑对车辆的性能产生极其重要的影响。兼顾可靠性、舒适性、动力性、经济性、安全性是目前自动变速器发展的主要方向。而计算机、电子、控制技术的飞速发展,促使这一切不断变为现实。由于电控机械式自动变速器AMT (Automatic Mechanical Transmission)具有传动效率高、结构简单、成本低、维修方便、生产继承性好等优点,是非常适合我国国情的机电液一体化高新技术产品,成为现阶段自动变速器中的新锐。本文以传统燃油汽车AMT作为研究对象,主要针对其中的控制品质进行理论分析和实验研究,本文进行了以下几个方面的研究工作：(1)燃油汽车AMT的应用及发展状况调研通过调查研究,分析国内外对燃油汽车AMT的研究现状和背景,了解燃油AMT汽车运行过程中存在的问题,从而提出课题的研究对象及研究意义。(2)AMT低温可靠性提升研究分析了电控机械式自动变速箱的低温特性及温度对各执行机构的影响,通过理论分析获取温度对执行机构的影响因素,通过实验获取温度的实际影响效果,并针对低温下可能出现的机构卡死等故障进行低温补偿控制及极限工况处理,从而提升了AMT在低温下的可靠性。(3)AMT起步和换档舒适性提升研究针对实车驾驶过程中存在离合器位置控制不精确导致起步和换档冲击的问题,开展了AMT控制的核心(离合器控制)研究。基于直流有刷电机控制、经典PID控制、离合器机构机械特性理论分析,提出了一种自适应的离合器变D调节PID控制策略,该策略采用二维查表获取动态KD并基于模糊算法进行实时系数校正,经实车测试验证：新控制策略能有效提升离合器位置控制精度,从而提升了实车起步和换档舒适度。(4)AMT动力性和经济性提升研究基于整车厂提供的发动机台架测试数据,采用线性插值和最小二乘法拟合得到发动机数据,从而获得较精确地发动机模型。导入实车参数,完成实车精确仿真模型搭建。采用Cruise软件进行经济性和动力性换挡线优化,通过仿真研究和实车测试,验证优化的有效性。虽然基于发动机数据拟合来进行换档线优化的研究方法在国内外有所报道,但其研究往往局限于在仿真层面上验证优化的有效性。而关于本文基于大量的仿真与实车测试结合方法的研究较少。结果表明,本文优化的可靠性更高。(5)AMT实车驾驶安全性提升研究基于Simulink和AutoBox进行硬件在环(HIL)仿真系统开发,仿真系统开发涉及各机构的建模、模型调试、硬件电路连接、信号通道调试、ControlDesk界面设置、功能优化升级整个过程,最终实现模拟实车驾驶、人为触发故障、自动测试等功能,有效减少了AMT软件开发成本及软件控制过程中存在的问题,从而提高了软件测试和AMT控制的安全性。本文的创新点在于着眼于AMT控制品质提升的研究,同时进行了AMT可靠性、舒适性、动力、经济性、安全性提升研究,并基于大量的仿真与实车测试加以验证优化,使得所开发的AMT汽车控制品质整体提升一个档次,研究结果具有较强的实用价值。
【关键词】：AMT 低温试验 离合器自适应控制 Cruise HIL
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• CONTENTS11-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 课题研究背景和意义14-16
• 1.2 AMT的应用及发展状况16-17
• 1.3 AMT关键技术中存在的问题17-18
• 1.4 课题的来源、主要研究内容和难点18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 AMT低温可靠性提升研究20-34
• 2.1 AMT低温特性分析20-22
• 2.1.1 油液低温特性20-21
• 2.1.2 电机低温机械特性21-22
• 2.1.3 机构机械特性22
• 2.2 试验准备和试验方案22-23
• 2.2.1 试验准备22-23
• 2.2.2 试验方案23
• 2.3 低温试验及数据对比分析23-28
• 2.3.1 离合器低温试验23-24
• 2.3.2 节气门低温试验24-25
• 2.3.3 选档低温试验25-26
• 2.3.4 摘档(挂档)低温试验26
• 2.3.5 润滑油低温试验26-28
• 2.3.6 AMT自动换档低温试验28
• 2.4 低温解冻试验及分析28-32
• 2.4.1 离合器低温解冻试验28-29
• 2.4.2 摘档(挂档)低温解冻试验29-30
• 2.4.3 AMT低温解冻自动换档试验30-32
• 2.5 低温补偿分析32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 AMT起步和换档舒适性提升研究34-46
• 3.1 电机驱动式自动离合器控制原理34-35
• 3.2 离合器控制特性分析35-37
• 3.3 新控制策略及控制算法37-40
• 3.4 试验结果分析40-43
• 3.5 PID自学习效果验证43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 AMT动力性和经济性提升研究46-57
• 4.1 发动机模型46-50
• 4.1.1 发动机输出扭矩模型47-48
• 4.1.2 发动机油耗模型48-50
• 4.2 Cruise模型搭建50-51
• 4.3 结果分析51-56
• 4.3.1 整车动力性试验分析51-54
• 4.3.2 整车经济性试验分析54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 AMT实车驾驶安全性提升研究57-74
• 5.1 DSPACE实时仿真系统57-59
• 5.1.1 RCP-快速控制原形57-58
• 5.1.2 HILS-硬件在环回路仿真58-59
• 5.2 Simulink模型搭建59-68
• 5.2.1 节气门机构模型搭建60-61
• 5.2.2 发动机模型搭建61-63
• 5.2.3 离合器机构模型搭建63-64
• 5.2.4 AMT自动变速箱模型搭建64-67
• 5.2.5 车辆阻力模型搭建67-68
• 5.3 信号连接及通讯68-70
• 5.3.1 硬件线束连接68-70
• 5.3.2 软件通道设置70
• 5.4 功能实现70-73
• 5.5 本章小结73-74
• 总结与展望74-76
• 参考文献76-80
• 攻读学位期间发表的论文80-82
• 致谢#@@

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本文编号：1083780