机械式自动变速器neqw

1、 机械式自动变速器1电控机械式自动变速器的最佳换挡规律的提出问题的提出：最佳换挡规律的制定有哪些方法？换挡、起步品质的评价采用了哪些最新手段？换挡、起步的控制到底采用了多少控制方式，最新的有哪些？离合器控制的详尽内容。执行单元，特别的电机的控制是怎样实现的。对发动机的控制能够满足要求不？换挡规律电控机械式自动变速器的最佳换挡规律是车辆状态与最佳挡位间的一个非线性关系，往往以数据表的形式给出。用这些数据去训练一个神经网络，就可使表中反映的换挡规律存到网络中;在线应用时，就可用其计算最佳挡位。换挡规律是指两排挡间自动换挡时刻随控制参数变化的规律。换挡特性是指相邻的两挡在换挡过程中油门的不同开度下，

2、加速度与车速的关系牵引力与车速的关系、以及油耗与车速的关系。最佳换挡动力特性曲线在某一油门开度下相邻挡的曲线交点就是确保最佳动力性的换挡点，把各油门开度下的最佳换挡点联接起来，便得到最佳换挡动力特性曲线。 HYPERLINK 液力机械式自动变速器技术及发展.CAJ液力机械式自动变速器技术及发展.CAJ换挡规律是指用什么参数来控制换挡,在何时换挡。换挡规律的好坏直接影响车辆的燃油经济性和动力性,是AMT开发的一个关键。该规律是当前采用最多的形式2,控制参数多为油门开度和车速。两参数换挡规律是以稳定行驶为前提的,它没有很好地解决在坡道等道路环境下的意外换挡问题。日本学者Sasaki3等采用模糊换挡

3、策略,其实质是增加了模糊的坡道信息,以此修正两参数换挡规律,成功地解决了AMT车辆在坡道不能正确执行驾驶员意图的问题,但这种方法使得系统变得复杂。实际上起步、换挡时均处于非稳定状态,以反映真实动态过程的3参数(车速、油门和加速度控制)才能使车辆真正发挥出最佳性能;经试验,性能明显优于两参数控制2。 HYPERLINK 汽车自动变速器.CAJ汽车自动变速器.CAJ自动变速器的逻辑控制模块相当于驾驶员的逻辑思维。通过速度传感器可以测得当前的车辆速度V,将这一速度与换挡点求取模块中所求得的升挡速度V及降挡速度V按照一定的逻辑相比较,从而决定升挡、降挡或保持。如果逻辑判断结果是升挡,则向换挡控制器发出

4、升挡信号;如果逻辑判断结果是降挡,则向换挡控制器发出降挡信号;如果逻辑判断为保持,则不发出控制信号。图5为这一逻辑判断的原理图。 HYPERLINK 最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ电控机械式自动变速器能按给定的算法由车辆状态确定最佳挡位，并自动控制节气门、离合器、变速箱协调工作，完成换挡过程。它为解决自动变速，提高汽车经济性、动力性和减轻司机劳动强度提供了一条新途径。它的核心工作之一是得到最佳换挡规律，并转换为电控系统的挡位判别算法。最佳换挡规律是描述当前车辆状态的参数(如油门、速度等)与最佳挡位之间关系的函数，它是分段非线性函数。

5、现在一般是利用微机根据存入的换挡规律数据表求最佳挡位，但当模型复杂，参数增加时，使用这种方法会遇到一些困难。因为它没有对车辆参数改变的适应能力，不能在线修正，调整困难。人工神经网络在解决非线性问题和从数据中提取规律方面具有优势，为解决最佳挡位计算提供了一个简单、有效的新方法。神经网络在自适应和知识学习方面能力很强，这使它构成的控制系统的环节更具适应性，甚至可实现在线的自学习功能。本文给出了一个基于前向神经网络BP算法的电控机械式自动变速器最佳挡位判别的方法。问题的提出：最佳换挡规律的多参数适应性。参数增多，模型变得复杂，在线计算查询困难，修正调整困难。解决方法：人工神经网络。人工神经网络在解决

6、非线性问题和从数据中提取规律方面具有优势，为解决最佳挡位计算提供了一个简单、有效的新方法。换挡规律的来源：1 换挡规律有两个来源，一是模仿熟练司机换挡的过程，得到的是司机换挡时判断的知识；2 是按汽车变速理论，以一定的目标函数和约束条件进行优化，得到运动状态和最佳挡位的关系。 HYPERLINK 电控自动变速器档位决策神经网络方法.CAJ电控自动变速器挡位决策神经网络方法.CAJ动态三参数换挡规律动态三参数最佳燃油经济性换挡规律制定方法较为复杂,不易实现,同时在制定过程中没有考虑质量对换挡规律的影响。而实际上,对于载重汽车或客车,由于载重量或乘客数量的增加,汽车质量是变化的,所以质量对换挡规律

7、的影响不可忽视。对于载荷量发生变化的载重车，客车需在三参数外考虑质量这一因素 HYPERLINK 最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ换挡品质定义：换挡品质所谓换挡品质是指在保证汽车动力性与动力传动系统寿命的前提下，能够迅速而平稳换挡的程度，集中体现为舒适性。HYPERLINK AMT换挡品质的研究.KDHAMT换挡品质的研究.KDH换挡品质是指在保证动力传动系统寿命的前提下,能够迅速、平稳换挡的程度,其评价指标主要有耐久性、动力性和舒适性。 HYPERLINK 提高电控机械式自动变速器换档品质实验方法的研究.CAJ提高电控机械式自动变速

8、器换挡品质实验方法的研究.CAJ耐久性（对AMT）主要反映动力传动系统各部件的寿命应满足使用的要求;耐久性主要指换挡过程对动力传动系统各部件寿命的影响。由于动力传动系统各部件之间都是刚性连接,在动力中断和接合过程中不可避免的振动和冲击都会影响它们的寿命,特别是离合器的接合过程,要经过滑磨阶段,滑磨时间的长短将直接影响离合器的使用寿命。所以从耐久性方面考虑既要避免大的冲击,又要尽量减少离合器的滑磨时间。 HYPERLINK 提高电控机械式自动变速器换档品质实验方法的研究.CAJ提高电控机械式自动变速器换挡品质实验方法的研究.CAJ动力性主要指换挡过程中的动力中断时间要尽可能少，以减少不必要的动力

9、浪费，提高车辆的动力性和运输效率;对于换挡过程来说,动力性主要指换挡过程中的动力中断时间要尽可能少,以减少不必要的动力浪费,提高车辆的动力性和运输生产率。舒适性主要从乘员的感觉来考虑，要求在换挡过程中无换挡冲击，无发动机的异常噪声，使乘员无不适的感觉，甚至无换挡的感觉。舒适性主要从乘员的感觉来考虑,要求换挡过程平顺,不要使乘员产生不适的感觉。造成这种不舒适感觉的因素主要有换挡冲击和换挡噪声。换挡冲击是动力中断、结合以及传动比的改变引起的,换挡噪声指换挡过程中产生的不正常的发动机异响,主要是由于不正确的换挡时序引起的。1.1换挡品质评价指标 换挡品质评价指标很多，也很复杂，从简单实用的观点出发，

10、仅以离合器寿命、换挡时间和冲击度作为换挡品质的评价指标来进行研究。离合器寿命 众所周知，AMT系统的关键和难点就是离合器控制，AMT的耐久性就集中体现在离合器的使用寿命上，它应和原手动换挡车辆的离合器寿命大体相当。换挡时间t 换挡时间是能够反映换挡品质的综合性指标，好的换挡品质要求在平顺换挡的基础上，换挡时间要尽量少。换挡时间的数学表达式为: t=t1+t2+t3+t4+t5式中，t1为离合器分离时间;t2为摘空挡时间;t3为选挡时间;t4为换挡时间;t5为离合器接合时间。换挡时序的问题冲击度j(量化指标) 滑磨功的计算冲击度是车辆纵向加速度的变化率，选择冲击度作为换挡品质评价指标，不仅容易与

11、人体的感觉同步，而且可以把因道路条件引起的弹跳颠簸加速度的影响以及驾驶员非换挡因素操作的影响排除在外，从而真实地反映换挡品质。其数学表达式为: j=da/dt=dv2/dt2)式中，a为车辆纵向加速度;t为时间; v为车速。冲击度，滑磨量的具体计算 HYPERLINK AMT离合器的综合模糊控制.CAJAMT离合器的综合模糊控制.CAJ冲击度j来表示2 2李焕松.关于汽车动力传动系统自动操纵理论的研究:博士论文.长春:吉林工业大学,1994.6j=d2v/dt2=1/vMa(i0igTdTc/dt-dTz/dt)滑磨功的计算L=t2t1Tc(z-c)dt式中t1开始滑磨时间;t2滑磨中止时间;

12、z主动片转速;c从动片转速。Tc离合器传递的扭矩。三评价指标之间的关系动力性、耐久性要求换挡时间短；平顺性要求换挡时间长。三者之间相矛盾，只有三者协调工作，找到一个平衡点，才能得到最佳的换挡品质。起车过程的要求1.2改善换挡品质的方法基于脉宽调制减油的方式进行控制，即换挡的短期内减少发动机供油，使发动机降扭、降速，以适应换挡的需要，这种控制方法存在一定的弊端，如影响排放等。新的措施采用电子油门控制，即基于CAN总线实现发动机和变速器的联合控制逐渐成为AMT发展的方向。这种方法充分利用发动机电子控制系统控制发动机转速和扭矩及时、准确的特点，使发动机与离合器、变速器在换挡过程中相互协调配合，得到最

13、佳的换挡品质。在离合器开始接合到接合结束过程中，ECU依据TCU所需要的扭矩进行增扭，使离合器主、从动盘两边的扭矩在改时间段基本达到一致。 HYPERLINK AMT换挡品质的研究.KDHAMT换挡品质的研究.KDH摘要:开发电机驱动式自动变速操纵系统,以离合器的输出轴转速和离合器输入轴与输出轴转速差为控制参数,采用PD控制算法控制升挡时离合器的接合过程;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.研究表明,该种换挡控制方法缩短了换挡时间,减小了滑磨角.1 目的: 缩短换挡时间,减小滑磨角2 方法：采用PD控制算法（积分分离PID控制算

14、法）控制升挡时离合器的接合过程;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.3控制参数：离合器的输出轴转速、离合器输入轴与输出轴转速差 HYPERLINK 发动机断油控制对AMT换挡品质的影响.CAJ发动机断油控制对AMT换挡品质的影响.CAJ1.3 起步品质的研究起步品质的定义车辆的起步品质是指在保证动力传动系统寿命的前提下，能够在各种工况下根据驾驶员的起步意图平稳、顺利完成起步过程的程度。葛安林 车辆自动变速理论与设计 北京总机械工业出版社 1991.5起步品质的评价指标a动力性指标（加速度a）动力性指标主要指加速度，即车辆能够根据

15、驾驶员的愿望以其所期望的加速度实现各种起步意图如平稳起步、急起步等。由车辆运动动力学可推得加速度a的数学表达式。葛安林 车辆自动变速理论与设计 北京总机械工业出版社 1991.5a=dv/dt=（1/vMa）*(Tcigi0T-Tz)式中v车辆速度;v不含发动机惯量的车辆旋转质量换算系数;Tc离合器传递的扭矩,Tc=f(x),x为离合器分离轴承行程,f(x)为分段函数,随着离合器摩擦片的磨损程度的不同,Tc与x的关系将发生变化,如图2是当离合器摩擦片分别磨损0mm,0.5mm,1.0mm时它们之间的关系;Tz起步阻力矩,包括加速阻力矩Tj,滚动阻力矩Tf,坡道阻力矩Ti。Tz=Tj+Tf+Ti

16、;ig,i0挡位传动比与主传动比;T传动效率;Ma整车质量。 由加速度数学表达式可以看出,除了车辆本身的参数和外界环境对起步加速度有影响外,离合器的接合过程将对其起直接的作用。b经济性经济性是指起步过程对动力传动系统零部件使用寿命的影响。由于起步过程是靠离合器主从动片的滑磨来传递动力,离合器磨损程度由滑磨功L表示L=t2t1Tc(z-c)dt式中t1开始滑磨时间;t2滑磨中止时间;z主动片转速;c从动片转速。Tc离合器传递的扭矩。可见影响滑磨功的主要参数是离合器主从动片转速差和滑磨时间。c舒适性舒适性指起步过程由于加速度的变化产生的冲击对乘员舒适程度的影响是否可以接受,其评价指标用冲击度j来表

17、示2 2李焕松.关于汽车动力传动系统自动操纵理论的研究:博士论文.长春:吉林工业大学,1994.6j=d2v/dt2=1/vMa(i0igTdTc/dt-dTz/dt)由上式知起步冲击度是由离合器传递扭矩变化率和阻力矩变化率决定的,实践表明起步时的阻力变化很小,通常可认为是定值,所以冲击度的大小主要与离合器的接合速度有关。 HYPERLINK 电控机械式自动变速车辆起步控制品质的实验研究.CAJ电控机械式自动变速车辆起步控制品质的实验研究.CAJ【摘要】通过对装有电控机械式自动变速器的车辆起步、换挡过程的分析,建立了表征乘坐舒适性主要评价指标的冲击度与油门开度变化和换挡离合器接合速度之间的关系

18、及数学模型,并利用该模型对车辆起步换挡过程进行实时过程控制试验分析,提出了改善起步换挡品质、提高乘坐舒适性的措施和方法。 HYPERLINK 改善车辆起步换挡品质提高乘坐舒适性的研究.CAJ改善车辆起步换挡品质提高乘坐舒适性的研究.CAJ【摘要】提出了一种基于离合器传递扭矩的AMT(电控机械式自动变速器)换挡过程控制方法。以乘坐满意的冲击度最大值为约束条件,对离合器的分离和接合速度进行控制,利用推迟点火提前角与停缸工作相结合的方法,使发动机的工作与离合器的分离或接合相协调,从而达到提高换挡品质,延长离合器使用寿命的目的。起车过程的要求平顺性要求 平顺性是起车控制的基本要求。客观地反映起车平顺性

19、的指标是冲击度,德国推荐值|10/3。从式(1)中可以看出冲击度与离合器结合速度近似成正比。通过控制离合器的结合速度将冲击度限值在要求的范围内。发动机运转稳定性要求 在一定的油门开度下,发动机的输出功率一定。起车过程中,离合器传递的转矩一方面用于驱动整车,另一方面是发动机的负载转矩。如果离合器传递转矩大于发动机输出最大转矩必造成发动机转速下降;如果低于怠速,发动机运转将变得不稳定,发生抖动,甚至造成发动机熄火,从而影响起车的平顺性。操纵性能从地面的坡度分:坡道起车、平路起车和下坡起车。在坡道起车中,需保证车辆不发生后溜和保证发动机不被憋死。下坡起车中应保证发动机的制动力。按驾驶员控制车速要求分

20、:极低速、低速和中速。极低速(02/)用于车辆的进库、移库、跟车的特殊工况;低速(24/)用于车辆的爬行的工况;中速(46/)正常起车。按道路形式分:正常起车、进库、移库、跨越障碍物、车轮陷住起车等。起车控制除了应能满足以上车辆的操纵性的要求外,还应具有起步防滑功能。即在地面附着系数较小的情况下(冰雪路面),应控制离合器传递的转矩防止轮胎打滑,影响车辆的稳定性。离合器的保护起车应保护离合器摩擦片不因温度过高造成摩擦片的损坏。发动机带负荷的能力可以根据油门开度、发动机转速和输入轴转速进行估计。离合器传递的转矩直接由离合器的结合量表示。离合器结合量大,离合器传递的转矩大,体现在发动机则为大负荷。油

21、门开度体现了动机输出功率,大的油门开度表示发动机输出功率较大。为了保证发动机与离合器转矩的相平衡,离合器结合量应随油门开度的增加而增大。但由于发动机进气系统的滞后较大,其输出功率相对于油门开度也有较大的滞后,不宜将油门开度作为接合量主要的确定量。否则,由于反应滞后,可能造成发动机熄火或发动机转速过高,所以将它作为一种辅助确定量是合适的。 HYPERLINK 机械式自动变速器起车过程综合控制.CAJ机械式自动变速器起车过程综合控制.CAJ1.4 起步过程的研究图3为熟练驾驶员在大、小两种油门下的起步操作。根据离合器的接合情况将起步过程分自由行程阶段、滑磨阶段和无滑磨阶段。自由行程阶段用来减小主从

22、动片间的间隙,如图3中A1A2段。该阶段无扭矩传递,Tc=0,v=0,a=0,j=0,L=0。滑磨阶段指离合器主从动片已经接触产生滑磨的阶段,由滑动摩擦将发动机的输出扭矩传递给传动系。该过程又分为两个阶段:1克服阻力阶段如图3中A2A3段,有扭矩传递,但不足以克服起步阻力,车速仍为零。v=0,c=0,a=0,j=0,Tc=f(x)。滑磨功:L=tA3tA2Tczdt这个阶段由于主从动片间的滑磨会影响离合器的使用寿命,所以要尽快完成该过程使滑磨功减到最小。2加速阶段即离合器传递扭矩Tc=f(x)大于阻力矩,车辆以变加速度前进如图3中A3-A4段。该阶段直接影响着起步品质的三个指标,是起步控制的核

23、心阶段,其中主要是离合器的接合速度dx/dt的控制。同步无滑磨阶段如图3中A4A5段,离合器主从动片转速达到一致z=c,离合器实际输出的扭矩Tc由发动机的输出扭矩决定即Tc=Te=g(ne,d/dt)式中g(.)发动机动态工况其输出扭矩与,d/dt,ne间函数关系3;油门开度;d/dt油门开度变化率;ne发动机转速。该阶段滑磨功为零,而加速度和冲击度取决于发动机输出扭矩。 滑磨功还与道路阻力矩有关，道路阻力矩越大产生的滑磨功越大。但阻力矩的大小是由外界环境决定的，不可控，所以在起步过程中如果能够维持发动机在较低的稳定转速运行，不引起熄火又能够使车辆正常起步，成为我们减小起步滑磨功的主要手段。维

24、持发动机恒速起步控制原则的基本思想是在起步过程中根据油门开度制定，一个发动机目标转速c，并通过控制离合器的接合量和接合速度以及发动机断油来减小实际转速与目标转速的偏差。“控制断油的方法在如今可以通过电喷控制” 离合器接合速度是起步控制的一个重要参数。考虑冲击度、发动机转速和起步意图，得出离合器接合速度与油门开度变化率的控制关系见图5，与油门开度的控制关系见图6。 HYPERLINK 离合器起步过程的控制策略.CAJ离合器起步过程的控制策略.CAJ1.5 起步试验的研究在桑塔纳2000型样车AMT系统的调试过程中作了各种工况下的起步实验,起步环境包括平直道路、坡路、松软路面、硬路面、湿滑路面等,

25、记录将驾驶员在不同油门下ECU控制的起步过程,根据当时的乘车感觉和数据处理结果找出起步过程存在的问题,改进控制策略、排除硬件故障提高起步品质。实验中记录发动机转速、中间轴转速、车速、油门开度和离合器位移等信号,描述车辆的起步状态,并推算出加速度、冲击度以及滑磨功等评价指标。实验结果表明,起步过程存在的主要问题是起步冲击(严重时造成发动机熄火)和离合器滑磨时间过长。其原因:1)控制策略不合理,离合器接合过程中,接合时间过长离合器滑磨,接合时间过短,造成冲击甚至熄火。2)传感器发生故障使得控制参数不精确,直接影响控制品质。3)执行机构故障,使得起步操作过程不能精确地按ECU发出的指令执行,从而影响

26、起步品质。油门对发动机转速和输出扭矩有个滞后过程,导致发动机输出扭矩不足以产生一定的加速度而熄火。从这个控制过程可以看出单靠控制离合器的接合速度来保证起步品质是不完善的,因为起步是一个动力传动系统联合操纵的过程,实施多参数包括发动机转速、中间轴转速、车速、加速度等的闭环控制才能够有效地提高控制系统的鲁棒性,使得起步控制对控制参数的变化具有相对的稳定性,从而保证起步控制品质。 HYPERLINK 电控机械式自动变速车辆起步控制品质的实验研究.CAJ电控机械式自动变速车辆起步控制品质的实验研究.CAJ1.6起步的模糊控制通过对熟练驾驶员起步过程的分析,提出了能反映驾驶员意图的起步模糊控制策略。针对

27、模糊控制器传统设计过程中存在的人为主观因素较多,难以进行优化等缺点,采用遗传算法对起步模糊控制器隶属函数参数进行优化。并为此建立了起步模糊控制系统仿真模型。用优化的模糊控制器进行实车道路试验,取得了满意的效果。 HYPERLINK 基于遗传算法的AMT车辆起步模糊控制.CAJ基于遗传算法的AMT车辆起步模糊控制.CAJ1.7 坡道起步的研究采用该装置的目的和作用坡上起步辅助装置防止坡道起步时发动机熄火或车辆倒溜。坡上起步辅助装置HSA的作用是通过ECU的控制，在停车状态下，即使不踩制动踏板也使车辆暂时保持制动力，不至于倒溜，在起步时自动解除制动力，从而顺利完成起步过程(l)。1.8 换挡延迟的

28、研究换挡延迟的定义根据自动换挡的理论，设车速V1V2，当车速升高到V1,换入高挡，车速降低到V2换入低挡，V1与V2间是两挡都可能的工作区，视车辆原来行驶状况而定。这种往返换挡之间的交错现象，称为换挡延迟，其作用是:1、换入新挡后，不会因油门踏板的振动或车速稍有降低而重新换回原来排挡，保证了换挡过程的稳定性。2、有利于减少换挡循环(不断的来回换挡)，防止控制元件的加速磨损与降低乘坐舒适性。换挡延迟可分为四种形式，分别为:等延迟型、发散型、收敛性与组合型.根据车辆、变速器与发动机的特性，换挡延迟选用收敛性，这具有以下好处:它在大油门时降挡差速最小，所以升降挡都有好的功率利用，动力性好。减小油门时

29、，延迟增大，避免过多的换挡，且发动机可以在较低的转速工作，燃油经济性好，噪音低，行驶平稳舒适。该规律被广泛应用于功率较低的货车中。换挡的收敛程度用A(一般来说，A常取0.2-0.1)来评价:A=(v_T-v., 1) / v.T式中:vT一一油门全开时，n挡换入(n+l)挡时的车速;vn+，一一油门全开时，(n+l)降到n挡时的车速。 2膜片弹簧离合器的研究用离合器静态扭矩传递特性来描述离合器的分合过程。从膜片弹簧离合器负荷特性和从动盘压紧负荷特性出发对离合器建模。 HYPERLINK 电控机械式自动变速器车辆坡上起步控制研究.CAJ电控机械式自动变速器车辆坡上起步控制研究.CAJ磨损对离合器

30、扭矩传递特性的影响 (l)从动片在不同的磨损程度下离合器最大传递扭矩能力不同，离合器分离拨叉行程不同，离合器半接合点位置不同; (2)从动片在不同的磨损程度下离合器扭矩传递对于半接合点具有相同规律，这是离合器磨损自跟踪系统的基础; (3)在使用过程中离合器磨损到一定程度必须调整离合器分离轴承与分离指间的间隙。图中C一c曲线表示即使离合器踏板完全释放，离合器也不能完全接合。虽然离合器半接合点会随着其磨损而改变，但是，在不同的磨损程度下，离合器扭矩传递对于半接合点却有相同的接合规律，所以可以以离合器的半接合点作为控制参考点。它是离合器平稳接合控制中最要的参数之一精确测定半接合点是比较困难的，因为它

31、的影响因素很多。主要有以下几个方面:(1)道路阻力不同，被动摩擦片的负载不同，驱使它旋转所需的驱动力知也不同。(2)离合器的制造误差，离合器片的总厚度影响半接合点。(3)离合器的磨损程度，磨损后使半接合点值增大。(4)摩擦片的温度，影响摩擦系数的数值，也同样影响半接合点的测量。(5)摩擦片的翘曲程度，翘曲不平的摩擦片不易彻底分离影响半接合点的测定。（6）操纵机构的间隙、空程及变形。5车辆离合器的模糊控制离合器的半接合点的定义车辆起步过程离合器的接合过程可分为空行程阶段、滑磨阶段和同步阶段。其中滑磨阶段又可细分为两个阶段,以车辆从静止到运动的那一瞬间为分界点。这一分界点对应的离合器位移值被定义为

32、离合器的半接合点。那么，平地起步和坡道起步的半接合点有没有区别？磨损后的半接合点又该怎么变化？ 由于半接合点的位置是离合器接合速度的快慢分界点,所以,半接合点位置的精确测定对于离合器的平稳接合极其重要。起步时的综合控制摘要分析机械式自动变速器在各种工况下起车离合器接合过程,以起车冲击度和滑摩功均较小为原则,来实现离合器结合的平顺性。根据油门开度、发动机转速、输入轴转速计算发动机的负荷能力,控制离合器传递的扭矩使发动机输出扭矩与离合器扭矩匹配。另外建立滑摩功与离合器温升的模型,防止离合器摩擦片过温损坏。据此建立起车离合器控制图,已应用于某车型的样车上。3电子控制自动换挡系统有三个最主要的部件电子

33、控制自动换挡系统有三个最主要的部件。它们是信号传感器、控制电路和执行机构，其中，信号传感器负责将汽车行驶的有关状态信息的机械量转变为电信号，以便后面的控制电路接受。控制电路是自动换挡系统的大脑，它接收传感器检测到的汽车行驶状态信息和驾驶员给出的干预信息，并进行比较运算。再按照某种规律发出指令，自动控制传动系统工作。执行机构是接受控制电路的指令，并按照指令的要求做出机械动作，使传动系统改变工作状态以自动适应行驶的要求，对于电子控制液压操纵的自动换挡系统，应在控制电路与执行机构之间采用电磁阀，将电信号形式的控制指令转变为液压油的压力变化信号，以便控制后面的液压工作元件。换挡规律是换挡控制系统的核心

34、，它决定于选择什么样的换挡控制参数和何时进行换挡等关键问题，换挡规律直接影响汽车的经济性和动力性，研究换挡规律是掌握汽车换挡理论的基础。换挡规律是指两排挡间自动换挡时刻随控制参数变化的规律。显然，对于输入变量的每一种组合，仅存在唯一的输出状态，否则就会出现不确定性。因此，要求换挡规律应该是输入变量的单值函数。两参数的换挡规律，根据换挡延迟形式的不同可分为等延迟型、发散型、带强制的低挡发散型、收敛型、组合型等五种形式。换挡特性是指相邻的两挡在换挡过程中油门的不同开度下，加速度与车速的关系牵引力与车速的关系、以及油耗与车速的关系。根据这些关系可得到确保动力性的最佳换挡规律和确保燃油经济性的最佳换挡

35、规律。最佳经济性换挡曲线、最佳动力性换挡曲线为了不损失动力性，在换挡点应该保证车速和加速度相同。图2是不同油门开度下各挡加速度与车速的关系曲线。在某一油门开度下相邻挡的曲线交点就是确保最佳动力性的换挡点，把各油门开度下的最佳换挡点联接起来，便得到最佳换挡动力特性曲线，显然，要达到最佳动力换挡特性必须同时考虑车速、加速度和油门开度，因此应该采用三参数换挡控制。另外最佳动力性换挡规律也可用解析法来定量分析。动力性换挡就是为了保证同一车速下换挡时加速度相同。在图3的上部绘出了在不同油门开度下，汽车相邻两挡的牵引力Ftl和Ft2随车速变化的曲线。对于某时刻的行驶阻力，根据发动的小时油耗曲线Q=f(ne

36、)在图3下部绘出了汽车各挡位的油耗曲线Q=f(V)。在图3的下部绘出了l，11相邻两挡的油耗曲线Q1=f1(v)，Q2=f2(v)在速度V2点处相交，显然，为了获得最佳燃油经济性，即最小的百公里油耗;当车速小于V2时应以l挡行驶，当车速大于V2时应以11挡行驶。可见车速V2是该车两挡的最佳燃油经济换挡时机，该换挡点在图3上部对应于2点该点是牵引力与阻力的平衡点，它对应于l挡的油门开度4，11挡的油门开度3，可见换挡时应该控制油门。若维持油门不变，则牵引力与外界力不平衡，使换挡规律与真正的最佳燃油经济性换挡特性之间有偏离。对不同的行驶阻力进行类似的设计，便可得到一系列换挡点，将这些点连接起来便得

37、到最佳燃油经济性换挡特性曲线。 HYPERLINK 汽车变速系统的控制.CAJ汽车变速系统的控制.CAJ最佳动力性换挡时刻相邻两挡在该油门开度下汽车行驶时，两加速度曲线的交点就是对应的速度V在该油门开度下低挡升高挡的最佳动力性换挡点。最佳燃料经济性换挡规律计算 外界阻力尺为某一常数，在汽车牵引力图上为一直线，如图l所示。根据Fz和相邻两挡不同节气门开度的牵引特性曲线的交点求出对应的某挡某节气门开度的车速V，由Q=f(v)曲线可以得到该车速下的对应挡位和节气门开度下的油耗Q，根据车速和油耗可得到相邻两挡的油耗曲线，其交点A就是最佳燃料经济性的换挡点。换挡点A的计算所用方程组为: HYPERLIN

38、K 车辆动力传动一体化控制对换挡过程影响的试验研究.CAJ车辆动力传动一体化控制对换挡过程影响的试验研究.CAJ最佳经济性换挡规律制定步骤： (1)给定道路阻力，画相邻挡位不同油门的加速度速度曲线图 (2)取高挡下的某一油门开度得到其对应加速度速度曲线上各点与低挡各油门对应曲线的交点从动态油耗图中找出在高挡下所对应的油耗曲线（油耗速度）如图7中线AA.。 (3)绘制各交点在低挡相应油门上，所对应的动态油耗曲线（油耗速度），如图7中线BB。 (4)求2条动态油耗曲线的交点C，可求解如下方程即可得最佳经济性换挡点。依次改变油门开度的取值，可得不同油门开度下的换挡点，其连线即为最佳经济性换挡规律。制

39、定经济性换挡规律如图8所示。 HYPERLINK 自动变速车辆换挡规律的研究.CAJ自动变速车辆换挡规律的研究.CAJ从理论分析可知,为保证汽车的最佳燃油经济性,在小时燃油消耗曲线图上,同一油门下相邻两挡小时燃油消耗曲线的交点即为汽车在该行驶条件下燃油经济性最佳的换挡点, HYPERLINK 最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ最佳燃油经济性换挡规律理论及其应用研究.CAJ 电子控制的机械式自动变速器，不仅保留了原齿轮变速器效率高、成本低的长处，而且还具有液力自动变速器换挡所带来的全部优点。它以特有的经济、方便、安全、舒适而备受所有驾驶者，特别是妇女和老年驾驶者欢迎。但是它比电控一液

40、动的液力机械自动变速器在换挡控制上有更大的难度，因此电子控制的机械式自动变速器所包含的技术水平更高。早在1983年，日本五十铃汽车公司就把世界上第一台电控机械变速器NAV一一5装于ASKA轿车上投放市场，深受用户欢迎，它以电脑代替人的思维，以传感器代替人的感觉神经，用作用器(执行机构)完成人手和脚的功能，目前又取得更大的进展，已广泛应用于汽车上。起动变速是电子控制的机械式自动变速器控制功能的典型内容。它要求对发动机、离合器和变速器换挡进行联合控制。其基本思想如图6所示。驾驶员通过加速踏板和选择器(包括选挡范围、换挡规律、巡航控制等)向微机表达意图。一系列传感器时刻掌握着汽车的行驶状态，微机对按

41、存储在其中的最佳控制程序、最佳换挡规律、离合器最佳结合规律、发动机油门的自适应调节规律等对油门开度、离合器结合以及换挡三者进行控制，以实现最佳匹配，从而获得优良的行驶性能、平稳起步性能和迅速换挡性能。电子控制进行自动变速系统的组成仍可用图1所示的方框图来表示。此系统由能源、选择器、参数信号变换器、起步的换挡控制器以及执行机构等部分所组成。系统的功能除自动变速功能、自动巡航功能、自动诊断功能与支撑功能以及显示功能外，还应有手动变速功能和坡上辅助功能等。机械式自动变速器是在原来手动变速器的干式离合器基础上实现自动化的，并取消了离合器踏板，离合器不但工作工况较多，而且还要求与发动机油门及换挡机构协调

42、配合，因此自动变速控制系统对离合器有更高而复杂的要求，所以实现机械传动系自动化的核心问题就是离合器的最佳结合规律问题，只有解决了这个问题才能保证汽车起步及换挡过程的品质，减少传动系零件的冲击，才能提高其使用寿命和乘坐舒适性。不同换挡规律对车辆性能的影响研究了自动变速车辆的换挡规律的算法，制定了车辆的动力性换挡规律和经济性换挡规律，建立了车辆动力学仿真模型。通过仿真，分析了不同换挡规律对车辆性能的影响。核心问题离合器的最佳结合规律问题离合器的最佳结合规律问题离合器的控制。离合器从分离到结合共经历图7所示的三个阶段，其中第一阶段是消除离合器内摩擦片分离的间隙，不传递扭矩。为了起步快速和减少换挡功率

43、中断的时间，保证乘客舒适性和减少传动系中的冲击载荷，第二阶段应尽可能的慢，但从离合器的使用寿命来看，希望滑摩时间尽可能的短，显然这两方面的要求是矛盾的。第三阶段是结合完成阶段，所传递的扭矩最大，为了确保可靠的结合，这一阶段应尽可能的快。 离合器控制的重要方面就是要适当的控制其释放行程，以达到最佳的性能，其中最关键的是对第二阶段的控制，通常是用汽车纵向减速度对时间的导数来衡量结合的平顺性和柔和性，并考虑不同频率成分对人的影响的差别，构成关于乘坐舒适性和冲击大小的目标函数。这两个目标是互相矛盾的，因此，我们综合考虑油门开度、发动机转速、挡位与车速、道路坡度与汽车载荷等因素，在这两个互相矛盾的目标之

44、间寻求到某种最佳综合性能的协调。通过多目标函数的模糊评价可构成单目标的优化问题，从而解出离合器最佳的释放规律。图8是某自动控制离合器的结合过程(即释放行程规律)体现了前述的二快一慢的要求，对比试验表明，按上述最佳规律控制离合器比手操纵明显减小发动机的转速变动量，仅为其61.5%，可见，优化控制规律达到了提高离合器扭矩性、乘坐舒适性和降低传动系统动载荷的目的。接合平顺性和柔和性的评价通常是用汽车纵向减速度对时间的导数来衡量结合的平顺性和柔和性，并考虑不同频率成分对人的影响的差别，构成关于乘坐舒适性和冲击大小的目标函数乘坐舒适性和冲击大小-通过多目标函数的模糊评价可构成单目标的优化问题电子控制单元

45、坡道辅助起动装置坡道辅助起动装置。为了使在坡道上起动时容易操纵油门踏板和制动器之间的相互配合，不致发生因油门跟不上而倒溜坡，或制动器作用太早使发动机熄火，所以为提高安全性而增设了坡道助起动装置(HSA一Hill StartingAid)。在制动系统中添置电磁逆止阀可使制动停止时工作，以保持轮缸系统的制动力，而在起动时释放。HSA系统示于图11。 HYPERLINK 汽车变速系统的控制.CAJ汽车变速系统的控制.CAJ4巡航控制系统自动巡航定义汽车自动巡航即指汽车在高速公路上行驶时,驾驶员不需踏加速踏板,巡航控制系统根据驾驶员设定的目标车速和车辆行驶阻力的变化自动调节节气门的开度,以使车辆达到按

46、目标车速自动巡航行驶的目的.阻力变化较大时,仅调节节气门不能达到上述目的,车辆须进行自动选 换挡13. 本文在已建立 AMT 车辆巡航控制模型的基础上进行了车辆巡航控制试验. 试验均在装有AMT 系统的桑塔纳 2000 的试验台及样车上进行.为了较准确地模拟汽车在升挡、降挡 制动 加速减速 道路阻力 环境和载重发生变化等过程中,车辆所受阻力的动态变化, 真实再现汽车巡航行驶所受的各种阻力, 本文采用了计算机预测动态电加载技术, 在试验台巡航试验和路上实车巡航试验中均取得了较满意的效果.模型的建立主要是对汽车在运行过程中的受力进行了分析计算 HYPERLINK 装有AMT系统车辆的巡航控制试验研

47、究.KDH装有AMT系统车辆的巡航控制试验研究.KDH车辆巡航控制系统的设计主要包括建立控制模型以及硬件和软件的可靠性、抗干扰性设计。AMT车辆巡航控制系统的主要功能如下: (l)恒速行驶功能 汽车自动巡航即指当汽车在高速公路上行驶时，启动巡航控制主开关后，驾驶员即使不踏加速踏板，汽车仍可以按驾驶员所希望的车速自动保持行驶的功能，这是巡航控制系统最基本的功能。 (2)加速、减速功能及设定功能 车辆处于巡航行驶状态时，若持续按下恢复开关，则在此期间速度增加，一旦不按恢复开关，车辆就以那一时刻车速恒速行驶，此为加速功能。同样，在此期间减速，在以手脱离恢复开关时的车速恒速行驶，此为减速功能。驾驶员还

48、可以直接通过设定开关输人希望的巡航车速。 (3)解除、恢复功能 如果踏下制动踏板或是操纵巡航控制主开关，则可自动解除巡航功能。如果因制动解除巡航行驶，则重新按下恢复开关，即可恢复解除前的巡航车速。 (4)自动选、换挡功能 在巡航行驶期间，随着道路坡度的变化以及汽车行驶所可能遇到的阻力，车辆自动变换油门开度或自动进行挡位转换，以按存储在微机内的最佳燃料经济性规律或动力性规律稳定行驶。(5)防止误操作及报警功能 在不具备巡航条件的情况下，例如车辆在起步阶段或挡位在三挡以下等，驾驶员启动了巡航控制主开关。巡航控制系统应防止类似的误操作并具有报警功能。三挡以下不启动巡航功能AMT巡航控制的处理方法采用

49、PID进行巡航控制A 采用PID进行巡航控制研究。结果：车速控制精度不高和控制系统的鲁棒性及适应性不理想。B 模糊控制理论和神经网络控制理论。 结果：模糊技术和神经网络结合，可以大大拓宽神经网络处理信息的范围和能力。而用神经网络技术进行模糊信息处理，则使得模糊规则自动提取及模糊隶属函数的自动生成和在线调节有可能得以实现。二者的共同特点是不需要建立被控对象的精确数学模型。根据速度和速度差来控制节气门开度以及在特殊情况下自动调节挡位。车辆巡航控制系统程序设计AMT车辆巡航控制系统抗干扰措施 HYPERLINK AMT车辆自动巡航控制系统.CAJAMT车辆自动巡航控制系统.CAJAMT执行单元液压操

50、纵控制液压系统根据电控单元的指令控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换挡等动作。 液压油源的工作：系统中工作油液压力不足时，由压力继电器发出信号，启动液压泵吸油并向系统提供压力油，压力油存储在蓄能器中。在压力升高至设定值后，由压力继电器发出信号使液压泵停止工作。选、换挡和离合器操纵机构的液压油源由蓄能器提供。系统的工作情况：旋转电门钥匙通电后，系统首先给换挡和选挡油缸两端加压，确认变速器是在空挡位置，然后发动机方可起动；在驾驶员发出前进或倒车指令后，离合器油缸首先进油，离合器分离，选挡油缸一端加压进行选挡，换挡油缸再加压进行换挡，最后放油阀脉宽调制将离合器油缸内的液压油

51、释放，离合器缓慢接合。气动操纵控制 气动系统也是根据电控单元的指令控制电磁阀，使执行机构自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换挡等动作的。 气动能源的工作：因车上有现成的储气罐，气动能源可以直接由储气罐提供，不再需要额外的电机油泵等能源装置。 系统的工作情况：这一部分工作情况与液压系统基本相同。电机操纵控制 用3个直流电机实现选换挡和离合器的操纵，电机根据电控单元的指令控制执行机构，自动地完成离合器分离、接合和变速器选、换挡等动作。 电机的工作：ECU发出选换挡指令控制电机的动作，电机驱动执行机构实现选挡、换挡和离合器的分离与结合。用电机控制执行机构的特点是节约能量，在系统不需要换挡时系统给

52、电机断电，只有当需要选换挡时才给电机供电，另外结构比较简单。缺点是：电机的执行动作没有液压系统精确，而且选换挡的动作比较迟缓，对于选换挡速度不需要太快的情况下可以使用电机进行驱动；系统的调试对于批量生产有一定的难度。系统的工作情况：旋转电门钥匙通电后，系统首先给换挡和选挡电机供电，确认变速箱是在空挡位置，然后发动机方可启动；在驾驶员发出前进或倒车指令后，首先控制离合器的电机动作使离合器分离并保持，选挡电机进行选挡，换挡电机进行换挡，最后，通过控制离合器的电机动作使离合器缓慢接合。5 AMT换挡过程中发动机的控制控制发动机的目的节省燃油、降低发动机噪声、提高换挡平顺性和减少离合器滑磨问题的提出：

53、最速控制和模糊控制-Fuzzy一Bang Bang双模态发动机转速控制算法最速控制时间最优控制，又称为Bang Bang控制控制发动机困难是原因：由于发动机是一个高度非线性、大惯量、参数时变和易受干扰的复杂系统，同时自动换挡过程时间较短，这对发动机转速控制提出了才很高的要求。发动机目标转速的确定完全分离开始接合空载状态A 转速过高燃油浪费、发动机轰响B 转速过低离合器接合使会因整车惯性反拖发动机，产生后坐感，影响平顺性。解决办法目标转速的提出假设换挡前后瞬间车速基本不变 (因换挡时间很短，汽车惯性大)，以刚挂入新挡后的输入轴转速作为发动机控制的目标转速可避免上述缺陷。双模态控制器的控制方法综合

54、最速控制及模糊控制的优点，采用一个Fuzzy一Bang Bang双模态控制器(如图2)来控制换挡过程中发动机的转速:通过模态决策机制，当发动机目标转速与实际转速偏差较大时采用最速控制使发动机转速尽快地接近其目标转速，当偏差较小时采用模糊控制提高控制系统的鲁棒性及控制精度。 HYPERLINK AMT换挡过程发动机转速Fuzzy-Bang%20Bang双模态控制.CAJAMT换挡过程发动机转速Fuzzy-Bang Bang双模态控制.CAJ发动机的模糊控制 HYPERLINK 模糊控制在AMT系统发动机转速控制中的应用.CAJ模糊控制在AMT系统发动机转速控制中的应用.CAJAMT发动机控制（柔

55、性控制与刚性控制）AMT刚性控制加速踏板与油门之间是固定的机械联接，无需外加油门执行机构，所以必须在换挡过程中采用某种附加形式控制发动机（例如控制发动机的点火或喷射装置的喷油量)才能实现自动变速。AMT柔性控制柔性控制结构中加速踏板与油门是分开，只控制与其相联的传感器，从而将驾驶员意图转变为电信号，输入给ECU（电控单元)。正常行驶时由ECU按其一定的比例控制油门开度，而在换挡过程中，则按要求编制的程序指令通过油门执行机构动作来控制发动机，电子油门”就是柔性结构的典型例子。图1所示为柔性控制结构AMT系统原理图。“目前普遍使用的是柔性控制结构Drive一By一Wire，DBW)的AMT” HY

56、PERLINK AMT换挡品质的研究.KDHAMT换挡品质的研究.KDH一般,在电喷发动机上实行刚性结构见图1;在化油器发动机上实行柔性结构见图2。 HYPERLINK 电子控制机械式自动变速器.CAJ电子控制机械式自动变速器.CAJ6 发动机与变速器的匹配参考 HYPERLINK 液力机械式自动变速汽车动力性计算数学模型.CAJ液力机械式自动变速汽车动力性计算数学模型.CAJ6 AMT与其它自动变速器的比较AMT系统的优缺点 AMT 和手动变速器的区别主要是 AMT在变速 器和换挡手柄之间取消了机械连接，变速器完全实 现线控。这种方式较传统的换挡手柄的机械传动方 式提供了更多的换挡手柄的设计

57、方式。 与 AT 相比，AMT 系统的价格稍微便宜。至于附 加的元件，变速器实现自动化要增加10%的质量。 AMT的主要缺点是换挡舒适性不好，并且在换 挡过程中产生动力中断，使得在换挡过程中加速性 能不好，特别是在驾驶员要求急加速的情况下更明 显。而且当前市场上的AMT 没有失效安全保护模 式，系统失效将导致车辆不能行驶。 HYPERLINK AMT控制系统结构及国外主要AMT产品介绍.KDHAMT控制系统结构及国外主要AMT产品介绍.KDHAMT的系统介绍AMT的机械结构原理电控机械式自动变速器（定义、优点、国家发展动态）是自动变速器的一种,它在原有固定轴式齿轮变速箱的基础上,把选、换挡和离

58、合器及发动机油门的操纵控制自动化。与液力机械式自动变速器和机械式无级变速器相比,它具有传动效率高,成本低,易制造的优点;从世界范围来看,它是自动变速的一个重要发展方向。我们认为,AMT也适合我国的国情。“八.五”期间,“电控机械式自动变速箱”被列为国家火炬预备计划,“九.五”期间,它的研究、开发和产品化被列为国家“九.五”科技攻关项目。 HYPERLINK 汽车自动变速器.CAJ汽车自动变速器.CAJAMT工作控制原理AMT根据驾驶员的意图(油门开度)和车辆的运动状态(发动机转速、输入轴转速、车速、挡位),依据从众多熟练驾驶员中归纳出的驾驶方法(换挡规律、离合器接合规律),借助于相应的执行机构

59、(油门执行机构、离合器执行机构、选换挡执行机构),对车辆(发动机、离合器、变速器)进行自动操纵。AMT电控系统由下列4部分组成,如图1所示。1)被控对象,包括发动机、离合器和变速器;2)执行机构,包括步进电机、电磁阀(普通电磁阀和高速电磁阀)、液压缸(离合器作动缸和选、换挡油缸)步进电机、继电器等;我们采用哪种执行方式3)传感器,包括速度传感器(发动机转速传感器、输入轴转速传感器、车速传感器)、油门开度传感器、温度传感器、挡位传感器等;4)电控单元(ECU),包括CPU、ROM、RAM、I/O接口等。程序及数据存储单元、驱动电路单元，显示单元、巡航控制单元、电源单元。AMT的执行机构由选、换挡

60、执行机构,离合器执行机构,油门执行机构组成(刚性AMT不需油门执行机构)。油门执行机构一般采用步进电机或磁电式电机驱动油门。选、换挡和离合器执行机构有气动式和液动式两种,如果车辆原有气压系统,则用气动方案可共用气源,使成本降低。AMT是一个以换挡规律和离合器接合规律为核心的自控系统,通过对选、换挡、离合器和油门执行机构的协调控制,高质量地实现起步和换挡自动化,实现方便驾驶机电一体化的高新技术产品。 HYPERLINK 汽车自动变速器.CAJ汽车自动变速器.CAJAMT的开发内容1)换挡规律和离合器接合规律的制定。2)选、换挡,离合器,油门的协调控制。3)系统的可靠性技术,包括ECU的抗干扰技术