【摘要】：電控機械式自動變速器(Automated Mechanical Transmission,簡稱AMT)結(jié)合了手動變速器(Manual Transmission,簡稱MT)和自動變速器的優(yōu)點,它結(jié)構(gòu)簡單、傳動高效、成本低,同時自動控制技術(shù)的應(yīng)用提升了其操作便捷性和換擋品質(zhì)。AMT變速器所具有的眾多優(yōu)點,決定了它在未來的新能源汽車和商用車市場將會有廣闊的應(yīng)用前景。然而目前AMT變速器在平順性和舒適性上存在的問題影響了其廣泛應(yīng)用。本文的目的是針對AMT舒適性的問題,利用基于模型的開發(fā)方法,通過建立AMT系統(tǒng)較為準(zhǔn)確的對象模型,分析其工作特性,在此基礎(chǔ)上開發(fā)針對性的實車控制算法,期望由此改善AMT的運行性能,推動AMT的進一步應(yīng)用。本文主要研究內(nèi)容包括:1.針對本文的研究對象AMT系統(tǒng),本文首先分析了其整體控制結(jié)構(gòu),總結(jié)出與AMT運行相關(guān)的主要部件有:發(fā)動機、離合器、齒輪箱、整車動力傳動機構(gòu),以及離合器操縱執(zhí)行機構(gòu)和選換擋執(zhí)行機構(gòu)。在此基礎(chǔ)上本文分析了AMT系統(tǒng)相關(guān)部件的工作原理,并結(jié)合動力學(xué)理論推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)模型,搭建出相應(yīng)的Simulink仿真模型,為后續(xù)控制算法的開發(fā)和驗證提供了對象模型。2.通過分析,本文發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)起步控制方法基本都依賴車速傳感器的測量結(jié)果,而車速傳感器在低速測量時不可避免地會出現(xiàn)滯后誤差,這對于起步過程的準(zhǔn)確控制影響很大。針對這一問題本文提出了應(yīng)用加速度計估算車速的算法,并通過分析起步離合器不同階段的接合過程,針對不同起步階段的控制要求,提出了相應(yīng)的離合器接合控制算法。特別針對離合器滑摩階段,本文提出了基于動態(tài)加速度測量反饋的,模糊控制起步離合器接合算法,以理想的起步加速度變化曲線為目標(biāo),實現(xiàn)符合駕駛意圖的最佳起步過程。3.本文針對所采用的控制器硬件,結(jié)合所提出的控制算法,以實車應(yīng)用為目標(biāo),開發(fā)了AMT實車控制程序,包括信號采集處理程序、輸出處理程序和控制決策程序,最后將各子程序有機地整合起來,開發(fā)出了AMT整體控制程序。4.本文最后將所開發(fā)的AMT控制程序應(yīng)用在實車上并進行了各種工況下的駕駛試驗,結(jié)果表明此控制程序功能完整且運行效果良好,可以滿足實際駕駛的需求。
【圖文】：

基于對象模型的全電式 AMT 控制算法開發(fā)員可以在 Simulink / Stateflow、Embedded MATLAB 中建立系序模型，只需利用 RTW-EC 自動生成優(yōu)化的、可移植的、自，在此基礎(chǔ)上進行特定的目標(biāo)配置，便能自動生成嵌入式系動代碼生成技術(shù)縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，同時也完全避免了人續(xù)的測試和驗證。模型的設(shè)計過程中，工程師可以不斷地對產(chǎn)品進行測試和驗變所導(dǎo)致的輸出變化，，并迅速追溯到改變的來源[18][19]；利用品進行系統(tǒng)測試也能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的功能覆蓋度。對于嵌入式系硬件在環(huán)測試，驗證嵌入式代碼的實時性。通過測試，產(chǎn)品驗證。行業(yè)，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用特點，業(yè)內(nèi)普遍采用基于模型的 V 模式開圖形化建模和

圖 2.1 AMT 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)電控液動式執(zhí)行機構(gòu)利用液壓元件完成相關(guān)操縱動作，工作時 TCU 根據(jù)需要控制電磁閥的接通和關(guān)閉，以此來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作，從而完成離合器分離、接合和選換擋等動作，采用這種驅(qū)動形式的優(yōu)點是換擋快速、操作簡單、可以緩沖換擋沖擊、驅(qū)動力矩可連續(xù)變化等[21]。目前電控液動式執(zhí)行機構(gòu)技術(shù)可靠，應(yīng)用最廣泛，但也存在一些缺點：液壓系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，安裝維修都較為困難，同時液壓油粘度隨外界溫度而發(fā)生變化，系統(tǒng)的控制性能在一定程度上將受到影響，系統(tǒng)零部件生產(chǎn)加工成本較高，因而增加了變速器生產(chǎn)開發(fā)成本。電控氣動式執(zhí)行機構(gòu)利用氣動元件完成相關(guān)操縱動作，也是通過 TCU 控制相應(yīng)的電磁閥的通斷，實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)的預(yù)期動作來完成整個換擋操作。該結(jié)構(gòu)形式具有適應(yīng)性好，緩沖能力強及成本低等優(yōu)點，但應(yīng)用在汽車上需要安裝氣源和傳輸動力的氣路管道，因此結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，對密封性要求較高，工作噪聲較大，同時由于空氣的壓縮范圍很大，所以在儲氣罐壓力較低時，系統(tǒng)無法快速響應(yīng)，換擋時間較長，導(dǎo)致?lián)Q擋品質(zhì)下降，因此只有大型乘用車或商用車采用[22]。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.212

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本文編號：2606450