本文關(guān)鍵詞：基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 商用車 濕式離合器 AMT 動力傳動系統(tǒng) 一體化控制

【摘要】：自1984年日本五十鈴公司和富士公司在世界上最新研制成功電控AMT以來,國內(nèi)外商用車機(jī)械式自動變速器(AMT)技術(shù)已經(jīng)得到了不斷的發(fā)展。AMT的換檔規(guī)律、離合器控制、換檔品質(zhì)及換檔噪聲等問題一直是AMT應(yīng)用技術(shù)的核心問題。盡管對換檔規(guī)律的運(yùn)用、離合器的模糊控制和換檔品質(zhì)的閉環(huán)控制進(jìn)行了多方面的研究,但由于裝有AMT車輛的發(fā)動機(jī)與AMT變速箱之間的主離合器為干式離合器,其離合器接合平穩(wěn)性控制效果還不盡人意,從而影響了基于干式離合器的AMT整車起步和換檔過程的平順性,這些問題制約了AMT在整車市場上的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。與干式離合器比較,濕式離合器的接合與分離特性、散熱性及可靠性等性能都優(yōu)于干式離合器。本文結(jié)合校企合作項目,在分析國內(nèi)外商用車機(jī)械式自動變速器AMT技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,應(yīng)用濕式離合器作為AMT變速器的主離合器,替代傳統(tǒng)商用車發(fā)動機(jī)與AMT變速器之間的干式主離合器,對基于濕式離合器的商用車AMT變速器動力傳動系統(tǒng)一體化控制技術(shù)進(jìn)行了較深入研究,其主要研究內(nèi)容如下:(1)在分析國內(nèi)外AMT及濕式離合器研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,通過對濕式離合器接合過程的分析,分別對濕式離合器分離狀態(tài)下的帶排轉(zhuǎn)矩以及接合過程所包括的擠壓、壓緊和粗糙接觸三個階段進(jìn)行了濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性的建模與仿真,在此基礎(chǔ)上通過試驗驗證了仿真結(jié)果的有效性;(2)依據(jù)基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)總成及整車參數(shù),對基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)進(jìn)行了整車建模與仿真,通過與試驗結(jié)果的對比表明了仿真結(jié)果可以有效的反映車輛的真實運(yùn)行情況,驗證了整車仿真模型的有效性。(3)在分析濕式離合器接合壓力的參數(shù)自調(diào)整PID控制方法以及油門開度和離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差對離合器壓力影響的基礎(chǔ)上,對基于駕駛員起步意圖和離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差的起步過程濕式離合器接合壓力模糊控制策略進(jìn)行了較深入研究。針對模糊控制的特點(diǎn),應(yīng)用蟻群算法對起步過程濕式離合器接合壓力模糊控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化方法研究。(4)在對AMT換檔過程進(jìn)行動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了基于濕式離合器帶排轉(zhuǎn)矩特性的AMT換檔過程同步轉(zhuǎn)速控制策略研究,并制定了基于雙參數(shù)換檔時刻控制策略的換檔規(guī)律。研究表明,濕式離合器即使在完全分離的狀態(tài)下,依靠液體的粘性剪切力能夠傳遞一定的粘性轉(zhuǎn)矩(即帶排轉(zhuǎn)矩),進(jìn)而可通過帶排轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)換檔同步調(diào)速,滿足與目標(biāo)檔位轉(zhuǎn)速相匹配的要求。(5)依據(jù)整車仿真模型及整車與動力傳動系統(tǒng)部件總成參數(shù),進(jìn)行了濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性對起步過程和換檔過程影響的仿真與分析。起步過程的仿真分析表明,起步過程是濕式離合器接合過程中粘性轉(zhuǎn)矩和粗糙轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩共同作用的結(jié)果,濕式離合器接合過程中的擠壓和壓緊階段粘性轉(zhuǎn)矩和粗糙轉(zhuǎn)矩的大小是影響起步過程的關(guān)鍵因素。換檔過程的仿真分析表明,濕式離合器的排轉(zhuǎn)矩特性可起到換檔同步調(diào)速作用。(6)在進(jìn)行商用車濕式離合器AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制策略研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行了基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化電控系統(tǒng)軟硬件開發(fā)。(7)在制定商用車AMT變速器動力傳動系統(tǒng)一體化控制的換檔規(guī)律基礎(chǔ)上應(yīng)用所開發(fā)的電控系統(tǒng),進(jìn)行了基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制的整車起步與換檔試驗,驗證了基于濕式離合器的商用車AMT起步與換檔過程動力傳動系統(tǒng)一體化控制策略的有效性。本文有關(guān)基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制技術(shù)研究對濕式離合器在商用車AMT動力傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用,以及進(jìn)一步促進(jìn)商用車AMT的技術(shù)發(fā)展具有理論與實際意義。
【關(guān)鍵詞】：商用車 濕式離合器 AMT 動力傳動系統(tǒng) 一體化控制
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 第1章 緒論15-26
• 1.1 研究背景及意義15-17
• 1.2 國內(nèi)外商用車自動變速器的發(fā)展及研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 國內(nèi)商用車自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 國外商用車自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 TC+AMT的發(fā)展及研究現(xiàn)狀20
• 1.3 濕式離合器的發(fā)展及研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 動力傳動系統(tǒng)一體化控制的發(fā)展與研究現(xiàn)狀22-24
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容24-26
• 第2章 濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性的建模與仿真分析26-50
• 2.1 濕式離合器總成概述26-29
• 2.1.1 濕式離合器結(jié)構(gòu)及工作原理26-28
• 2.1.2 濕式離合器液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理28-29
• 2.2 濕式離合器帶排轉(zhuǎn)矩數(shù)學(xué)模型29-31
• 2.2.1 帶排轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理29-30
• 2.2.2 帶排轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型30-31
• 2.3 濕式離合器接合過程中粘性轉(zhuǎn)矩和粗糙轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型31-40
• 2.3.1 濕式離合器接合過程分析31-32
• 2.3.2 粘性轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型32-38
• 2.3.3 粗糙轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型38-39
• 2.3.4 濕式離合器接合過程中各階段傳遞的總轉(zhuǎn)矩39-40
• 2.4 濕式離合器轉(zhuǎn)矩仿真模塊與仿真分析40-45
• 2.4.1 帶排轉(zhuǎn)矩仿真模塊與仿真分析41-42
• 2.4.2 粘性轉(zhuǎn)矩仿真模塊與仿真分析42-43
• 2.4.3 粗糙轉(zhuǎn)矩仿真模塊與仿真分析43-44
• 2.4.4 總轉(zhuǎn)矩仿真模塊與仿真分析44-45
• 2.5 濕式離合器接合過程轉(zhuǎn)矩特性的臺架試驗與分析45-49
• 2.5.1 臺架試驗測試系統(tǒng)概述45-46
• 2.5.2 帶排轉(zhuǎn)矩特性的臺架試驗結(jié)果與分析46-47
• 2.5.3 接合過程轉(zhuǎn)矩傳遞特性的臺架試驗結(jié)果與分析47-49
• 2.6 本章小結(jié)49-50
• 第3章 基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)整車仿真模型50-59
• 3.1 商用車濕式離合器與AMT總成結(jié)構(gòu)50-51
• 3.2 整車動力學(xué)仿真模型51-56
• 3.2.1 整車仿真模型參數(shù)51-52
• 3.2.2 駕駛員輸入?yún)?shù)仿真模型52-53
• 3.2.3 發(fā)動機(jī)輸出特性仿真模型53
• 3.2.4 濕式離合器仿真模型53-54
• 3.2.5 AMT變速器仿真模型54-55
• 3.2.6 PCU控制器模型55
• 3.2.7 車輛負(fù)載模型55-56
• 3.3 整車仿真模型驗證56-57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第4章 基于濕式離合器的商用車AMT起步過程控制策略研究59-77
• 4.1 起步過程評價指標(biāo)59-60
• 4.2 起步過程動力學(xué)分析60-61
• 4.3 車輛起步階段濕式離合器接合過程分析61-62
• 4.4 起步過程濕式離合器接合壓力模糊控制策略62-69
• 4.4.1 濕式離合器接合壓力的參數(shù)自調(diào)整PID控制方法概述62-64
• 4.4.2 油門開度和離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差對接合壓力的影響64-65
• 4.4.3 駕駛員起步意圖和主從動盤轉(zhuǎn)速差對接合壓力的影響65
• 4.4.4 起步過程中濕式離合器接合壓力控制的模糊規(guī)則65-68
• 4.4.5 基于駕駛員起步意圖和離合器主從動盤轉(zhuǎn)速差的起步過程濕式離合器接合壓力模糊控制策略68-69
• 4.5 基于蟻群算法的濕式離合器接合壓力模糊控制參數(shù)優(yōu)化方法69-75
• 4.5.1 蟻群算法的基本原理70-71
• 4.5.2 蟻群算法解集空間的構(gòu)建71-72
• 4.5.3 基于蟻群算法的模糊控制參數(shù)優(yōu)化方法72-74
• 4.5.4 蟻群算法優(yōu)化結(jié)果分析74-75
• 4.6 本章小結(jié)75-77
• 第5章 基于濕式離合器帶排轉(zhuǎn)矩特性的AMT換檔過程同步轉(zhuǎn)速控制策略研究及換檔規(guī)律制定77-89
• 5.1 換檔過程評價指標(biāo)77-78
• 5.2 AMT換檔過程分析78-80
• 5.2.1 AMT換檔過程動力學(xué)分析78-79
• 5.2.2 慣性鎖環(huán)式同步器工作過程分析79
• 5.2.3 同步器傳遞轉(zhuǎn)矩數(shù)學(xué)模型79-80
• 5.3 基于帶排轉(zhuǎn)矩特性的AMT換檔過程同步轉(zhuǎn)速控制策略80-84
• 5.4 基于雙參數(shù)換檔時刻控制策略的換檔規(guī)律制定84-87
• 5.4.1 動力型換檔規(guī)律的制定84-85
• 5.4.2 經(jīng)濟(jì)型換檔規(guī)律的制定85-87
• 5.4.3 綜合型換檔規(guī)律的制定87
• 5.5 本章小結(jié)87-89
• 第6章 濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性對起步及換檔過程影響的仿真分析89-94
• 6.1 濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性對起步過程影響的仿真分析89-91
• 6.2 濕式離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性對換檔過程影響的仿真分析91-92
• 6.3 本章小結(jié)92-94
• 第7章 基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化電控系統(tǒng)94-103
• 7.1 電控系統(tǒng)總體方案94-95
• 7.2 電控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)95-96
• 7.3 電控系統(tǒng)控制程序?qū)崿F(xiàn)方式96-97
• 7.4 電控系統(tǒng)硬件構(gòu)成97-102
• 7.4.1 微處理器模塊97-98
• 7.4.2 電源模塊98-99
• 7.4.3 模擬信號采集模塊99-100
• 7.4.4 數(shù)字信號采集模塊100
• 7.4.5 占空比信號輸出模塊100
• 7.4.6 選換檔電機(jī)驅(qū)動模塊100-101
• 7.4.7 CAN通信模塊101-102
• 7.5 本章小結(jié)102-103
• 第8章 基于濕式離合器的商用車AMT整車試驗與分析103-109
• 8.1 整車數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)及整車試驗測試系統(tǒng)103-105
• 8.1.1 整車數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)103-104
• 8.1.2 整車試驗測試系統(tǒng)104-105
• 8.2 起步試驗與分析105-107
• 8.3 換檔試驗與分析107-108
• 8.4 本章小結(jié)108-109
• 第9章 全文總結(jié)109-112
• 9.1 本文研究內(nèi)容109-111
• 9.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)111
• 9.3 展望111-112
• 參考文獻(xiàn)112-122
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果122-123
• 致謝123

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本文編號：849811