考虑不同时域的商用车预见性巡航控制

预见性巡航控制(predictive cruise control,PCC)在规划层以预测节能为目标进行长时域的速度规划,执行层对规划速度进行短时域的跟踪控制。由于规划层与执行层有着不同时间尺度步长要求,在系统设计中很难将二者置于一个优化控制问题中。因此,本文采用分层控制思想,在规划层基于改进的双延迟深度确定性策略梯度算法(twin delayed deep deterministic policy gradient algorithm,TD3)获得预测时域内长周期的规划速度;在执行层基于模型预测控制(model predictive control,MPC)以规划速度为参考速度,同时考虑发动机油耗特性和变速器换挡规律,对规划速度在短时域内作进一步的经济性优化,并进行跟踪控制。硬件在环验证结果表明,将改进的TD3与MPC相结合可以改善PCC在规划与执行中的时间尺度不一致问题,并有效降低重型商用车在巡航过程中的燃油消耗量和换挡频次。

基于扩展卡尔曼滤波的车辆质量与道路坡度估计

针对车辆自动变速器控制系统难以实时测得车辆质量与道路坡度参数这一问题,运用最优估计理论,以车辆纵向动力学模型为基础,建立系统的状态空间模型,运用前向欧拉法将过程方程离散化,进一步对非线性过程方程进行近似线性化,获得过程方程向量函数的Jacobian矩阵,实现了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的车辆质量及道路坡度估计算法。在Matlab/Simulink仿真平台下,进行了实车道路试验数据的离线仿真。仿真结果表明,该算法可有效估计车辆质量及道路坡度,能够满足车辆自动变速器控制系统的要求。

基于理想换挡过程的换挡品质评价模型

分析了目前有级式自动变速器换挡品质评价的各种方法,提出了有级式自动变速器理想换挡过程的概念,以DCT典型动力升挡工况为例建立了换挡品质评价指标体系。构建了以理想换挡过程为参考的换挡品质评价模型。基于此模型,进行了与换挡品质主观评价的对比试验,试验结果表明:该模型客观地评价了换挡品质且与主观评价有较好的一致性,为有级式自动变速器换挡品质评价提供了新的思路和方法。

离合器起步过程的控制策略

离合器起步控制是电控机械式自动变速器(Automated mechanical transmission,AMT)发展过程中的一项关键技术。本文基于起步性能评价指标的分析,提出维持发动机恒速的离合器起步控制原则,并将实现该原则的控制方法应用于桑塔纳2000型轿车,从而有效地提高了车辆的起步品质。

机械式自动变速器起步过程控制

从实际应用角度出发，通过分析机械式自动变速器（ＡＭＴ）起步过程中离合器接合过程，以降低起步冲击度和减小离合器滑摩功为原则，根据油门开度、发动机转速、输入轴转速以及发动机与输入轴转速差制定出离合器控制（ＭＡＰ）图。该控制方法具有适应性强，计算量少、适于单片机实现等优点，并在桑塔纳２０００ＡＭＴ样车上得到成功的应用。

基于内流场分析的液力变矩器改型设计

为了提高液力变矩器的外特性,使其与发动机匹配良好,利用CFD软件对液力变矩器内流场进行三元流场数值计算和分析,在此基础上根据性能要求对原有变矩器作改型设计,改进了叶型进出口角、骨线形状和厚度分布等参数,以期得到分布合理的内流场,从而使改型后的变矩器具有符合要求的更优的外特性。改型后的液力变矩器具有更高的效率和与发动机匹配更优的泵轮容量系数,试验结果与计算结果非常吻合,改型设计效果良好。

基于CAN总线的AMT综合控制策略研究

为适应AMT(机械式自动变速器)车辆动力传动系统综合控制的需要,提出AMT电控系统与发动机电控系统通过CAN总线来实现AMT起步、换档过程综合控制的构想。本文概述了CAN总线协议及其特点;在分析AMT和发动机电控系统共用信息的基础上,定义TCU(变速器控制单元)与ECU(发动机控制单元)的通信信息,根据功能的不同将其划分为指令信息和共享信息;并提出基于CAN总线的AMT起步、换档过程综合控制策略。通过试验证实了控制策略的有效性。

起步工况下液力变矩器滑差控制转速优化

搭建了基于Matlab/Simulink和AMESim的整车动力学联合仿真平台,并精确建立了液力变矩器、闭锁离合器和扭转减震器的耦合动力传递模型。以液力变矩器泵轮、涡轮的转速差为滑差控制参数,设计了闭锁离合器滑差PID控制器。以遗传算法作为闭锁离合器滑差控制转速优化算法、闭锁离合器滑差控制转速为遗传算子、扭矩波动水平w和传动效率η为评价指标构建了适应度函数,优化起步工况下不同油门开度下闭锁离合器滑差控制转速。仿真结果表明:车辆在小油门开度起步时,由于发动机工作状态不太稳定,不宜进行滑差控制;车辆在中等油门、大油门以及全油门开度下起步时,由于闭锁离合器滑差控制的介入,主动干涉发动机的工作点,使发动机工作在最佳工作状态,实现了较理想的动力传递分配比例,极大地改善了车辆在低车速区域的动力传动效率。

起步工况液力变矩器闭锁滑差控制及滑摩温度

针对装备液力机械式自动变速器的车辆起步过程效率低的问题,提出起步工况液力变矩器闭锁离合器滑差控制技术,建立其滑差控制仿真模型,分析了不同油门开度时车辆起步性能.由于闭锁离合器滑摩时产生较大热量,容易使得摩擦衬片局部高温,建立考虑油槽结构的闭锁离合器三维瞬态热传导有限元模型,借助CFX软件,分析起步工况闭锁滑差控制时闭锁离合器摩擦片温度随时间的变化规律.结果表明:液力变矩器闭锁离合器起步闭锁滑差控制技术在不影响车辆动力性的前提下可有效解决车辆起步时效率低的问题;当进行闭锁离合器闭锁滑差控制时,摩擦片的最高温升为40℃,如果工作油温度较低,摩擦片温度在允许的范围内,可以进行起步滑差控制;但当工作油温度高于100℃时,摩擦片瞬态温度已高于130℃,此时不宜进行闭锁滑摩控制.

液力变矩器叶栅动量矩分配规律

基于液力变矩器叶栅传统一维束流理论的分析,对传统的等动量矩设计方法进行了改进研究,提出动量矩不等分配法。应用计算流体力学,针对泵轮、涡轮和导轮叶片的三种典型动量矩分配方案分别进行了计算比较,从而获得了液力变矩器叶片动量矩分配的基本规律。

电控机械式自动变速车辆起步控制品质的实验研究

电控机械式自动变速器（ＡＭＴ）车辆的起步控制是其产品化的关键技术。文中根据熟练驾驶员的起步操纵过程，系统地分析了各阶段特点对起步品质评价指标的影响，通过实验找出ＡＭＴ车辆在起步过程中存在的主要问题并分析其原因，从而改进控制策略，以动力传力系统联合控制，提高了起步控制品质。

基于支持向量机的换档质量评价系统

车辆换档质量是自动档车辆最重要的性能之一,因此换档质量的评价一直是车辆性能研究的一个重点。以支持向量机理论为核心创建的换档质量评价系统,综合考虑了车辆换档的各种工况和影响因素,利用支持向量机良好的泛化能力,能够稳定的对换档质量进行动态综合的评价。

TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩及其对换档同步过程的影响

通过建立TC+AMT中湿式多片离合器带排扭矩与换档同步过程的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真分析,并与实验结果对比,证明了模型的正确性与准确性,并分析了湿式多片离合器分离状态下摩擦副间隙、冷却油流量以及不同温度下冷却油性质等因素对带排扭矩、换挡同步时间和同步能量的影响。所得结论对湿式多片离合器的理论研究和结构设计以及传动系统匹配具有参考价值。

无级变速车辆起步液力变矩器分段滑差控制

本文中针对无级变速器车辆液力变矩器起步过程存在的加速性能差、发动机转速偏高和转速波动大的问题,提出了一种基于发动机恒转速控制的闭锁离合器起步滑差分段控制策略,并基于Amesim和MATLAB/Simulink搭建整车联合仿真平台,进行验证。仿真结果表明,在50%油门开度下,本文中提出的控制策略可将液力变矩器的闭锁时间提前1.2s左右,同时也可将50%油门开度起步阶段的燃油消耗节省5.385%,为进一步挖掘动力传动系统节油潜力提供了新的方法。

液力机械式自动变速器换挡过程综合控制策略研究

详细分析了AT动力升档过程的动力学原理,利用Matlab和LMS.Amesim软件搭建动力传动系统联合仿真平台,提出换挡过程分阶段控制策略,在扭矩相采用离合器摩擦转矩定斜率控制;惯性相进行最优跟踪控制,综合考虑换挡冲击度和离合器滑摩功确定性能指标泛函,利用极小值原理求解最优控制律;优化换挡时间,并给出换挡时间的计算流程.仿真和实车试验验证了控制策略的有效性,车辆换挡综合性能得到提升.

提高电控机械式自动变速器换档品质实验方法的研究

在理论分析的基础上结合熟练驾驶员的驾驶经验，针对电控机械式自动变速器（ＡＭＴ）换档过程中存在的问题，通过实验分析的方法来改进换档控制策略，从而提高ＡＭＴ换档控制品质。

机械式自动变速器换挡综合智能控制

电控机械式自动变速器(AMT)的换挡过程是动力传动系统联合控制的过程。换挡过程通常分为切断动力、挂挡和恢复动力三个阶段,其中在恢复动力阶段离合器与发动机的协调控制是关键,由于该过程的复杂性和不确定性,使得传统控制方法的使用效果欠佳。为此,本文基于现代智能控制理论,设计了一个三级递阶智能控制器使该阶段离合器与发动机控制智能化,从而提高换挡品质,并在桑塔纳2000AMT样车上进行了试验验证。

基于动力需求的CVT目标速比决策与控制

无级变速器(CVT)的速比控制是使动力系统达到最佳燃油利用率的关键.针对传统比例-积分-微分(PID)速比控制的响应较慢、难以实现实时精确控制的问题,本研究提出了基于马尔科夫模型动力需求预测的CVT目标速比决策方法,采用聚类分析的K-means算法求解转矩需求值不同区间的边界值,对动力需求的马尔可夫模型进行状态空间划分,统计NEDC循环工况得到的需求转矩规律;提出预控加积分分离PID的速比控制方法,引入微分先行,并加入速比预控系统来决策目标速比变化率,可以实现速比的快速跟随,同时减弱速比超调现象;提出主、从动轮压力控制策略,采用带有Smith修正的PID控制器,可防止系统超调,弥补液压系统的缺陷.台架试验表明,该方法可以抑制速比控制超调现象,提高速比控制精度.

基于贪心策略的电动车AMT换挡点实时优化方法研究

电动车机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)系统换挡点对整车动力性和经济性水平具有重要影响,针对电动车AMT查表式换挡规律工况适应性差,无法基于工况进行定量求解以及兼顾动力性和经济性等问题,提出了一种基于贪心策略的电动车AMT换挡点实时优化控制方法.通过马尔可夫链对电动车行驶工况进行预测,并基于贪心策略对换挡点进行优化控制.在世界轻型车辆测试工况与中国汽车行驶工况下,仿真结果表明,采用贪心策略的电动汽车相比采用经济性换挡策略的电动汽车耗电量分别减少了2.56%、1.07%,电池SOC值下降分别减少了2.06%、1.81%,经济性得到提升.

AMT换档质量试验评价体系

通过对AMT车辆的换档过程建模,明确了AMT车辆换档过程的特征。依据换档特征、换档质量评价的要求与车辆行驶工况建立了完整的AMT评价的试验体系。通过评价试验系统,可以对AMT车辆的换档性能进行完整合理的解析,从而为正确评价车辆的换档品质奠定基础。