重型混合驱动车辆换挡过程主动调速控制技术

混合驱动车辆由于具有多个动力源从而使主动调速控制难度增大.研究了减小换挡操作元件操作冲击的主动调速控制算法,提出了采用双环控制结构的主动调速控制.该算法包括两个层次的转速调节:外环的换挡制动器/离合器主、被动端速差调节采用增量式PID控制;内环的发动机、电动机、发电机部件的目标转速调节采用模糊控制.通过开发的混合驱动控制器ECU对算法进行了在线台架试验标定与验证.试验结果表明,设计的主动调速控制方法实现了调速部件的协同控制,可以保证换挡过程快速、平顺地完成,换挡时间与冲击度等指标符合系统要求.     

干式双离合自动变速器分段优化换挡策略研究

综合离合器滑摩功和冲击度作为换挡过程性能的评价指标,基于该性能指标分析了干式双离合器自动变速器(DCT)换挡过程中的关键节点,将换挡过程划分为4个阶段,并根据各个阶段的特点采用相应的控制策略,来达到换挡过程整体优化。在扭矩交互阶段采用微滑摩转速跟随策略,在调速阶段采用基于离散动态规划的策略。将该换挡策略应用于试验车辆,验证了其在改善干式双离合自动变速器换挡综合性能上的有效性。     

基于改进型粒子群算法的全扭矩换挡冲击抑制研究

对于无离合器电控机械式自动变速器(AMT)电动汽车而言,提升换挡品质、减小车辆换挡时冲击度一直是研究的热点问题。本文针对全扭矩换挡过程中对车辆冲击度影响最大的控制对象驱动电机,结合完全学习型粒子群算法搜索速度快、调节的参数少、对全局收敛能力强,且容易实现的优势,将其应用于永磁同步电机矢量控制的速度环调节器上。模拟整车空载和满载急加速急减速2种工况。实验结果表明,采用完全学习型粒子群算法优化后可以大大改善电机的输出性能,从而减小了电机对车辆的冲击度。     

液力机械自动变速器换挡品质控制方法

建立了某液力自动变速器换挡过程的简化动力学模型,应用模型对换挡过程的扭矩相和惯性相的特性进行了分析.根据换挡过程结合元件的搭接控制原则,提出通过对换挡离合器充、放油的搭接时序进行控制,以减小扭矩相的冲击和动力中断;通过电磁阀驱动信号占空比大小的实时闭环调节,对换挡离合器充油阶段进行缓冲控制.以提高换挡品质.通过换挡控制试验,验证了控制理论和控制策略的正确性和可行性.     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

电子调速器在汽油机中的应用

分析了与电子调速器调速性能有关的主要因素，针对汽油机空载转速波动大、难于调控的问题，采用提高采样分辨率和调节精度以及自适应控制的方法提高电子调速器的调速性能。试验结果表明，电子调速器调速效果良好，空载转速波动范围能控制在0．5％左右。     

电控自动变速器换挡过程控制策略

为了提高电控自动变速器的换挡品质,通过分析自动变速器的换挡过渡过程,建立了行星式自动变速器动力学模型,并应用此模型对换挡过程进行了详细分析,得到换挡过渡过程的变化规律,同时对离合器充放油规律进行了研究,并采用PWM控制电磁阀对离合器充放油压力进行调节。在换挡过程中,系统先后采用了开环控制、斜率控制以及基于增量PID算法的闭环控制,同时改变发动机喷油量对换挡过程进行了控制。通过试验可以看出换挡过程中采用的开环控制、斜率控制以及基于增量PID算法的闭环控制以及发动机喷油量的控制策略改善了换挡品质。     

汽车鼓式制动器冷却能力自控装置的研究

设计了鼓式制动器冷却能力自控装置,水泵采用直流电动机驱动,水泵转速和电磁阀开闭频率都由单片机控制,实现了冷却能力的自动调节。电动机调速采用PWM电控器,建立了其控制模型。将此电控装置在制动试验台上进行了试验研究。结果表明:该冷却装置可将摩擦片的温度控制在310℃以内,有效防止制动器的热衰退。     

功率分流式混合动力汽车换挡过程控制研究

为了提高功率分流式混合动力汽车的换挡品质,以换挡过程控制为研究对象,分析驱动状态下A升B挡的换挡控制过程。通过AMESim和MATLAB/Simulink软件分别建立混合动力汽车物理模型和控制模型,在此基础上开展了换挡过程的联合仿真,对换挡控制策略进行了集成和实车验证。结果表明:所建立的仿真模型能够实现对换挡过程的模拟,设计的换挡控制策略能使换挡过程顺利完成。换挡时间较短,仿真及实车换挡时间分别为1.2 s及1.23 s,小于系统规定值1.3 s;对换挡冲击的控制效果良好,仿真及实车换挡冲击度峰值分别为14 m/s~3及14.2 m/s~3,小于我国推荐值17.64 m/s~3。     

汽车驾驶机器人模糊神经网络换挡控制方法

为了实现汽车驾驶机器人挡位决策的智能化,提出了一种驾驶机器人模糊神经网络换挡控制方法.模糊神经网络模型的输入为驾驶机器人油门机械腿的位移、试验车辆的车速和加速度,模型的输出为挡位.输入变量的隶属函数都为3个,类型都采用广义钟形函数gbellmf,网络训练算法选用反向传播算法和最小二乘法相结合的混合学习算法.仿真结果表明,汽车驾驶机器人模糊神经网络控制仿真挡位与试验挡位基本一致,该方法可根据操作工况环境实现正确的汽车驾驶机器人挡位控制.     

应用2自由度电磁执行器的AMT换挡控制

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质,研究一种应用2自由度电磁执行器的AMT换挡系统。阐述了执行器的工作原理,建立了执行器电路、磁路、机械耦合的仿真模型,并对其进行了性能测试。执行器可输出1 200 N的电磁力和2.5 N·m的转矩,并具有较快的动态响应。将AMT换挡过程分成4段,在同步过程中建立换挡品质综合最优的目标泛函,采用最优控制使换挡性能达到最佳。设计了退选挡时序重叠协调控制方法。研制了换挡控制器并完成试验,结果显示在转动惯量为0.03 kg·m2、转速差为620 r/min时换挡,选挡时间17.8 ms,换挡时间为135 ms,冲击度为3.68 m/s3,单位面积滑磨功0.077 J/mm2。退选挡时序重叠协调控制可减少换挡时间11 ms。试验结果表明,结合设计的控制策略,该AMT换挡系统取得了较好的换挡性能。     

农用电动车辆预换挡过程转速鲁棒控制方法

提出了一种农用电动车辆换挡过程中永磁同步电机速度同步的鲁棒控制方法。针对电动车辆电驱动总成系统,分析了换挡过程及其中的预换挡速度同步问题,根据系统的结构和工作条件,完成了动力学建模。利用一种非线性控制算法完成了永磁同步电机换挡速度同步鲁棒控制,该算法继承了传统PID控制和鲁棒控制的特点,基于误差和模型两方面进行控制,将农用车辆作业工况下的模型不确定性和外部干扰集中到一个具有假定上限的函数。基于Lyapunov方法从理论上证明了本文设计的鲁棒控制器具有一致有界性和最终一致有界性。通过数值仿真与传统PD控制进行对比,在相同PD控制参数条件下,鲁棒控制器的转速同步误差平均值与标准差均具有明显优势。通过台架试验进一步验证了该鲁棒控制方法对永磁同步电机速度同步控制的有效性,结果表明,该方法转速同步误差平均值与标准差优于传统PD控制30%以上。     

四驱汽车电控分动器性能预测与试验

为了探讨四驱汽车电控分动器的传动性能,以带多片式离合器式的电控分动器为研究对象,提出一种基于遗传PID控制的电控分动器性能预测方法。首先通过分析分动器各部件功耗损失,构建电控分动器传动特性预测模型;其次探讨离合器摩擦副数、摩擦片内外径、润滑油粘度等参数对其性能传递的影响规律;最后在电控分动器试验台上开展了分动器性能试验。试验结果表明,所提性能预测方法能较好地预测行驶过程中电控分动器传动特性,为后期控制系统设计提供理论依据。     

8挡自动变速器换挡控制策略

为了实现8挡自动变速器工程化应用,通过建立液力自动变速器的简化动力学模型,分析影响换挡品质的关键控制因素。针对4种基本换挡类型,确立了换挡离合器及发动机控制的理想曲线。基于PI滑差控制和发动机协同控制理论,提出了快速充油、扭矩相及惯性相3个阶段的控制策略。搭建台架与整车试验测试环境,在极限状态下的试验结果表明,所提出的换挡控制策略正确、可行,具有工程化应用价值。     

车辆液力机械传动系统换挡过程动态特性仿真

为研究车辆液力机械传动系统换挡过程的动态特性，基于动力换档离合器及其液压控制系统的结构和工作原理，建立了车辆动力－传动系统的动力学模型，并进一步分析建立了各组成部分的数学模型。在Matlab/Simulink图形建模环境的支持下建立了车辆动力－传动系统的仿真模型。仿真结果表明，该模型能够有效地模拟车辆液力机械传动系统换挡的动态过程，可以用来预测系统的性能，进而为结构的改进和控制系统的设计提供依据。     

车辆悬架系统物理模型的建立和平顺性试验

利用相似理论建立了5t平头柴油车二自由度1 /4悬架系统的精确物理模型,在试验系统硬件和软件设计的基础上,对悬架模型进行了平顺性试验研究,并根据系统参数时变的特点,利用Fuzzy控制方法对系统进行控制并与传统的控制方法如PID的控制效果进行了比较;本文的研究为半主动悬架及其控制技术的进一步研究提供了一种简单可靠的思路。     

基于PID控制技术的喷雾机均匀化作业设计

针对喷雾机作业过程喷雾均匀化程度较低的问题,基于PID控制技术对喷雾机均匀化作业进行了设计。该喷雾机为智能喷杆喷雾机,主要组成为转向控制系统、智能平衡控制系统、变量施药系统和显示系统。喷雾机的电机采用PID控制器进行控制,利用PID控制算法—积分分离算法对电机进行闭环调速,保证喷雾机的均匀化作业。为验证喷雾机的作业性能,对其进行平衡和均匀化试验验证,结果表明:其平衡性能和均匀化作业性能良好,能够满足喷雾机的作业要求。     

电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构

为提高机械式自动变速器（AMT）换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量（约1.78 kg）降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上,验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作,可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能,转速差为500 r/min、转动惯量为0.03 kg·m2,换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120 ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。研究表明,电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。