机械自动变速器离合器起步控制研究

摘要

机械自动变速器(AMT)通过在传统机械变速器的基础上加装微机控制系统，实现自动控制，替代驾驶员完成离合器分离接合、选换挡动作以及发动机协同控制。与其他几种自动变速器相比，AMT生产和维修成本相对较低，比较符合我国变速器行业的发展现状。
　　汽车起步过程中，离合器接合控制直接影响了驾驶舒适性和离合器的使用寿命，是AMT的技术重点和难点。本文以装有某AMT乘用车为研究对象，主要对汽车起步离合器接合过程进行研究，制定起步过程离合器控制策略，以求达到汽车起步快捷、舒适的目标。主要研究内容包括：(1)分析了膜片弹簧离合器的负荷特性、扭矩传递特性以及AMT电控离合器执行机构的工作特性和控制方法。(2)分析了离合器接合过程车辆动力学特性和冲击度、滑磨功的产生机理；依据接合过程车辆状态的变化规律，选取发动机转速、离合器从动盘转速、节气门开度和离合器接合位移作为控制参数，以离合器滑磨过程最大接合速度为限制条件，确定了“比例-模糊-比例积分”和“恒压-模糊-恒压”两种分阶段控制策略。(3)搭建了汽车起步过程AMESim-Simulink联合仿真模型，通过联合仿真，在三种典型节气门开度(20％、50%、80%)起步工况下对提出的控制策略可行性进行分析验证，并依据仿真结果调整控制参数，完善了控制策略。(4)采用模块化设计思想在CodeWarrior编译环境完成控制器软件的编写和调试，包括控制程序和底层驱动程序(转速采集模块、模拟信号采集模块、SCI串口通信模块、定时器模块、电机驱动模块等)；(5)在变速箱试验台基础上，搭建了汽车起步试验台架，进行汽车起步过程离合器控制试验研究，试验结果与仿真分析规律基本一致，离合器接合过程满足“快-慢-快”的运动规律，车辆可以顺利起步。

目录

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第1章 绪 论

1.1 选题的背景和意义

1.2 AMT电控离合器国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 电控离合器特性研究

2.1 膜片弹簧特性分析

2.2 膜片弹簧离合器特性计算

2.3 电控离合器执行机构特性分析

2.4 本章小结

第3章 电控离合器起步控制策略研究

3.1 汽车起步离合器接合过程动力学分析

3.2 汽车起步过程性能评价指标

3.3 汽车起步过程离合器接合控制策略

3.4 离合器滑磨过程模糊控制器设计

3.5 本章小结

第4章 汽车起步过程电控离合器系统建模仿真

4.1 整车系统AMESim模型

4.2 电控离合器执行机构模型

4.3 电控离合器控制器模型

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第5章 电控离合器控制器开发

5.1 AMT电控离合器工作原理

5.2 控制器硬件选型

5.3 控制器软件设计

5.4 程序调试与离线测试

5.5 本章小结

第6章 汽车起步离合器接合试验研究

6.1 汽车起步试验台架系统组成

6.2 汽车起步试验

6.3 本章小结

结论

参考文献

附录 程序代码

致谢