AMT系统离合器自学习算法的应用研究

摘要

汽车电控机械自动变速器AMT与液力自动变速器、金属带式无级自动变速器相比，具有效率高、油耗低、成本低、生产继承性好、安装方便等优点，是我国未来自动变速器发展的重点，如果开发成功，市场对这种变速器的需求会很大。但是AMT的开发首先需解决的是AMT技术难点之一，即汽车起步时离合器的接合控制，原因是离合器半接合点和接合速度难以确定，这直接影响AMT的起步品质。
　　 围绕AMT系统离合器接合控制的研究展开如下工作：
　　 (1)根据离合器的特性，以离合器的具体接合过程为基础，着重分析了离合器接合过程中需要考虑到的各种因素如弹簧膜片压力、发动机转速、节气门开度等对离合器接合过程产生的影响，并确定了离合器接合的难点。
　　 (2)针对起步中车辆环境引起的离合器半接合点的变化，提出了一种补偿办法，并进行了实际验证。
　　 (3)针对发动机恒转速起步过程，采用基于仿人智能控制的自学习算法进行离合器接合控制。对仿人智能控制的特点以及特征模型、特征辨识与特征记忆等进行了分析；给出了仿人智能控制设计的基本过程；通过MATLAB仿真验证控制效果。
　　 (4)基于离合器半接合点补偿算法以及汽车恒转速起步条件下具有自学习功能的离合器仿人智能控制的AMT软硬件实现。介绍了系统总体结构，设计了的硬件和软件；电控单元选择飞思卡尔公司生产的MC9S12C32单片机，电控软件设计采用C语言进行模块化结构设计，简化了编程的难度，提高了程序的可读性、可维护性和可移植性，保证了软件的可扩充性与重组性；结合实际经验，给出了硬件和软件的可靠性设计要求。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1选题背景

1.2自动变速器的发展及趋势

1.3 AMT关键技术研究

1.3.1离合器接合控制

1.3.2车辆挡位决策与控制

1.4论文选题目的、意义和主要研究内容

1.5本章总结

第二章离合器的特性及接合过程分析

2.1膜片弹簧离合器特点及特性

2.1.1膜片弹簧的特点

2.1.2膜片弹簧的工作状态

2.1.3膜片弹簧的特性曲线

2.1.4膜片弹簧压紧力与离合器释放行程之间的关系

2.2离合器控制的要求和目标

2.3离合器接合过程的阶段及其影响因素分析

2.3.1离合器的接合过程分析

2.3.2离合器接合的影响因素

2.4离合器控制的难点分析

2.5离合器接合性能的评价指标

2.6本章总结

第三章离合器半接合点补偿和离合器自学习控制研究

3.1离合器半接合点的补偿研究及仿真

3.1.1离合器半接合点位置的影响因素

3.1.2影响因素的识别

3.1.3离合器半接合点的补偿

3.1.4补偿效果的评价标准

3.1.5离合器半接合点补偿过程

3.1.6补偿效果的仿真

3.2离合器自学习控制研究现况及其优缺点

3.2.1具有校正功能的PID控制算法

3.2.2基于遗传算法的离合器模糊控制

3.2.3离合器的最优控制

3.3基于仿人智能控制的离合器自学习控制

3.3.1仿人智能控制理论的基本概念

3.3.2基于特征辨识的仿人智能控制器结构

3.3.3仿人智能控制器的设计方法

3.3.4仿人智能控制器的高阶产生式系统结构

3.3.5基于仿人智能控制的离合器控制观点

3.4本章总结

第四章汽车恒转速起步的离合器自学习控制设计

4.1发动机局部恒转速控制

4.1.1发动机恒转速控制原则及其优缺点

4.1.2发动机局部恒转速控制原则

4.2离合器控制模型的建立

4.2.1离合器接合简化动力学模型

4.2.2离合器接合量与发动机转速关系

4.3离合器自学习控制的设计与仿真

4.3.1运行控制级的设计

4.3.2参数校正级的设计

4.3.3基于仿人智能控制的离合器自学习控制

4.3.4仿真及分析

4.4本章总结

第五章离合器控制器设计

5.1硬件设计

5.1.1控制器MC9S12C32简介

5.1.2离合器控制硬件电路设计

5.2硬件电路的可靠性设计

5.3软件实现

5.3.1软件系统总体结构

5.3.2软件实现

5.4软件系统的可靠性设计

5.5本章总结

第六章全文总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文