自動變速箱換擋品質(zhì)控制研究.pdf

1、換擋品質(zhì)控制是自動變速箱控制技術(shù)中的一個關(guān)鍵問題,它不僅關(guān)系到換擋過程的乘坐舒適性,而且對離合器使用壽命有重要的影響,因此研究換擋品質(zhì)控制具有十分重要的理論意義和工程意義。
　　本文以裝有濕式離合器的液力機(jī)械式自動變速箱為研究對象,對換擋品質(zhì)的閉環(huán)控制進(jìn)行了研究。受摩擦片磨損程度、潤滑油氧化程度以及溫度等多方面的影響,離合器摩擦特性在使用過程中會發(fā)生變化,所以如何克服和抑制離合器摩擦特性的變化對換擋品質(zhì)控制的影響是本文主要考慮的問

2、題。在解決上述問題的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步改善換擋品質(zhì),文中對基于動力傳動系的整體換擋控制策略也進(jìn)行了研究。
　　首先,為分析和研究換擋品質(zhì)控制,建立了車輛動力傳動系仿真環(huán)境和控制模型。本文從換擋品質(zhì)控制的角度出發(fā),結(jié)合高精度發(fā)動機(jī)仿真軟件enDYNA,在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了包括發(fā)動機(jī)、變速箱以及傳動軸和負(fù)載的仿真、分析環(huán)境。根據(jù)車輛傳動軸特征的不同,給出了剛性傳動軸、柔性傳動軸兩種情況下的換擋品質(zhì)控制模型,并在仿

3、真環(huán)境下進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　其次,針對剛性傳動軸研究了基于渦輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的換擋控制器設(shè)計(jì)問題。通過渦輪轉(zhuǎn)速控制能夠有效控制離合器的閉合過程,在實(shí)現(xiàn)換擋的同時保證離合器使用壽命。本文通過靜態(tài)輸出反饋控制律,設(shè)計(jì)了兩自由度PID渦輪轉(zhuǎn)速控制器。該控制器一方面利用前饋通道抑制渦輪力矩變化對渦輪轉(zhuǎn)速控制的影響,另一方面利用反饋通道解決了針對離合器摩擦特性和液壓系統(tǒng)參數(shù)不確定性的魯棒控制問題。
　　再次,本文討論了柔性傳動軸下的具有抑制輸

4、出軸力矩波動能力的換擋控制器設(shè)計(jì)問題。由于液力變矩器在抑制輸出軸力矩波動中具有重要作用,本文將液力變矩器引入被控對象,基于靜態(tài)輸出反饋的滑模控制理論設(shè)計(jì)了離合器壓力控制策略,克服了離合器摩擦特性變化對輸出軸力矩波動和系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。該控制器融合了變速箱和底盤控制系統(tǒng)的測量信息,通過閉合離合器壓力控制,同時實(shí)現(xiàn)了渦輪轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和輸出軸力矩波動抑制控制。
　　最后,在解決離合器摩擦特性對換擋的影響、抑制輸出軸力矩波動的基礎(chǔ)上，討論了基