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原文传递全电机械式自动变速器系统集成与综合控制

论文题名：	全电机械式自动变速器系统集成与综合控制
关键词：	机械式自动变速器;全电执行机构;动力传动一体化控制;换挡品质;硬件在环仿真;鲁棒性;离合器温度
摘要：	我国对车辆的关键零部件总成的电控系统——自动变速控制技术的开发应用尚处于研究和设计阶段。建模与仿真技术已经成为车辆电控系统开发中的核心技术，极大提高了控制系统软件的开发效率。因此，本文利用国际上普遍采用的“V”模式开发流程，针对近年来研究热点——机械式自动变速器（AMT）技术目前还存在的关键技术问题进行研究。运用理论分析、仿真计算和试验研究相结合的方法，对AMT动力传动一体化综合控制以及系统的鲁棒性和可靠性等关键技术进行深入的理论和试验研究，提高了AMT的换挡品质，建立了AMT动力总成一体化控制系统技术平台，为AMT产业化应用奠定了基础。　　本文主要工作内容和研究成果包括以下几个方面: 　　 1、设计了一种全电AMT车辆的动力传动一体化控制技术方案，建立了车辆动力传动系统模型和换挡控制器模型。其中包括离合器、变速器、离合器执行机构、选换挡执行机构、发动机和变速控制单元模型，为AMT动力传动一体化综合控制研究提供被控对象和仿真平台，并进行了仿真测试，准确的模拟了AMT的工作过程。　　 2、研究了AMT动力传动一体化控制策略。通过对AMT换挡过程，离合器控制规律和发动机控制技术的研究，提出了基于转速/转矩的动力传动一体控制方法。并研制了dSPACE快速控制原型测试台架和dSPACE样车，对控制策略进行了台架试验和实车测试，有效的解决了AMT换挡过程中动力性与舒适性相矛盾的问题，使AMT的换挡时间大量缩短，增强了AMT车辆动力性和舒适性，提高了AMT换挡品质。　　 3、研究提高AMT执行机构控制系统的鲁棒性，解决执行机构和变速器本体的匹配问题。从AMT两个执行机构与变速器匹配的角度，系统的分析了影响AMT换挡品质可靠性的因素，研究车辆使用过程中，针对由于机械系统的磨损、车载负荷、路面状况不同而导致的车辆离合器半接合点位置和选换挡位置的变化，提出了一种离合器和选换挡执行机构自学习的控制策略，经济而有效的解决了AMT产业化道路的部分难点问题。　　 4、研究了离合器温度对AMT动力传动一体化控制技术中传递转矩的影响，分析了离合器摩擦力学理论与温度模型研究进程与成果，建立了离合器温升模型，完成了离合器热负荷试验，根据仿真和试验的结果分析了目前离合器温升模型预测温度存在的局限性，根据实际应用提出了修正的方法，初步确定了离合器温升模型的合理性。　　 5、为缩短AMT总成在整车上应用的开发周期，进行了AMT总成硬件在环仿真(HIL)试验台的研究。HIL试验台采取数学模型和物理模型相结合的方法，可提供多种试验方案，利用CAN/Profibus总线通讯和交流电机的直接转矩控制技术(DTC)，用交流电机代替发动机作为动力源，模拟发动机总成和AMT在整车上进行各种工况的换挡控制，该试验台可对控制系统软件进行在线参数标定，及时发现和整车匹配应用中可能存在的问题，提高了产品开发质量、降低了开发成本和周期。　　 6、开发了电控系统软件，构建了AMT动力总成一体化控制系统平台，研制了AMT工装样车，基于整车标定技术的基础上，对AMT车辆进行了各种不同工况的实验，检验了理论研究成果。试验结果表明，所设计的AMT车辆动力传动一体化控制技术方案和开发的AMT电控系统，在解决系统集成和提高换挡品质等关键技术难题方面取得了满意的效果。
作者：	李勇
专业：	车辆工程
导师：	常思勤
授予学位：	博士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文