基于動(dòng)態(tài)修正的自動(dòng)變速器模糊換擋策略研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，人們對(duì)汽車的要求越來(lái)越高，裝配有自動(dòng)變速器的汽車不但能減少手動(dòng)換擋帶給駕駛員疲勞，而且能有效地提高汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性及降低污染排放。因此，汽車自動(dòng)變速技術(shù)成為了各大汽車企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)的項(xiàng)目。 目前，投放到市場(chǎng)上較為普遍的自動(dòng)變速器有三類：液力自動(dòng)變速器（AT）、無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT）和電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)。作為自動(dòng)變速器的核心技術(shù)，換擋控制策略是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器換擋操縱自動(dòng)化，確保汽車運(yùn)行動(dòng)力

2、性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和降低排放性的關(guān)鍵。 傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器多采用基于發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)特性建立的兩參數(shù)換擋策略，但汽車起步、換擋、制動(dòng)和停車大多是在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)工況下完成的。由于汽車動(dòng)態(tài)工況與相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)工況發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性、負(fù)荷特性等都存在著較大的差異，導(dǎo)致所制定的最佳換擋規(guī)律與汽車實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中最佳換擋點(diǎn)不一致。因而，基于發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)工況制定的換擋規(guī)律在實(shí)際應(yīng)用中不能保證汽車在最佳擋位下運(yùn)行，造成了汽車整體性能的下降。為此，葛安林教授等提

3、出，引入反映汽車動(dòng)態(tài)特性加速度為控制參數(shù)的三參數(shù)換擋規(guī)律，雖然三參數(shù)換擋規(guī)律在理論上可以改善動(dòng)態(tài)工況下的換擋特性，但是由于動(dòng)態(tài)三參數(shù)換擋規(guī)律需要建立的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型十分復(fù)雜，所以難以應(yīng)用于實(shí)際。為了克服傳統(tǒng)換擋在動(dòng)態(tài)工況下的缺點(diǎn)，使汽車在運(yùn)行時(shí)保持良好的性能， 本文結(jié)合上海市科委登山計(jì)劃項(xiàng)目“混合動(dòng)力汽車自動(dòng)變速器關(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究”中有關(guān)自動(dòng)變速器換擋規(guī)律部分進(jìn)行了分析和研究，以動(dòng)態(tài)工況下的最佳動(dòng)力性擋位決策為研究重

4、點(diǎn)，提出利用影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性的主要因素作為模糊控制輸入量，建立基于專家的模糊推理規(guī)則庫(kù)，對(duì)二參數(shù)最佳動(dòng)力性換擋規(guī)律進(jìn)行在線修正，從而得到動(dòng)態(tài)工況下的最佳動(dòng)力性換擋規(guī)律。最后建立了最佳動(dòng)力性換擋仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)換擋規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)表明，模糊換擋規(guī)律能夠適時(shí)地根據(jù)汽車的動(dòng)態(tài)變化情況，自動(dòng)對(duì)修正換擋點(diǎn)，改善了汽車換擋的動(dòng)態(tài)特性，提高了車輛的動(dòng)力性。 本文從以下幾個(gè)方面展開(kāi)對(duì)問(wèn)題的研究：首先，綜述了自動(dòng)變速器發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及趨

5、勢(shì)，分析了自動(dòng)變速系統(tǒng)研究的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)本文所研究的主要內(nèi)容換擋規(guī)律的類型和存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究，提出解決問(wèn)題的方法。其次，分析動(dòng)力性換擋制定的原則及其特性；對(duì)影響動(dòng)態(tài)工況下動(dòng)力性換擋規(guī)律制定的關(guān)鍵問(wèn)題發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行詳細(xì)的分析。再次，根據(jù)前面章節(jié)的分析，提出動(dòng)態(tài)修正的思路及修正方法，并制定基于動(dòng)態(tài)修正的模糊換擋策略。最后，采用Matlab/Simulink 仿真系統(tǒng)建立傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型與換擋控制器仿真模型，利用仿真模型對(duì)