微型汽車自動離合器控制策略研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對汽車的舒適性、節(jié)能性、安全性及環(huán)保性有了越來越高的要求，作為提高這些性能的產(chǎn)品--自動離合器得到了快速發(fā)展與廣泛的應(yīng)用。自動離合器是在手動變速箱基礎(chǔ)上，取消了離合踏板，實現(xiàn)自動離合的汽車動力傳遞裝置。它順應(yīng)了功能完善與價格低廉的產(chǎn)品發(fā)展趨勢，不僅使得駕駛操控更為簡單方便、起步換擋加速快以及駕駛舒適；同時具有造價便宜、容易維護(hù)、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合微型汽車的特點(diǎn)，研究自動離合器接合過程及位置跟蹤的控制策略

2、，并以N1型微型汽車為實驗載體，研究自動離合器系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)研究離合器動力學(xué)及摩擦學(xué)性能。在離合器動力學(xué)模型研究過程中，針對微型汽車離合器的分離力過大或預(yù)緊力不足等問題，分析離合器關(guān)鍵參數(shù)對其動力學(xué)性能的影響，提出一種基于離合器參數(shù)設(shè)計方法。針對離合器起步抖動問題，通過實驗研究離合器滑摩速度對其摩擦磨損的影響，提出采用自動控制的方式來控制微型汽車起步過程中離合器的接合速度。
　　 (

3、2)提出一種基于多模控制方式的離合器接合過程總體控制策略。為了實現(xiàn)離合器“快-慢-快”的接合規(guī)律，本文采用“比例-模糊-PID”多模控制方式。在空載滑動階段采用比例控制滿足其快速性，滑摩工作階段采用模糊控制提高其抗阻尼特性，同步運(yùn)轉(zhuǎn)階段采用PID控制以克服模糊控制帶來的穩(wěn)態(tài)精度問題。仿真表明，多?？刂瞥浞职l(fā)揮了各種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，較其它任何單一控制有更好的控制效果。
　　 (3)研究離合器驅(qū)動機(jī)構(gòu)位置跟蹤控制系統(tǒng)。好的控制策略能

4、否達(dá)到一個良好的運(yùn)行效果，還有一個關(guān)鍵問題就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。本文提出了采用模糊自適應(yīng)PID控制器實現(xiàn)對離合器位置跟蹤系統(tǒng)的控制。仿真結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID能夠很好地實現(xiàn)位置跟蹤控制，具有良好的動、靜態(tài)性能，對系統(tǒng)參數(shù)的變化表現(xiàn)出了良好的魯棒性，且提高了系統(tǒng)的快速性。
　　 (4)研究離合器自動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。以ATmega16高性能單片機(jī)為核心，針對微型汽車N1車型設(shè)計了自動離合器控制器，設(shè)計并實現(xiàn)了各個模塊的硬件電路及接

5、口電路及其控制軟件。根據(jù)微型汽車各電子控制裝置的特點(diǎn)，研究了基于K總線的信號獲取方法。研究K線通訊協(xié)議，開發(fā)了應(yīng)用程序，采用這種簡便可靠的新方式實現(xiàn)了將信號采集由復(fù)雜的硬件完成簡化為直接讀取數(shù)字信號。
　　 (5)對系統(tǒng)進(jìn)行了臺架實驗與裝車實驗。在實驗臺架上模擬了不同油門開度下及不同的坡度下的起步情況。經(jīng)試驗經(jīng)臺架實驗采集數(shù)據(jù)和曲線擬合，說明車輛起步時不僅能充分體現(xiàn)駕駛員意圖，并且起步順利、平穩(wěn)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動小。目前樣車行駛已