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电控机械式自动变速汽车换档智能控制

李志强  
【摘要】: 随着科学技术的发展,人们对汽车的要求越来越高,装配自动变速器能使车辆实现自动换档,提高汽车的动力性、燃油经济性及降低污染排放。电控机械式自动变速器(AMT)是在传统固定轴式变速器和干式离合器的基础上,采用电子技术和自动变速理论,以电子控制单元为核心,通过液压执行系统控制离合器的分离与接合,选换档操作以及发动机节气门的调节来实现起步、换档的自动操纵。就我国的当前国情而言,AMT易于为生产厂家所接受,生产继承性好,改造费用投入少,性价比高,有着广阔的发展前景。 换档控制是汽车自动变速技术中的重要部分。换档品质的好坏直接影响汽车的整车性能。世界各国都在不遗余力的进行着这方面的研究。随着电子技术与控制理论(经典控制、现代控制、智能控制)的发展,各种控制方法逐步被引入换档控制。设计与开发智能化程度较高的自动变速系统成为当前车辆自动变速的发展趋势,智能换档已成为汽车变速技术的发展方向。本文在将智能技术应用于AMT换档控制方面进行研究、分析工作。 首先介绍了电控机械式自动变速器的历史、现状及发展趋势。讨论了换档过程换档品质问题,采用比滑摩功、冲击度和换档时间进行评价。根据发动机性能试验数据,构造了发动机转矩模型和燃油消耗模型。自动换档规律是自动变速技术的核心。对比分析了以参数分类的换档规律,采用三参数换档规律,设计了动力性换档规律、经济性换档规律及综合性换档规律。详细地描述了智能换档控制的思路和方法,引入模糊神经元网络智能控制技术,构造发动机转速控制模型、档位决策模型、离合器接合速度控制模型及AMT换档系统模型,并进行仿真模拟。围绕自动变速控制系统进行了电子控制单元的软硬件设计,选用80C196KC单片机,按照AMT控制系统的要求,对外围扩展电路进行设计,同时也进行了软件流程的设计。针对车辆工况的复杂、环境恶劣的特点,进行了抗干扰及可靠性设计分析。最后,分析了传统油门及电子油门发动机转速控制方式,提出了一种新的液压系统控制方案,进行了理论分析和仿真,为实际应用奠定了基础。


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