汽車自動變速系統(tǒng)智能控制方法研究.pdf

1、自動變速控制是現(xiàn)代汽車的一項重要技術，也是智能車輛的基本功能。為使汽車自動變速控制系統(tǒng)有更高的控制性能和更靈活的控制策略，將智能控制技術引入自動變速控制系統(tǒng)十分必要。論文作者針對控制難度較大的一種自動變速器——電控機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission即AMT)的若干控制技術難題，運用智能控制理論和方法對其控制規(guī)律進行了研究。這一方面是為了解決AMT的這些控制難題，加快汽車AMT的實際應用的速度

2、，另一方面也有助于推進智能控制理論與技術的實際應用進程，促進智能控制技術本身的發(fā)展。 論文首先介紹了三種典型自動變速器的特點和發(fā)展情況，然后重點介紹國內外研究電控機械自動變速器控制方法的現(xiàn)狀和論文作者研制的桑塔納2000型轎車電控機械自動變速器控制系統(tǒng)的組成原理、研制情況以及在控制方面還存在的問題，為進一步深入對自動變速器智能控制方法的研究確定了方向和研究內容。 離合器的接合控制是電控機械式自動變速器的難點技術之一。盡管

3、人們曾研究過用PID控制和模糊控制技術來實現(xiàn)對離合器接合過程的控制，但這些方法在控制決策方面尚缺乏其靈活性和通過學習改進控制效果的能力。因此，論文中，作者提出了應用迭代學習方法來實現(xiàn)離合器控制的學習功能。其基本思想是：把離合器接合過程的兩個重要參數(shù)—離合器的有效起始接合點x0和離合器半接合過程中的接合速度x設計為可以依照一定準則進行改變并能進行修正，從而使汽車離合器接合品質能夠提高的可學習參數(shù)，并運用迭代學習算法來實現(xiàn)這個功能。參數(shù)學習

4、的準則就是讓離合器的接合盡可能使汽車的起步加速度接近容許的加速度而又不會使起步沖擊度超過允許值。本文采用所建立的確定離合器有效起始接合點x0和接合速度x的迭代學習算法，進行了離合器接合控制的數(shù)字仿真。仿真結果和試驗結果表明：迭代學習控制技術應用于離合器的控制有助于改善其接合控制的性能，在AMT系統(tǒng)中應用是可行。 電控機械式自動變速系統(tǒng)的另一個技術難題是最佳換檔點的確定。在開發(fā)研究AMT的過程中，國內外的通常做法是通過臺架試驗模擬

5、在各種不同道路條件下進行換檔時的動力性和經濟性，得到大量的試驗數(shù)據(jù)。然后，經過計算機的離線計算，從中確定出最佳動力性換檔規(guī)律或最佳經濟性換檔規(guī)律。由于這種方法耗費人力、物力和財力，而且不能使換檔點隨車輛和道路的條件變化始終保持最佳。于是，作者在論文中提出了基于模式識別和迭代學習算法的最佳動力性換檔控制方法。該方法的基本思想是把車輛在某個檔位和在某種道路條件下具有最佳動力性能的運行狀態(tài)視為同一模式，不同的模式就必須采用不同的檔位才能獲得最

6、佳的動力性能。而兩個不同模式之間的交界線就必然構成最佳動力換檔規(guī)律曲線。于是，采用基于模式識別的迭代學習逐漸逼近最優(yōu)的方法來確定這條最佳換檔規(guī)律曲線。文中，作者還就迭代學習的收斂性問題進行了分析。分析結果表明：采用這種方法，車輛在各個檔位下的加速特性滿足一定條件時，是完全可以收斂的。而這個條件對于一般的車輛而言均能滿足。 無論是進行換檔決策還是在坡道上進行起步操縱控制，坡度角都是一個非常重要的道路條件參數(shù)，然而對該參數(shù)的隨車動態(tài)

7、測量也是一個難度較大的技術問題。論文介紹了作者運用多傳感器信息融合的方法建立車輛在行駛過程中對道路坡度進行動態(tài)識別的數(shù)學模型的思路。根據(jù)這個模型，只要用單擺式角位移傳感器測出包含有車身的傾角信號，用兩個位移傳感器分別測出車身在前懸架和后懸架處的上下位移信號、用加速度傳感器測出車身的前進加速度信號，就可以通過融合算法得到車輛正在行駛的道路所具有的坡度角。另外，坡度角識別的誤差也是一個值得討論的問題，因為過大的誤差將會使這種方法失去實際應用

8、的價值。為此，文中還進行了坡度角識別誤差的分析，找出了減小融合誤差的措施。為了從技術上實現(xiàn)道路坡度角的融合算法，作者還討論了數(shù)字信號融合和模擬信號融合兩種不同的方法。 裝有電控機械式自動變速器的車輛怎樣才能在坡道上平穩(wěn)起步而不出現(xiàn)倒溜也是一個需要研究的問題。從一些相關論文或資料可以知道：國內外的普遍做法是采用在制動系統(tǒng)中加裝坡道起步器。但這種方法將使制動系統(tǒng)的可靠性下降，而且還會增加成本。為此，作者分析了車輛的坡道起步過程，發(fā)現(xiàn)