微型汽車自動(dòng)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(dòng)離合器得到了快速發(fā)展與廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)離合器是在手動(dòng)變速箱基礎(chǔ)上，取消了離合踏板，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)離合的汽車動(dòng)力傳遞裝置。它順應(yīng)了功能完善與價(jià)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(shí)具有造價(jià)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(dòng)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(shí)驗(yàn)載體，研究自動(dòng)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(dòng)力學(xué)及摩擦學(xué)性能。在離合器動(dòng)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(dòng)力學(xué)性能的影響，提出一種基于離合器參數(shù)設(shè)計(jì)方法。針對離合器起步抖動(dòng)問題，通過實(shí)驗(yàn)研究離合器滑摩速度對其摩擦磨損的影響，提出采用自動(dòng)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?？刂品绞降碾x合器接合過程總體控制策略。為了實(shí)現(xiàn)離合器“快-慢-快”的接合規(guī)律，本文采用“比例-模糊-PID”多?？刂品绞?。在空載滑動(dòng)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(dòng)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(gè)良好的運(yùn)行效果，還有一個(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)位置跟蹤控制，具有良好的動(dòng)、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(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)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(jì)了自動(dòng)離合器控制器，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了各個(gè)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(hào)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(shí)現(xiàn)了將信號(hào)采集由復(fù)雜的硬件完成簡化為直接讀取數(shù)字信號(hào)。
　　 (5)對系統(tǒng)進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)與裝車實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(yàn)經(jīng)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)和曲線擬合，說明車輛起步時(shí)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)小。目前樣車行駛已