电控机械式自动变速器控制品质提升研究及试验

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）电控机械式自动变速器控制品质提升研究及试验王飞二〇一五年六月１１分类号：学校代号：８４５ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０１１３５广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）电控机械式自动变速器控制品质提升研究及试验王飞指导教师姓名、职称：凌玲副教授学科（专业）或领域名称：机械电子工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：２０１５年６月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

2、ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ）ｇｇＣｏｎｔｒｏｌｕａｌｉｔｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｑｙｐｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｆＡＭＴｐＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎＦｅｉｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ，ＬｉｎｇｌｉｎｇＪｕｎｅ１２０５ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

3、ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６摘要摘要随着科技进步、经济发展，更加可靠、安全、节能、环保、舒适的现代汽车已成为应用的主流。自动变速器作为现代汽车动力传动系统的重要组成部分，其特性无疑对车辆的性能产生极其重要的影响。兼顾可靠性、舒适性、动力性、经济性、安全性是目前自动变速器发展的主要方向。而计算机、电子、控制技术的飞速发展，促使这一切不断变为现实ｃａｎ。由于电控机械式自动变速器ＡＭＴ（ＡｕｔｏｍａｔｉＭｅｃｈｉｃａｌ

4、Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）具有传动效率高、结构简单、成本低、维修方便、生产继承性好等优点，一是非常适合我国国情的机电液体化高新技术产品，成为现阶段自动变速器中的新锐。本文以传统燃油汽车ＡＭＴ作为研究对象，主要针对其中的控制品质进行理论分析和实验研究：，本文进行了以下几个方面的研究工作（１）燃油汽车ＡＭＴ的应用及发展状况调研通过调查研究，，分析国内外对燃油汽车ＡＭＴ的研究现状和背景了解燃油ＡＭＴ汽车运行过程中存在的问题，从而提出课题的研究对象及研究意义。（２）ＡＭＴ低温可靠性提升研究分析了电控机械式自动

5、变速箱的低温特性及温度对各执行机构的影响，通过理论分析获取温度对执行机构的影响因素，通过实验获取温度的实际影响效果，并针对低温下可能出现的机构卡死等故障进行低温补偿控制及极限工况处理，从而提升了ＡＭＴ在低温下的可靠性。（３）ＡＭＴ起步和换档舒适性提升研究针对实车驾驶过程中存在离合器位置控制不精确导致起步和换档冲击的问题，开展了ＡＭＴ控制的核心（离合器控制）研究。基于直流有刷电机控制、经典ＰＩＤ控制、离合器机构机械特性理论分析一，提出了种自适应的离合器变Ｄ调节ＰＩＤ控制策略，该策略釆用二维查表获取动

6、态Ｋｄ并基于模糊算法进行实时系数校正，经实车测试验证：新控制策略能有效提升离合器位置控制精度，从而提升了实车起步和换档舒适度。（４）ＡＭＴ动力性和经济性提升研究基于整车厂提供的发动机台架测试数据，采用线性插值和最小二乘法拟合得到发动机数据，从而获得较精确地发动机模型。导入实车参数，完成实车精确仿真模型搭建。采用Ｃｒｕｉｓｅ软件进行经济性和动力性换挡线优化，通过仿真研究和实车测试，验证优化的有效性。虽然基于发动机数据拟合来进行换档线优化的研究方法在国内外有所报道，但其研究往往局限于在仿真层面上验证优化的有效

7、性。而关于本文基于大量的仿真与实车测试结合方法的研究较少。结果表明，本文优化的可靠性更高。（５）ＡＭＴ实车驾驶安全性提升研究基于ＳｉｒａｕＨｎｋ和ＡｕｔｏＢｏｘ进行硬件在环（ＭＬ）仿真系统开发，仿真系统开发涉Ｉ广东工业大学工学硕士学位论文及各机构的建模、模型调试、硬件电路连接、信号通道调试、ＣｏｎｔｒｏｌＤｅｓｋ界面设置、功能优化升级整个过程，最终实现模拟实车驾驶、人为触发故障、自动测试等功能，有效减少了ＡＭＴ软件开发成本及软件控制过程中存在的问题，从而提高了软件测试和ＡＭＴ控制的安全

8、性。本文的创新点在于着眼于ＡＭＴ控制品质提升的研究，同时进行了ＡＭＴ可靠性、舒适性、动力、经济性、安全性提升研究，并基于大量的仿真与实车测试加以验证优化一，使得所幵发的ＡＭＴ汽车控制品质整体提升个档次，研究