扭矩辅助型AMT有动力升挡控制策略

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1、2016年3月第42卷第3期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMarch2016V01．42No．3http：／／bhxb．buaa．edu．anjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2015．0865扭矩辅助型AMT有动力升挡控制策略逯家鹏，李幼德+，韩鹏，程秀生(吉林大学汽车工程学院，长春130022)摘要：对扭矩辅助型机械自动变速箱(AMT)有动力升挡控制策略进行研究。在商用车传统的AMT

2、上，增加了一套由辅助离合器和自动控制装置组成的扭矩辅助机构。搭建了扭矩辅助型AMT的动力学模型。结合换挡评价指标，制定了扭矩辅助型AMT有动力升挡控制策略，基于2挡升3挡工况进行仿真研究，并通过整车试验验证该控制策略的有效性。仿真和试验结果表明，扭矩辅助型AMT能够在换档时输出动力，改善了换档品质。关键词：机械自动变速箱(AMT)；扭矩辅助；有动力升档；控制策略；仿真分析中图分类号：U463．212文献标识码：A文章编号：10013965(2016)03-0481-08机械自动变速箱(AutomatedMechanicalTransmis

3、sion，AMT)存在换挡动力中断问题，要根本解决这一问题，需要在传统AMT的基础上增加扭矩辅助机构，作为另一条动力路径传递扭矩。在换挡时，通过协调控制发动机、变速箱及扭矩辅助机构，能够在换档时输出动力，实现动力不中断换档。根据是否增加额外动力源，扭矩辅助型AMT分为2种：无源动力补偿型和有源动力补偿型⋯。有源动力补偿装置通常以电机作为动力源，对原变速箱的结构改动小，控制简单，输出扭矩更精确旧’，但是成本较高，本文采用无源动力补偿方案。根据换挡时刻发动机的状态不同，扭矩辅助型AMT换挡过程分为4种：有动力升挡、有动力降挡、无动力升挡和无动

4、力降挡¨圳。其中无动力换挡过程中，辅助离合器不工作，换挡控制与传统的AMT相同。许多专家学者¨’8o对此都做过详尽论述。本文则着重对有动力换挡过程中的升挡控制进行研究。在传统AMT上，增加了一套由辅助离合器和自动控制装置组成的扭矩辅助机构，使其在换档时避免了动力中断。本文建立扭矩辅助型AMT的动力学模型，制定了扭矩辅助型AMT有动力升挡控制策略。基于2挡升3挡工况进行仿真研究，并通过整车试验验证该控制策略的有效性。1扭矩辅助型AMT结构及工作原理1．1结构图1为扭矩辅助型AMT结构方案。它以AMT为基础，在中问轴和输出轴之间增加扭矩辅助机

5、构，换挡过程中传递扭矩。该系统有2个离合器：一个是起步离合器，位于发动机和变速箱之间，确保汽车平稳起步；另一个是辅助离合器，在换挡时传递扭矩。1．2工作原理汽车起步时，起步离合器接合。起步结束后，起步离合器保持常接合状态。开始换挡时，辅助离合器的压力不断增加，传递的扭矩不断增大，当前挡位齿轮传递的扭矩不断减小。当扭矩减为零收稿13期：2015—12-31；录用日期：2016-01—15；网络出版时间：2016-01．1810：03网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20160118．1003

6、．001．html基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金(20120061110027)}通讯作者：Tel．：0431—85094999E-mail：auto—tcs@jlu，edu．an引用格式：逯家鹏，李幼德，韩鹏，等．扭矩辅助型AMT有动力升挡控制策略ⅣJ．北京航空航天大学学报，2016，42p)：481．488．LuJP，LIyD，HANP，eta1．Powerupshiftcontrolstrategyoftorque—assistAMTfJJ．JoumalofBeijingUniversityofAeronauticsand

7、Astronautics，2016，42(3)：481·488(inChinese)．482北京航空航天大学学报时，分离当前挡位的同步器，调整发动机转速，接合目标挡位同步器。当目标挡位齿轮完全接合时，降低辅助离合器压力直至为零，整个换挡过程结束。1一起步离合器；2--输入轴；3—4、5挡l司步器；4一输出轴4挡齿轮；5一输出轴3挡齿轮；6--2、3挡同步器；7一输出轴2挡齿轮；8一输出轴1挡齿轮；9一l挡倒挡同步器；lO一输出轴倒挡齿轮；11一输出轴辅助离合器齿轮；12一输出轴；13一辅助离合器；14一倒挡轴；15一中间轴倒挡齿轮；16一

8、中间轴1挡齿轮；17一中间轴2挡齿轮；18一中间轴3挡齿轮；19一中间轴4挡齿轮；20一中间轴5挡齿轮；21一中间轴。图1扭矩辅助型AMT结构方案Fig．1Torque—assistAMTst