基于发动机负扭矩的双离合器自动变速器换挡控制

摘要

双离合器自动变速器（DCT，Dual Clutch Transmission）是当前汽车自动变速器领域的一个研究热点。由于DCT在换挡过程中可以实现动力不中断，使得车辆的乘坐舒适性和驾驶性提高。同时，由于其采用传动效率较高的齿轮传动，使车辆具有较好的燃油经济性。此外，由于其结构和零部件与 MT类似，具有 MT的继承性，有利于制造成本的降低。因此DCT成为了汽车行业，尤其是国内汽车行业研究开发的重点项目。
　　针对DCT的关键技术问题，本文主要从以下几个方面进行了研究：
　　①基于发动机试验数据及整车参数，建立最佳动力性和最佳经济性换挡规律。对驾驶员驾驶意图和道路环境统一划分，通过模糊推理完成识别，进而对换挡规律进行修正。并通过对发动机正扭矩及负扭矩工况的识别，进一步判断换挡类型。建立了DCT车辆智能换挡系统
　　②针对干式双离合器自动变速器，对膜片弹簧特性进行研究，建立了分离轴承位移与膜片弹簧压力的关系，结合摩擦学原理，建立了离合器扭矩传递模型，实现了离合器扭矩控制模型的建立。
　　③通过对发动机试验数据进行样条插值，得到了发动机数值模型。通过对离合器及变速器等DCT动力传动部件进行动力学分析，以及整车受力分析，建立了传动系统动力学模型，为DCT控制策略的制定及仿真奠定基础。
　　④基于发动机输出正扭矩的工况，对DCT升挡及降挡过程进行分析，针对换挡过程各个阶段的特点，以满足换挡评价指标为目的，建立了换挡过程各个阶段发动机扭矩及离合器的控制策略，并制定了对各个状态进行识别和判定的方法。
　　⑤通过对DCT负扭矩换挡和正扭矩换挡进行分析比较，提出了换挡扭矩相的转速条件。基于发动机输出制动扭矩的工况，对DCT升挡和降挡过程的各个阶段进行分析，在发动机转速同时低于两个离合器转速的工况下完成扭矩的切换。制定了各状态的识别和判定方法，并提出了扭矩切换阶段维持发动机运行稳定的DCT负扭矩换挡过程离合器控制策略。基于Matlab/Simulink软件平台对提出的控制策略和方法进行仿真，仿真结果表明制定的控制策略能够满足换挡要求。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2 DCT的发展过程及现状

1.3 DCT的结构及工作原理

1.4 DCT的关键技术及研究现状

1.5 本文的主要研究内容

2 双离合器自动变速器智能换挡系统

2.1 DCT换挡规律概述

2.2最佳换挡规律的计算

2.3驾驶意图和行驶环境的划分与识别

2.4 标准换挡规律的修正

2.5 DCT换挡工况分类及识别

2.6 本章小结

3 双离合器自动变速系统模型的建立

3.1引言

3.2发动机数值模型

3.3离合器转矩模型

3.4 DCT系统动力学模型

3.5 DCT正扭矩换挡过程模型的建立

3.6本章小结

4 双离合器自动变速器正扭矩换挡过程的控制

4.1 引言

4.2换挡过程评价指标

4.3 DCT正扭矩换挡过程分析

4.4 DCT正扭矩换挡过程的控制策略

4.5 仿真结果分析

4.6 本章小结

5 双离合器自动变速器负扭矩换挡过程的控制

5.1 引言

5.2负扭矩换挡概述

5.3 DCT负扭矩换挡过程分析

5.4 DCT负扭矩换挡过程的控制策略

5.5 仿真结果分析

5.6 本章小结

6 全文总结

致谢

参考文献

附录