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无动力中断机械式自动变速器(UST-Uninterrupted Shift Transmission)利用可控化的超越离合器的单向传递动力状态与超越状态的合理组合,实现换挡过程中动力的自动切换。在前期研究中其换挡过程无动力中断的特点已获得实验验证,是一种很有前景的新型车辆变速传动方案。UST既克服了机械式自动变速器(AMT-Automated MechanicalTransmission)换挡时动力中断的弱点,又摆脱了双离合器自动变速器(DCT-Dual ClutchTransmission)依靠搭接控制实现动力换挡的固有模式。UST沿用机械式变速器(MT-Manual Transmission)平行轴齿轮结构,其生产继承性好、传动效率高,具有良好的产业推广前景。目前UST技术还处于前期研究阶段,特别是需对其换挡控制技术进行深入研究,进一步夯实UST实用化基础。本文开展的主要研究工作有:单向超越离合器经过可控化改造成多模可控换挡器(MCS-Multimode ControlledShifter),可以拥有双向传递动力和超越的功能。由于多模可控换挡器的实现难度较高,如何在UST方案中采用两模可控换挡器组合并能控制作动件数量是一个新命题。在UST基本换挡原理的基础上设计出联动式换挡控制机构,通过机械互锁,不仅完成换挡器的模式切换实现可靠换挡,而且降低了系统的整体控制难度。为提高UST换挡品质,兼顾换挡冲击度和滑磨功,有必要对离合器转矩容量(压紧力)和发动机动力源进行综合控制。由于控制对象的多目标性和时变性,精确模型建立难度较大,应用传统的线性控制方法控制精度不足。综合分析国内外相关研究方法,鉴于自动变速器控制策略制定很大程度依赖试验数据和主观经验积累,本文采用模糊算法制定换挡过程控制策略。利用动力传动系统建模仿真软件Simdriveline,建立包含UST换挡模块的整车纵向动力学模型,然后制定换挡过程中离合器压紧力和发动机动力的模糊控制策略,并利用Matlab平台设计模糊控制器运用于所建立的UST整车动力学仿真模型中,由仿真实验说明了换挡控制策略的合理和有效。在已有传动试验台基础上,对测控系统进行升级改造,基于微处理器的中继模块提高测量节点的转速、转矩信号的采样精度,实现数据快速采集和实时存储、显示,并实现对离合器和电机的控制。利用RTW实时代码生成技术将在Simulink中模糊控制器以二进制代码形式写入控制单元(ECU-Electronic Control Unit)中。实时控制策略在UST换挡试验的控制效果验证了换挡模糊控制策略的实际有效性。动力和离合器综合控制实验表明,模糊策略对提高换挡品质有很好的效果,可以有效减少滑磨功,并对减弱冲击有一定效果。