电控自动式机械变速器(AMT)换挡过程分析与控制方法研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:mahsdbxc
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自动式机械变速器(Automatic Manual Transmission,AMT)是在传统手动机械变速器(Manual Transmission,MT)的基础上添加离合器执行机构、选换挡执行机构以及它们的控制单元改进而来。因此其具备结构简单、成本低、动力性良好的优点,正越来越多地应用于车辆的传动系统中。而目前利用合适的执行机构与控制方法来改善AMT换挡过程中动力中断时间较长、换挡冲击较明显等缺点成为其广泛应用的关键技术问题。本文围绕电动车辆AMT传动系统的换挡过程开展以下研究工作:1、针对一种新型高刚度电控换挡执行机构的工作原理及物理参数,建立其详细的数学模型。对电动汽车无离合器AMT换挡过程进行动力学分析,建立包含齿轮转动刚度阻尼、齿侧间隙非线性特征和同步器进档过程非线性特征的动力学模型。2、为了完成平顺换挡,减少换挡冲击度与动力中断时间,提升换挡品质,基于换挡过程的数学模型,针对同步器位置反馈信息设计适当的滑模控制器。3、分析电动汽车无离合器AMT换挡过程中主驱动电机调速精度、换挡力大小与变化率快慢等因素对换挡品质的影响,提出换挡品质综合评价指标体系,指导改善无离合器AMT的换挡品质。4、基于Matlab/Simulink和ADAMS所建立的无离合器AMT换挡过程及执行机构模型,对电动车辆在不同换挡参数下的换挡品质进行对比仿真,说明所建模型的可靠性,寻找最优的换挡参数;另外,针对换挡执行机构的滑模控制器与PID控制器的对比仿真结果表明,滑模控制器在不同档位、不同换挡阻力作用下均具有很好的稳定性。5、进行电动车辆AMT传动系统台架试验,结果显示,通过调控主驱动电机调速精度、换挡力及其变化率,可显著提高电动车辆AMT的换挡品质;另外,本文所研究的新型电控AMT选换挡执行机构与相应的滑模控制器在进一步提高换挡品质的同时,具有较高的稳定性、较大的发展前景及工业化潜力。
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