1、“.....,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,附录汽车变速器控制面临的机遇和挑战,摘要在动力系统中,汽车变速器是连接动力源和车轮的关键部位。为了提高燃油经济性降低排放及增强驱动性能,近几年来,许多新的技术已经在变速器领域出现了。本文首先介绍了不同类型的汽车变速器,并阐述了它们各自独特的控制特点。接着,我们又讨论了在汽车变速器控制上来自三个方面的挑战校准转换调度,传感驱动和电子技术。同时,我们研究了如何进步改善传动系统性能。介绍先进的汽车变速器技术为了提高燃油经济性,减少废气排放及提高性能,汽车制造商直都在开发新的动力传动技术。在变速器领域,新兴的技术,如传动比连续变化的无级变速器,双离合器变速箱,自动手动的综合变速器和电动无级变速器已经在由齿轮自动变速器和手动变速器居于主导地位的市场上出现了。在众多不同的开发这些新型变速器的技术挑战中,系统动力和控制在提供优越的性能的同时......”。
2、“.....任何形式的自动变速器的基本功能就是将发动机的转矩平稳有效地传递到具有要求的传动比的汽车上。最常见的变速器控制装置是离合器和液压活塞。这些离合器由液力驱动,马达驱动或由其他方式驱动见图。因此,离合器活塞控制对传动操作是必不可少的。在和中,离合器是确保转矩平稳传递的关键。在中,液压活塞控制对系统性能和设备的耐用性都很重要。在许多新型自动变速器中,采用离合器对离合器转换降低了成本改进了包装。这不仅涉及到即将到来的和就要过时的离合器,而且涉及到它们之间正时和协调的电子控制。除了淘汰这种转变阀门和蓄电池等,离合器对离合器控制也减少了滑行离合器和自由轮,大大简化了机械传动的内容。取消这些装置使对离合器到离合器转换的控制成为种挑战。伴随着具有离合器对离合器转换的自动变速器的传统控制系统,这种即将到来的离合器填充过程是个不确定性的主要来源......”。
3、“.....即将到来的离合器填充时间会受许多因素的影响而发生变化,如液体的温度,回位弹簧活塞液压流体入口离合器踏板图离合器示意图电磁阀的特点,线压力变化和转变过程中流逝的时间。要求的填充压力和填充时间对于在转变过程中实现良好的填充和平稳的开始过程是至关重要的。即使在计算这两个参数的过程中发生的微小也可能导致过满或底部填充,就像图示意的那样。有些算法已发展到能够探测出使用高速信号填冲的终端,但是它们中没有个被证明是可靠的及足够快去防止尖峰过满。图显示了在挂高速挡的过程中即将发生的离合器过满的例子。那个即将来临的离合器压有轻微的溢流现象,这会产生转换过程中的连锁反应,导致引擎下拉和输出转矩的大幅度下降。在这个例子中为了避免这些连锁反应需要更强大的离合器控制。尽管在未来的调整中可以使用适应性计划去更正过满现象,但是真正的挑战是如何在第地点阻止它发生......”。
4、“.....由于开环控制驱动控制和反馈控制方法的结合,离合器的协调配合得以实现。在这种控制中,变速器的输入输出转速是主要的测量对象。个自适应系统主要用于补偿转换和开发过程中的变化。近来,已经有人提出同时使用发动机和变速器产生混合扭矩的想法。这种产生扭矩的方法所面临的主要难题在于如何保证离合器协调和持续的转换质量。自动手动变速器在欧洲已经开始受到欢迎。由于自身的设计使得在转换过程中扭矩中断,造成这种变速器在北美潜在的发展空间变得有限。的个分支是双输入离合器变速箱,它使用两个输入离合器个适用于具有单数齿轮的变速箱,个适用于具有双数齿轮的变速箱。可以在转换过程中持续传输扭矩。在面临摩擦启动的启动和转换过程中,遇到的所有控制方面的问题和挑战也在于它自身的设计。台比传统的液力变矩器自动变速器需要更多的校核工作......”。
5、“.....另方面,因为需要更多的校准处理,所以它们可以不断变化以适用于不同规格和不同行驶条件的汽车。在和中,较少的变矩器传输在控制方面面临的个挑战显示在图中。具有阻尼传动系统的短暂变化,比如说转换过程,能够触发传动系统不良震荡,正如明显的输出转矩跟踪。图离合器溢流对升挡的影响在摩擦启动单向离合器的传输中,没有液力变矩器使得液压传动系统没有阻尼,由此带来许多控制方面的挑战,包括汽车启动时驾驶员的感觉,以及在转换和模拟过程中的阻尼情形。不使用昂贵的扭矩或压力传感器,操控台具有模拟变矩器的离合器是个重大挑战。而对于液压离合器和磁流变液离合器实现的可能性,研究人员已经进行了调查研究。传动比连续变化的无级变速器使得发动机能够在很大的速度和承载范围内运转,而不受车辆的速度和承载要求的限制。此功能允许发动机能够不受车辆速度的影响......”。
6、“.....市场上已经出现了不同种类的无级变速器。皮带和链传动的无级变速器使用液压活塞来保证绳轮在变速器中的地位和投入产出比。主要的控制挑战是在力求用快速的比例控制实现最大限度地提高燃油经济性的同时,如何保持最佳的加紧力去防止打滑。环形牵引驱动变速器已经被许多制造商视为链或带式无级变速器的理想的替代品。环形牵引驱动变速器能够提供更大的扭矩和更快的比例变化能力。个半环形的无级变速器在开环运作的情况下图受控阻尼上移后的效果是不稳定的,从而需要个速比控制系统。此外,当无级变速器采用齿轮传动中性的概念时,它就不再需要启动装置,例如液力变矩器和打滑离合器。在齿轮中性传动时,速比控制变得不足,从而需要对输出力矩进行控制。在环形牵引驱动变速器中,控制方面的挑战凸显在。电动无级变速器最近在市场上已经出现了。使用具有行星齿轮装置的电动机械,即电动机发电机,它的优点包括灵活性,可控性和更好的性能......”。
7、“.....这些设计,般来说,是相当复杂的工程,因为它们要涉及许多的行星齿轮装置和离合器。精心的控制计划必须确保相应的转换原则和避免在转换期间输出端扭矩的突然变化。这种控制算法将最终决定司机感知混合动力汽车的性能如何,特别是当车辆在电动机和发动机之间来回切换时他们是否能准确感觉到。在传统的内燃机逐渐被燃料电池推进系统取代之前,混合动力汽车可能只是个权宜之计。在燃料电池汽车中,电轮毂电机内可完全消除对变速器的需要和改变未来的主导技术。传输控制算法和硬件发展具有矫正变量的查询表广泛应用于汽车变速器控制中。随着功能和电子部件的增加,系统校准的复杂性上升很快。这不仅是由传输中的电子控制造成的,而且与发动机和其它部件在动力传动系统中的协调性也有关系。例如,随着自动变速器中齿轮传动比数的增加......”。
8、“.....为了大大降低开发时间,提高性能,在校正过程中,自动化和系统化的方法是必需要的。首先,对自动调节过程进行研究使其在很少或没有人为干扰的条件下能够自动校正变速器。研究人员开发了套自动化的工具装备用来校正在无人干涉条件下的汽车动力总成。为了标定发动机,研究人员开发了种自适应网络设计实验方法。这种方法能为具有不规则形状的操作区域的非线性系统进行高效的实验设计。同样的方法也可以应用于汽车传输校准。其次,人们提出了将控制模型视为个推动者的想法,目的在于减少校准变量数,以及校准的时间和精力。然而,环境的不确定性和操作范围的广泛是系统稳定性方面的个主要挑战。传输温度可以在摄氏度到摄氏度之间变化,这反过来又影响到自动变速器流体的属性。从车辆完全停下来到高速大负荷的运转,这种大范围变化的操作需要精确的模型和高宽带控制......”。
9、“.....及应用稳劲的控制设计以达到预期的性能。详细的对于控制转换阶段变速器模型惯性的开发步骤呈现在文献中。基于这些模型,可以对稳健的控制进行设计,使其不用考虑发动机负荷自动传动流体的粘度,以达到理想的转向性能。为了实现自动手动变速器中离合器的控制,研究人员对变结构控制进行了研究。结果表明,变结构控制能够在未知的环境下保持系统的稳定。第三,自适应学习控制的开发是为了满足不确定的环境和不同的驾驶模式的要求。人工神经网络的使用是用来模拟采用黑盒技术的汽车动力总成。输入和输出数据是用来训练神经网络,使其能仿效变速器及它的子系统的功能。这种方法的特点是它不仅可以模拟稳态运作,还可以模拟动态瞬态系统的运作。这种方法的主要优点包括使用实时车辆数据的在线培训自适应校正或控制能力。随着变速器速比数的增加,换挡规律也变得更加复杂了......”。
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