汽车电控理论_变速器_换挡策略.pptx

哈尔滨工业大学（威海）汽车工程学院,第,*,页,现代汽车控制理论研究,研究生汽车电子技术教程,第三章,智,智,能,能电控,自,自动变,速,速器换,档,档策略,研,研究,一.,简,简介,国内外,的,的研究,现,现状,在国外,，,，自动,变,变速器,的,的研究,始,始于汽,车,车1985,年，日,本,本五十,铃,铃公司,率,率先研,制,制成功,NAVI-5,型全自,动,动机械,式,式变速,器,器，并,装,装于飞,鸟,鸟,(,ASKA),轿车，,投,投放市,场,场获得,成,成功此,此后，,美,美国的,福,福特,(,FORD),公司、,法,法国雷,诺,诺,(,RENAULT),公司、,意,意大利,的,的菲亚,特,特,(,FIAT),公司都,相,相继开,发,发了这,种,种变速,器,器，全,自,自动,AMT,已进入,产,产品化,和,和实用,化,化阶段,由于,自,自动换,挡,挡和起,步,步时都,受,受到环,境,境、驾,驶,驶员驾,驶,驶水平,和,和车况,等,等因素,的,的影响,，,，日本,的,的五十,铃,铃,(,ISUZU),、,尼桑,(,NISSAN),等开始,采,采用模,糊,糊推理,的,的智能,化,化方法,进,进行此,方,方面的,研,研究，,包,包括模,糊,糊换挡,策,策略和,离,离合器,接,接合速,度,度的模,糊,糊控制,。

三菱,公,公司新,的,的自动,变,变速车,“,“,FuzzyShift4AT,”,在自动,变,变速系,统,统中加,入,入了“,模,模糊控,制,制”的,概,概念在,在工程,机,机械领,域,域，日,本,本川崎,重,重工公,司,司开发,的,的轮式,装,装载机,KLD97ZIII,匹配,15,ZIII,自动换,挡,挡变速,器,器意,大,大利萨,姆,姆,(,SAME),公司,Rubin,系列拖,拉,拉机采,用,用了全,自,自动换,挡,挡变速,箱,箱，美,国,国卡特,彼,彼勒,(,CATERPILLAR),公司的,Challenger35/45/55,橡胶履,带,带拖拉,机,机从第,10,挡至第,16,挡可以,实,实现自,动,动换挡,在国内,，,，吉林,大,大学、,北,北京理,工,工大学,、,、重庆,医,医疗机,械,械工业,公,公司等,多,多家单,位,位均在,自,自动变,速,速器的,研,研究方,面,面取得,了,了科研,成,成果其,其中，,吉,吉林大,学,学率先,将,将智能,控,控制理,论,论应用,到,到工程,机,机械中,，,，对工,程,程机械,模,模糊神,经,经网络,档,档位控,制,制进行,了,了试验,研,研究，,研,研制出,推,推土机,的,的模糊,换,换挡系,统,统并进,行,行了室,内,内试验,；,；对轮,式,式装载,机,机的模,糊,糊换挡,策,策略也,进,进行了,研,研究。

1998年8,月,月吉林,大,大学自,主,主研制,桑,桑塔纳2000,AMT,样车通,过,过了国,家,家鉴定,，,，目前,正,正进一,步,步加强,系,系统可,靠,靠性等,方,方面的,研,研究神,神龙公,司,司也向,市,市场投,放,放了装,备,备进口,AL4,智能型,自,自动变,速,速器的,富,富康988“,领,领导者,”,”以及,富,富康1.6,L,轿车，,它,它们采,用,用了模,糊,糊控制,理,理论和,动,动力传,动,动系统,综,综合控,制,制技术,，,，实现,了,了智能,化,化控制,，,，电子,控,控制单,元,元有10种换,挡,挡规律,，,，按需,分,分别调,用,用几种,换,换挡规,律,律或同,时,时或交,替,替工作,，,，共同,控,控制变,速,速器的,状,状态2022/10/30,1,哈尔滨,工,工业大,学,学（威,海,海）汽,车,车工程,学,学院,自动换,挡,挡规律,研,研究展,望,望,随着自,动,动变速,器,器换挡,规,规律在,使,使用中,出,出现的,问,问题和,智,智能控,制,制理论,的,的迅速,发,发展以,及,及人们,对,对车辆,性,性能要,求,求的提,高,高，各,种,种最新,的,的监测,、,、控制,技,技术将,不,不断引,入,入车辆,领,领域，,以,以改善,自,自动变,速,速器的,性,性能，,使,使档位,决,决策、,换,换挡控,制,制与车,辆,辆、环,境,境和驾,驶,驶员意,图,图相适,应,应。

在,已,已有智,能,能控制,理,理论与,车,车辆工,程,程相结,合,合的基,础,础上，,运,运用最,新,新的智,能,能控制,理,理论修,正,正传统,的,的二参,数,数、三,参,参数换,挡,挡规律,，,，使车,辆,辆换挡,更,更加经,济,济、可,靠,靠；将,模,模糊控,制,制、神,经,经网络,、,、专家,系,系统及,混,混沌理,论,论等新,学,学科单,独,独或者,结,结合使,用,用，以,扩,扩大处,理,理信息,的,的范围,和,和能力,，,，进行,综,综合控,制,制，形,成,成综合,智,智能控,制,制换挡,规,规律所,所有这,些,些都将,大,大大提,高,高自动,换,换挡的,稳,稳定性,和,和智能,化,化水平,，,，将成,为,为未来,研,研究的,热,热点,二自,动,动变速,器,器的基,本,本组成,与,与工作,原,原理,基,本,本组成,电子控,制,制自动,变,变速器,一,一般由,液,液力变,矩,矩器、,行,行星轮,变,变速器,、,、电子,控,控制系,统,统,3部分,组,组成,液力变,矩,矩器通,常,常由与,发,发动机,飞,飞轮连,接,接的泵,轮,轮、与,变,变速器,输,输入轴,连,连接的,涡,涡轮及,与,与单向,离,离合器,连,连接的,导,导轮组,成,成，其,主,主要作,用,用是通,过,过油液,的,的运动,传,传递动,力,力并在,一,一定范,围,围内实,现,现降速,增,增扭、,无,无级变,速,速。

行,星,星轮变,速,速器是,由,由一系,列,列的行,星,星齿轮,系,系、液,压,压离合,器,器与制,动,动器组,成,成的有,级,级式的,变,变速器,，,，该变,速,速器易,于,于通过,控,控制系,统,统实现,自,自动换,档,档，并,且,且与液,力,力变矩,器,器配合,可,可在更,大,大范围,内,内实现,无,无级变,速,速电子控,制,制系统,由,由反应,汽,汽车工,况,况的传,感,感器、,自,自动变,速,速器控,制,制电脑,、,、变速,电,电磁阀,及,及换档,离,离合器,等,等执行,机,机构组,成,成，其,主,主要功,用,用是由,自,自动变,速,速器控,制,制电脑,根,根据传,感,感器反,应,应的车,况,况信息,进,进行自,动,动运算,和,和判断,，,，发出,科,科学的,换,换档指,令,令到换,档,档执行,机,机构以,实,实现自,动,动换档,变,变速工,作,作原理,如图3.1所,示,示，电,子,子控制,式,式自动,变,变速器,是,是通过,传,传感器,装,装置将,汽,汽车的,运,运行工,况,况转化,为,为电信,号,号，并,通,通,2022/10/30,2,哈尔滨,工,工业大,学,学（威,海,海）汽,车,车工程,学,学院,过自动,变,变速器,电,电脑对,电,电信号,处,处理，,然,然后输,出,出控制,指,指令给,相,相应的,电,电磁阀,，,，来实,现,现变速,器,器的换,档,档操作,。

发动机,发动机电脑,节气门位置传感器,车速传感器,冷却水温传感器,变速器油温传感器,发动机转速传感器,档次开关,制动灯开关,模式选择开关,自动变速阀体,电磁阀,自动变速器电脑,行星齿轮变速器,液力变矩器,图3.1,电,电子,控,控制式,自,自动变,速,速器的,工,工作原,理,理,2022/10/30,3,哈尔滨,工,工业大,学,学（威,海,海）汽,车,车工程,学,学院,（）,功率流,传,传递路,线,线,汽车发,动,动机发,出,出的功,率,率流通,过,过液力,变,变矩器,的,的一次,放,放大（,可,可达到2-4,倍,倍）后,，,，传给,行,行星轮,变,变速器,进,进行有,级,级变速,，,，然后,通,通过输,出,出轴传,到,到驱动,桥,桥；其,中,中液力,变,变矩器,可,可在一,定,定范围,内,内实现,无,无级变,速,速，根,据,据汽车,的,的行驶,阻,阻力及,车,车速自,动,动调整,负,负荷传,传感器,监,监测的,主,主要信,息,息,1）节,气,气门位,置,置传感,器,器反应,节,节气门,的,的开度,大,大小的,比,比例，,该,该信息,与,与发动,机,机转速,汽,汽车行,驶,驶速度,等,等参数,配,配合提,供,供电脑,换,换档的,决,决策依,据,据；,2）车速传,感,感器反应汽,车,车的行驶速,度,度；,3）发动机,转,转速传感器,反,反应发动机,实,实际运转速,度,度；,4）冷却水,温,温传感器反,应,应发动机热,平,平衡状况信,息,息，水温较,低,低时不适宜,加,加档，应在,低,低负荷下继,续,续预热；,5）变速器,油,油温传感器,反,反应变速器,润,润滑油热平,衡,衡状况，其,是,是控制散热,器,器的散热强,度,度的依据；,6）档位开,关,关反应驾驶,人,人员的意图,并,并间接反应,出,出道路情况,，,，自动变速,器,器仍然需要,将,将变速手柄,置,置于某一确,定,定的位置（,至,至少分为前,进,进、倒退、,空,空位等）；,7）模式选,择,择开关决定,汽,汽车行驶的,基,基本模式：,是,是以经济车,速,速行驶还是,以,以高动力性,行,行驶；,8）制动灯,开,开关，反应,汽,汽车是否处,于,于制动状态,，,，决定发动,机,机工况及各,传,传动部件的,工,工况；,2022/10/30,4,哈尔滨工业,大,大学（威海,）,）汽车工程,学,学院,（）自动,变,变速系统的,控,控制内容,1,）档位控制,：,：当变速手,柄,柄在前进档,时,时，自动变,速,速器电脑根,据,据汽车行驶,情,情况选择最,佳,佳的时刻换,到,到最合适的,档,档位，以使,汽,汽车充分发,挥,挥动力性和,经,经济性；,2,）变速液压,系,系统的油压,控,控制：自动,变,变速器电脑,根,根据汽车的,工,工况需要调,整,整液压系统,的,的压力，以,达,达到既减少,能,能耗，又满,足,足传递功率,流,流的需要，,同,同时保证换,档,档平稳无冲,击,击；,3,）发动机控,制,制：自动换,档,档过程中，,自,自动变速器,电,电脑通知发,动,动机电脑适,当,当减小喷油,量,量，保证换,档,档平稳；特,殊,殊路况下需,发,发动机制动,汽,汽车运行时,，,，自动变速,器,器电脑发出,信,信号使发动,机,机与变速器,强,强制连接（,通,通过强制离,合,合器），以,实,实现发动机,的,的制动效果,。

高档,低档,50%,100%,车速,加速时的升档规律,加速时的降档规律,节气门开度,图3.2,自,自动换档,图,图,2022/10/30,5,哈尔滨工业,大,大学（威海,）,）汽车工程,学,学院,（）自动,变,变速的控制,原,原理,1,）自动换档,的,的决策模型,：,：如图3.2所示，汽,车,车换档的主,要,要决定因素,是,是节气门开,度,度和汽车行,驶,驶速度，当,汽,汽车在某一,节,节气门开度,下,下，车速上,升,升达到升档,规,规律线时，,则,则自动变速,器,器电脑发出,升,升档指令使,自,自动变速器,实,实现升档操,作,作；反之，,车,车速下降达,到,到降档规律,线,线时，则自,动,动变速器电,脑,脑发出降档,指,指令使自动,变,变速器实现,降,降档操作，,该,该模型也称,为,为自动换档,图,图2,）自动换档,的,的控制过程,：,：如图3.3所示，自,动,动变速电脑,根,根据汽车档,位,位开关及换,档,档模式开关,的,的信息决定,选,选择相应的,自,自动换档图,，,，然后按节,气,气门位置传,感,感器及车速,传,传感器检测,到,到的信息进,行,行判断得出,结,结果，最后,向,向换档电磁,阀,阀发出换档,指,指令。

2022/10/30,6,哈尔滨工业,大,大学（威海,）,）汽车工程,学,学院,档位开关和,换,换档模式选,择,择开关,选择自。