amt電動換檔控制策略設(shè)計畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

　

【正文】 沖 坡 正中、正大正中、正大 停 車 零正中、正大 行駛環(huán)境的識別車輛的行駛環(huán)境差別很大。為了使自動變速控制系統(tǒng)能根據(jù)不同的行駛環(huán)境，采取不同的控制策略，實現(xiàn)基于環(huán)境條件下的智能控制，行駛環(huán)境的識別是先決條件，必須建立一種行駛環(huán)境識別體系。其基本原理是：根據(jù)車輛運動方程[10] (41)其中驅(qū)動力 (42)空氣阻力 (43)滾動阻力 (44)坡道阻力 (45)加速阻力 (46)與道路坡度相關(guān)的信息包括滾動阻力和坡道阻力，在車輛行駛過程中這兩者往往難于區(qū)分，兩者之和稱為道路阻力，表示為： (47)定義綜合阻力系數(shù) (48)因此對于不同路面條件可采用綜合道路阻力系數(shù)來辨識。）0510152030 彎道識別彎道識別有兩種方法，采用角位移傳感器直接測量的方法和根據(jù)駕駛操作及車輛運行參數(shù)推理判斷的間接方法。進入彎道前的減速的操作特征為抬起加速踏板，短暫輕踩制動踏板，車速降低較小。第5章 AMT系統(tǒng)綜合換檔控制策略制定符合實際行駛環(huán)境和駕駛員操縱意圖的“似人”的檔位決策[21][22]，是自動變速技術(shù)今后的發(fā)展方向。通過道路行駛狀況和駕駛員意圖分析，得到對當(dāng)前路面情況和司機意圖的一列估值，形成一個描述路面特征和司機意圖的模糊集合，用以進行檔位決策[23]。 基于不同道路條件下的綜合換檔控制策略 良好路段指路面較為平坦、車輛和行人較少的路段。其判斷特征為車速較低、綜合阻力系數(shù)較低且波動較小。為降低換檔規(guī)律對節(jié)氣門開度變化的靈敏度，采用節(jié)氣門開度衰減動力換檔規(guī)律，既將節(jié)氣門開度實時檢測結(jié)果乘以一大于1的衰減系數(shù)k1后的動力換檔規(guī)律。表51 顛簸路面衰減系數(shù)表顛簸程度系數(shù)衰減系數(shù)k1 陡坡（上坡）路段陡上坡路段由于坡度阻力的存在，與滾動阻力系數(shù)共同作用下的綜合阻力系數(shù)很大，因此其特征為綜合阻力系數(shù)非常高。否則采用車速衰減動力性換檔規(guī)律，即將車速實時檢測結(jié)果乘以一小于1的衰減系數(shù)k2（k2隨道路阻力系數(shù)的增大而減小，表52），因此得到的換檔車速較原來的換檔車速降低。車輛下坡時駕駛員往往完全松開油門踏板利用發(fā)動機制動，但松開油門可能會導(dǎo)致升檔，導(dǎo)致發(fā)動機制動效果減弱。為了區(qū)分彎道前和減速工況，對控制策略采用延遲控制。但為保證加速性，希望駕駛員急踩加速踏板時車輛能提前降檔，使動力性增加。控制目標(biāo)是強調(diào)車輛的跟隨性，對加速度要求并不高，采用標(biāo)準(zhǔn)最佳動力性換檔規(guī)律。制動減速度較大時，最佳動力性換檔模式的權(quán)重也大，使得在較高車速下也可以進行降檔，這不僅提高了發(fā)動機的制動效果，而且還可以在接下來的加速過程中利用低檔達到較高的加速度。表54 滑行控制規(guī)則車速（km/h）204060＞80檔位1234 停車其特征為加速踏板完全放松，制動踏板開度較大且持續(xù)時間較長。由動力學(xué)方程[10]，可得車輛傳動系統(tǒng)模型框圖[11]，如圖51所示。中、小節(jié)氣門開度下如果無加速和超車要求，車輛以經(jīng)濟性換檔規(guī)律行駛，能保證在更經(jīng)濟的高檔運行，達到的穩(wěn)定車速高，經(jīng)濟性更好的目標(biāo)。從仿真結(jié)果中可以看出，經(jīng)過修正后的換檔規(guī)律在顛簸路段行駛時，在節(jié)氣門開度和車速都波動的情況下，修正前的換檔規(guī)律進行了四次降檔操作和三次升檔操作；修正后的換檔規(guī)律對節(jié)氣門開度變化的敏感度降低，因此，在整個模擬顛簸路面上沒有換檔操作。由仿真結(jié)果（圖55）可見：在相同的道路條件和節(jié)氣門開度下，修正后的升檔時刻較修正前滯后，使車輛在較低檔位行駛的時間多于修正前的換檔規(guī)律；在整個加速過程中，中、小節(jié)氣門開度下的低檔具有更大的后備功率和加速性，因此，在加速度對比圖中表現(xiàn)為前者比后者更多的處于加速度高的區(qū)域，具有更好的加速性能，使車輛在上坡過程中的動力性更好。；從加速度對比圖可以看出，換檔時刻的提前有利于車輛加速度的提升，保證車輛超車時有足夠的加速性能和后備功率，使超車時的速度更快；升檔和降檔時刻提前表明，修正后的換檔規(guī)律使車輛在超車過程中的速度高于沒有修正前的速度，到達升檔點的時間更短，加速性能更好。這些換檔規(guī)律只能適應(yīng)某一特定的條件，然而，車輛行駛環(huán)境的復(fù)雜性決定了實際運行工況往往是上述兩個或者多個特殊環(huán)境條件的耦合，因此，必須根據(jù)多特征耦合情況對上述修正參數(shù)進行必要的加權(quán)控制，使之符合復(fù)雜環(huán)境條件下的換檔控制需求。上述特定工況下的基本換檔規(guī)律的修正過程是舍棄了車輛在特定條件下的最優(yōu)控制得到的，這些修正都是對某些最優(yōu)控制的弱化。因此，綜合控制中的駕駛員意圖確定的修正量和道路條件確定的加權(quán)量，要充分體現(xiàn)優(yōu)先的控制原則。 本章小結(jié)本章制定了基于不同駕駛員意圖和道路條件下的綜合換檔控制策略，并且對幾種特殊工況進行了仿真分析。由于AMT電控系統(tǒng)要求測量和控制的參數(shù)較多，控制規(guī)律復(fù)雜，實現(xiàn)控制規(guī)律需要占用大量的CPU時間，同時系統(tǒng)又要求盡可能高的實時性，此外由于汽車工作環(huán)境惡劣多變，汽車內(nèi)部元器件工作時所處的環(huán)境溫度在40176。它是美國Microchip公司生產(chǎn)的中檔單片機，采用全新的流水線結(jié)構(gòu)、單字節(jié)指令體系，嵌入Flash以及看門狗定時器，指令精減(只有35條指令)，ICSP(在線編程)方便可調(diào)；I/U端口驅(qū)動能力強，可以直接驅(qū)動LED顯示；其端口的電平變化中斷功能，提高了實時監(jiān)測性。根據(jù)設(shè)計方案，按照模塊化設(shè)計思想，對各個軟件模塊根據(jù)實現(xiàn)功能的不同進行正確劃分，以利于系統(tǒng)軟件能根據(jù)控制功能和工作狀態(tài)對各功能模塊進行實時多任務(wù)調(diào)度，滿足系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)控制需要。 AMT系統(tǒng)的子程序設(shè)計子程序設(shè)計包括換檔智能控制檔位決策子模塊、起步過程控制子模塊、倒車控制子模塊、坡道換檔控制子模塊、制動工況換檔控制子模塊。程序開始先分離離合器，然后判斷有分離請求并且有剎車信號，而手柄又不是D檔時，則不屬于起步狀態(tài)，置空檔、分離合后跳出程序。否否否否否否否是是是是是是是是開始分離離合器請求分離手柄=D踏板位置 最低位 剎車信號手柄=D剎車信號剎車信號手柄=D分離離合器置空檔、分離合返回離合器到P處離合器分離離合器完全接合關(guān)選、換檔電機返回掛1檔否圖64 起步程序流程圖 AMT系統(tǒng)倒車控制子模塊 倒車程序流程圖如圖65所示。程序是根據(jù)坡道辨識器[23]判斷當(dāng)前車輛是否運行在坡道上，若是，則調(diào)坡道檔位選擇程序；若不是，則依據(jù)當(dāng)前的駕駛員意圖、道路條件和行駛環(huán)境進行檔位決策。按照圖中所示的識別與控制流程圖，用信號來區(qū)分制動與非制動工況。(3) 當(dāng)，且時，也識別為普通制動，其目的同(2)。 本章小結(jié)本章進行了電子控制單元的軟硬件設(shè)計，選用 PIC16F877A單片機，按照 AMT控制系統(tǒng)的要求，對外圍擴展電路進行設(shè)計，同時也進行了軟件流程的設(shè)計。本論文針對TJ7101混合動力轎車AMT特點，設(shè)計電動操縱AMT的控制策略和控制器，以便實現(xiàn)對AMT的自動控制。從導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和認真的工作態(tài)度。在此，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！參考文獻1 雷雨龍，李永軍，葛安林．機械式自動變速器換檔綜合智能控制．汽車工程．2001，23(5)：311～3142 Guihe Qin, Anlin Ge, Hongkun Zhang. 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