Vehicle System Dynamics Supplement 35 (2001), pp. 207-222


變速排檔的自動機械的最佳化
ALI HAJ-FRAJ和Friedrich PFEIFFER


摘 要

本文基于一個帶有自動變速機構的動力傳輸系統的現有機械模型，提出了一個自動換檔機構的換檔操作的優(yōu)化方法。把發(fā)動機減負和變速器的離合器壓力的控制數據當作優(yōu)化參數，優(yōu)化的目的是確定一組最佳的控制參數，以提高自動變速機構乘客舒適性及換檔時間方面的性能。本文制訂了兩條用以描述舒適性的最優(yōu)化標準以及一條用以評估換檔時間的標準，并用一個二次連續(xù)編程算法可以解決非線性優(yōu)化問題。最后，依據上述的最優(yōu)化標準的評估結果顯示，本文在這方面的研究取得了較大的進展。


關鍵詞：動力傳動系，自動變速機構，換檔過程，舒適性，優(yōu)化，最優(yōu)解決方案


1.序 言

當今，電子元件成為汽車的一個重要元素。它們和最優(yōu)控制軟件的結合使用更大程度地滿足了人們對舒適性，燃油經濟性以及動力性日益增長的需求，于是，乘用車變成了一個非常復雜的機電系統，許多動力傳動部件將同時被控制。圖表一展示了一個帶有控制局域網的汽車電子控制系統的一部分，該系統用于車內不同子裝置之間的數據交換。
本文將專注于對換擋過程優(yōu)化方面的討論，而到目前為止，換檔過程主要通過控制油浸式離合器和制動器實現。對換檔性能的主要評估標準是換擋操作的時間和加速度變化時采取的應對措施的時間。
在一個換檔過程中，兩個離合器同時運轉，當其中一個接和時另一個分離。離合器壓力由變速器里的液壓設備產生，并由電子控制單元確定。同時，數字引擎電子設備通過延緩點火時間或者調節(jié)節(jié)氣門開度減小發(fā)動機扭矩。