基于磁粉離合器的汽車起步控制策略研究.pdf

1、磁粉離合器作為電磁離合器的一種，比常規(guī)的干式膜片彈簧離合器結構緊湊，其傳遞轉矩與勵磁電流具有很好的線性關系，而且控制方便，因此在微型車上的應用逐漸增多。對磁粉離合器接合控制進行深入研究，對于提高我國汽車關鍵零部件的研發(fā)水平，促進國產(chǎn)自動變速器的發(fā)展具有重要意義。本文針對國內外汽車離合器控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀，考慮了實際項目和理論研究相結合的需要，從提高離合器的接合品質和使用壽命的研究目標出發(fā)，對磁粉離合器的接合過程建模、離合器接合的優(yōu)化控制

2、、磁粉離合器電流精確跟蹤控制以及電控單元的設計等方面進行了系統(tǒng)深入的研究。最后針對實驗樣車哈飛民意開發(fā)了磁粉離合器控制系統(tǒng)，并進行了相關的道路實驗。
　　 分析了磁粉離合器工作的原理及特性，利用實測數(shù)據(jù)建立磁粉離合器靜特性模型。給出一種利用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立發(fā)動機速度特性模型的方法，即以DA465Q發(fā)動機的部分速度特性實測數(shù)據(jù)作為訓練樣本，構建不同油門開度下的發(fā)動機的速度特性數(shù)學模型。在分析汽車傳動系統(tǒng)動力學數(shù)學模型的基礎上

3、，建立了汽車起步過程的仿真模型，為控制算法的研究提供了平臺。
　　 研究了汽車起步磁粉離合器接合過程控制策略。通過分析汽車起步離合器的接合品質及影響接合規(guī)律的因素，提出了一種發(fā)動機局部恒轉速與離合器變接合速度相結合的綜合控制策略。
　　 在離合器變接合速度控制中，針對模糊控制量化因子在線整定實現(xiàn)較困難問題，提出了一種基于粒子群優(yōu)化模糊控制量化因子的控制算法，該控制算法與傳統(tǒng)的模糊控制算法相比，汽車起步過程中發(fā)動機轉速的超

4、調大大減小，同時改善了車輛的最大沖擊度和離合器的滑磨功。
　　 針對磁粉離合器驅動電路存在的非線性以及汽車運行時復雜環(huán)境使其應用傳統(tǒng)的PID控制難以在控制參數(shù)整定上達到最優(yōu)的問題，依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡收斂速度快，全局逼近能力強的優(yōu)點，提出了基于徑向基函數(shù)(Radial Basis Function)神經(jīng)網(wǎng)絡整定PID控制磁粉離合器電流的方法，該方法與傳統(tǒng)的PID控制相比，抗干擾能力強，系統(tǒng)具有較好的自適應性，為實現(xiàn)電流的精確跟蹤奠定了基

5、礎。
　　 以Infineon XC164CM16位單片機為核心，針對樣車哈飛民意設計了磁粉離合器控制系統(tǒng)。對于汽車運行時惡劣的工作環(huán)境，考慮了電控單元的可靠性及抗干擾能力。
　　 搭建了汽車傳動系統(tǒng)臺架實驗平臺，設計了道路實驗輔助測試系統(tǒng)，并在實驗樣車哈飛民意HFJ6370G上進行了多種工況的起步實驗研究。實驗結果表明，控制系統(tǒng)對不同工況均具有較好的適應性。起步時，發(fā)動機轉速波動小，車輛起步平穩(wěn)，且能充分體現(xiàn)駕駛員意圖