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1、電子油門和自動變速器動力傳動系統(tǒng)的綜合控制摘要一本文提出T一個控制策略對于一個車輛與電子油門控制系統(tǒng)(ETC)和自動變速器的設計方法。司機的汕門踏板位置被闡述為功率的請求，這是耍滿足發(fā)送換擋和油門開度的以最佳方式協調合作。動態(tài)編程(DP)的技術被用來獲得最佳的換檔和油門開口滿足功率需求的同時，最大限度地提高燃油經濟性。這個優(yōu)化結果在不同功率水平將會結合形成一個齒輪圖和油門圖，負責操作集成動力總成。提出了一種油門踏板位置和功率需求水平叮以根據喜好調整車輛性能冃標之間關系的控制架構概念。仿真、車輛測試和測功器試驗結果表明該集
2、成動力總成控制方案與傳統(tǒng)動力總成控制方案牛成功率一致并凡提高了燃油效率。關鍵詞一口動變速器，動態(tài)編程(DP),電子油門控制，換擋圖，動力一體化控制。I.引言在傳統(tǒng)的由汽油發(fā)動機驅動的車輛屮，油門踏板由駕駛員驅動的機械鏈接到的發(fā)動機油門調節(jié)的氣流進氣歧管。當駕駛員保持油門踏板不變，由發(fā)動機產生的功率和扭矩將改變發(fā)動機的轉速，因此，驅動程序需要改變踏板的位置，從發(fā)動機獲得恒定的轉矩(加速)或動力。rtrT每個動力總成有其自己的扭矩/功率特性，所以司機有責任去適應動力總成，而不是周圍的其他方法。油門踏板的油門之間的機械聯動取而
3、代之的是電子連接，在現代車輛屮通常稱為電子油門控制系統(tǒng)(ETC)[1],[2]oETC提供了節(jié)流映射到油門踏板之間的靈活性,因此,是一個新的設計程度的自由度。例如，它可以用來實現和整合功能，如怠速控制,巡航控制系統(tǒng)，自適應巡航控制系統(tǒng)，牽引力控制系統(tǒng)，等等。在本文中，我們探討了協調控制變速器(齒輪轉移)和發(fā)動機(油門)的動力傳動系統(tǒng)的綜合控制功能。設計目標是為了滿足駕駛員的功率需求，同時優(yōu)化了燃油經濟性。對于現代的動力總成系統(tǒng)配備ETC,許多研究探討了換檔時油門開度角可能的優(yōu)勢控制。在[3],Geetal,提出的控制算法
4、，以盡量減少由于突然變化的齒輪比而使車輛的性能和換檔質量的惡化。使用閉環(huán)控制方案中，在轉向期間調整節(jié)氣門開度以減少在變速箱中同步齒輪的轉速并和驅動與離合器從動板Z間的速度Minowaetal,[4]被解釋為驅動軸的轉矩要求的加速踏板位置。油門開度可以控制最低燃油消耗以補償由于換檔定時的選擇血弓起的轉矩降低。該方法被認為是有希望提高燃油經濟性和加速的感覺。Yasuokaetal.,[5]提出了一種綜合控制算法ETC系統(tǒng)的動力傳動系和無級變速器（CVT）o發(fā)動機扭矩目標和CVT目標的比是為了獲得所要求的驅動轉矩的最佳燃油經濟
5、，這b要求是基于齒輪比圖和驅動扭矩需求。此外，為了改善轉矩的瞬態(tài)響應，發(fā)動機的扭矩用于補償慣性轉矩和變速比變化的響應滯后。Sakaguchictal.[6]稱提高整個動力總成的燃油效率，發(fā)動機和變速器都需要被考慮，而不是僅僅集中在發(fā)動機上。對丁配備了CVT的車輛，用一個算法來計算發(fā)動機轉矩和CVT比組合，以達到最高的動力總成開發(fā)的整體效率。當配備有先進的電子油門的動力傳動系統(tǒng)時，加速器踏板不再與發(fā)動機節(jié)流板相連。因此，所檢測到的踏板運動需耍被作為一個驅動器的需求，通常是作為轉矩命令或功率的需求。在本文中，在加速器踏板位置
6、被解釋為請求功率的原I大I有兩個。首先，“理想的動力總成”的定義一方面是一?種以可靠方式產生動力的電源。另一方面是根據由Vahabzadehetai.[7]的研究認為發(fā)動機的功率是表示驅動程序需求的最好的物理測量參數。在本文小，我們將開發(fā)滿足駕駛員的功率需求的油門或齒輪圖，并在此期間,達到最佳的燃油經濟性。首先，要創(chuàng)建一個足夠準確的車輛模型去模擬FI標車輛。該模型包括發(fā)動機，變矩器，變速器齒輪箱，輪胎/汽車動態(tài)的子模型。除了一個敞開油門現場測試數據對模型進行了驗證此外還有EPA燃油經濟性循環(huán)測試也進行了驗證。該仿真模型可
7、簡化為獲得動態(tài)規(guī)劃（DP）控制設計模型的過程屮,隨著所有的情形和輸入變量離散成可管理的數字網格點。汽車啟動在選定的恒定踏板位置（即，恒功率要求）作為我們的優(yōu)化過程。一個DP是把燃油經濟性和動力制造誤差作為成木函數，然后解決這些的手法。最佳輸入（汕門開度和排檔桿）會得到了在恒功率的要求每個動作。結果似的所有的功率電平結合形成的油門圖和齒輪圖。所獲得的油門圖和齒輪的地圖屮實現車輛模擬模型和在運行的EPA燃料的經濟周期下測試燃料的燃油經濟性。最后，該圖用來實現測試車輛和評估燃汕經濟性，性能和舒適度II整車仿真模型在本節(jié)小，H標
8、車輛系統(tǒng)的仿真模型被描述。此模式將被用于測試燃料經濟性和動力總成控制策略的駕駛性能。它也將作為DP優(yōu)化模型的基礎。該模型需要是足夠精確的目標車輛的模擬行為還具有最小的復雜性。模型是rti兩個主耍部分組成：動力總成和輪胎/車體。動力總成進一步劃分分為三個了組件：發(fā)動機,扭矩轉換器，和變速器。動力總成被細分，在這用預期未
