Методика создания алгоритмов для систем управления фрикционными сцеплениями автомобильных автоматических трансмиссий

• Автор: Есаков, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Предпосылки и основные'аспекты автоматизации управления механическими трансмиссиями с помощью ЭВМ
1.2. Современные тенденции в решении задач управления фрикционными сцеплениями
1.3. Обзор критериев качества управления фрикционным
сцеплением
1.4. Анализ параметров, используемых при автоматическом управлении фрикционным сцеплением
1.5. Выводы по проведённому обзору, цель и задачи исследования.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ АЛГОРИТМОВ И
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Формальное описание алгоритмов управления и эксплуатационных условий и режимов
2.2. Математическая модель объекта управления и его взаимодействия с окружающей средой
2.3. Формализация процесса трогания автомобиля с места
2.4. Формирование критериев качества алгоритмов управления
2.5. Анализ полученных задач и преобразование их к виду, обеспечивающему эффективное формирование массива оценок
2.6. Методика создания алгоритмов управления фрикционным сцеплением
2.7. Постановка задачи оценки влияния погрешностей устройств
сбора и обработки информации на качество управления
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ

3.1. Создание алгоритмов управления фрикционным сцеплением автомобиля малого класса и их сравнительное исследование
3.1.1. Исходные данные для создания алгоритмов
3.1.2. Создание алгоритмов неадаптивного управления при различной точности описания предполагаемых ситуаций и использовании различных критериях качества
3.1.3. Сравнительный анализ и исследование созданных
алгоритмов неадаптивного управления
3.1.4. Исследование возможностей повышения качества управления фрикционным сцеплением за счёт использования адаптивных САУ
3.2. Исследование влияния измерительных погрешностей на
качество управления
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Цель, объект и средства экспериментальных исследований
4.2. Условия, метод проведения и результаты эксперимента
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Теоретические графики протекания процессов, обусловленных реализацией созданных с учётом трёх эксплуатационных
ситуаций неадаптивных алгоритмов управления
2. Экспериментальные графики протекания процессов, обусловленных реализацией созданных с учётом трёх эксплуатационных ситуаций неадаптивных алгоритмов управления

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время автомобиль является одним из наиболее эффективных, доступных и востребованных наземных транспортных средств. Поэтому, одной из ярко выраженных мировых тенденций последних десятилетий является автомобилизация, то есть, расширение использования автомобильного транспорта в различных сферах человеческой жизнедеятельности, влекущее за собой рост автомобильных парков.
За период с 1992'по 2010 год общая численность автомобилей в России увеличилась более чем в два раза [4], что можно объяснить качественным изменением отечественной транспортной культуры в связи со становлением новых общественных отношений. Это! привело к тому, что режимы движения* (особенно в городских условиях, где эксплуатируется- большинство легковых автомобилей, составляющих основную часть парков развитых стран) стали более напряжёнными при сравнительно высоких скоростях, частых остановках, троганиях с места и переключениях передач, когда необходимо согласовывать одновременное управление двигателем внутреннего сгорания (ДВС) и сцеплением.
Оценивая перспективы, авторы>[4], несмотря- на кризисную фазу мировой экономики, прогнозируют дальнейшее расширение российского автопарка.
Если в 50-х — 80-х годах XX века по статистическим данным на 100 км пробега автомобиля в крупном российском городе приходилось порядка 600...700 воздействий на педаль сцепления [23, 74, 92, 93]гто теперь речь идёт о числах порядка 1000...3000 [41, 124]. 13 то же время, рост мощности ДВС предполагает увеличение усилия^ необходимого для управления* сцеплением, при том; что максимальное его значение регламентировано нормативными документами при ограниченном допустимом ходе педали [23, 61, 74, 98].
С учётом часто меняющихся условий, работа водителей требует большого числа управляющих воздействий и постоянной концентрации внимания, что способствует быстрой утомляемости. Авторы [112] указывают на то, что даже у квалифицированных водителей с длительным стажем после 4...5 часов непрерывного вождения из-за усталости снижается внимание, и в 1,5...2 раза возрас-

О ®м.у. ®0 ®1 ®вкл
----------Внешняя скоростная характеристика ДВС
Момент трения в сцеплении
Рис. 4. Характер изменения момента трения в сцеплении при управлении по угловой скорости коленчатого вала
Наиболее важными при формировании алгоритма управления являются точки В и С. Соображения, которыми можно обосновать их расположение определяются параметрами конкретного транспортного средства и выбранными приоритетами, к каковым помимо нагруженности фрикционных накладок сцепления, относятся также тягово-скоростные свойства автомобиля.
Рекомендации по этому поводу, излагаемые в [19, 35, 41, 66, 75, 92, 104, 106], сводятся к следующим общим положениям.
Чтобы предотвратить загаохание ДВС из-за колебаний значения минимально устойчивой угловой скорости, которые могут быть вызваны перечисленными выше причинами, положение точки В следует выбирать так, чтобы обеспечить необходимый запас в любых предусмотренных разработчиками автомобиля эксплуатационных ситуациях. Согласно работе [106] угловая скорость Юо должна превышать номинальное значение сом у. на 10 %. Л.А. Румян-