基于Fuzzy-PID的CVT綜合控制策略研究.pdf

1、無級變速器特別是金屬帶式無級變速器的應(yīng)用前景非常好，研究和發(fā)展無級變速傳動技術(shù)有著非常重要的意義。目前國內(nèi)外的研究對于金屬帶傳動機理和液壓控制系統(tǒng)工作特性對傳動效率以及控制性能的影響等問題不夠重視，這些都制約了金屬帶式無級變速傳動的動力性、經(jīng)濟性等各項性能的進一步提高，也使金屬帶式無級變速傳動的傳動效率處于較低水平。針對這些問題，本文做了如下工作： 首先，建立金屬片推力分布和金屬環(huán)張力分布的數(shù)學(xué)模型，分析金屬環(huán)的張力和金屬片間的

2、推壓力在轉(zhuǎn)矩傳遞中起到的作用。建立金屬帶傳動幾種主要功率損失的數(shù)學(xué)模型，并通過仿真試驗的方法得出提高金屬帶傳動傳動效率的有效方法。 建立夾緊力、速比液壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析液壓控制系統(tǒng)的滯后特性對無級變速器的控制性能的影響；分析液壓控制系統(tǒng)中造成功率損失的主要部件的功率損失情況，重點對供油泵和比例溢流閥匹配問題造成的功率損失進行數(shù)學(xué)建模，分析功率損失機理。對上述問題提出一些改進措施。 根據(jù)金屬帶式無級變速器的兩種不同

3、工作模式，動力模式和經(jīng)濟模式，分別制定發(fā)動機最佳經(jīng)濟性工作路線和發(fā)動機最佳動力性工作路線，為實現(xiàn)無級變速器的實時匹配做好準(zhǔn)備工作。 然后，在充分考慮液壓控制系統(tǒng)的工作特性、金屬帶傳動的傳動機理以及發(fā)動機與金屬帶式無級變速器的匹配等情況的基礎(chǔ)上設(shè)計金屬帶式無級變速器綜合控制策略，提出基于模糊PID的夾緊力控制策略，基于滯后特性的速比控制策略，基于分段控制的濕式離合器起步控制策略，基于傳動效率的液力變矩器工作策略，基于發(fā)動機制動的無

4、級變速汽車車速控制策略，而且通過約定各個控制策略的工作范圍，協(xié)調(diào)相互關(guān)系。 最后，將南汽研究院的原MG-ROVER的傳動系統(tǒng)試驗臺進行改造，并結(jié)合dSPACE/Simulator建立基于HIL的能夠模擬道路試驗的無級變速傳動試驗臺。后期為了進一步驗證以上研究工作，將研究的金屬帶式無級變速器電液控制系統(tǒng)在Fiat的Palio1.3L轎車上裝車進行道路試驗。通過試驗結(jié)果分析可以得出，各項控制策略在充分考慮液壓控制系統(tǒng)的工作特性等情況

5、的基礎(chǔ)上能夠較好的提高汽車的各項性能。 本文的創(chuàng)新點在于： (1)通過數(shù)學(xué)建模分析金屬帶傳動的功率損失機理，得出轉(zhuǎn)矩比對于金屬帶傳動的傳動效率有較大的影響，通過合理的控制夾緊力可以使轉(zhuǎn)矩比保持在理想的狀態(tài)下，進一步提高金屬帶傳動的傳動效率。 (2)通過數(shù)學(xué)建模分析、試驗驗證的方法，論證液壓控制系統(tǒng)滯后特性和功率損失問題對金屬帶式無級傳動控制性能以及傳動效率的影響，并提出多路混合的電磁閥驅(qū)動方法等相應(yīng)的有效措施。

6、 (3)提出基于模糊PID的夾緊力控制策略，模糊計算目標(biāo)夾緊力，合理控制夾緊力，減少帶組摩擦等造成的功率損失，提高傳遞效率。 (4)提出基于滯后特性的速比控制策略，根據(jù)駕駛員意圖分別對從動輪轉(zhuǎn)速信號和速比控制閥驅(qū)動信號進行修正，提高急加速時汽車的駕駛性能以及緩加速時汽車的燃油經(jīng)濟性。 (5)提出基于分段控制的濕式離合器起步控制策略，根據(jù)各階段工作特點設(shè)計有針對性的控制方法，提高了無級變速汽車的起步性能。提出基于發(fā)動