發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 07:35

　　 金屬帶式無級(jí)變速器(CVT)與其他種類的變速器相比較,由于其速比在連續(xù)變化的同時(shí)能保證動(dòng)力傳遞的不間斷,因此能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中始終保持在最佳的工況下運(yùn)行,而控制系統(tǒng)和控制策略是其實(shí)現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì)的保證。機(jī)械電子控制的金屬帶式無級(jí)變速器(EMCVT)相對(duì)于傳統(tǒng)液壓電子控制方式的無級(jí)變速器,由于去掉了需要持續(xù)耗油的油泵,將大大提高使用這種新型變速器車輛的經(jīng)濟(jì)性。該種類的變速器國內(nèi)外尚未見到比較成熟的方案和設(shè)計(jì),本文研究了CVT速比變化的特性,給出了速比控制基本邏輯,在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)分析和制定CVT控制策略的方法,完成了電機(jī)控制的機(jī)械電子CVT的控制系統(tǒng),。論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： (1)通過對(duì)EMCVT模型的分析,研究了CVT速比變化特性,給出了速比控制的控制邏輯；研究了速比控制電機(jī)不同轉(zhuǎn)速對(duì)車輛加速度的影響,給出了控制電機(jī)選擇的理論依據(jù)。 (2)建立了系統(tǒng)化的控制任務(wù)分析方法,將金屬帶式無級(jí)變速器的控制任務(wù)劃分為工況識(shí)別,控制策略和系統(tǒng)執(zhí)行三個(gè)層次,簡化了控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系,為控制策略的實(shí)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)；針對(duì)金屬帶式無級(jí)變速器復(fù)雜的控制工況,將工況識(shí)別問題分為駕駛意圖識(shí)別、車輛狀態(tài)識(shí)別與傳動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)識(shí)別三部分,并給出了EMCVT的模糊控制的判定依據(jù)和規(guī)則,從理論上系統(tǒng)地建立了層次化的工況識(shí)別方法； (3)建立了發(fā)動(dòng)機(jī)—EMCVT傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,按照上述控制策略的實(shí)現(xiàn)方法建立了Simulink仿真模型,并利用該模型對(duì)起步離合器控制策略、速比控制策略進(jìn)行了初步驗(yàn)證。通過仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)控制器中各個(gè)模糊控制器的參數(shù)進(jìn)行了初步校正和調(diào)整；仿真結(jié)果證明控制策略能夠處理比較復(fù)雜的工況,在普通工況下保證了發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速下工作。 (4)完成了電機(jī)控制的金屬帶式無級(jí)變速器的控制系統(tǒng)的軟硬件的集成,并利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了傳感器標(biāo)定和參數(shù)校正；搭建了發(fā)動(dòng)機(jī)—EMCVT試驗(yàn)臺(tái)架,在該臺(tái)架上進(jìn)行了控制系統(tǒng)基本功能試驗(yàn),對(duì)控制策略進(jìn)行了初步驗(yàn)證。 通過以上工作得到如下結(jié)論： (1)機(jī)電控制的金屬帶式無級(jí)變速器較之傳統(tǒng)電液控制方式,為進(jìn)一步提高裝備無級(jí)變速器車輛的經(jīng)濟(jì)性提供了可能。試驗(yàn)證明,采用電機(jī)控制的金屬帶式無級(jí)變速器的控制系統(tǒng)是一種切實(shí)可行的控制方法,這種新型變速器將成為未來無級(jí)變速器發(fā)展的方向。 (2)層次化的工況識(shí)別和控制策略分解方法的提出,完整地分析了控制系統(tǒng)需要完成的任務(wù),為EMCVT控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制策略的研究奠定了理論基礎(chǔ)。 (3)模糊控制的方法能夠更好地發(fā)揮EMCVT的優(yōu)勢(shì),獲得比較好的控制效果。 (4)按照上述方法設(shè)計(jì)完成的EMCVT控制系統(tǒng)和控制策略通過仿真實(shí)驗(yàn)和臺(tái)架試驗(yàn),證明能夠有效地完成基本控制功能,控制系統(tǒng)滿足裝車試驗(yàn)的基本要求。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH132.46
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 EMCVT技術(shù)的研究前沿和發(fā)展方向
    1.4 CVT控制策略的研究前沿和發(fā)展方向
    1.5 本文的主要工作和章節(jié)安排
2 EMCVT控制系統(tǒng)分析
    2.1 EMCVT模型與速比變化特性
    2.2 CVT控制邏輯與約束條件
    2.3 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間分析
    2.4 本章小結(jié)
3 CVT的控制策略分析方法研究
    3.1 CVT的控制目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑
    3.2 控制策略的常見分析方法
    3.3 基于層次分解法的控制策略分析方法
    3.4 控制策略的基本思路
    3.5 本章小結(jié)
4 EMCVT的速比控制策略研究
    4.1 最佳動(dòng)力性控制曲線的確定
    4.2 最佳經(jīng)濟(jì)性控制曲線的確定
    4.3 加速控制策略
    4.4 減速和減速停車控制策略
    4.5 空擋滑行的基本控制策略
    4.6 控制策略的實(shí)現(xiàn)
    4.7 車輛仿真模型
    4.8 速比控制策略的仿真
    4.9 本章小節(jié)
5 起步離合器控制策略及其仿真研究
    5.1 離合器模型
    5.2 起步離合器控制策略
    5.3 離合器控制的仿真
    5.4 本章小節(jié)
6 控制系統(tǒng)集成與基本功能臺(tái)架試驗(yàn)
    6.1 EMCVT的系統(tǒng)配置
    6.2 控制器硬件設(shè)計(jì)
    6.3 控制器軟件設(shè)計(jì)
    6.4 試驗(yàn)裝置
    6.5 傳感器標(biāo)定
    6.6 變速器穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)
    6.7 變速器準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)
    6.8 本章小節(jié)
7 總結(jié)與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄
附錄2 CVT速比控制需要處理的工況
附錄3 車輛獲得最大加速度的速比計(jì)算流程圖

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 安穎;金屬帶式無級(jí)變速器傳動(dòng)特性及其綜合控制技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 奚佳欣;錐環(huán)式無級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)理及數(shù)字化平臺(tái)開發(fā)[D];吉林大學(xué);2012年

2 陸磊;摩擦球面式IVT傳動(dòng)系統(tǒng)的建模、仿真及控制研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2871327