本文關(guān)鍵詞：機(jī)電控制CVT電控系統(tǒng)硬件在環(huán)系統(tǒng)研究及測(cè)試

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【摘要】：為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召,各大汽車企業(yè)紛紛將精力放在了車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的改進(jìn)開(kāi)發(fā)上。目前,無(wú)級(jí)變速器(CVT)因其駕駛平順、效率高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在各大車型上,但是傳統(tǒng)的CVT大多使用了泵、閥、液力變矩器等液壓系統(tǒng),其節(jié)油效率并非十分理想。而機(jī)電控制無(wú)級(jí)變速器(EMCVT)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,采用金屬帶傳動(dòng)方式傳遞動(dòng)力,以齒輪、電機(jī)、彈簧等低成本、低能耗、高可靠性的機(jī)械元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)CVT中的泵、閥等高能耗的液壓元件,使得汽車的油耗更低,節(jié)油效果更佳。變速箱控制單元(Transmission Control Unit,TCU)作為變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)合理匹配工作的關(guān)鍵,對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的工作效率以及汽車的駕駛舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義。傳統(tǒng)的臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)試方法已不能滿足現(xiàn)代控制器的快速開(kāi)發(fā)需求,而硬件在環(huán)仿真測(cè)試技術(shù)大大縮短了控制器的開(kāi)發(fā)周期,已成為現(xiàn)代控制器開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要一環(huán)。本文基于LABCAR仿真平臺(tái)搭建了TCU硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng),并對(duì)TCU進(jìn)行了基本功能測(cè)試和驗(yàn)證。在了解硬件在環(huán)仿真測(cè)試技術(shù)的原理和關(guān)鍵技術(shù)以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合TCU的功能測(cè)試需求,通過(guò)分析TCU的工作環(huán)境和輸入輸出信號(hào)特點(diǎn),確定了所設(shè)計(jì)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的功能要求和任務(wù)需求。比較分析國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的不同硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特性,提出了基于LABCAR平臺(tái)的TCU硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案,根據(jù)TCU輸入輸出信號(hào)的類型和特點(diǎn)進(jìn)行了硬件板卡的選型工作。采用模塊化建模的方法進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型的搭建,首先闡述了LABCAR GEVM模型的組成,然后將整個(gè)汽車系統(tǒng)進(jìn)行不同層級(jí)的模塊劃分并對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行建模研究,在熟悉各子模塊的組成和工作原理后,基于Matlab/Simulink建模環(huán)境,用C代碼實(shí)現(xiàn)各子模塊的功能,并以S-Function的形式嵌入到程序環(huán)境中。根據(jù)實(shí)際EMCVT的傳感器和執(zhí)行器特性,在LABCAR-OPERATOR和Simulink中建立傳感器、執(zhí)行器與控制器之間的信號(hào)接口模型。最后,使用基于LABCAR平臺(tái)搭建的TCU硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)環(huán)測(cè)試和閉環(huán)測(cè)試,結(jié)果表明TCU控制器的硬件電路功能正常,且調(diào)速控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)EMCVT速比的有效控制。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)電控制無(wú)級(jí)變速器 TCU 硬件在環(huán) LABCAR 測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 硬件在環(huán)仿真技術(shù)概述10-12
• 1.2.1 硬件在環(huán)仿真的原理10-11
• 1.2.2 硬件在環(huán)仿真的關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.3 硬件在環(huán)仿真測(cè)試的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 2 測(cè)試系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)17-31
• 2.1 TCU信號(hào)分析17-19
• 2.2 測(cè)試系統(tǒng)需求分析及方案確定19-20
• 2.2.1 系統(tǒng)功能需求分析19-20
• 2.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定20
• 2.3 測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)LABCAR系統(tǒng)20-27
• 2.3.1 LABCAR的功能20-21
• 2.3.2 LABCAR的構(gòu)成21-27
• 2.4 TCU HIL測(cè)試系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.1 硬件選型27-29
• 2.4.2 軟件設(shè)計(jì)29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真模型的搭建31-49
• 3.1 汽車模型概述31-32
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型32-36
• 3.2.1 進(jìn)氣歧管空氣流量子模型33
• 3.2.2 燃油蒸發(fā)與燃油流動(dòng)子模型33-34
• 3.2.3 燃燒放熱子模型34-35
• 3.2.4 動(dòng)力輸出子模型35-36
• 3.3 離合器模型36-38
• 3.3.1 離合器工作狀態(tài)分析36
• 3.3.2 離合器動(dòng)力學(xué)模型36-38
• 3.4 CVT模型38-43
• 3.4.1 EMCVT的結(jié)構(gòu)和工作原理38-39
• 3.4.2 電機(jī)模型39-41
• 3.4.3 速比控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型41-42
• 3.4.4 速比模型42-43
• 3.5 車輛動(dòng)力學(xué)模型43-45
• 3.6 輔助附件模型45
• 3.7 駕駛員模型45-46
• 3.8 環(huán)境模型46-47
• 3.9 本章小結(jié)47-49
• 4 信號(hào)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-59
• 4.1 LABCAR系統(tǒng)的軟硬件接口49
• 4.2 傳感器信號(hào)模擬49-55
• 4.2.1 變速軸轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)模擬50-53
• 4.2.2 角位移傳感器信號(hào)模擬53-55
• 4.3 執(zhí)行器信號(hào)接口55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 TCU硬件在環(huán)系統(tǒng)測(cè)試與驗(yàn)證59-71
• 5.1 TCU系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)59-60
• 5.2 Labcar項(xiàng)目的建立60-61
• 5.3 板卡功能測(cè)試61-64
• 5.4 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)測(cè)試64-66
• 5.5 系統(tǒng)閉環(huán)測(cè)試66-69
• 5.6 本章小結(jié)69-71
• 6 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 附錄79

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