基于人—车—环境的回流式液力机械变速传动系统控制方法

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1、基于人-车-环境的回流式液力机械变速传动系统控制方法重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：任强指导教师：孙冬野教授学科专业：车辆工程学科门类：工学重庆大学汽车工程学院二O一五年五月ControlMethodofPower-cyclingVariableTransmissionBasedonDriver-Vehicle-EnvironmentSystemAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequiremen

2、tfortheMaster’sDegreeofEngineeringByRenQiangSupervisedbyProf.DongyeSunSpecialty：VehicleEngineeringCollegeofAutomobileEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要首先对整个回流式液力机械变速传动系统的结构进行阐述介绍，明确本变速传动系统和其它种类变速传动系统的异同。然后建立整车车辆的发动机数值模型、联合双

3、导轮液力变矩器组成的新型回流式液力机械变速传动部件的动力学模型，以及整车动力学模型。在结构模型搭建完成的基础上，建立车辆传动系统的基本换挡策略，包含最佳动力性换挡策略和最佳经济性换挡策略。为了实现对驾驶员风格的准确识别，将驾驶员的驾驶风格分为长效驾驶风格和短效驾驶风格。并针对不同的驾驶员风格采用不同的识别方法：采用一次指数平滑法对驾驶员的长效驾驶风格进行预测估计，得到驾驶员整体的驾驶风格类型；采用模糊聚类方法对驾驶员的短效驾驶风格进行识别。在得到驾驶员的长效驾驶风格和短效驾驶风格之后，可以确定出由

4、驾驶员驾驶风格决定的驾驶员动力需求系数，表征驾驶员的驾驶意图。根据得到的驾驶员动力需求系数，对前面制定的基本动力性换挡策略和经济性换挡策略进行插值，获取反映驾驶员动力需求的换挡策略。行驶在坡道上的车辆，若采用基本换挡策略将不具有良好的控制效果。上坡会遇到循环换挡；下坡会出现车辆速度上升的同时变速器逐渐挂入高挡而不能充分利用发动机制动。对于坡道道路的坡度识别，采用了负荷度的概念。将车辆在道路上行驶的坡度情况，通过负荷度量化表达出来。经过量化的坡度值，可以明确知道车辆行驶情况，从而可以针对性的对挡位控

5、制策略进行修正，解决上坡换挡循环和下坡挡位过高的问题。在分析了弯道行驶车辆的侧向特征的基础上，建立基于轮速信号的模糊推理识别模型以及相应的挡位决策方法。从而可以在车辆通过某个给定的弯道时，解决车辆弯道换挡不合理或循环换挡的问题。在实际车辆行驶过程中，往往会遇到坡道与弯道同时出现的情况。需要对这种耦合行驶工况进行分析，制定行驶环境逻辑判断优先级，针对不同的优先级情况制定合适的控制策略。通过对驾驶员意图识别和车辆行驶的道路环境识别，得到了不同状况下的车辆控制策略的修正。则可以根据不同驾驶员的意图和各种

6、工况的组合，对车辆在集驾驶员意图、车辆运行状况以及道路行驶环境耦合的情况下，制定综合控制策略，并在ECE、EUDC、WLTC循环工况下进行整车仿真模拟，验证控制策略制定的合理性。关键词：回流传动；人-车-路；驾驶员意图识别；行驶环境识别；控制方法I英文摘要ABSTRACTFirstofall,thewholemechanicalstructureofPower-cyclingVariableTransmission(PCVT)systemisintroduced,andthesimilaritie

7、sanddifferencesbetweenthePCVTsystemandotherkindsofvariablespeeddrivesystemareelaborated.Thenthenumericalmodelofvehicleengine,thedynamicmodelsofthepartsofhydraulicmechanicaltransmissionwithanewtypeofreturnflowresultingofdoubleidlerpulleyhydraulictorque

8、converterandthedynamicmodeloffullvehiclearebuilt.Basedonthewholestructuremodel,thevehicletransmissionsystembasicshiftingstrategyisestablished.Thestrategycontainstheoptimal-powershiftingstrategyandtheoptimalfueleconomyshiftingstrategy.Inorderto