CVT汽车PID速比控制策略仿真研究.pdf

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1、第51卷第2期农业装备与车辆工程2013年2月rot．51No．2AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERINGFebfuary2013doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2013．002．011CVT汽车PID速比控制策略仿真研究穆桂脂(271000山东省泰安市泰山职业技术学院)[摘要]对建立的无级变速传动系模型研究得到速比变化率对整车加速度影响的动态特性，并推得目标速比的理论模型．建立了基于PID的速比控制器，在此基础上建立了整车仿真模型。在不同运行工况下，仿真比较装有CVT的车辆在动力模式和经济模式下的速比变化和整车性能情况。仿

2、真结果与原车型的实际状况具有良好的一致性．验证了文中的仿真模型和控制策略是可行和可靠的，具有参考价值。[关键词]无级变速器；速比控制；PID控制；整车性能仿真[中图分类号]U463．53[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2013)02-00040-04SimulationResearchonthePIDSpeedRatioControlStrategyofCVTCarMuGuizhi(TaishanPolytechnic，TmanCity，ShandongProvince271000，China)[Abstract]Researchonmathematicalmodeloft

3、heCVTsystemconcludedthedynamicresponseofspeedratiochangingtovehicleacceleration．Thenthemodeloftargetspeedratioisderived．Atthesametime，theratiocontrollerdesignedbyPIDtheoryisestablished．AtlastvehiclesimulationmodelisestablishedonthebasisofmathematicMmodeloftheCVTsystemandtargetspeedratiomodd．Indiff

4、erentoperatingconditions，vehicleperformanceandratiochangeissimulatedinthedynamicmodeandeconomicmode．Thesimulationresultsareingoodagreementwiththeactualconditionoftheoriginalmodels，thetextofthesimulationmodelandcontrolstrategyisfeasibleandreliable，withareferencevalue．[Keywords]continuouslyvariablet

5、ransmission；speedratiocontrol；PIDcontrol；vehicleperformancesimulation0引言无级变速器(CVT)是汽车界研究的热点，这是因为CVT连续变化的传动比可以使发动机转速独立于负载、车速的变化，最大限度地发挥发动机的经济性和动力性．从而使汽车获得最佳的动力性和燃油经济性，降低排放污染等，实现节能环保的目的。无级变速器的速比变化率是影响汽车各工况的重要参数。因为它反映了无级变速器速比变化的瞬态响应情况。因此有必要对CVT的速比变化情况展开深入研究。国外对此展开了深入而广泛的研究。国内起步较晚，但是也有不少研究成果。在国外，结合鲁棒模

6、型匹配方法，建立了CVT伺服速比系统增强其抗干扰性能。设计了模糊增益调度系统应用于CVT液压伺服系统的PI(比例积分)控制器中并设计了一个非线性补偿系统。提出了瞬态情况下燃油最优化控制问题的解决方案，基于此，提出了一个简化控制策略。在国内设计了带有前馈抗回绕PI控制器．并进行了仿收稿日期：2012—12—09修回日期：2012—12—27真和装车试验。开发的CVT汽车自适应模糊控制系统具有良好的鲁棒性。汽车经常在路况复杂的环境下行驶，对其速比变化的研究有着重要的意义。此外，不同的发动机参数和传动系参数对整车的动力性和经济性影响很大，因此对基于速比控制的CVT车辆进行仿真研究就有非常重要的意

7、义。1无级变速传动系模型利用无级变速传动系统的速比连续变化的特性可以对发动机转速进行控制。使其在最佳动力性或经济性转速下工作。CVT传动系统的数学模型是研究无级变速系统匹配策略和速比变化规律的重要基础。假定CVT的离合器始终处于一种理想的结合状态，并且按照质量集中法将CVT传动系统简化为具有两个旋转质量的模型系统Ⅲ(如图1所示)。图中的第一个转动惯量包括发动机的转动质量和CVT输入轴部分的转动惯量：第二个转动惯量包括与整