EXPERIMENT STUDY ON SPEED RATIO CONTROL OF METAL V-BELT TYPE CVT

Based on the control scheme of force and position, the controlling andtesting system of metal V-belt type CVT is developed. Having taken account of the complex nonlinearcharacteristics of the CVT shift dynamics and the saturation and nonlinear characteristics of thespeed ratio control valve, the speed ratio fuzzy controller based on the speed ratio feedback isdesigned. The experiment results show that the developed speed ratio control system is practical andfeasible.

IGSA-PID算法的双带式全电调节CVT速比优化控制

双带式全电调节无级变速器(Double-Belt Electro-Mechanical Continuously Variable Transmission,简称DEMCVT)具有两组带传动装置,能够有效提升CVT的承载能力;DEM-CVT具有单带与双带两种工作模式,通过设计基于效率最优的模式切换策略,能够有效提高燃油经济性;采用直流电机调节主从动轮工作半径从而实现速比变化调节,针对DEM-CVT速比控制,设计了针对不同工况的速比控制策略,以PID算法为基础,提出了一种改进算法IGSA对PID算法进行参数优化,并通过建模仿真得到仿真结果,验证了提出的速比控制策略和控制方法的有效性。

基于发动机外特性的CVT速比控制方法研究

针对传统无级变速器速比控制中速比变化频繁,从而导致无级变速器效率低下、磨损严重等问题,研究了一种基于发动机外特性的速比控制方法,即在保证经济性与动力性的条件下限制无级变速器速比变化。理论研究和仿真分析结果表明,所提出的最佳经济区速比控制方法可以有效降低无级变速器速比调节频率,从而提高无级变速器效率与使用寿命。

采用CVT的四轮驱动混合动力车传动系统控制策略的研究

为了改善SUV汽车的燃油经济性和动力性,提出了一种采用CVT的四轮驱动复合式混合动力汽车的结构;根据该混合动力汽车发动机试验数据,对其运行模式与模式切换离合器控制策略进行了系统分析;同时对混合动力CVT的夹紧力与速比控制进行了深入研究,并以整车燃油经济性为控制目标,提出了复合式混合动力车不同工况下的速比和夹紧力控制策略;最后通过台架试验验证了传动系统控制策略的有效性。

金属带式CVT速比控制的仿真与试验研究

针对装备金属带式无级变速器(CVT)的整车,建立了无级变速传动系统数学模型。以无级变速汽车动力性和经济性相协调为目标,设计了Fuzzy-PI复合速比控制器。采用Fuzzy-PD控制策略和Fuzzy-PI复合控制策略对汽车起动工况进行了仿真分析,对装备金属带式CVT的某轿车进行了起动工况的模拟试验。结果表明,Fuzzy-PI复合控制策略优于Fuzzy-PD控制策略,速比的试验结果与理论数据一致,说明所建模型合理。

全电调节橡胶带式CVT的试验研究

在分析现有带式CVT调节方式优缺点的基础上,提出了一种采用双电机分别调节主、从动带轮工作半径以实现速比变化的全电调节方式,并以橡胶V型带CVT为应用对象研制了首台全电调节CVT样机。通过台架试验对样机进行测试,得到了其速比与执行电机转角的对应关系以及不同速比下其传递转矩和传递效率随带轮动盘夹紧力的变化规律,从而验证了全电调节无级变速的可行性。

车用摆销链式CVT速比控制参数优化策略研究

速比控制是变速器控制领域的关键技术之一。通过分析摆销链式CVT的结构及工作原理,采用模糊PID控制方法对汽车行驶循环工况进行仿真;搭建CVT传动系统数学模型和速比模糊控制器子模型,基于Simulink/Cruise联合仿真软件平台对模糊控制进行仿真研究;最后,引入遗传算法对速比控制器控制规则进行参数优化,分别对汽车起步工况和循环工况速比跟踪控制策略进行验证。结果表明,基于遗传算法的速比模糊控制对目标速比的跟随效果及误差变化均优于传统的模糊PID控制方法,可满足摆销链式CVT速比控制的要求。

高速转弯时CVT速比快速变化对车辆动力学的影响

CVT(金属带式无级变速器)速比的快速变化会导致车辆纵向加速度的变化,进而影响车辆的运动速度。利用这个特性,当车辆高速转弯时,可以通过快速变化CVT速比影响车辆动力学特性。建立了多自由度整车和CVT传动系统耦合模型,研究了3种不同CVT速比变化对车辆高速转弯时纵向和侧向力的影响。模型仿真结果表明:车辆过弯时采用快速增加速比然后快速减小速比的控制方式,在减小进弯道速度的同时,可以获得更大的侧向加速度和更小的转弯半径,并对操稳性影响不大。该研究结果可用于研究开发车辆转弯时的CVT速比控制策略。

全电调节带式CVT速比控制的影响因素研究

在分析全电调节带式CVT速比调节原理的基础上,运用理论分析和试验测试相结合的方法研究了速比执行电机控制方式、外界负载及夹紧力等因素对速比调节控制的影响,并根据全电调节带式CVT速比调节的要求,以提高速比控制精度为目标,提出了针对不同影响因素的具体解决方案,为速比控制策略制定及速比控制方法设计奠定了理论基础。

基于CVT变速器的燃油经济性优化潜力研究

为了获得某CVT车型速比参数优化对燃油经济性直接改善的潜力,首先,获得了NEDC循环中的发动机运行工况分布特征,市区循环中绝大部分工况都处于最佳燃油经济性曲线以下。随后,根据速比控制方法评估了可以优化的区域,其中市区循环中7%的工况可以优化,市郊循环中部分工况(车速达到70 km/h和100 km/h时),由于速比限值限制无法优化调整。根据仿真结果,仅调整CVT变速器的速比参数,包括调整部分工况至最佳燃油经济性曲线上,或在全部区域内优化,或放宽CVT变速器的速比范围,最大节油潜力的直接贡献达到3. 12%。

CVT速比响应特性的实验研究及其应用

鉴于现有速比变化率和稳态速比特性公式均包含主动轮压力参数,而量产CVT并未安装主动轮压力传感器,难以为速比控制算法的设计提供依据,对量产CVT进行速比响应特性实验,建立不依赖于主动轮压力参数的速比变化率经验公式和稳态速比特性表。提出了基于速比响应特性的控制算法,不同于以误差作为唯一输入的常规控制算法,该控制算法根据系统压力和目标速比计算控制量,补偿系统的非线性,提高各工况下控制性能的稳定性和一致性。

DMC-PID串级控制在CVT速比控制系统中的应用

通过分析CVT速比控制系统的结构及基本控制原理,确定该系统具有时滞弱非线性特性,论述了常规PID控制算法以及单一的DMC控制算法应用于该系统的局限性.针对这一问题,设计了DMC-PID串级预测控制算法,该算法将经过PID校正的速比控制系统作为广义的控制对象,用DMC预测算法在线滚动优化控制参数,在优化过程中利用实测信息不断进行反馈校正,充分发挥DMC算法的超前预测性和强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力.台架实验结果表明,与常规的PID算法相比,该算法能有效减小速比跟踪过程中的波动,超调量由14%下降为4%,过渡时间由6 s缩短为4.5 s,提高了系统的动静态性能.

基于遗传算法优化的CVT速比模糊PID控制研究

在分析了金属带式无级变速器速比控制系统的原理及其工作特性的基础上,针对无级变速器速比控制系统非线性、时滞等问题,提出了一种基于遗传算法优化的模糊PID控制方法,通过制定合适的适应度函数和遗传算子对模糊PID的控制规则进行了优化。最后,通过道路试验给出了使用该控制方法与传统PID控制方法在多工况下的控制效果图,并与结果进行了对比。

基于发动机转速调节特性CVT速比模糊控制仿真研究

针对发动机的负荷特性和转速调节特性,建立了发动机的稳态转矩模型并确定了发动机的最佳动力性和经济性曲线,然后使用经济性加权系数法计算得出发动机的目标转速。将动力传动系统简化成双旋转质量模型,通过整车的数学模型利用Simulink建立物理模型,提出基于发动机转速调节特性的速比模糊控制方法,并分别对起步工况、制动工况和循环工况进行仿真。仿真结果显示:可以实现实际速比对目标速比很好的跟随效果,说明基于发动机转速调节特性的速比模糊控制方法能够很好的应用于速比控制。

考虑耦合特性的CVT协同控制算法研究

根据CVT速比控制和夹紧力控制之间的耦合特性,在需要快速调节速比的瞬态工况,通过暂时适当增大夹紧力的方法来提高速比变化率。利用实验获得的稳态速比控制表和速比变化率经验公式,采用开环-闭环复合控制模型设计了速比、速比变化率和夹紧力的协同控制算法。实验结果表明,协同控制算法在保证夹紧力可靠性和各工况速比控制性能一致性的前提下,使速比调节时间缩短20%~40%。

速比变化过程中CVT液压系统动态性能仿真

以金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)液压系统为研究对象,建立了CVT液压系统的传递函数和AMESI M环境下的CVT液压系统动态仿真模型,进行了CVT液压系统速比响应特性仿真计算。分析了弹簧刚度、阀芯阻尼系数及衔铁组件质量对液压系统上升时间、调整时间及超调量的影响关系,验证了所建立的CVT液压系统动态模型的正确性,并为CVT液压系统动态特性的优化提供了依据和方法。

基于模糊免疫PID的CVT速比控制研究

针对装备金属带式无级变速器的某款车型,确定了发动机的目标转速调节特性曲线和无级变速器的目标速比,建立了CVT液压控制执行机构的数学模型。考虑到CVT速比控制的时变非线性和时滞耦合性的特点,借鉴生物免疫系统中的免疫反馈原理,结合模糊控制和PID控制各自的优点,设计了模糊免疫PID速比控制器,并在Simulink环境下对CVT整车模型起步、急加速和上坡工况进行了仿真分析。结果表明,模糊免疫PID速比控制能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应性能和较高的稳态控制精度。

基于RBF神经网络PID的摆销链式CVT速比控制策略研究

通过对摆销链式CVT的工作原理进行分析,得出速比变化率对整车燃油经济性的影响规律,建立了基于RBF神经网络的PID控制器。运用Cruise与Simulink联合仿真,将建立的控制策略模型转换成DLL文件导入到Cruise中,分别在起步工况、制动工况、坡度工况和循环工况四种工况下进行仿真。仿真结果显示,通过对控制策略的调试,仿真结果得到的速比可以很好地跟随目标速比的变化,达到了RBF神经网络PID的调节要求,为摆销链式CVT的速比控制研究提供一定的理论依据。

CVT动力系统中的换档速度控制

与无级变速器密切相关的是要解决选择车辆中传动系速比的问题。对于值得重视的传动系速比范围的情况,与曲轴有关的回转件的质量影响到传递至从动轮的功率。本文的理论研究和结果分析清晰表明,在CVT控制算式中必须考虑换档速度。

基于MATLAB的电液式CVT速比最优控制系统分析与设计

分析了对普通电液式无级变速器的速比控制系统,发现其有结构复杂和可靠性低等缺点,提出了CVT速比最优控制系统的设计方案。传统比例阀被PWM高速开关数字阀所取代,建立起PWM阀数学模型及阀控缸数学模型,使得控制系统简化;并用离散系统二次型最优控制理论优化控制参数,设计出最优控制器。运用MATLAB对CVT速比控制系统进行了起步、加速、减速典型工况的模拟试验。结果显示,电液式CVT速比最优控制系统具有较好的稳态与动态特性,确保了实际速比对目标速比的有效跟踪。