基于PIC18F6620无级变速箱控制器的设计

摘要

汽车无级变速箱CVT(Continuously Variable Transmission)一直是人们追求的理想汽车变速箱。汽车通过无级变速传动，实现了速比的连续调节，确保了发动机沿最佳经济油耗线工作，从而提高了燃油经济性，降低了有害气体排放；同时，无级变速传动效率高于液力自动变速器AT(AutomaticTransmission)，还可使汽车的变速更加平稳，提高了乘坐的舒适性。 本文介绍了干式复合带无级变速箱的机械结构和传动原理，并介绍了所采用电磁离合器的结构原理与优点。电磁离合器是靠电磁力来传递转矩的，其输出转矩同励磁电流在一定范围内为线性关系，因此只要控制励磁电流的大小就可以控制电磁离合器的输出转矩。 汽车起步时离合器接合过程比较复杂，很难建立精确的数学模型，因此本文提出电磁离合器电流模糊控制策略，即在CVT汽车起步时，根据驾驶员经验，以节气门开度、节气门开度变化率、发动机转速来确定电磁离合器的电流，设计了模糊控制算法，构建了模糊控制器，并计算出模糊控制表以供在程序中查询。对于变速箱速比的控制，采用传统的PID控制策略，设计了PID控制器，并在速比调节的过程中采用分段控制的方法，以适应不同工况下速比的调节。 本文所设计的无级变速箱控制器TCU(Transmission Control Unit)在硬件上选用Microchip公司生产的PICl8F6620型MCU作为核心，同时简要介绍了信号检测电路与驱动电路。在软件上根据模糊控制算法，实现了车辆起步时电磁离合器的控制，同时应用PID控制理论，根据工况选择不同的PID参数，对变速器的速比进行了自动调节。最后编写出适应控制要求的程序。 通过本文设计的无级变速箱控制器TCU，在模拟试验台上进行初步参数整定后，在试验用车MatizII上进行参数的匹配与标定，并完成了3万公里的可靠性试验。根据在国家汽车检验中心的检验结果表明，该控制器具有较好的控制效果。

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明及使用授权书

第1章绪论

第2章CVT变速箱结构及其工作原理

第3章CVT变速箱控制策略的研究

第4章无级变速箱控制器TCU的设计

第5章TCU在整车的性能试验结果

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢