CVT硬件在环仿真平台搭建和速比控制策略研究

摘要

由于无级变速器(CVT)具有结构简单、体积小、换档平顺、燃油经济性好等优点,CVT控制技术已成为汽车领域关注的热点。而CVT控制器开发经验不足,实车测试验证成本太高、耗时太长,并且极端工况的测试难以完成。将已经广泛应用的硬件在环仿真技术应用于控制单元(TCU)的功能开发、软件测试及数据匹配等阶段,可大大节省人力与财力、提高开发质量、缩短开发周期。因此,开发CVT模型并搭建硬件在环平台对于开发CVT控制器具有重要意义。
　　本文基于上海交通大学与某零部件公司(U公司)的校企合作项目,以搭建CVT硬件在环仿真平台为目标,围绕CVT传动系统实时模型开发及其在硬件在环仿真中的应用展开研究,为进一步研究和开发CVT控制系统创造了有利条件。
　　首先通过文献分析,在深入理解了CVT结构和工作原理的基础上,采用AMESim软件开发了CVT仿真模型,并基于离线仿真的结果进行了优化,使模型能够满足实时仿真的需要。在此基础上,提出了CVT速比控制策略,并进行了Matlab/Simulink联合仿真测试,验证了所提出速比控制策略的可行性。
　　最后,在完成了CVT实时模型与整车GEVM模型集成的基础上,基于U公司TCU硬件和LABCAR系统,搭建了的CVT硬件在环仿真系统,进行了CVT控制器的仿真测试,验证了TCU控制策略的可行性,同时也证明所开发的CVT硬件在环仿真系统能够用于TCU开发及测试。

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第一章 绪论

1.1无级变速器概述

1.2硬件在环仿真技术概述

1.3课题背景及研究意义

第二章 CVT系统动力学建模

2.1 CVT机械结构及其工作原理

2.2 CVT动态过程分析

2.3 CVT传动系统AMESim仿真建模

2.4 CVT机械模型的仿真分析及优化

2.5本章小结

第三章 CVT速比跟踪控制策略

3.1 CVT控制策略的整体构架

3.2速比PID控制器设计

3.3速比控制仿真验证

3.4本章小结

第四章 CVT硬件在环仿真平台集成

4.1 LABCAR仿真平台简介

4.2 CVT传动系统模型与GEVM模型集成

4.3基于LABCAR-CVT硬件在环仿真系统构建

4.4 CVT控制器硬件在环仿真测试

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1主要工作与创新点

5.2后续研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文