极限工况下CVT起步离合器控制策略研究

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无级变速器(CVT:ContinuouslyVariableTransmission)可以根据汽车行驶状况,通过传动比的连续变化,提供最佳传动比,使发动机工作在理想状态,实现与变速器的最佳匹配,使汽车动力性和经济性得到最佳的协调控制,因而是轿车特别是经济性型轿车的理想传动装置。其中金属带无级变速器应用最为广泛,丰田、日产、大众等公司生产的很多轿车(特别是混合动力汽车)都装备了无级变速器。但是,由于CVT是靠摩擦传递动力,为了提高其传动效率和起步性能,夹紧力控制和传动比控制及起步装置的控制也就成为CVT传动系统具有挑战性的关键技术。本文以CVT湿式多片离合器及其执行机构为研究对象,针对汽车起步的极限工况,进行了基于模糊控制策略的离合器及整车起步的仿真研究。首先,对离合器起步接合过程进行动力学分析,建立其动力学模型,分析汽车起步评价指标及其影响因素。其次,利用Matlab/simulink建立仿真模型,包括离合器分层模糊控制器模块、发动机数值模型、油门信号模块、离合器动力学计算模块、以及离合器锁止控制逻辑模块。再次,对离合器起步工况进行分析,为解决汽车在极限工况下的冲击度和滑磨功问题,提出极限工况下离合器起步控制策略,并利用matlab中的FuzzyLogicToolbox进行了模糊控制器设计。最后,利用Matlab/simulink仿真模型对离合器接合过程进行仿真分析,将仿真结果与常规PID控制策略下的控制结果进行对比。结果表明,只要合理的控制离合器主、从动盘之间的正压力及其增长率,就可以满足汽车起步平顺性和使用寿命的要求,本文设计的模糊控制器和制定的针对极限工况的控制策略,能够满足离合器起步控制要求,控制方法是可行有效的。
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