汽车坡路行驶发动机与无级变速器综合控制研究

【摘要】： 无级变速器的速比在一定范围内可以连续变化,克服了手动变速器和自动变速器档位有限的缺点,通过发动机和无级变速器的综合控制可以提高整车的动力性和燃油经济性。 在以往对于发动机和无级变速器综合控制的研究中,并没有对汽车坡路行驶工况进行深入的研究,而利用发动机的制动力下长坡时汽车的持续制动能力和上坡时的动力性以及经济性对汽车非常重要,因此本文结合教育部科研项目以无级变速动力传动系为研究对象,针对这两种特殊工况进行了系统的研究。主要工作包括以下几个方面: 首先,对于利用发动机制动力下长坡工况,通过台架试验得到了发动机制动力矩与发动机转速之间的关系曲线,建立了下长坡时整车的双质量惯性模型,提出了发动机与无级变速器的综合控制策略,并进行了仿真试验研究,实现了汽车匀速下坡的控制目标。 其次,对于上坡工况,通过台架试验制取了发动机的万有特性曲线,得到了油耗最低的发动机最佳经济性转速调节特性曲线和功率最大的发动机最佳动力性转速调节特性曲线,建立了汽车上坡工况整车的双质量惯性模型,提出了上坡工况发动机与无级变速器的综合控制策略,并进行了仿真试验研究,实现了汽车上坡工况在满足动力性的前提下尽量提高经济性的控制目标。最后,为了进行台架试验研究,结合“211”工程项目建立了汽车工况动态模拟试验台。提出了利用直流电机在试验台上模拟汽车坡路行驶工况的方法,并对提出的坡路行驶综合控制策略进行了台架试验。 试验结果验证了提出的综合控制策略的正确性。在下长坡时通过综合控制可以充分利用发动机的持续制动能力使汽车匀速下坡,提高汽车下长坡时的安全性;在上坡时通过综合控制可以使汽车在满足足够爬坡能力的前提下改善燃油经济性,提高整车的综合性能。