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《重庆大学》 2001年
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汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究

胡建军  
【摘要】: 无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者和汽车公司研究的重点。开展汽车无级变速传动系统匹配及控制策略的研究,具有重要的理论和工程实用价值。本文在国家自然科学基金重点项目(资助号:59835160)资助下,对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及控制策略等进行了系统深入的理论分析和实验研究,具体研究内容如下: 1)系统地分析了金属带无级变速传动的基本运动规律,研究了在负载状态下,带轮油缸压力与速比和输入转矩的关系,提出了对金属带式无级变速传动系统进行优化设计的方法。 2)通过发动机台架试验,利用样条插值方法构造了发动机转矩和发动机油耗模型,确定了发动机最佳经济性与最佳动力性工作线。研究了实现发动机按理想工况运行时金属带式无级变速传动的传动比控制规律。对装有CVT和装有MT的羚羊轿车的经济性和动力性进行了计算和比较分析。 3)通过实验分析,研究了主、从动轮油缸压力、主动轮转速、输入转矩和带式无级变速传动速比与速比变化率的关系,建立了获取CVT速比变化率的模型,导出了符合实际规律的实用计算公式。 4)应用键合图理论,建立了金属带式无级变速汽车传动系的键合图模型,推导了系统的状态方程。研究了隶属度函数及解模糊算法对模糊控制器性能的影响,设计了实用的自适应模糊控制器。搭建了无级变速传动系统实验台,开发了无级变速传动自动控制软件,在实验台上实现了发动机节气门开度、无级变速器速比及载荷等数据的采集及计算机自动控制。 5)从综合模糊控制、专家控制和分级控制的观点,提出了无级自动变速汽车离合器起步控制策略,设计了离合器起步模糊控制器。建立了液力变矩器数学模型,提出了液力变矩器与无级变速器联合工作时的控制策略。通过研究无级变速传动速比变化时的惯性矩,提出了一种新的控制算法,采用传动系的惯性矩来补偿发动机的输出转矩,以获取目标驱动转矩。 本文从金属带式无级变速传动的传动机理入手,通过建立发动机和无级变速器的速比变化率模型,研究了发动机与无级变速器的匹配控制策略。提出了无级变速传动的综合控制算法,进行了无级变速传动匹配控制仿真研究及台架试验,试验结果与理论分析结果具有良好的一致性。本文提出的理论研究体系和试验分析方法为无级变速汽车的匹配控制提供了理论分析方法和设计依据。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:U463.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 吴光强;范大鹏;;车用无级变速器与上海城市交通[J];传动技术;2007年03期
2 范大鹏;吴光强;;基于Simdriveline的汽车无级变速传动系统的建模与仿真[J];传动技术;2007年04期
3 刘振军,秦大同,胡建军,杨亚联;轿车用液力变矩器性能试验分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年02期
4 赵丹平;杨丽娟;刘玲;韩进玉;;无级变速器车辆等加速工况经济性仿真研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2010年04期
5 胡建军,秦大同,刘振军;金属带式无级变速传动速比变化特性研究[J];汽车工程;2003年01期
6 姚文俊;;汽车无级自动变速器(CVT)液压控制系统综述[J];液压与气动;2006年10期
7 杨阳;秦大同;杨亚联;胡建军;吴光登;;车辆CVT液压系统功率匹配控制与仿真[J];中国机械工程;2006年04期
8 郝建军;程昶;梁晓龙;;泵控CVT液压系统设计与仿真研究[J];液压与气动;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 罗勇;金属带式无级变速传动系统匹配控制研究[D];重庆大学;2010年
2 杨亚联;金属带无级自动变速传动的关键问题研究[D];重庆大学;2002年
3 张迎军;拖拉机液压机械无级变速传动系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2007年
4 张明柱;拖拉机多段液压机械无级变速器控制策略研究[D];西安理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张新生;液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究[D];吉林大学;2011年
2 贺成明;基于模糊免疫PID的金属带式无级变速器速比控制研究[D];天津大学;2010年
3 叶明;机械自动变速传动建模与仿真及试验软件开发[D];重庆大学;2003年
4 杨雪梅;ISG型混合动力长安汽车关键技术研究[D];重庆大学;2004年
5 张博;汽车无级变速复合材料V带的研究[D];重庆大学;2004年
6 李明国;基于模糊神经网络的无级变速传动车辆巡航控制及仿真[D];重庆大学;2004年
7 周末;自动变速器换档规律的研究[D];武汉理工大学;2006年
8 姚晓涛;双离合器自动变速系统性能研究[D];重庆大学;2006年
9 王庆化;基于双联泵供油的CVT液压系统动态特性建模与仿真研究[D];重庆大学;2006年
10 胡敏;长安之星电控机械自动变速系统研究与开发[D];重庆大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜正根,剧引芳,陈明鉴,范永华;HN7030微型汽车胶带无级变速传动装置试验研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年02期
2 王红岩,秦大同;无级变速汽车综合控制策略的仿真研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);2000年02期
3 程乃士,刘温,郭大忠,张德珍,张凤和;金属带式无级变速器传动效率的实验研究[J];东北大学学报;2000年04期
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6 胡建军,秦大同,孙冬野,杨亚联,杨为;金属带式无级变速传动键合图建模及仿真[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年02期
7 杨为,秦大同,胡建军,刘世明;金属带式无级变速传动机理的数值分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年02期
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9 商高高,何仁;发动机与液力变矩器共同工作特性的分析[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2000年06期
10 商高高,何仁,陆森林;液力变矩器性能特性的数学模型[J];江苏理工大学学报(自然科学版);1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩学民;;基于MATLAB的Buck/Boost直流变换器仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
3 于丽艳,郝清波;自动跟踪系统在二次烟尘浓度测试中的应用[J];鞍钢技术;2001年01期
4 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
5 吴桂芳,陈志祥;一种新型锗霍尔元件研制[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年01期
6 汪涌;龚光军;;模型(汽车)试验低速风洞设计[J];安徽职业技术学院学报;2011年01期
7 林皇文;;数控机床伺服进给系统机电特性参数的优化[J];安徽工学院学报;1987年01期
8 边铭瑞;丁品先;;汽车曲线制动工况的轴间动态制动力分配数学模型[J];安徽工学院学报;1989年01期
9 李伯峰;韩永法;;7CBY—1型挂车液压制动装置的设计[J];安徽工学院学报;1991年01期
10 王其东;羊拯民;;数值方法在汽车性能预测中的应用[J];安徽工学院学报;1992年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏道高;乔明侠;周福庚;吕召全;;汽车转向轮主销内倾角设计计算[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 任国清;;HFC6700轻型客车制动过程的仿真计算[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
3 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
4 王莉;杜家政;;基于状态反馈极点配置的4WS系统设计及仿真[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 严思炜;郝世强;;浅谈离合器分泵支架优化设计[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
6 黄睿;;主副一体整体式车架的改进[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
7 雷龙;李辉;;半挂车钢板弹簧平衡悬架前支架的疲劳寿命分析[A];经济策论(下)[C];2011年
8 葛榕;秦东晨;徐一村;;面向空气悬架大客车操稳性的多体动力学建模与仿真研究[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
9 雷龙;李辉;;半挂车钢板弹簧平衡悬架前支架的疲劳寿命分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
10 翁小雄;翦俊;;短时交通流频谱分析与预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
2 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
3 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
4 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 刘文光;商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究[D];江苏大学;2010年
7 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
8 施青平;微型汽车自动离合器控制策略研究及应用[D];武汉理工大学;2010年
9 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
10 张志刚;关于湿式离合器几个工作特性研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凡汉云;碳纤维复合材料电磁检测试验研究[D];南昌航空大学;2010年
2 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
3 陈铮;基于激光扫描数据的交通信息采集平台设计与实现[D];山东科技大学;2010年
4 徐朋;金属带式液粘传动装置在带式输送机功率平衡中的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
5 田恩国;基于EKF无速度传感器矢量控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 孟宪宇;汽车传动带疲劳寿命试验台研究[D];长春理工大学;2010年
7 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
9 明五一;液力变矩变速器自动换档控制技术研究[D];郑州大学;2010年
10 傅寿字;汽车发动机电控水泵冷却系统的设计及试验研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王幼民,唐铃凤,唐凌霄;金属带式无级变速器的发展历史、研究现状与展望[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年02期
2 夏丽芳;李连汉;;液压机械传动系统单排方案的理论特性[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1992年01期
3 姜正根,剧引芳,陈明鉴,范永华;HN7030微型汽车胶带无级变速传动装置试验研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年02期
4 张滨刚,姜正根,剧引芳,黄文兵;金属带式自动无级变速传动(CVT)装置的性能分析[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年04期
5 王红岩,秦大同;无级变速汽车综合控制策略的仿真研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);2000年02期
6 孙冬野,秦大同,胡建军;并联式混合动力汽车无级变速传动方案的研究[J];车辆与动力技术;2000年04期
7 席军强,陈慧岩,丁华荣;电机驱动式自动离合器可行性研究[J];车辆与动力技术;2001年02期
8 于涛,葛蕴珊;汽车整车性能模拟研究[J];车辆与动力技术;2001年02期
9 商建平,王子冬;坦克装甲车辆电控电动机械式自动变速操纵系统[J];车辆与动力技术;2002年01期
10 何忠波,陈慧岩,陶刚,董玉梁;自动变速车辆档位决策方法综述[J];车辆与动力技术;2002年02期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 栏目主持 黄震;[N];当代汽车报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨为;金属带式无级变速传动动态特性的理论及实验研究[D];重庆大学;2001年
2 杨亚联;金属带无级自动变速传动的关键问题研究[D];重庆大学;2002年
3 付铁军;金属带式无级变速传动器智能控制技术研究[D];吉林大学;2004年
4 刘振军;基于人—车—路环境下的汽车电控机械自动变速智能控制研究[D];重庆大学;2005年
5 陈宁;工程车辆节能换挡规律智能控制方法研究[D];吉林大学;2005年
6 周美兰;轿车无级变速器综合模糊控制研究[D];哈尔滨理工大学;2006年
7 叶明;基于机械自动变速的轻度混合动力传动系统综合控制研究[D];重庆大学;2006年
8 董伟;汽车坡路行驶发动机与无级变速器综合控制研究[D];吉林大学;2007年
9 卢延辉;双状态无级变速器综合控制策略研究[D];吉林大学;2007年
10 张迎军;拖拉机液压机械无级变速传动系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张新生;液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究[D];吉林大学;2011年
2 李群;汽车双离合器自动变速器的换挡规律与控制逻辑研究[D];武汉理工大学;2011年
3 叶明;机械自动变速传动建模与仿真及试验软件开发[D];重庆大学;2003年
4 廖建;效率补偿后的金属带无级变速传动系统匹配控制策略[D];重庆大学;2003年
5 郭福军;基于单片机的工程车辆3参数自动换档技术研究[D];吉林大学;2004年
6 闫卫兵;排放约束下对红旗CA7220E型轿车传动系匹配的研究[D];吉林大学;2004年
7 曹桂军;电控机械式自动变速器传动系综合控制的研究[D];吉林大学;2004年
8 吴光登;金属带式无级变速器液压系统功率匹配控制与仿真研究[D];重庆大学;2004年
9 张仁海;汽车无级变速器控制系统实时数据检测与建模[D];哈尔滨理工大学;2004年
10 张国胜;电控机械式自动变速器(AMT)换档规律的研究[D];西北工业大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王幼民,唐铃凤,唐凌霄;金属带式无级变速器的发展历史、研究现状与展望[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年02期
2 张雄雄;石晓辉;程乃士;郝建军;;金属带式CVT夹紧力比与速比关系的试验研究[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年04期
3 张世义;李光辉;;双离合器自动变速汽车起步模糊控制研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年04期
4 刘振军,秦大同,胡建军;无级变速车辆发动机与变矩器共同工作特性[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年12期
5 杨亚联,秦大同,胡建军,刘振军,蒋松;汽车无级自动变速器接触摩擦条件的模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年12期
6 任勇,秦大同,杨亚联,杨阳;混合动力电动汽车的研发实践[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年04期
7 姚晓涛;秦大同;刘振军;;双离合器自动变速器起步控制仿真分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年01期
8 杨阳;汪小平;秦大同;汤桃峰;;速比变化过程中CVT液压系统动态性能仿真[J];重庆大学学报;2010年04期
9 惠记庄;邹亚科;;液力变矩器性能试验台的研究[J];工程机械;2008年05期
10 胡国良,徐兵,杨华勇;汽车金属带式无级变速传动技术[J];工程设计学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李光辉;;双离合器自动变速汽车换挡过程离合器模糊控制策略研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 陈光明;邓洪超;;装载机液力机械变速器性能研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 施青平;微型汽车自动离合器控制策略研究及应用[D];武汉理工大学;2010年
2 张树培;金属带式无级变速器耦合问题研究[D];吉林大学;2011年
3 罗勇;金属带式无级变速传动系统匹配控制研究[D];重庆大学;2010年
4 林歆悠;混联式混合动力客车功率均衡能量管理控制策略研究[D];重庆大学;2011年
5 郝允志;无级变速器控制系统与硬件在环仿真研究[D];重庆大学;2011年
6 高金武;自动变速箱换挡品质控制研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
7 张晓冰;城市客车油液混合动力系统匹配及控制研究[D];吉林大学;2012年
8 杨亚联;金属带无级自动变速传动的关键问题研究[D];重庆大学;2002年
9 田华;液力变矩器现代设计理论的研究[D];吉林大学;2005年
10 周美兰;轿车无级变速器综合模糊控制研究[D];哈尔滨理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高佳明;电控机械式自动变速器换挡规律的研究与仿真[D];大连理工大学;2010年
2 孙斌;电控气动换挡系统中换挡力控制策略的研究[D];大连理工大学;2010年
3 郑朝武;基于LabCar的ISG混合动力电动汽车控制策略仿真与测试[D];浙江大学;2011年
4 苏海龙;金属带式无级变速器电液数字技术研究[D];吉林大学;2011年
5 田翠云;液压机械无级变速器的段内控制策略研究[D];吉林大学;2011年
6 王丹丹;基于总线的无级变速器控制策略研究[D];吉林大学;2011年
7 王天生;基于HIL实时联合仿真的AMT控制策略研究[D];吉林大学;2011年
8 郝代;重型车AMT换档过程动力中断的功率损失特性研究[D];吉林大学;2011年
9 张新生;液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究[D];吉林大学;2011年
10 李岩;电控无级自动变速器电液系统特性研究[D];吉林大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张滨刚,姜正根,剧引芳,黄文兵;金属带式自动无级变速传动(CVT)装置的性能分析[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年04期
2 王国彪;发动机与液力变矩器共同工作点的优化算法[J];工程机械;1998年03期
3 王红岩,杨志华,白雪,裘熙定,周云山;金属带式无级变速器装置带轮工作面形状与带轴向偏移的分析[J];吉林工业大学学报;1997年04期
4 孙冬野,秦大同,王玉兴;金属带-行星齿轮无级变速系统动力学仿真[J];农业机械学报;2000年03期
5 葛安林,吴锦秋,郭万富;离合器最佳接合规律的研讨[J];汽车工程;1988年02期
6 葛安林,吴锦秋,林明芳;汽车动力传动系统参数的最佳匹配[J];汽车工程;1991年01期
7 刘惟信,戈平,李伟;汽车发动机与传动系参数最优匹配的研究[J];汽车工程;1991年02期
8 裘熙定;键合图理论在汽车系统分析与控制中的应用[J];汽车工程;1996年05期
9 周云山,裘熙定,王红岩,杨志华;汽车无级变速传动(CVT)建模与仿真[J];汽车工程;1998年05期
10 王红岩,方泳龙,周云山,裘熙定;金属带式无级变速传动系统动态特性的理论与试验分析[J];汽车工程;1999年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭江霞;任家骏;吴凤林;张明;;齿轮式无级变速传动的发展前景[J];机械管理开发;2007年01期
2 李保平;;公路工程机械无级变速器的变速原理及传动特性分析[J];内蒙古科技与经济;2007年02期
3 裘熙定,王红岩,杨志华,周云山;轿车金属带式无级自动变速传动技术发展现状与趋势[J];汽车技术;1998年04期
4 胡国良,徐兵,杨华勇;无级变速传动系统速比的模糊控制[J];机床与液压;2004年03期
5 魏鹃;;新型电气无级变速传动技术研究进展[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年10期
6 孙付春;;无级变速传动技术的研究[J];煤矿机械;2009年09期
7 杨为,秦大同;金属带式无级变速传动系统振动固有频率研究[J];农业机械学报;2000年05期
8 辛洪兵;;无级变速谐波传动原理与传动比计算[J];机械传动;2006年01期
9 贾利国;;金属带式无级变速传动液压系统设计及仿真[J];机电工程;2007年02期
10 桂乃磐;罗佑新;;金属带式无级变速传动装置的金属块受力分析的比较研究[J];机械传动;2007年02期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 王刘芳;北京新能源汽车产销将年超万辆[N];北京日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 夏晶晶;基于Fuzzy-PID的CVT综合控制策略研究[D];江苏大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪新国;金属带式无级变速传动液压控制系统设计方法研究[D];重庆大学;2005年
2 谢先平;汽车无级变速传动系统建模与控制策略仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
3 侯智新;油门动态变化时无级变速传动系统速比控制策略[D];重庆大学;2007年
4 林治楠;金属带式无级变速轿车的动态建模与性能仿真[D];哈尔滨理工大学;2007年
5 张海欧;牵引式无级变速传动机理研究[D];重庆大学;2007年
6 国琛;基于无级变速器的飞轮助力传动系统研究[D];重庆大学;2009年
7 王锋;齿轮啮合式无级变速传动系统动力学仿真[D];中南林业科技大学;2011年
8 杜亮;回流式无级自动变速传动液压系统参数设计[D];重庆大学;2008年
9 娄锋;金属带式无级变速器的传动性能和动力学分析[D];东北大学;2010年
10 迮素芳;回流式无级自动变速传动系统的设计方法研究[D];重庆大学;2006年
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