机电控制CVT电控系统硬件在环系统研究及测试

发布时间：2017-07-06 15:27

  本文关键词：机电控制CVT电控系统硬件在环系统研究及测试

  更多相关文章： 机电控制无级变速器 TCU 硬件在环 LABCAR 测试

【摘要】：为了响应国家节能减排的号召,各大汽车企业纷纷将精力放在了车辆动力传动系统及其控制系统的改进开发上。目前,无级变速器(CVT)因其驾驶平顺、效率高、节能等优点广泛应用在各大车型上,但是传统的CVT大多使用了泵、阀、液力变矩器等液压系统,其节油效率并非十分理想。而机电控制无级变速器(EMCVT)结构简单,采用金属带传动方式传递动力,以齿轮、电机、弹簧等低成本、低能耗、高可靠性的机械元件代替传统CVT中的泵、阀等高能耗的液压元件,使得汽车的油耗更低,节油效果更佳。变速箱控制单元(Transmission Control Unit,TCU)作为变速器与发动机合理匹配工作的关键,对于提高发动机和变速器的工作效率以及汽车的驾驶舒适性、燃油经济性有着重要的意义。传统的台架试验测试方法已不能满足现代控制器的快速开发需求,而硬件在环仿真测试技术大大缩短了控制器的开发周期,已成为现代控制器开发过程中的重要一环。本文基于LABCAR仿真平台搭建了TCU硬件在环测试系统,并对TCU进行了基本功能测试和验证。在了解硬件在环仿真测试技术的原理和关键技术以及国内外研究现状的基础上,结合TCU的功能测试需求,通过分析TCU的工作环境和输入输出信号特点,确定了所设计硬件在环测试系统的功能要求和任务需求。比较分析国内外广泛应用的不同硬件在环测试系统的结构特点和功能特性,提出了基于LABCAR平台的TCU硬件在环测试系统总体设计方案,根据TCU输入输出信号的类型和特点进行了硬件板卡的选型工作。采用模块化建模的方法进行系统实时仿真模型的搭建,首先阐述了LABCAR GEVM模型的组成,然后将整个汽车系统进行不同层级的模块划分并对各个子模块进行建模研究,在熟悉各子模块的组成和工作原理后,基于Matlab/Simulink建模环境,用C代码实现各子模块的功能,并以S-Function的形式嵌入到程序环境中。根据实际EMCVT的传感器和执行器特性,在LABCAR-OPERATOR和Simulink中建立传感器、执行器与控制器之间的信号接口模型。最后,使用基于LABCAR平台搭建的TCU硬件在环测试系统进行了开环测试和闭环测试,结果表明TCU控制器的硬件电路功能正常,且调速控制策略能够实现对EMCVT速比的有效控制。
【关键词】：机电控制无级变速器 TCU 硬件在环 LABCAR 测试
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 硬件在环仿真技术概述10-12
• 1.2.1 硬件在环仿真的原理10-11
• 1.2.2 硬件在环仿真的关键技术11-12
• 1.3 硬件在环仿真测试的国内外研究现状12-15
• 1.4 论文的主要研究内容15-17
• 2 测试系统总体方案设计17-31
• 2.1 TCU信号分析17-19
• 2.2 测试系统需求分析及方案确定19-20
• 2.2.1 系统功能需求分析19-20
• 2.2.2 系统设计方案确定20
• 2.3 测试系统平台LABCAR系统20-27
• 2.3.1 LABCAR的功能20-21
• 2.3.2 LABCAR的构成21-27
• 2.4 TCU HIL测试系统软硬件设计27-29
• 2.4.1 硬件选型27-29
• 2.4.2 软件设计29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 系统实时仿真模型的搭建31-49
• 3.1 汽车模型概述31-32
• 3.2 发动机模型32-36
• 3.2.1 进气歧管空气流量子模型33
• 3.2.2 燃油蒸发与燃油流动子模型33-34
• 3.2.3 燃烧放热子模型34-35
• 3.2.4 动力输出子模型35-36
• 3.3 离合器模型36-38
• 3.3.1 离合器工作状态分析36
• 3.3.2 离合器动力学模型36-38
• 3.4 CVT模型38-43
• 3.4.1 EMCVT的结构和工作原理38-39
• 3.4.2 电机模型39-41
• 3.4.3 速比控制执行机构模型41-42
• 3.4.4 速比模型42-43
• 3.5 车辆动力学模型43-45
• 3.6 辅助附件模型45
• 3.7 驾驶员模型45-46
• 3.8 环境模型46-47
• 3.9 本章小结47-49
• 4 信号接口系统设计49-59
• 4.1 LABCAR系统的软硬件接口49
• 4.2 传感器信号模拟49-55
• 4.2.1 变速轴转速传感器信号模拟50-53
• 4.2.2 角位移传感器信号模拟53-55
• 4.3 执行器信号接口55-57
• 4.4 本章小结57-59
• 5 TCU硬件在环系统测试与验证59-71
• 5.1 TCU系统测试平台59-60
• 5.2 Labcar项目的建立60-61
• 5.3 板卡功能测试61-64
• 5.4 系统开环测试64-66
• 5.5 系统闭环测试66-69
• 5.6 本章小结69-71
• 6 总结与展望71-73
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 附录79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 田鹏飞;;论可编程逻辑控制器在矿山机电控制中的作用[J];电子制作;2014年02期

2 严武升;;机电控制系列课程建设和教学改革刍议[J];中国电子教育;2000年01期

3 王田苗;陈殿生;吴永亮;;《机电控制基础》一体化项目教学实践[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2008年02期

4 李金热;;《机电控制技术》课程教学模式改革的研究[J];南京工业职业技术学院学报;2009年02期

5 李金热;杨新春;;机电控制技术课程教学改革的探索[J];今日科苑;2009年22期

6 邓志辉;;机电控制技术课程教学模式的实践与探索[J];常州信息职业技术学院学报;2011年02期

7 赵霞;陈永利;栗彦辉;;提高“机电控制”课程授课质量的探索与实践[J];中国电力教育;2013年25期

8 牟海荣;;嵌入式系统在机电控制中的应用[J];黑龙江科技信息;2013年32期

9 李建;杨文龙;欧阳健强;吴富姬;;分析可编程逻辑控制器在矿山机电控制中的作用[J];科技视界;2013年36期

10 董彬;;关于《机电控制基础》课程改革的思考[J];科技致富向导;2011年23期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 郭创;樊蓉;;信息技术支持下《飞机机电控制》课程教学初探[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（下册）[C];2008年

2 孟庆龙;冯伟;刘文臣;;智能降压启动控制器的设计与实现[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集（二）[C];2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 肖遥;基于Arduino的机电控制CAI系统开发[D];浙江理工大学;2016年

2 彭江;搭载机电控制CVT混合动力汽车驱动工况调速策略研究[D];重庆理工大学;2016年

3 陶瑞;机电控制CVT电控系统硬件在环系统研究及测试[D];重庆理工大学;2016年

4 张明华;基于互联网的远程机电控制系统关键技术的研究[D];西北工业大学;2003年

5 王进华;远程机电控制中的网络接入技术研究和应用[D];苏州大学;2011年

6 马新刚;基于Internet的嵌入式机电控制单元的开发与研制[D];西北工业大学;2006年

7 赵宝健;远程机电控制Internet接口单元的研究与设计[D];西北工业大学;2005年

，

本文编号：526783